TW442996B - Flexible graphite composite - Google Patents

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TW442996B
TW442996B TW088111430A TW88111430A TW442996B TW 442996 B TW442996 B TW 442996B TW 088111430 A TW088111430 A TW 088111430A TW 88111430 A TW88111430 A TW 88111430A TW 442996 B TW442996 B TW 442996B
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thin
electrode
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Robert Angelo Mercuri
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Ucar Carbon Tech
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Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ②墨的中混鉀 ,機中 eA以石中g化酸亂有酸 anl 然液技氣鉻例強機 shM天溶該和”,.為有 如 ί *將劑於劑鹽物或該 係 i 為化他化鉀合酸於 -.si用氣其氧酸混硝解 法½應的和有錳或和溶 方纟型物化含過物酸劑 P 通iii典合氧類 h 似硫化 描 用共力的混有彼酸相 ”氣 應的1P法酸含有絡該酸強 他子06方硫液含 ,·和磷和 其粒4,此和溶為鹽酸和酸 和墨40。,酸插例鉀氯酸乙 狀石3,者硝間實酸過絡氟 形脹數參如該其氯 , 」三 的膨號之含 '。0 鹽鹽如 環可利文於之劑酸鉀酸 , 封造專本散插插硝酸氮物 氣製國為分間間含絡和合 排和美作以 Η 的如 Π 酸混 擎一 之併片薄知物 ,· 硝的 引 箸一薄該已合鹽濃酸 Λ7 D7 五、發明說明P ) 發明範圍 本發明像閼於一種撓性石墨的組成物及針狀的陶瓷粒 子,、其可以利用於墊圈製作上.亦或使用於燃料電池中流 場極板和電極,陽極或陰極q 發明背景: 本文中所使用之術語"撓性石墨M 係表示快速加熱經 間插到石墨的晶格結構内試劑處理完成之天然石墨粒子 使膨脹該間插粒子在相對於晶體結構之垂直方向上至少 80或更多倍的剥落反應産物。撓性石墨及其製法係描逑 § 於美國專利號數3 , 4 fl 4 , f) 6 1 ( S h a π e等箸)膨脹的意即剝落 石墨可被壓入具有密度值接近理論密度的薄片(以下稱 為撓性石墨"箔”中雖然其密度為約1 0到8 5磅重/立 方英呎,.但適合於大多數應用,.包含壓编成適用於作為 木汍巧尺壤邊用φ网國家標芈(CXS)A4規格公f ) -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 442 9 9 6 A7 B7 五、發明說明( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 液過較或間燥化 因 '片·0萡的應高由撓時向或假 溶•’液’經乾膨的ilOB,•墨I墨想環提,.該漬異K卽 物鹽溶鐵Η ,.可墨Μ00的石形石理封以層於浸的薄意 合鉀插化薄滌即SJ1狀始同性有氣箔面行脂知 一 * 混酸間氣該洗鐘 ο虫原不撓擁徘或表平樹熟另中 酸錳該的ο·水秒⑤3J8蠕與種和 擎Η的傜體具於面 磷過然酸溴以數Β為其各度軸引薄箔列液墨行平 和〔雖硫的且僅H.l偽到成強如如墨或排以石平的 酸酸ο*合中並上為 ¥ 上縮割理物用石 Η 之箔性片片 硫-1¾物混劑液焰稱 Μ 觀壓切處鼷應性薄層或撓薄薄 或,似和溶溶火下邊丨 外起和好金溫撓墨成 :!!:於墨子 酸酸類鐵機剩於以isrB向尺子一形良繞高k 石構薄由石粒 硫氣該化有過露子 t 方 粒可成有環於漬性的該 ,·性墨 為過或氣或該曝粒 "-C 墨俗可具包用浸撓子當而撓石 偽”酸如液出使墨Ψ,的)-石虫·,的捆適脂該原刖然到成 劑酸碘屬溶排並石纟積向落該中有可別樹 •,和 ,.。·動構 溫 插硝過金酸片片的5體方剝 •。片固且特以而子面入流該 ps. 間如或化硫薄薄理 始的1該虫薄條而此經然粒表潰易及 的劑酸 _和該墨處露源面 •。為性箔捲因議ο·墨的脂輕向 佳化碘含溴自石此 成平多稱撓墨成「Μ建力石箔樹將方 較氧J.包如插經形格之偽的石繞·,.性曾能落或該脂之 種及氫可物後間該 琴晶倍般似性 化其封剝片抗樹而 一 以化宜化之經 。·=。風的多一柑撓被轉 。•密該薄阻 1 表 。,氣少鹵捅該之子手子更此不 可熱用其於性將性箔 -------ί ί I 衣·-------訂·--------線 . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裝 五、發明説明 ( ) 1 I 若 壤 入 該 撓 性 石 墨 薄 Μ 可 先 «3 兀 成 則 轉 換 該 石 墨 粒 子 的 11 1 1 I C - 軸 "方向。 1 1 圖 式 之 簡 單 說 明 請 1 第 1 圖 顯 示 依 照 本 發 明 含 陶 瓷 雜 維 撓 性 石 墨 (原始厚 先 閱 ! I 度 為 0 . 0 1英 吋 )薄片的放大截面圖/ 讀 背 τέ 之 1 第 2 到 6 圖 % 為 依 照 本 發 明 含 陶 瓷 纖 維 石 墨 薄 Η 之 部 I 注 I 分 的 平 面 表 面 在 提 高 電 子 束 強 度 電 壓 (2 ,5仟 伏 特 到 4 0 仟 意 事 1 伏 特 )下之電子顯撤照Η (放 大 1 0 〇倍) 0 . 項 再 1 | 第 7 , 7 A 圖 顯 示 依 照 本 發 明 含 陶 瓷 m 雒 撓 性 石 墨 薄 Η 之 填 寫 本 1 裝 —. 部 份 係 經 機 械 變 形 而 成 溝 槽 狀 板 以 做 為 燃 料 電 池 中 之 頁 1 流 場 板 0' 1 I 第 8 , 8 A 圖 顯 示 本 發 明 II t. 做 為 燃 料 電 池 構 件 之 流 場 板 的 頂 1 I 部 和 部 份 側 視 ESI m (斷面) Ο 1 1 第 9 圓 顯 示 先 前 技 藝 電 化 學 燃 料 電 池 的 jUL 似 要 圖 ^ 0 1 訂 第 1 0 圖 俗 為 依 照 本 發 明 含 陶 瓷 m 維 ii«C 撓 性 石 墨 薄 片 平 面 1 表 面 之 透 視 區 顯 微 檢 驗 照 片 (放大2 0 0倍 ).〇 1 1 第 11 圖 傜 為 依 照 本 發 明 含 陶 瓷 鐵 維 撓 性 石 ΚΤΤ* 墨 薄 片 表 面 1 之 透 視 區 顯 撤 檢 驗 照 片 (放大4 0 0 倍 X 0 1 I 第 1 2 圖 顯 示 依 照 本 發 明 係 可 適 用 於 做 為 電 化 學 燃 料 電 線 池 之 陰 掻 或 陽 極 的 含 陶 瓷 織 維 撓 性 石 墨 薄 Η 之 放 大 截 面 1 | 透 視 Μ 圖 > » 和 1 9 第 1 3 圖 顯 示 依 照 本 發 明 之 傳 統 電 化 學 燃 料 電 池 及 電 棰。 • i 發 明 概 述 * I ! L本 發 明 傷 關 於 種 樹 脂 包 含 具 有 iUJ. 對 立 平 行 平 坦 的 外 部 1 1 表 面 和 經 嵌 入 針 狀 陶 瓷 m 維 粒 子 的 撓 性 石 墨 薄 Η 之 組 成 1 1 物 > > 該 陶 瓷 m 維 粒 子 僳 白 該 撓 性 石 墨 薄 Η 的 對 立 平 坦 之 1 | 外 部 表 面 延 伸 到 石 墨 薄 片 ™ δ 中 — 以 提 供 該 石 墨 薄 片 對 氣 體 可 ! 1 I 1 1 ! t紙张尺.¾適丨^中國®家標象i 公筇 44
C Ό 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(4 ) 滲性以致使用於做為電化學燃料電池之電極6 詳細説明: Γ在本發明之待別的具醱實施例的事實上,·經間插的天 然石墨薄片係與自約1.5到30%以重量計的具有0.15到 1.5厘米長度之針狀陶瓷繼維粒而混合和混雑/該粒子 寛度應為從0.04到〇·〇〇4厘米《>·該陶瓷餓維粒子僳對於 石墨不具反應性和附箸性而且葆可穩定在溫度高達2(Η0Τ 時,,較宜為2500•合適的陶瓷纖雒粒子你由浸軟石英 玻璃纖維,•碩和石墨雄雒,·結氧,*溴化氮,·磺化矽和錢 氧鑛維,.天然産生的無機嫌維如鈣間矽酸鹽«維.,鈣泪 矽酸鹽纖維,.氧化鋁纗維和其類似物 經間插的天然石墨薄片和針狀陶瓷繼維粒子之混合物· ,其中該石墨薄片和陶瓷纖維粒子你以一般方式排列μ 曝露於高達25i)QT溫度的火焰下而使其剝落^,意邸膨脹該 經間插石墨薄片而成為琿嬈和補集該針狀陶瓷鑛雒之未 膨臛經插石墨薄片體積的自80到1G0Q倍之經膨脹石墨粒 子。,由於膨脹作用,,該陶瓷級維粒子不再實質與石墨粒 子成直線,,但傜随機排列於該剝落石墨和陶瓷繼維的混 合物中。,該剝落石墨粒子和隨機取向的針狀陶瓷绻維粒 厚〃所得到的薄片或箔其待撖為使針狀粒子自撓性石墨 片内部延伸到和至少貫穿該撓性石墨片相對的平面表面 之一面、由於該針狀陶瓷餓維粒子偽對於在撓性Η中之 石墨具非反應性和非附箸性,4複數楢圍猓於各別的針狀 粒子的琛形通道僳提供於自該薄片的相對表面延伸到該 薄Η體之撓性石墨Η中/此等具浸沒於液體樹脂之撓性 石墨薄Η通道接受榈脂,.然後滲透到平行於該撓性石墨 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格U10X297公釐) - I j ^^^1 ^^^1 11— 1 ^—^1 ―, 士^, I - ^^^1 ^^^1 I ^^^1 VJ (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 07 07 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ7 五、發明說明(Γ ) 片的平坦表而之較可滲性方向並且該經壓縮剝落石墨粒 子形成薄Μ,.輔以嵌入但不是穿入該撓性石墨Μ的平坦 的平行表面於經針狀陶瓷纖維間以形成通道,。該陶瓷纖 雒粒子在所有加工處理步驟中保持穩定/以致使該通道 並未受熔融纖維或纖維變形産品而堵塞當在石墨薄片 中的樹脂硬化後\於是強化以該撓性石墨薄Μ形成的墊 圈之密封性。.在較佳的具體實例中,.該含樹脂薄Η係以 滾II機於壓滾輪間而予以砑光 做為於燃料電池中之電極材料傜被壓到〇 . 7 5到0 . 2厘 米厚度範圍内以使圍繞針狀陶瓷粒子之環形通道自該撓 性石墨Η的平行對立表而之一延伸穿透該薄Η到該相對 平行對立的表靣。,此可使得燃料電池中氧化劑氣體燃料 通過該石墨薄片符合燃料電池操作的需要。 第1圖慠以0.01英时厚撓性石墨的顯撤觀察為基礎之 概圖,其顯示撓性石墨薄片1 0之截而及平行對立的平坦 表而2 2 , 2 4。.經嵌入陶瓷纖雒偽以3 0表示之f經陶瓷纖 維3 0癀入的薄Η 1 〇條以4 0為例。
實例I 天然石墨薄Η 以重量計s 0 %之粒徑為5 fl網目_,傺以 9 (I重景%硫酸和〗0重景°/。硝酸的混合物處理之。該如此 \ * 處理的經間插石墨薄Η以水洗滌並乾燥到約1重量%水 f 。一磅重的此經間插薄Η與0 . 1 5磅重之商業上可得到的 鈣間矽酸鹽其粒徑大多數為1 5到2 5 (長/寛)方向比之針 狀陶瓷纖雒混合。該經間捅石墨和鈣間砂酸鹽纖雒的混 ί -7 一 ---------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ,442996 A7 _B7 五、發明說明(t ) 合物骼導入於2 5 0 0 °F的爐中以得到迅速膨脹該經間插石 墨薄片形成具有約325倍於該未經膨脹薄片髖積的蠕虫 狀虫形粒子I。該經膨脹虫形粒子圍繞該摻合鈣間矽酸鹽 纖維和該混合物像滾壓成0.Π1英时厚和24英时寬的撓性 石墨薄Η,,其中摻合鈣間矽酸鹽纖維自該薄片表面延伸 到含1 2重量%鈣間矽酸鹽纖雒的薄Κ體内。 * 第2爾為電子顯微照片(100倍,,參閲100微米尺度)係 顯示陶瓷纖維〗(Π的上端部分其為滲入撓性石墨Η的 平_表面22。,第3到6圖,,葆在增加電壓下,,觀看”更 深”入於該撓性石墨薄Η和顯示該陶瓷纖維1 G 〇滲入到該 撓性石墨中。,陶瓷纖維嵌入在表而72下方撓性石墨薄片中 傈表示為140, 1 60。/
實例II 實例I的薄片樣本8英吋寬使浸漬於10%酚及丙酮稀 釋溶液中並以每分鐘10英呎速率拉之使通過該溶液。於 浸潰及乾燥後,.該樣本顯示增1 8 · 7 %的重量,。 該樣本經進一步處理加熱到2 5 3 °C以使硬化和穩定該 樹脂而且該薄片於軋輪間锟軋成1 . 5克重/立方公分的 密度該經棍軋薄Η使浸泡於油和水中傜不受影響的., 意卽不饞透的。.一未經添加任何陶瓷纖維或樹脂添加物 的控制薄Η使曝露於相間條件則增加約3 5 %的重量和8 %的厚度。 以5 %,] 5 %和2 5 %重量的鈣間矽酸纖維添加的樣本薄 片使以每分鐘10英呎速率拉之通過樹脂溶液而使約17〜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·-------訂·-------- _B7五、發明說明(7 ) 樣 制 控 的 維有 纖保 瓷能 陶僅 加時 添之 經拉 未率 1 速 〇*呎 之英 口 ο f, 1- 飽鏔 脂分 樹每 的的 量 同 重相 % 於樹 19沐的 量 重 %
匕H 酸 矽 間 鈣 之 式 形 中 TJ 例 實 於 記 的 % 5 _1+ 量 -C S \ m以 例有 實含 米 厘 使的板 係^該 Η 所 C, 薄圖板 墨視場 石側流 性和的 撓視池 軋俯電 锟圖料 經7Α燃 的7,·為 丨第做 如於 成用 10形有 X 變為 米械偽 厘機狀 0(]而形 (1杵該 維壓 , 纖由狀 鹽經形 厚 2 一—一 ώ 牆英 經米 有厘 具5 構 溝 數 複 之 親 分 而 牆 該 的 型ο 典於 20近 丨趨 度 密 之 前 形 變 械 機 於 為 分 公 方 立 / 克 li 為 0. 典 後 杵 0 茌 而 分 、' 方 立 / 重 克 約 於 使 偽 --------------裝--- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) BMW 例Ξ 雨 實C 漬5" 浸23 下到 力熱 壓加 S1經 p t 5 方 I 匕日 樹 的 量 重 ο 1 % 板20 的約 圖供 7Α提 7 以 第脂 該樹 。的 槽高 溝提 削有 銑具 有Μ 具時 藝板 技場 前流 先的 較池 板電 漬料 浸燃 脂為 樹用 羥 使 該其 0*當 中 ,. 板板 該墨 的石 化的 度 厚 其 過 通 降 壓 Ε 低 較 和 用 作 散 擴 熱 的 良 改 度IV 強 iSl 性實 撓 之 % 訂_ -線- 經濟部智慧財1局員工消費合作社印製 歷 中 脂 樹 計釋 量稀 重的 T1 維例 纖實 的於 式潰 形浸 中使 例 X 施薄 實本 於樣 載的 記方 有平 含呎 英
計 量 二31! S 以 布°c 分Qη 勻{1 均件 Η 條 薄的 該落 使剝 致不 υΛ .—Λ. 期經 時Μ 秒薄 Γϋ I • C -0 勺 ΛΟ % 脂 機 而 杵 壓 經 並 之 燥 乾 形 峡阳 Ffnl^深 有米 纟具厘 "0 5 ο . 形 1 1 的板為 示該型 所 。·典 圖板傷 視場10 側流— 和的 視池 俯電 圖料 7Λ燃 7 第作 如於 成用 形有 變偽 械狀 槽 溝 該 ο 擠 溝 數 複 的 隔 分 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 442996 A7 _B7_ 五、發明說明() 〜1 . 5厘米寛而且延伸以覆蓋燃料電池的電極。.於機械 變形前之密度趨近於〇 . 1到〇 . 3克重/立方公分和壓杵後 典型的為1.1克/立方公分<*第7,7A圖的板100偽再慢慢 加熱到2 3 5 °C以達成改善實例III的性質2 第9圖俗概要的顯示燃料電池的基本元件,•更完整詳 細的圖樣偽掲示於美國專利4 , 9 8 8 , 5 8 3和5 , 3 0 G , 3 7 0和 PCT W(1 95/1(5287(1995年6月日)係一併做作本文之 參考資料。 參考第9圖,.該燃料電池指示通常於5 Q 0位置上包括 塑膠形式的電解質,•如固體高分子膜電解質550。·碩纖 雒電極600與觸媒B00如鉑俗塗覆於電極膜界面601, _ 6 0 3。靠近觸媒層6 Q 0和燃料如氫氣的流場板1 0 0 0 1 1 0 0 偽使循環通過氧化劑流場板1 1 〇 G的溝槽1 4 0 0 „在操作中_ ,由於電位,·意卽界於燃料流場板1Q 〇 〇和氣化劑流場板 1 1 0 0間所形成之電位傺使該流場板1 0 Q 0變成陽極而氧化 劑流場板η 〇 〇則變成陰極。•上述的電化學燃料電池傜與 其他燃料電池堆積體組合以供給如描逑於上述的美國專 利5,3 0 0 , 3 7 D和| 4,9 8 8 , 5 8 3所欲強度的電源 具有描逑於Watkins美國專利號數4,9S8,583形式的連 續式反應劑流場通道之流動流場板1〇〇0_傜顙示於第8圖 和第以圖之中該板傺為包含記載於實例ΙΠ中形式的鈣 間矽酸鹽纖維12重量%的撓性石墨薄片之樹脂。經由· * 杵或模鏵具流體入口 iSG〇和流體出口 1800之單一連績的 流體流動通道1 2 0 0'而形成板1 0 0 0 '的表面。流體入口 -1 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------裝--------訂---------I <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7五、發明說明() 料 頭. 燃源 板的 場> ir 極 陽 到劑 接化 連氣 傺板 00場 lfi流 示 顯 未 極 陰 者 或 頭 源 的 \iri- 示 顯 未 道 通 於 當 相 切 横 顯場 係流 處一 接每 連 ,· 之時 時合 合 Μ ΠΗΜ式 0 -ί方 域 區® 性堆 活池 媒電 蟧料 化燃 電以 ή- 當 極圖。 陰8Α 或第 極於 陽示 Η 薄 墨 石 性 撓 . 之)0 維倍 纖00 瓷(2 ο»陶果 能含結 功包察 之明戳 器發學 流本光 電照之 集依分 為為部 做係而 有圖表 具1(1坦 亦第平 板 的 Η 薄 墨 石 該 於 透 滲V 30處 維3S 纖於 瓷 |不 陶顯 經傷 ο 傺 3 面維 表纖 的瓷 處 陶 繞 圍 道 通 形 環 維繼 瓷 陶 兩 示 0 果 結 察 學 光 倍 ο ο 4 為 係 圖 r—i 11 第 Η 薄 墨 石 該 透 0 處 ο 4 於 ο 3 維 1 及 在 係 顯 {$ 道 通 Κ 薄 -墨30 石維 之 _ 面瓷 表陶 Η & 薄5 if. 該 於 低 於 示 低 在 傜 it處 Μ累 3 的 。-繞Μ ®圍罾 表 — 陶 的.於 含 包 為 示 所 圖 2 τ'—! 第 如 中 例 施 舊 ,°體 中具 之的 1C 佳 薄較 墨明 石發 性本 撓在 之 從 成 壓1 锟到 化 1 面 平 為 雒 纖 瓷 陶 的 片 薄 墨 石 ο 性到 撓米 從 為 度 密 其 使 Ί 度 厚 的 7-.、 厘 每 克 --------------裝·— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. 厘 立 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表 1 坦第 平於 行示 平(m 的< ο 道 10通 Η 給 薄供 墨以 • ο 石 4 性商 撓表 自透 ο 3 穿 維而 纖伸 瓷延 陶間 Ο 2 分2 νΛ 4 ΛΧ 2 方而 第 Γ~Γ ύ, 於 立 IJi— 為 做 可 而 處性 5 透 ,3癘 3# 中氧 圖和 η 氫 如 體 氣 於 對 亦 和 件 導 電 具 過 通 ¢1 延 使 池 電 料 燃 的 示 所 圖 板 場1() 0C流極 ο $ 1 Η界以 薄為 。 墨係質 石處解 性(!0電 撓1-膜 之 的卩子 極5(1分 電池高 之電體 處料固 ()0燃的 1之統 中示傳 U 所之 5ϋ圖間 位 '--6 形 1:1(撓 ^G 之 於 1 式 " 0 家 97 :Γ 4, 9 Α7 Β7 五、發明說明(^ ) ,1到 00提 12所 槽面 溝前 的於 板載 場記 流如 於以 位可 和體 於氣 近的 鄰槽 的溝 別自 個來 偽而 Η 方 薄上 墨的 石00 性14 電 PC透 該 _ 和而 利中 專程 國過 美池 勺 ί 專 極 操 式 方5, 統10 傳子 之粒 中媒 品觸 販: 出00 利 經 如 分 撤 細 可給 偽供 :而 用子 作粒 散墨 分石 之離 钯剝 納到 的媒 割觸 學 化 o^sr 具 2 2 而 表 使 以 内 之 用 ο 施10 前槿 Η 電 加和 在上 ] 2 如 2 術面 技表 統坦 傳平性 經於活 於 近 接 偽 2 2 面 表 坦 平 1 如 Η 潰 薄 浸 含 脂 包,樹· 於 2 或 好ffi2清 "歷Iff* I ΐη^ρ 媒srM 用 觸¾經 ο.卞可 ο 心目 i 5Γ俗 5工度0 ^ ^0 β ^ 電最U 子維or 分鐵10 高瓷榛 體陶電 固的 極 ?3~ LtfiJLL 該 中 液 溶 脂 樹 或10 清搔 瀝電 態於 液經 於潰 没浸 浸該 而 。 , 成 昇達 提易 以輕 予可 〇0道 1通 雒 纖 瓷 陶 繞 圍 中 至 瀝的 化 % 博 β 挛 6 以約 Ρ 量 50脂 7樹 始 ο 起 5 2 之 如中 溫極 昇電 於於 極為 電有 漬具 浸成 經形 該使 使脂 樹 後或 然清 該鍵 嬈磺 圍 I 開硪 打成 次形 再片 偽薄 此墨 ,·石 上性 實撓 i 6V '以 物物 餘餘 殘殘 碳碳 焦焦 之和 積維 體纖 少瓷 減陶 的 。 明極 發電 本於 在用 。·施 度後 強之 的化 片磺 薄焦 如清 /瀝 性或 特脂 械樹 機於 該偽 舁媒 提觸 則 中 此例 如體 ,具 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度遶用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經务部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明說明(u ) 葚考符號説明 H!..。.撓性石墨薄Η 2 2 , 2 4 , 2 2 ' , 2. 4 '.....平坦表面 (ί , 3 (Τ , 1 Ο Π . ..陶瓷纖雄 3 5 s 3 5 '.....通道 4 鏐透 12.....表而 1 () 0 , ] (M) 0 1 …..板 1 0 5,0 0 0 .....觸媒層 1 1 〇.....溝槽 12D. ‘…牆 14 0,160.....陶瓷纖維 5 β 0 .....燃料電池 5 5 I).....電解質 G 〇 1 , 6 〇 3.....電極膜界面 1 0 ΰ 0,] ] D ….流場板 1 2 ϋ (Γ .....流體流動通道 1 4 0 0 .....溝槽
Hi 0 ϋ.....流體入口 1 8 0丨)...…流體岀口 n l^i n Bn ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 n ϊ-f I 一 ^^1 n fl^i ^^1 ^^1 f 一 \ ί ϋ 1 i _ n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

  1. A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第881 1 1430號「撓性石墨組成物」專利案 (9◦年3月修正) (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 六、申請專利範圍: 1· 一種使用於電化學燃料電池中之電極,.其係爲具有對立 平行,、平坦的外部表面之單獨,·單一,.薄的經壓撓性石 墨薄片,.該撓性石墨薄片係已嵌入分散的複數個爲針 狀的與撓性石墨不起反應且可穩定到高達2000°F溫度 之陶瓷纖維粒子,.該針狀粒子自每一該平坦的平行外 部表面延伸到該撓性石墨薄片以提供通道自該平坦的 平行外部表面延伸而貫穿該撓性石墨薄片到另一做爲 燃料或氧化劑氣體穿透該撓性石墨薄片之通道.。 2. 如申請專利範圍第1項之電極,(其中該經壓撓性石墨 薄片具有0.075到0.2厘米的厚度。 * 3. 如申請專利範圍第1項之電極,其中該撓性石墨薄片 的通道係局部以樹脂焦碳殘餘物塡充.。 4. 如申請專利範圍第1項之電極,.其中該撓性石墨薄片 包含一種在電化學燃料電池作業中提升氣體的電化學 活性之觸媒。. 經濟部智慧財產肩員工消費合作社印製 5. —種流動流體燃料板,.其係具有連續排列之溝槽化表 面,.並配置有如申請專利範圍第1項之電極,以接受 氣體燃料或氧化劑。. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐)
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020054995A1 (en) * 1999-10-06 2002-05-09 Marian Mazurkiewicz Graphite platelet nanostructures
US6506484B1 (en) * 2000-01-24 2003-01-14 Graftech Inc. Fluid permeable flexible graphite article with enhanced electrical and thermal conductivity
US6413671B1 (en) * 2000-04-10 2002-07-02 Gaftech Inc. Flexible graphite article and fuel cell electrode with enhanced electrical and thermal conductivity
US6479182B1 (en) * 2000-09-28 2002-11-12 Graftech Inc. Fuel cell electrode assembly with selective catalyst loading
US20030108731A1 (en) * 2000-01-24 2003-06-12 Mercuri Robert Angelo Molding of fluid permeable flexible graphite components for fuel cells
WO2001078179A1 (en) * 2000-04-10 2001-10-18 Graftech Inc. Flexible graphite article and fuel cell electrode with enhanced electrical and thermal conductivity
US20040072055A1 (en) * 2000-04-14 2004-04-15 Getz Matthew George Graphite article useful as a fuel cell component substrate
US6413663B1 (en) * 2000-06-29 2002-07-02 Graftech Inc. Fluid permeable flexible graphite fuel cell electrode
US6503652B2 (en) * 2000-06-29 2003-01-07 Graftech Inc. Fuel cell assembly method with selective catalyst loading
WO2002066245A1 (en) * 2000-11-02 2002-08-29 Graftech Inc. Flexible graphite sheet having increased isotropy
US6605379B1 (en) * 2000-11-03 2003-08-12 Grafttech Inc. Hydrophobic fuel cell electrode
US6521369B1 (en) * 2000-11-16 2003-02-18 Graftech Inc. Flooding-reducing fuel cell electrode
US6517964B2 (en) * 2000-11-30 2003-02-11 Graftech Inc. Catalyst support material for fuel cell
US6663807B2 (en) * 2001-05-14 2003-12-16 Advanced Energy Technology Inc. Process for complex shape formation using flexible graphite sheets
US6607857B2 (en) * 2001-05-31 2003-08-19 General Motors Corporation Fuel cell separator plate having controlled fiber orientation and method of manufacture
KR20030030275A (ko) * 2001-10-09 2003-04-18 (주)세티 샷 피닝에 의하여 세라밋 분말입자로 강화된 팽창그라파이트 시이트로 제조된 연료전지용 바이폴라 플레이트
DE10163388B4 (de) * 2001-12-21 2009-09-17 Gartmann, Rolf, Dr. Verfahren zur Herstellung einer Sauerstoff-Elektrode und Verwendung einer nach dem Verfahren hergestellten Sauerstoff-Elektrode
US7182898B2 (en) * 2002-05-13 2007-02-27 Advanced Energy Technology Inc. Process for complex shape formation using flexible graphite sheets
US6960402B2 (en) * 2002-06-28 2005-11-01 Advanced Energy Technology Inc. Perforated cylindrical fuel cells
US7231762B2 (en) * 2004-02-25 2007-06-19 Darryl C. Bassani Exhaust manifold flange
US7241409B2 (en) * 2004-10-29 2007-07-10 Advanced Energy Technology Inc. Gas permeable flexible graphite sheet material and process therefor
CN101483240B (zh) * 2008-03-03 2010-12-29 上海弘枫石墨制品有限公司 一种用于燃料电池的超薄型石墨双极板的加工方法
JP2011225949A (ja) * 2010-04-21 2011-11-10 Ibiden Co Ltd 炭素部品および炭素部品の製造方法
RU2480539C2 (ru) * 2011-08-03 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" Материал для углеродного электрода
RU2480538C2 (ru) * 2011-08-03 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" Материал для углеродного электрода
JP6091630B2 (ja) * 2012-10-19 2017-03-08 アウディ アクチェンゲゼルシャフトAudi Ag 低コストの燃料セルコンポーネント

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB991581A (en) * 1962-03-21 1965-05-12 High Temperature Materials Inc Expanded pyrolytic graphite and process for producing the same
JPS5488911A (en) * 1977-12-26 1979-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Production of thin ceramic sheet
JPS6016385B2 (ja) * 1977-12-28 1985-04-25 日本カ−ボン株式会社 可撓性黒鉛製品の製造法
US4190257A (en) * 1978-02-01 1980-02-26 Union Carbide Corporation Packing ring containing flexible graphite
JPS6132358A (ja) * 1984-07-20 1986-02-15 Pentel Kk 電池用電極
US4642201A (en) * 1985-08-27 1987-02-10 Intercal Company Compositions for improving the stability of intercalated graphite structural members
JPS63157747A (ja) * 1986-12-22 1988-06-30 Tokyo Yogyo Co Ltd 連続鋳造用浸漬ノズル
JP2503497B2 (ja) * 1987-03-30 1996-06-05 日立化成工業株式会社 黒鉛・繊維複合材料
JPS63270138A (ja) * 1987-04-30 1988-11-08 Kobe Steel Ltd 複合炭素部材及びその製造方法
US4895713A (en) * 1987-08-31 1990-01-23 Union Carbide Corporation Intercalation of graphite
JPH01123991A (ja) * 1987-11-09 1989-05-16 Nikkiso Co Ltd 内熱式高温高圧装置の断熱構造体
US4826181A (en) * 1988-02-09 1989-05-02 Union Carbide Corporation Seal utilizing composites of flexible graphite particles and amorphous carbon
US5225379A (en) * 1988-02-09 1993-07-06 Ucar Carbon Technology Corporation Composites of flexible graphite particles and amorphous carbon
US5228701A (en) * 1988-03-22 1993-07-20 Ucar Carbon Technology Corporation Flexible graphite articles with an amorphous carbon phase at the surface
US4911972A (en) * 1988-08-12 1990-03-27 Union Carbide Corporation Insulating composite gasket
US5108849A (en) * 1989-08-30 1992-04-28 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Fuel cell fluid flow field plate
US4988583A (en) * 1989-08-30 1991-01-29 Her Majesty The Queen As Represented By The Minister Of National Defence Of Her Majesty's Canadian Government Novel fuel cell fluid flow field plate
DE4007060A1 (de) * 1990-03-07 1991-09-12 Bayer Ag Intumeszierende flaechengebilde
US5225262A (en) * 1991-04-29 1993-07-06 A. W. Chesterton Co. Braided high-temperature packing comprising a core of folded flexible graphite sheet
US5176863A (en) * 1991-08-06 1993-01-05 Ucar Carbon Technology Corporation Flexible graphite composite fire retardant wallpaper and method
US5300370A (en) * 1992-11-13 1994-04-05 Ballard Power Systems Inc. Laminated fluid flow field assembly for electrochemical fuel cells
US5683778A (en) * 1992-12-09 1997-11-04 Crosier; Robert A. Braided graphite-foil and method of production
JP2619818B2 (ja) * 1994-11-21 1997-06-11 日本ピラー工業株式会社 熱膨張性無機質繊維シール材
JPH08169478A (ja) * 1994-12-20 1996-07-02 Taiyo Chem Kk マイクロ波加熱調理用発熱シート及びその製造方法
US5531454A (en) * 1994-12-29 1996-07-02 Indian Head Industries, Inc. Expandable gasket, sealed joint and method of forming same
US5494506A (en) * 1995-01-17 1996-02-27 Ucar Carbon Technology Corporation Gas filtering device for air bag gas generator
US5885728A (en) * 1997-04-04 1999-03-23 Ucar Carbon Technology Corporation Flexible graphite composite
US5846459A (en) * 1997-06-26 1998-12-08 Ucar Carbon Technology Corporation Method of forming a flexible graphite sheet with decreased anisotropy
US5976727A (en) * 1997-09-19 1999-11-02 Ucar Carbon Technology Corporation Electrically conductive seal for fuel cell elements

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DE69901711D1 (de) 2002-07-11
ES2177298T3 (es) 2002-12-01

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