JPS63184264A - 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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- JPS63184264A JPS63184264A JP61245987A JP24598786A JPS63184264A JP S63184264 A JPS63184264 A JP S63184264A JP 61245987 A JP61245987 A JP 61245987A JP 24598786 A JP24598786 A JP 24598786A JP S63184264 A JPS63184264 A JP S63184264A
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Classifications
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- 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
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
-
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-
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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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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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１機械的ｊこ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１機械的ｊこ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重量％以上の導電材料が
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重量％以上の導電材料が
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に近い形状ζこ盛
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おきその金製中に混合物を投
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に近い形状ζこ盛
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おきその金製中に混合物を投
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
性材料とフェノール樹脂フラン樹脂などの熱硬化性樹脂
との混合物を、樹脂の硬化の進行を極力おさえるように
極力低い温度で加熱混合して粘土状とし、次いでこの粘
土状混合物を押出し機などを用いてシート状に押出す。
性材料とフェノール樹脂フラン樹脂などの熱硬化性樹脂
との混合物を、樹脂の硬化の進行を極力おさえるように
極力低い温度で加熱混合して粘土状とし、次いでこの粘
土状混合物を押出し機などを用いてシート状に押出す。
このシート状とした混合物をさらに表面に所定の形状寸
法の凸起を設けたロールと表面平滑なロールとの組合せ
から成る圧延ロールを持つ圧延機のロール間を通し、片
面ミゾ付のシートとする。この時、このシートの厚さは
最終的に製作しようとするバイポーラプレートを厚さ方
向で２分割した上部分及び下部分のそれより厚くなるよ
うにする。この上部４分及び下部４分に相当する片面ミ
ゾ付シートをそれぞれ所定の寸法に切断し、互いに、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、
バイポーラプレートとする。さらに必要によっては、こ
のバイポーラプレートを焼成炭化するものである。
法の凸起を設けたロールと表面平滑なロールとの組合せ
から成る圧延ロールを持つ圧延機のロール間を通し、片
面ミゾ付のシートとする。この時、このシートの厚さは
最終的に製作しようとするバイポーラプレートを厚さ方
向で２分割した上部分及び下部分のそれより厚くなるよ
うにする。この上部４分及び下部４分に相当する片面ミ
ゾ付シートをそれぞれ所定の寸法に切断し、互いに、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、
バイポーラプレートとする。さらに必要によっては、こ
のバイポーラプレートを焼成炭化するものである。
以下１本発明を実施例にもとづき説明する。
〈実施例１〉
グラファイト粉末（８０重量％）とフェノール樹脂（２
０重量％）を混合した混合物を６０°０に予め温度調節
した混線ニーダ中に入れ３分間混練し粘土状とした。こ
れを同じく６０℃に温度調節したプランジャ一式押出し
機を用い、 ５Ｘ１００１１１の断面形状の連続シート
を押出し、直ちに第２図に示すような形状寸法の溝部が
形成できるような凸起を持つロール及び平滑な面を持つ
ロールの組合せからなる圧延ロール機のロール間を通し
て。
０重量％）を混合した混合物を６０°０に予め温度調節
した混線ニーダ中に入れ３分間混練し粘土状とした。こ
れを同じく６０℃に温度調節したプランジャ一式押出し
機を用い、 ５Ｘ１００１１１の断面形状の連続シート
を押出し、直ちに第２図に示すような形状寸法の溝部が
形成できるような凸起を持つロール及び平滑な面を持つ
ロールの組合せからなる圧延ロール機のロール間を通し
て。
厚さ３．３ ｍｒｎ 、巾１５０２Ｉｎ、リブ＠ ２
ｍ 、 ７％％深さ２．２關の第２図の断面を持つシー
トｌ 、２とした。このシートを長さ方向で１５０順に
切断し、これを２枚、＃１部分が外側でしかも方向が直
交するような方向になるように、すなわち最終的に製作
するバイポーラプレートと同一形状になるように組合せ
、成形用金観甲に入れ、１７０±５°Ｃで２００〜３０
０％（シートの投影面積当り）の圧力を加え、３分間加
熱加圧して厚さ６ｆｌの第１図、第３図に示すようなバ
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３電気抵抗は２．４ Ｘ １０”０ｍ。
ｍ 、 ７％％深さ２．２關の第２図の断面を持つシー
トｌ 、２とした。このシートを長さ方向で１５０順に
切断し、これを２枚、＃１部分が外側でしかも方向が直
交するような方向になるように、すなわち最終的に製作
するバイポーラプレートと同一形状になるように組合せ
、成形用金観甲に入れ、１７０±５°Ｃで２００〜３０
０％（シートの投影面積当り）の圧力を加え、３分間加
熱加圧して厚さ６ｆｌの第１図、第３図に示すようなバ
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３電気抵抗は２．４ Ｘ １０”０ｍ。
ガス透過量はＯ、ｌ／ｖｉａ （Ｎ 、ガス差圧１気圧
）であり、目的を満足するバイポーラプレートであった
。
）であり、目的を満足するバイポーラプレートであった
。
なお、同時に圧延時をこロール間隙を調節し厚さを３絹
としたシートを重ね合せ成形したバイポーラプレートは
、シート間の接合が悠＜リブ部分にも“カスレ“が見受
けられ、良好な性状が得られなかった。すなわち、成形
の際に重ね合せたシートに十分な圧力を加える。実際に
はシートの厚さを最終バイポーラプレートの厚さより厚
くすることが必要である。
としたシートを重ね合せ成形したバイポーラプレートは
、シート間の接合が悠＜リブ部分にも“カスレ“が見受
けられ、良好な性状が得られなかった。すなわち、成形
の際に重ね合せたシートに十分な圧力を加える。実際に
はシートの厚さを最終バイポーラプレートの厚さより厚
くす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
断面矩形のシートを押出し、これをその一本は所定の寸
法形状の凸起を設けたロール、他の一本は通常の表面平
滑なロールの組合せからなるロール圧延機構をもつ圧延
機により、最終的ｌこ製作しようとするバイポーラプレ
ートを水平方向で２分割した上、下それぞれの部分に相
当する部分の厚さ方向のみを厚くした片面溝付のシート
とし、これらを重ね合せて金型中に入れ、加熱加圧し樹
脂を硬化しバイポーラプレートとするもので、圧延シー
トは予め混練された均一な材質のものであり、形状も最
終バイポーラプレートに近い形状であるため（厚さのみ
が厚い）、従来の問題点であった成形時に混合物を金型
内に均一に配置する操作は、押出し圧延されたシートを
上。
物をニーダなどで均一に混練し、次いで押出し機により
断面矩形のシートを押出し、これをその一本は所定の寸
法形状の凸起を設けたロール、他の一本は通常の表面平
滑なロールの組合せからなるロール圧延機構をもつ圧延
機により、最終的ｌこ製作しようとするバイポーラプレ
ートを水平方向で２分割した上、下それぞれの部分に相
当する部分の厚さ方向のみを厚くした片面溝付のシート
とし、これらを重ね合せて金型中に入れ、加熱加圧し樹
脂を硬化しバイポーラプレートとするもので、圧延シー
トは予め混練された均一な材質のものであり、形状も最
終バイポーラプレートに近い形状であるため（厚さのみ
が厚い）、従来の問題点であった成形時に混合物を金型
内に均一に配置する操作は、押出し圧延されたシートを
上。
下それぞれの部分を重ね合せて金型中に入れるだけでよ
く、従来法に比べ簡単な操作で容易にバイポーラプレー
トを製造できるという利点を有するものである。
く、従来法に比べ簡単な操作で容易にバイポーラプレー
トを製造できるとい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、加熱加圧して得られ
たバイポーラプレートをさらに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
ートを得ることができた。
たバイポーラプレートをさらに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
ートを得ることができた。
第１図は本発明のリブ付セパレーターを示す斜視図、第
２図は押出し圧延したシートの断面図、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。
２図は押出し圧延したシートの断面図、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。
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する
混合物を加熱混練して粘土状とし、この粘土状混合物を
適当な押出し手段でシート状とし、次いでこのシート状
混合物を表面に凸起を設けたロールと表面平滑ロールと
の組合せからなるロール間を通して圧延し片面溝付シー
トとし、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、押出し圧延
シートの厚さが最終製品セパレーターを水平方向に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 |
|---|---|---|---|
| JP61245987A JPS63184264A (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 |
|---|---|---|---|
| JP61245987A JPS63184264A (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 |
|---|---|
| JPS63184264A true JPS63184264A (ja) | 1988-07-29 |
Family
ID=17141787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61245987A Pending JPS63184264A (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) | JPS63184264A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005327602A (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Nok Corp | 燃料電池用構成部品の製造方法 |
| US7172830B2 (en) | 1998-01-19 | 2007-02-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Separator for fuel cell and manufacturing method for the same |
-
1986
- 1986-10-16 JP JP61245987A patent/JPS63184264A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7172830B2 (en) | 1998-01-19 | 2007-02-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Separator for fuel cell and manufacturing method for the same |
| JP2005327602A (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Nok Corp | 燃料電池用構成部品の製造方法 |
| JP4623264B2 (ja) * | 2004-05-14 | 2011-02-02 | Ｎｏｋ株式会社 | 燃料電池用構成部品の製造方法 |
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