JPS6037665A - 粗密二層構造多孔質カ−ボン板の製造方法 - Google Patents
粗密二層構造多孔質カ−ボン板の製造方法Info
- Publication number
- JPS6037665A JPS6037665A JP58144807A JP14480783A JPS6037665A JP S6037665 A JPS6037665 A JP S6037665A JP 58144807 A JP58144807 A JP 58144807A JP 14480783 A JP14480783 A JP 14480783A JP S6037665 A JPS6037665 A JP S6037665A
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- Japan
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- resin
- porous carbon
- carbon plate
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- layer
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば燃料電池のリブ付き電極基羽などに用
いられる相互に＠度の異る二層からなる多孔質カーボン
板（以下粗密二ｆｅ構造多孔質カーボン板と称する）の
製造方法に関するＯ〔従来技術とその問題点〕 燃料電池のリブ付きｔ極基栃は、燃料ガスや空２の供給
，ｖＬ気の引き出し，電池温度のコントロール訃よび冷
却などの必要性から、良好なガス透過性，低い電気抵抗
，高い熱伝導性と耐熱性、さらには電解質溶液に侵され
ないことなどの諸物件に優れていることが望まれている
。
いられる相互に＠度の異る二層からなる多孔質カーボン
板（以下粗密二ｆｅ構造多孔質カーボン板と称する）の
製造方法に関するＯ〔従来技術とその問題点〕 燃料電池のリブ付きｔ極基栃は、燃料ガスや空２の供給
，ｖＬ気の引き出し，電池温度のコントロール訃よび冷
却などの必要性から、良好なガス透過性，低い電気抵抗
，高い熱伝導性と耐熱性、さらには電解質溶液に侵され
ないことなどの諸物件に優れていることが望まれている
。
しかしながら、一般に燃料電池のリブ付き電極基材とし
て用いられている単一層の多孔質カーボン板は、ガス透
過性を向上させると電気的特性や熱的特性が低下し、逆
に電気的特性や熱的特性を良好なものＫすると、ガス透
過性が不良になるという相反関係がこの材料の欠点とな
っていた。
て用いられている単一層の多孔質カーボン板は、ガス透
過性を向上させると電気的特性や熱的特性が低下し、逆
に電気的特性や熱的特性を良好なものＫすると、ガス透
過性が不良になるという相反関係がこの材料の欠点とな
っていた。
本発明の目的は上述の欠点を除去し、前記諸物件を同時
Ｋｌ足する粗密二層構造多孔質カーボン板の製造方法を
提供することにある。
Ｋｌ足する粗密二層構造多孔質カーボン板の製造方法を
提供することにある。
本発明は既存の多孔質カーボン板にレジンを含浸し、こ
のレジンを加熱硬化した後、さらに不活性雰囲気中で加
熱炭化させてレジン含浸部の見損は密度を高め、粗密二
層構造多孔質カーボン板を形成するものである。
のレジンを加熱硬化した後、さらに不活性雰囲気中で加
熱炭化させてレジン含浸部の見損は密度を高め、粗密二
層構造多孔質カーボン板を形成するものである。
以下本発明を実施例に基づき説明する。
厚さ８ＩＩＩＩｌｌ、各辺１００ｍｍの正方形で見掛は
密度が０．８５と０．５５の２１１類の既存の多孔質カ
ーボン板を用いて、その厚さの１／２が浸漬するように
それぞれ８０．４０゜５０．６０．７０重量％フヱノー
ルレジンメタノール溶液中に室温で約１０分間浸漬する
。ｌＯ分後液から取シ出し、室温でメタノールが元金に
揮発するまで自然乾燥し、このレジンを含浸した多孔質
カーボン板を８００Ｃ１時間、さらに１５０°Ｇ１時間
加熱してレジンを硬化させる。次にこの多孔質カーボン
板を窒素ガス雰凹気中で室温から１０′″Ｃ／分の割合
で昇温させ、１０００℃で１時間保持してレジンを炭化
し、粗密二層構造の多孔質カーボン板を得た。得られた
粗密二層構造多孔質カーボン板の見掛は密度を測定し第
１表に示す結果を得た。
密度が０．８５と０．５５の２１１類の既存の多孔質カ
ーボン板を用いて、その厚さの１／２が浸漬するように
それぞれ８０．４０゜５０．６０．７０重量％フヱノー
ルレジンメタノール溶液中に室温で約１０分間浸漬する
。ｌＯ分後液から取シ出し、室温でメタノールが元金に
揮発するまで自然乾燥し、このレジンを含浸した多孔質
カーボン板を８００Ｃ１時間、さらに１５０°Ｇ１時間
加熱してレジンを硬化させる。次にこの多孔質カーボン
板を窒素ガス雰凹気中で室温から１０′″Ｃ／分の割合
で昇温させ、１０００℃で１時間保持してレジンを炭化
し、粗密二層構造の多孔質カーボン板を得た。得られた
粗密二層構造多孔質カーボン板の見掛は密度を測定し第
１表に示す結果を得た。
第１表かられかるように、ａｏ、４ｏ％フェノールレジ
ンメタノール溶液を含浸したものはレジンが基材の多孔
質カーボン板の全体に′ｌｆ）透し、基月中に見掛Ｈ゛
密度異る部分を形成することができず、フェノールレジ
ンメタノール溶液中のレジン量は５０チ以上の濃度が必
要である。
ンメタノール溶液を含浸したものはレジンが基材の多孔
質カーボン板の全体に′ｌｆ）透し、基月中に見掛Ｈ゛
密度異る部分を形成することができず、フェノールレジ
ンメタノール溶液中のレジン量は５０チ以上の濃度が必
要である。
次にレジン含有量５０チのメタノール溶液を用いて、多
孔質カーボン板基材へのレジン含浸を縁返し行ったとき
の基材の見掛は密度を場所別にめると第２表のようにな
る。
孔質カーボン板基材へのレジン含浸を縁返し行ったとき
の基材の見掛は密度を場所別にめると第２表のようにな
る。
第 ２ 表
第２表から、レジンの含浸を縁返し行うことによシ多孔
質カーボン板基材へのレジンの含浸は多くなシ、レジン
含浸部とレジン未含浸部との見掛は密度の差は繰返し回
数の多い程顕著になる。これはメタノール溶液に含まれ
るレジン量を多くすればレジン含浸の回数は少くても同
様の結果が得られるので、工数上からは好ましいが、見
掛は密度の値を精疲よくコントロールするにはメタノー
ル溶液のレジン量を固定して含浸回数を重ねた方が有利
である。
質カーボン板基材へのレジンの含浸は多くなシ、レジン
含浸部とレジン未含浸部との見掛は密度の差は繰返し回
数の多い程顕著になる。これはメタノール溶液に含まれ
るレジン量を多くすればレジン含浸の回数は少くても同
様の結果が得られるので、工数上からは好ましいが、見
掛は密度の値を精疲よくコントロールするにはメタノー
ル溶液のレジン量を固定して含浸回数を重ねた方が有利
である。
このようにして得られた粗密二層構造多孔質カーボン板
を用いた燃料電池のリブ付き電極基材の断面図を第１図
に示す。第１図においてこの多孔質カーボン板は１０部
分と２の部分の二層からなり、１はレジンが含浸されて
２よシ見掛は密度が大きくなった部分、２はレジンが含
浸されずに見掛は密度は基材のままを維持している部分
である。
を用いた燃料電池のリブ付き電極基材の断面図を第１図
に示す。第１図においてこの多孔質カーボン板は１０部
分と２の部分の二層からなり、１はレジンが含浸されて
２よシ見掛は密度が大きくなった部分、２はレジンが含
浸されずに見掛は密度は基材のままを維持している部分
である。
８は燃料ガス通路であシ、８を通って流れる燃料ガスは
２０部分を通って４の方向へ流れる。したがって２の部
分は見掛は密度を変えることなくガスを透過しやすくし
、ｌの部分はガスの透過よシも電気的、熱的性質を良好
にすることを主体として見掛は密度を高め、この多孔質
カーボン板全体に要求される特性をそれぞれ１と２の部
分が分担して受持つようにしである。すなわち、材料面
からは相反関係にある緒特性を一つの材料の中で同時に
満足できるように構成されている。
２０部分を通って４の方向へ流れる。したがって２の部
分は見掛は密度を変えることなくガスを透過しやすくし
、ｌの部分はガスの透過よシも電気的、熱的性質を良好
にすることを主体として見掛は密度を高め、この多孔質
カーボン板全体に要求される特性をそれぞれ１と２の部
分が分担して受持つようにしである。すなわち、材料面
からは相反関係にある緒特性を一つの材料の中で同時に
満足できるように構成されている。
なお１見掛は密度を高める部分は、含浸するレジン量を
調節することによシ必要な電極基材の実状に応じて決め
ればよく、また実施例には示さなかったが、レジン含浸
の方法は、塗装、印刷など多孔質カーボン板の片面から
レジン含浸が可能な方法であればいずれを用いてもよい
。レジンもフェノールレジンに限られるものではなく、
加熱炭化しやすいものでちればよく、そのほか石油１石
炭ピンチなども使用できる。
調節することによシ必要な電極基材の実状に応じて決め
ればよく、また実施例には示さなかったが、レジン含浸
の方法は、塗装、印刷など多孔質カーボン板の片面から
レジン含浸が可能な方法であればいずれを用いてもよい
。レジンもフェノールレジンに限られるものではなく、
加熱炭化しやすいものでちればよく、そのほか石油１石
炭ピンチなども使用できる。
以上のごとく本発明の粗密二層構造多孔質カーボン板の
製造方法は、既存の多孔質カーボン板の一部に形成され
る見掛は密度を高める層のＪσさ以上には滲透しない濃
度を有する例えばレジンメタノール溶液を含浸せしめ一
自然乾燥してメタノールを揮散させた後、レジンを炭化
することによシ、レジンが含浸された部分は基材よシ見
掛は密度の高い層を形成するから、本方法によシ容易に
粗密二層構造の多孔質カーボン板を製造することができ
る。しかも本発明の方法を用いて得られた例えば燃料電
池のリブ付電極基拐は、相反する条件の緒特性を粗密各
層がそれぞれ分担して兼備するようになるので、従来の
単層多孔質カーボン板では得られなかった良好なガス透
過性、低い電気抵抗。
製造方法は、既存の多孔質カーボン板の一部に形成され
る見掛は密度を高める層のＪσさ以上には滲透しない濃
度を有する例えばレジンメタノール溶液を含浸せしめ一
自然乾燥してメタノールを揮散させた後、レジンを炭化
することによシ、レジンが含浸された部分は基材よシ見
掛は密度の高い層を形成するから、本方法によシ容易に
粗密二層構造の多孔質カーボン板を製造することができ
る。しかも本発明の方法を用いて得られた例えば燃料電
池のリブ付電極基拐は、相反する条件の緒特性を粗密各
層がそれぞれ分担して兼備するようになるので、従来の
単層多孔質カーボン板では得られなかった良好なガス透
過性、低い電気抵抗。
高い熱伝導性と耐熱性などが容易に実現できる多孔質カ
ーボン板とすることができる。
ーボン板とすることができる。
第１図は本発明の方法によシ得られた粗密二層構造多孔
質カーボン板の断面図である。 １・・・見掛は密度を高めたＩ’６ｓ２・・・見掛は密
度が基材のままの層、８・・・燃料ガス通路、４・・・
燃料ガ第１図
質カーボン板の断面図である。 １・・・見掛は密度を高めたＩ’６ｓ２・・・見掛は密
度が基材のままの層、８・・・燃料ガス通路、４・・・
燃料ガ第１図
Claims (1)
- １）基材とする多孔質カーボン板の片面から、該多孔質
カーボン板にレジン溶液をそのレジン濃度に依存する滲
透限度の深さまで含浸させ、次いで前記溶液に含まれた
レジンを硬化させた後、さらに加熱することにより炭化
することを特徴とする粗密二層構造多孔質カーボン板の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58144807A JPS6037665A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 粗密二層構造多孔質カ−ボン板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58144807A JPS6037665A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 粗密二層構造多孔質カ−ボン板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037665A true JPS6037665A (ja) | 1985-02-27 |
Family
ID=15370915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58144807A Pending JPS6037665A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 粗密二層構造多孔質カ−ボン板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037665A (ja) |
-
1983
- 1983-08-08 JP JP58144807A patent/JPS6037665A/ja active Pending
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