JPS63184263A - リブ付きセパレーターの製造方法 - Google Patents
リブ付きセパレーターの製造方法Info
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- JPS63184263A JPS63184263A JP61245986A JP24598686A JPS63184263A JP S63184263 A JPS63184263 A JP S63184263A JP 61245986 A JP61245986 A JP 61245986A JP 24598686 A JP24598686 A JP 24598686A JP S63184263 A JPS63184263 A JP S63184263A
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Classifications
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-
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- H01M8/0221—Organic resins; Organic polymers
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- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、例えば燃料電池のガスの仕切り板として使
用されるような導電性で通気性のないリブ付きセパレー
ター（以下バイポーラプレートという）の製造方法に関
する。
用されるような導電性で通気性のないリブ付きセパレー
ター（以下バイポーラプレートという）の製造方法に関
する。
この種のバイポーラプレートの製造方法としては、カー
ボン、グラファイト、カーボン繊維などの導電性材料の
１種ないしは数種と、フェノール樹脂、フラン樹脂など
の熱硬化性樹脂を混合して製造した粉末状混合物（以下
混合物という）を、所定の形状寸法となる金型中に入れ
加熱加圧硬化する方法、または所定の寸法より大きな寸
法の平板を同じく金型により加熱加圧硬化成形して成形
した後、機械的に切削して所定の寸法形状のバイポーラ
プレート板とする方法などが知られている。
ボン、グラファイト、カーボン繊維などの導電性材料の
１種ないしは数種と、フェノール樹脂、フラン樹脂など
の熱硬化性樹脂を混合して製造した粉末状混合物（以下
混合物という）を、所定の形状寸法となる金型中に入れ
加熱加圧硬化する方法、または所定の寸法より大きな寸
法の平板を同じく金型により加熱加圧硬化成形して成形
した後、機械的に切削して所定の寸法形状のバイポーラ
プレート板とする方法などが知られている。
ところが、この発明の対象となる混合物は、良好な導電
性を得るために多量の通常７０重重量板上の導電材料が
配合されており、いわゆる成形時の材料の流動性が殆ん
ど認められないのが欠点となっている。したがって、成
形時に金型中に混合物を投入し、加熱加圧によって混合
物を流動させ、金型の細部に充填させて所定の形状とす
ることは難かしく、前者の方法では形状に応じた混合物
の配置、すなわちリブ部にはリブを形成するに必要な量
の混合物をリブの形状に応じて配置してやることが必要
であり、後者の方法では混合物を金型中に均一に配置す
ること、特に厚さ方向を均一にすることが必須の条件と
なる。
性を得るために多量の通常７０重重量板上の導電材料が
配合されており、いわゆる成形時の材料の流動性が殆ん
ど認められないのが欠点となっている。したがって、成
形時に金型中に混合物を投入し、加熱加圧によって混合
物を流動させ、金型の細部に充填させて所定の形状とす
ることは難かしく、前者の方法では形状に応じた混合物
の配置、すなわちリブ部にはリブを形成するに必要な量
の混合物をリブの形状に応じて配置してやることが必要
であり、後者の方法では混合物を金型中に均一に配置す
ること、特に厚さ方向を均一にすることが必須の条件と
なる。
しかしながら、これらの方法は何れもが非常に困難な作
業であることは容易に想像されるところで、実際に前者
の方法で粉末状の混合物を製品の形状ｌこ近い形状に盛
り上げ配置することは事実上不可能である。また、後者
の方法の混合物の均一厚さ配置も相当な“じゆく練、と
作業時間が必要である。しかも一般に行なわれている成
形では、予め金型を加熱して３きその金型中に混合物を
投入する方法であるため、混合物は次第に熱により硬化
が進み時間の経過に伴って粉末状から塊状に変化し、所
望の形状配置がますます困難となり結果として良好なバ
イポーラプレートを得ることは難かしい。さらに後者の
方法では切削により最終形状とするため、切削代として
余分な混合物量が必要であり、加えて切削のための工数
が必要であるなどの欠点を持っている。
業であることは容易に想像されるところで、実際に前者
の方法で粉末状の混合物を製品の形状ｌこ近い形状に盛
り上げ配置することは事実上不可能である。また、後者
の方法の混合物の均一厚さ配置も相当な“じゆく練、と
作業時間が必要である。しかも一般に行なわれている成
形では、予め金型を加熱して３きその金型中に混合物を
投入する方法であるため、混合物は次第に熱により硬化
が進み時間の経過に伴って粉末状から塊状に変化し、所
望の形状配置がますます困難となり結果として良好なバ
イポーラプレートを得ることは難かしい。さらに後者の
方法では切削により最終形状とするため、切削代として
余分な混合物量が必要であり、加えて切削のための工数
が必要であるなどの欠点を持っている。
この発明は上記欠点を除き、導電性で通気性のないバイ
ポーラプレートの製造方法を提供することを目的とする
。
ポーラプレートの製造方法を提供することを目的とする
。
この発明は、例えばカーボン、グラファイトなどの導電
材料とフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂とからなる混
合物を、樹脂の硬化が極力進行しないような低い温度で
加熱混合して粘土状とし、次いでこの粘土状の混合物を
押出し機を用い、リブ付きセパレータをその中央部で水
平方向に上下２分割したそれぞれの部分の厚さ方向のみ
を厚くした断面を持つシート状の押出し成形物を成形す
る。この押出し成形物を必要寸法に切断し、最終形状が
得られるように上下２枚組合せる。これを所定の形状寸
法が得られる金型中に入れ加熱加圧して樹脂を硬化させ
ることによりバイポーラプレートとする。さらに必要に
よっては、この硬化した成形物を焼成炭化するものであ
る。
材料とフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂とからなる混
合物を、樹脂の硬化が極力進行しないような低い温度で
加熱混合して粘土状とし、次いでこの粘土状の混合物を
押出し機を用い、リブ付きセパレータをその中央部で水
平方向に上下２分割したそれぞれの部分の厚さ方向のみ
を厚くした断面を持つシート状の押出し成形物を成形す
る。この押出し成形物を必要寸法に切断し、最終形状が
得られるように上下２枚組合せる。これを所定の形状寸
法が得られる金型中に入れ加熱加圧して樹脂を硬化させ
ることによりバイポーラプレートとする。さらに必要に
よっては、この硬化した成形物を焼成炭化するものであ
る。
以下、本発明を実施例ζこもとづき説明する。
〈実施例１〉
グラファイト粉末（８０ｔｔ％）とフェノール樹脂（２
０重ｔ％）を混合した混合物を６０’Ｃに予め温度調節
した混練ニーダ中に入れ３分間混練して粘土状とした。
０重ｔ％）を混合した混合物を６０’Ｃに予め温度調節
した混練ニーダ中に入れ３分間混練して粘土状とした。
この粘土状混合物を同じ（６０℃に温度調節したプラン
ジャ一式押出機を用い厚さ３．３朋、巾１５０朋、リブ
幅２ｆｆｌ冨、溝深さ２．２關の第２図に示す断面形状
のシート１，２を押出した。このシートを長さ１５０ｍ
ｇに切断し、これを２枚互に溝方向が直交する方向に、
しかも溝付面が外側になるように組合せ、バイポーラプ
レート成形金型中に入れ、１７０±５℃で２００〜３０
０％（シートの投影面積当り）の圧力で３分間加熱加圧
して、厚さ６ ｍｍの第１図および第３図に示すバイポ
ーラプレート３を成形した。得られたバイポーラプレー
トの電気抵抗は２．４ ｘ １０−２Ωα、ガス透過量
ＯｍＬ／ｍｊ！Ｌ （差圧１気圧、加圧ガスＮ２ ）で
あった。
ジャ一式押出機を用い厚さ３．３朋、巾１５０朋、リブ
幅２ｆｆｌ冨、溝深さ２．２關の第２図に示す断面形状
のシート１，２を押出した。このシートを長さ１５０ｍ
ｇに切断し、これを２枚互に溝方向が直交する方向に、
しかも溝付面が外側になるように組合せ、バイポーラプ
レート成形金型中に入れ、１７０±５℃で２００〜３０
０％（シートの投影面積当り）の圧力で３分間加熱加圧
して、厚さ６ ｍｍの第１図および第３図に示すバイポ
ーラプレート３を成形した。得られたバイポーラプレー
トの電気抵抗は２．４ ｘ １０−２Ωα、ガス透過量
ＯｍＬ／ｍｊ！Ｌ （差圧１気圧、加圧ガスＮ２ ）で
あった。
これと同時に厚さ３脂のシートを押出し、同様な方法９
条件で金型中で加熱硬化したが、シート寸法とバイポー
ラプレート寸法が同一であるため、十分な圧力がシート
に加わらず、シート間の接合不良、リブ部の′カスレオ
が発生し、良好なバイポーラプレートが得られなかった
。すなわち、良好なバイポーラプレートを得るためには
、シートの厚さを製品寸法より厚クシ、成形時にシート
に十分な圧力を加えることが必要である。
条件で金型中で加熱硬化したが、シート寸法とバイポー
ラプレート寸法が同一であるため、十分な圧力がシート
に加わらず、シート間の接合不良、リブ部の′カスレオ
が発生し、良好なバイポーラプレートが得られなかった
。すなわち、良好なバイポーラプレートを得るためには
、シートの厚さを製品寸法より厚クシ、成形時にシート
に十分な圧力を加えることが必要である。
以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、混合
物をニーダなどで均一に混練し、次いで押出し機により
最終的Ｃ５必要とするバイポーラプレートを水平方向で
２分割した上、下それぞれの断面でしかも厚さの方向を
厚くしたシートを押出し、これを重ね合せて大略の形状
とし、さらにこれを金型中で加熱加圧して硬化しバイポ
ーラプレートを得るもので、押出されたシートは予め混
練されたもので均一な材質であり、形状も最終バイポー
ラプレートに近い形状であるため、パイポーラブレート
を得るための成形において従来から問題であった金型中
に混合物を均一に配置する操作は、押出されたシートを
重ねて金型中に並べることでよく、従来法に比べ簡単な
操作で容易にバイポーラプレートを製造することができ
ると云う利点を有するものである。
物をニーダなどで均一に混練し、次いで押出し機により
最終的Ｃ５必要とするバイポーラプレートを水平方向で
２分割した上、下それぞれの断面でしかも厚さの方向を
厚くしたシートを押出し、これを重ね合せて大略の形状
とし、さらにこれを金型中で加熱加圧して硬化しバイポ
ーラプレートを得るもので、押出されたシートは予め混
練されたもので均一な材質であり、形状も最終バイポー
ラプレートに近い形状であるため、パイポーラブレート
を得るための成形において従来から問題であった金型中
に混合物を均一に配置する操作は、押出されたシートを
重ねて金型中に並べることでよく、従来法に比べ簡単な
操作で容易にバイポーラプレートを製造することができ
ると云う利点を有するものである。
なお、実施例では示さなかったが、加熱加圧成形で得ら
れたバイポーラプレートを適当な条件で炭化することに
より、より導電性で耐食性の良好な“バイポーラプレー
ト、が得られたことは説明するまでもない。
れたバイポーラプレートを適当な条件で炭化することに
より、より導電性で耐食性の良好な“バイポーラプレー
ト、が得られたことは説明するまでもない。
第１図は本発明のリブ付きセパレーターを示す斜視図、
第２図は押出しシートの断面図、第３図は最終製品であ
るバイポーラプレートの断面図である。 １：上部シート、２：下部シート、３：バイポーラプレ
ート。 １１ 図 第 ２ 国 ？ 第 ３ 図
第２図は押出しシートの断面図、第３図は最終製品であ
るバイポーラプレートの断面図である。 １：上部シート、２：下部シート、３：バイポーラプレ
ート。 １１ 図 第 ２ 国 ？ 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）カーボン、グラファイト、カーボン繊維などの導電
材料とフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を原料とした
混合物を加熱混練して粘土状とし、この粘土状混合物を
適当な押出し手段により片面溝付シートを押出し、これ
を必要寸法に切断した後、前記溝が交叉するように２枚
の片面溝付シートの平滑面を重ね合わせて金型中に入れ
、加熱加圧して樹脂を硬化させることを特徴とするリブ
付きセパレーターの製造方法。 ２）特許請求の範囲第１項の方法において、押出しシー
トの厚さが最終製品を水平方向に２分割した上下部分の
それぞれの厚さより厚いことを特徴とするリブ付きセパ
レーターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61245986A JPS63184263A (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | リブ付きセパレーターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61245986A JPS63184263A (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | リブ付きセパレーターの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184263A true JPS63184263A (ja) | 1988-07-29 |
Family
ID=17141772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61245986A Pending JPS63184263A (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | リブ付きセパレーターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63184263A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003047017A3 (de) * | 2001-11-30 | 2004-03-18 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Platte wie bipolarplatte sowie verfahren zum herstellen einer solchen |
| WO2005110664A3 (en) * | 2004-04-30 | 2006-07-13 | Entegris Inc | Methods for continuously producing shaped articles |
| JP2006210366A (ja) * | 2006-05-01 | 2006-08-10 | Toyota Motor Corp | 漏洩試験方法 |
| WO2013103345A1 (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-11 | Utc Power Corporation | Method of manufacturing multiple fuel cell separtator plate assemblies |
-
1986
- 1986-10-16 JP JP61245986A patent/JPS63184263A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003047017A3 (de) * | 2001-11-30 | 2004-03-18 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Platte wie bipolarplatte sowie verfahren zum herstellen einer solchen |
| WO2005110664A3 (en) * | 2004-04-30 | 2006-07-13 | Entegris Inc | Methods for continuously producing shaped articles |
| JP2006210366A (ja) * | 2006-05-01 | 2006-08-10 | Toyota Motor Corp | 漏洩試験方法 |
| WO2013103345A1 (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-11 | Utc Power Corporation | Method of manufacturing multiple fuel cell separtator plate assemblies |
| CN104321904A (zh) * | 2012-01-05 | 2015-01-28 | 百拉得动力系统公司 | 制造多个燃料电池分隔器板组件的方法 |
| JP2015508561A (ja) * | 2012-01-05 | 2015-03-19 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションＵｎｉｔｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 複数の燃料電池セパレータプレートアセンブリの製造方法 |
| US10766173B2 (en) | 2012-01-05 | 2020-09-08 | Audi Ag | Method of manufacturing multiple fuel cell separator plate assemblies |
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