JPS6110872A - 溝付燃料電池用隔壁板の製造法 - Google Patents
溝付燃料電池用隔壁板の製造法Info
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- JPS6110872A JPS6110872A JP59132290A JP13229084A JPS6110872A JP S6110872 A JPS6110872 A JP S6110872A JP 59132290 A JP59132290 A JP 59132290A JP 13229084 A JP13229084 A JP 13229084A JP S6110872 A JPS6110872 A JP S6110872A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impregnated
- water
- expansive graphite
- pressure
- fuel cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0213—Gas-impermeable carbon-containing materials
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、溝付燃料電池用隔壁板の製造法に関するもの
である。
である。
（従来技術）
燃料電池は、燃料である水素、ヒドラジン、メタノール
等と酸化剤の空気（酸素）とを電気化学的に反応させて
、直接電気を取シだすものである。
等と酸化剤の空気（酸素）とを電気化学的に反応させて
、直接電気を取シだすものである。
１個のセルから取り出せる電圧は、０．３〜１．２ｖ程
度と低いため、実用上、各単位セルを数十〜数百側、直
列に積層して使用される。隔壁板は、この構造材であり
、各単位セルを電気的に導通させ。
度と低いため、実用上、各単位セルを数十〜数百側、直
列に積層して使用される。隔壁板は、この構造材であり
、各単位セルを電気的に導通させ。
単位セルに供給される燃料及び酸化剤の分離境界膜の機
能をするものである。このため隔壁板は。
能をするものである。このため隔壁板は。
電気伝導性、気液の不浸透性が要求され、また。
燃料、酸化剤、電解質（リン酸、硫酸、水酸化ナトリウ
ム水溶液等）に対する耐食性も要求される。
ム水溶液等）に対する耐食性も要求される。
膨張黒鉛の成形板は、上記性能を満足する材料として提
供されているが、第１図に示すような両側に溝を有する
隔壁板に成形する際、溝部に集中荷重がかがシ、隔壁板
に微小なりラックが入ったりして気液の不浸透性を低下
させることがあり。
供されているが、第１図に示すような両側に溝を有する
隔壁板に成形する際、溝部に集中荷重がかがシ、隔壁板
に微小なりラックが入ったりして気液の不浸透性を低下
させることがあり。
これを防いで気液の不浸透性を保つには、板厚を厚くし
なければならず・、これによって燃料電池の容積が大き
くなるという問題があった。
なければならず・、これによって燃料電池の容積が大き
くなるという問題があった。
（発明の目的）
本発明は、かかる問題点を改善し、充分な不浸透性を有
し、かつ板厚の薄い溝付燃料電池用隔壁板の製造法を提
供することを目的とする。
し、かつ板厚の薄い溝付燃料電池用隔壁板の製造法を提
供することを目的とする。
（発明の構成）
本発明は、水もしくは有機溶剤を含浸した膨張黒鉛シー
トの複数枚又は前記水もしくは有機溶剤を含浸した膨張
黒鉛シート及び水もしくは有機溶剤を含浸しない膨張黒
鉛シートを組合せて積層し。
トの複数枚又は前記水もしくは有機溶剤を含浸した膨張
黒鉛シート及び水もしくは有機溶剤を含浸しない膨張黒
鉛シートを組合せて積層し。
予備成形したのち乾燥し、加圧成形する溝付燃料電池用
隔壁板の製造法に関する。
隔壁板の製造法に関する。
本発明で用いる膨張黒鉛シート用の膨張黒鉛粒子は、嵩
密度が一般に０．００１ ｇ／ｃｍ３から０．０２９／
♂程度の粒子が用いられる。好ましくは０、００１６
／ｃｍ”から０．００５ ｇ／ｃｍ” （Ｄ嵩密度のも
のが使用される。この膨張黒鉛粒子を単独でプレスまた
は加圧ロールにょシ加圧成形し、嵩密度０、１〜１．０
ｇ ／ａｎ”の板状の膨張黒鉛シート（以下シートと
呼ぶ）を作成する。このときのシー トの厚みは燃料電
池用隔壁板（以下隔壁板と呼ぶ）の厚みに応じて０．２
ｍｍ程度がら数■まで適宜に選定することができる。
密度が一般に０．００１ ｇ／ｃｍ３から０．０２９／
♂程度の粒子が用いられる。好ましくは０、００１６
／ｃｍ”から０．００５ ｇ／ｃｍ” （Ｄ嵩密度のも
のが使用される。この膨張黒鉛粒子を単独でプレスまた
は加圧ロールにょシ加圧成形し、嵩密度０、１〜１．０
ｇ ／ａｎ”の板状の膨張黒鉛シート（以下シートと
呼ぶ）を作成する。このときのシー トの厚みは燃料電
池用隔壁板（以下隔壁板と呼ぶ）の厚みに応じて０．２
ｍｍ程度がら数■まで適宜に選定することができる。
このシートの積層数は隔壁板の密度、板厚及びシートの
乾燥重量を考慮して決める。
乾燥重量を考慮して決める。
シートへの水もしくけ有機溶剤の含浸け、スプレー法、
塗布法、浸漬法など何れでもよいが、膨張黒鉛粒子の嵩
密度が０．００１ ｇ／ｃ♂から０．００５ｇ ／ｃｍ
３のシートの場合には浸漬法が好ましい。
塗布法、浸漬法など何れでもよいが、膨張黒鉛粒子の嵩
密度が０．００１ ｇ／ｃ♂から０．００５ｇ ／ｃｍ
３のシートの場合には浸漬法が好ましい。
水もしくは有機溶剤の添加は膨張黒鉛シートの加圧成形
時の膨張黒鉛粒子の流動を容易にし隔壁板の溝部及び凸
部のクラックを防止し配向性を良好にして気液の不透過
性を良好にする。有機溶剤はこの目的を達成するもので
あればよく特に制限はないが水と同程度の蒸気圧を有し
、安価なもの。
時の膨張黒鉛粒子の流動を容易にし隔壁板の溝部及び凸
部のクラックを防止し配向性を良好にして気液の不透過
性を良好にする。有機溶剤はこの目的を達成するもので
あればよく特に制限はないが水と同程度の蒸気圧を有し
、安価なもの。
が好ましい。
水とアルコールの混液、界面活性剤の水溶液等も本発明
の範囲に含まれる。以下、水を例にとシ説明する。
の範囲に含まれる。以下、水を例にとシ説明する。
膨張黒鉛シートへの水の含浸量は５〜４０容量チが好ま
しい。少ないと効果がなく、多すぎると成形作業が複維
になシ、乾燥時間も長くなる。
しい。少ないと効果がなく、多すぎると成形作業が複維
になシ、乾燥時間も長くなる。
積層するシートは、そのすべてを水もしくは有機溶剤の
含浸量を用いるか、または隔壁板の凸部の体積分程度を
水もしくは有機溶剤の含浸量を用い残りは水もしくは有
機溶剤を含浸しないシートを積層するかのいずれかによ
る。
含浸量を用いるか、または隔壁板の凸部の体積分程度を
水もしくは有機溶剤の含浸量を用い残りは水もしくは有
機溶剤を含浸しないシートを積層するかのいずれかによ
る。
予備成形の圧力は、平均圧力で通常５０〜２００ｋｇ／
ｃｎ＋２．好１しくは１００〜２００ｋｇ／ｃｍ”であ
る。
ｃｎ＋２．好１しくは１００〜２００ｋｇ／ｃｍ”であ
る。
乾燥は通常５０〜１５０℃の温度で行う。急激に加熱す
ると、圧着された膨張黒鉛シート間にフクレが生じるの
で、５０℃程度から１０’Ｃ／ｈｒ程度で昇温し、１０
０℃以上で１時間以上保持することが好ましい。有機溶
剤の場合は引火の危険性なども検討し乾燥条件を決める
。乾燥した成形体はダイス中で１００〜８００ ｋｇ／
ｃｍ２の圧力で加圧成形され、隔壁板とされる。成形時
には１例えばｌＯ〜５０ ｋｇ／ｃｍ２の圧力で充分ガ
ス抜きを行い。
ると、圧着された膨張黒鉛シート間にフクレが生じるの
で、５０℃程度から１０’Ｃ／ｈｒ程度で昇温し、１０
０℃以上で１時間以上保持することが好ましい。有機溶
剤の場合は引火の危険性なども検討し乾燥条件を決める
。乾燥した成形体はダイス中で１００〜８００ ｋｇ／
ｃｍ２の圧力で加圧成形され、隔壁板とされる。成形時
には１例えばｌＯ〜５０ ｋｇ／ｃｍ２の圧力で充分ガ
ス抜きを行い。
空気の残存により隔壁板にフクレが生ずるのを防止する
のが好ましい。
のが好ましい。
（実施例）
以下、実施例によシ本発明を説明する。
実施例１
嵩密度０．００２ ｇ／Ｃ−の膨張黒鉛（日立化成工業
株式会社製、商品名ＨＧＰ−１）を加圧ロールを通し、
厚み１陥、密度０．５６ ／ｃ♂９幅４ｏｏ胴及び長さ
４００ｍの膨張黒鉛シートを作成した。
株式会社製、商品名ＨＧＰ−１）を加圧ロールを通し、
厚み１陥、密度０．５６ ／ｃ♂９幅４ｏｏ胴及び長さ
４００ｍの膨張黒鉛シートを作成した。
このシートを水中に５分間浸漬して４ｏ容量−の水を含
むシート（含浸シート）を作成した。この含浸シートを
１０１００Ｘ１００に切断して含浸タブレットを得、こ
れを１０枚積層してダイスに入れた。一方各内側面に幅
３ ｍｍ 、深さ２胴、ピッチ５ＩｎＴｌｌの複数の溝
を有する上下パンチを、上パンチの溝と下パンチの溝と
が互いに直交するようにダイス内に配し、 ５０ｋｇ／
ｃｍ’の圧力で加圧、除圧をくシ返して充分にガス抜き
を行った後、 ８０ｋｇ／ｃ♂の圧力で予備成形を行っ
た。次に乾燥機中で５０℃から毎時１０℃で昇温し、１
２０℃で１時間保持して乾燥した後、予備成形と同じダ
イス及びパンチにより３００ｋｇ／ｃ［１ｌ１２で加圧
成形して第１図に示す形状で両側に幅３ｎｒｍ、高さ２
肝及びピッチ５画の直交する凸部を有する全体の厚みが
５ ｍｍで密度１．５ｇ／ｃｍ３の燃料電池用溝付隔壁
板を得た。
むシート（含浸シート）を作成した。この含浸シートを
１０１００Ｘ１００に切断して含浸タブレットを得、こ
れを１０枚積層してダイスに入れた。一方各内側面に幅
３ ｍｍ 、深さ２胴、ピッチ５ＩｎＴｌｌの複数の溝
を有する上下パンチを、上パンチの溝と下パンチの溝と
が互いに直交するようにダイス内に配し、 ５０ｋｇ／
ｃｍ’の圧力で加圧、除圧をくシ返して充分にガス抜き
を行った後、 ８０ｋｇ／ｃ♂の圧力で予備成形を行っ
た。次に乾燥機中で５０℃から毎時１０℃で昇温し、１
２０℃で１時間保持して乾燥した後、予備成形と同じダ
イス及びパンチにより３００ｋｇ／ｃ［１ｌ１２で加圧
成形して第１図に示す形状で両側に幅３ｎｒｍ、高さ２
肝及びピッチ５画の直交する凸部を有する全体の厚みが
５ ｍｍで密度１．５ｇ／ｃｍ３の燃料電池用溝付隔壁
板を得た。
実施例２
実施例１における加圧ロール通過後の膨張黒鉛シートを
１０１００Ｘ１００に切断した無含浸タブレット５枚及
び実施例１と同様にして得た水含浸タブレット５枚をダ
イス中に上から含浸タブレット２枚、無含浸タブレット
５枚１次いで含浸タブレット３枚の順に積層して実施例
１と同じ方法で４備成形し、実施例１と同じ方法で乾燥
及び成形し、実施例１と同じ厚み、密度及び形状の隔壁
板を得た。
１０１００Ｘ１００に切断した無含浸タブレット５枚及
び実施例１と同様にして得た水含浸タブレット５枚をダ
イス中に上から含浸タブレット２枚、無含浸タブレット
５枚１次いで含浸タブレット３枚の順に積層して実施例
１と同じ方法で４備成形し、実施例１と同じ方法で乾燥
及び成形し、実施例１と同じ厚み、密度及び形状の隔壁
板を得た。
実施例３
実施例１における膨張黒鉛シートを工業用メタノール中
に３分間浸漬して３０容量チのメタノールを含ませた後
１０１００Ｘ１００に切断して含浸タブレットを得た。
に３分間浸漬して３０容量チのメタノールを含ませた後
１０１００Ｘ１００に切断して含浸タブレットを得た。
この含浸タブレット１０枚をダイス中に入れ、実施例１
と同様にして予備成形後風乾してから４０℃から毎時１
０℃で昇温し。
と同様にして予備成形後風乾してから４０℃から毎時１
０℃で昇温し。
８０°Ｃで１時間保持して乾燥した後、実施例１と同じ
方法で加圧成形し、厚み５＋ｍｎ、密度１．４で実施例
１と同し形状の隔壁板を得た。
方法で加圧成形し、厚み５＋ｍｎ、密度１．４で実施例
１と同し形状の隔壁板を得た。
比較例
実施例２と同様にして得た１０１００Ｘ１００の無含浸
タブレット１０枚を積層してダイスに入れ。
タブレット１０枚を積層してダイスに入れ。
実施例１と同じ組合せで上下パンチを配し、５０ｋｇ／
ｃ＋ｎ２の圧力でガス抜きを行ったのち３００ｋｕ／ｃ
Ｔｎ２の圧力で加圧成形し、実施例１と同じ厚み、密度
及び形状の隔壁板を得た。
ｃ＋ｎ２の圧力でガス抜きを行ったのち３００ｋｕ／ｃ
Ｔｎ２の圧力で加圧成形し、実施例１と同じ厚み、密度
及び形状の隔壁板を得た。
実施例１，２．３及び比較例で得られた各隔壁板から５
０ｍｍ角の試験片を作り、試験片の片側に１ｋｇ／ｃｍ
２の空気圧をかけ、水中置換法により空気の漏洩量を測
定し１通気率を求めた結果を第１表に示す。
０ｍｍ角の試験片を作り、試験片の片側に１ｋｇ／ｃｍ
２の空気圧をかけ、水中置換法により空気の漏洩量を測
定し１通気率を求めた結果を第１表に示す。
第１表から明らかなように、実施例の隔壁板は比較例の
隔壁板よシも通気性が小さく、気液の不浸透性において
優れることが示される。
隔壁板よシも通気性が小さく、気液の不浸透性において
優れることが示される。
（発明の効果）
本発明によれば、板厚を薄くしても、気液に対して充分
な不浸透性を有する溝付燃料電池用隔壁板が得られる。
な不浸透性を有する溝付燃料電池用隔壁板が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、溝付燃料電池用隔壁板の略図である。
Claims (1)
- １、水もしくは有機溶剤を含浸した膨張黒鉛シートの複
数枚又は前記水もしくは有機溶剤を含浸した膨張黒鉛シ
ート及び水もしくは有機溶剤を含浸しない膨張黒鉛シー
トを組合せて積層し、予備成形したのち乾燥し、加圧成
形することを特徴とする溝付燃料電池用隔壁板の製造法
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59132290A JPS6110872A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 溝付燃料電池用隔壁板の製造法 |
| CN85104873.0A CN1004671B (zh) | 1984-06-27 | 1985-06-26 | 燃料电池的带沟隔板的制造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59132290A JPS6110872A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 溝付燃料電池用隔壁板の製造法 |
| CN85104873.0A CN1004671B (zh) | 1984-06-27 | 1985-06-26 | 燃料电池的带沟隔板的制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110872A true JPS6110872A (ja) | 1986-01-18 |
Family
ID=25741810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59132290A Pending JPS6110872A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 溝付燃料電池用隔壁板の製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110872A (ja) |
| CN (1) | CN1004671B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6373858U (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-17 | ||
| US6794078B1 (en) * | 1999-12-06 | 2004-09-21 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Fuel cell, fuel cell separator, and method of manufacture thereof |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1588994B1 (de) * | 2004-04-16 | 2007-10-24 | Sgl Carbon Ag | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus expandiertem Graphit |
| CN111604230B (zh) * | 2020-05-20 | 2024-03-19 | 魔方氢能源科技(江苏)有限公司 | 一种多孔膨胀石墨板浸渗装置及方法 |
-
1984
- 1984-06-27 JP JP59132290A patent/JPS6110872A/ja active Pending
-
1985
- 1985-06-26 CN CN85104873.0A patent/CN1004671B/zh not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6373858U (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-17 | ||
| US6794078B1 (en) * | 1999-12-06 | 2004-09-21 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Fuel cell, fuel cell separator, and method of manufacture thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1004671B (zh) | 1989-06-28 |
| CN85104873A (zh) | 1987-06-10 |
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