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JP2002050365A - 燃料電池用セパレータおよびそれを用いた燃料電池 - Google Patents

燃料電池用セパレータおよびそれを用いた燃料電池

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Publication number
JP2002050365A
JP2002050365A JP2000235088A JP2000235088A JP2002050365A JP 2002050365 A JP2002050365 A JP 2002050365A JP 2000235088 A JP2000235088 A JP 2000235088A JP 2000235088 A JP2000235088 A JP 2000235088A JP 2002050365 A JP2002050365 A JP 2002050365A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
separator
sheet
metal substrate
gas
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
Application number
JP2000235088A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Kawashima
勉 川島
Hiroyuki Naka
裕之 中
Toshihiro Matsumoto
敏宏 松本
Yoshiteru Nagao
善輝 長尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000235088A priority Critical patent/JP2002050365A/ja
Publication of JP2002050365A publication Critical patent/JP2002050365A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易であり、かつ、導電性、気体不透
過性および強度をバランスよく備えた燃料電池用セパレ
ータを提供する。 【解決手段】 樹脂および直径5〜30μmで長さ50
〜1000μmの金属繊維からなる導電性樹脂組成物を
成形して、少なくとも一方の面に電極へ燃料ガスまたは
酸化剤ガスを供給するガス流路を有する燃料電池用セパ
レータを得る。また、ガス流路を形成するリブを体積抵
抗率が0.05Ω・cm以下の導電性樹脂組成物によっ
てシート状金属基板上に形成する。また、前記シート状
金属基板に下地リブを形成し、リブを前記下地リブ上に
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池用セパレ
ータおよびそれを用いた燃料電池に関し、特に高分子電
解質型燃料電池用セパレータに関する。
【0002】
【従来の技術】燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させるこ
とにより、電気エネルギーおよび熱を発生する燃料電池
は、一般に、電解質膜を介して対向させた一対の多孔質
電極および前記多孔質電極にガスを供給するためのガス
流路を有するセパレータからなっている。そして、前記
セパレータとしては、導電性シートを、前記多孔質電極
としては、カーボンペーパーなどからなるガス拡散層お
よび金属触媒を担持させた炭素粉末などからなる触媒層
を有する電極を用いるのが一般的である。ここで、高分
子電解質型燃料電池では、電解質膜として高分子電解質
膜またはイオン交換膜が用いられる。この膜に一対の多
孔質電極を接合した電解質膜・電極接合体を前記セパレ
ータを介して積層することにより、所望の燃料電池が構
成される。
【0003】燃料電池用セパレータには、種々の形態の
ものがある。例えば、単一の導電性シートの両面にガス
流路を設けたセパレータとしては、板状で裏表両面にガ
ス流路を有し、そのガス流路が、複数の平行なリブによ
り形成されている燃料電池用セパレータを挙げることが
できる。この場合、隣接する両側の単電池に、それぞれ
燃料ガスおよび酸化剤ガスを供給することができる。一
方、複数のセパレータを重ねて用いる場合、少なくとも
セパレータの単電池と接する側にガス流路を設ければよ
い。そして、このときセパレータの両側にガス流路を設
ければ、単電池と接しない方のセパレータ同士が接する
側のガス流路を、冷却水用流路として用いることができ
る。
【0004】セパレータは、電極にガスを供給するとと
もに反応生成物、一般には水、を電池系外へ運び出す役
割を果たす。また、セパレータは、多孔質電極を支持す
るとともにその集電体としても機能し、隣接する単電池
同士の間を電気的に接続する役割も有する。従って、燃
料電池用セパレータは、導電性が高く、気体不透過性お
よび強度に優れている必要がある。
【0005】ここで、燃料電池用セパレータとしては、
従来から、炭素材料に樹脂を含浸させたもの、ガラス状
炭素をセパレータの形状に加工して焼成したもの、シー
ト状黒鉛をプレスした成形品、炭素粉末および樹脂から
なる組成物の成形品等が用いられている。
【0006】しかし、これら従来のセパレータは、製造
コスト、導電性、気体不透過性および強度をバランスよ
く備えたものとは言い難い。例えば、炭素材料に樹脂を
含浸させたものは切削加工を要し、製造コストが高くな
る。また、ガラス状炭素は、焼成時に収縮するため精度
が低くなり、気体不透過性にも劣る。また、炭素粉末お
よび樹脂からなる組成物は、成形が容易である反面、導
電性に劣る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、製造が容易
であり、かつ、導電性、気体不透過性および強度をバラ
ンスよく備えた燃料電池用セパレータおよびそれを用い
た燃料電池を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも一
方の面に電極へ燃料ガスまたは酸化剤ガスを供給するガ
ス流路を有する導電性シートからなる燃料電池用セパレ
ータであって、樹脂および直径5〜30μmで長さ50
〜1000μmの金属繊維からなる導電性樹脂組成物の
成形体である燃料電池用セパレータに関する。
【0009】前記樹脂は、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポリブ
チレンテレフタレートおよびポリアミドよりなる群から
選ばれた少なくとも1種からなることが好ましい。前記
金属繊維としては、ステンレス鋼が有効である。前記セ
パレータとしては、体積抵抗率が0.05Ω・cm以下
および表面抵抗が0.5Ω/cm2以下のものが有効で
ある。
【0010】本発明は、また、少なくとも一方の面に電
極へ燃料ガスまたは酸化剤ガスを供給するガス流路を有
する導電性シートからなる燃料電池用セパレータであっ
て、シート状金属基板および前記金属基板上に設けられ
た複数の平行なリブからなり、前記リブは、体積抵抗率
が0.05Ω・cm以下の導電性樹脂組成物からなる燃
料電池用セパレータに関する。前記シート状金属基板
は、その面内に複数の貫通孔を有することが好ましい。
【0011】本発明は、さらに、少なくとも一方の面に
電極へ燃料ガスまたは酸化剤ガスを供給するガス流路を
有する導電性シートからなる燃料電池用セパレータであ
って、シート状金属基板および前記金属基板上に設けら
れた複数の平行なリブからなり、前記シート状金属基板
は下地リブを有し、前記リブは、前記下地リブおよび体
積抵抗率が0.05Ω・cm以下の導電性樹脂組成物か
らなる燃料電池用セパレータに関する。このセパレータ
を得るには、リブが形成される部分に対応させて、シー
ト状金属基板に予め下地リブを形成しておくことが有効
である。
【0012】本発明は、また、電解質膜の両面に一対の
多孔質電極を接合した電解質膜・電極接合体を、上記の
いずれかの燃料電池用セパレータを介して積層した燃料
電池にも関する。前記電解質膜としては、従来から一般
に燃料電池に用いられている高分子電解質膜やイオン交
換膜を用いることができる。前記多孔質電極としては、
従来から一般に燃料電池に用いられているものを特に限
定なく用いることができる。従来から一般に用いられて
いる多孔質電極として、例えばカーボンペーパーをガス
拡散層とし、金属触媒を担持した炭素粉末を触媒層とす
るものが挙げられる。
【0013】
【発明の実施の形態】実施の形態1 本実施の形態では、少なくとも一方の面に電極へ燃料ガ
スまたは酸化剤ガスを供給するガス流路を有する導電性
シートからなる燃料電池用セパレータのうち、樹脂およ
び直径5〜30μmで長さ50〜1000μmの金属繊
維からなる導電性樹脂組成物の成形体である燃料電池用
セパレータについて説明する。本実施の形態に係るセパ
レータは、ガス流路およびガス流路以外の部分を含む全
体が、樹脂および直径5〜30μmで長さ50〜100
0μmの金属繊維からなる導電性樹脂組成物の成形体で
ある。このようなセパレータは、例えば導電性樹脂組成
物を射出成形することにより製造することができる。
【0014】前記セパレータは、ガスの流路方向に対し
て垂直な断面が、例えば図1のようになる。この場合、
導電性樹脂組成物1を成形して得られたセパレータの厚
さdは、1〜2.5mmであり、リブ2のピッチwは1
〜4mmであり、リブ2の高さ(溝の深さ)hは0.2
〜1mmとするのが一般的である。
【0015】前記セパレータは、ガス流路およびガス流
路以外の部分を一体成形して製造するため、製造コスト
が低くなる点で有利である。また、樹脂を用いているた
め弾性があり、リブ頭頂部の欠け、ひび割れが起こりに
くく、薄型化が容易である。さらに、所定形状の金属繊
維を含有するため、炭素粉末を含有する樹脂組成物に比
べて、導電性が極めて高く、体積抵抗率を大幅に低減す
ることができる。
【0016】導電性樹脂組成物としては、樹脂100容
量部に対し、金属繊維5〜30容量部を配合したもの
が、成形性と導電性とのバランスがよい点で好ましい。
金属繊維の量が30容量部を超えると成形性が低下し、
5容量部より少ないと導電性が不充分となる。
【0017】金属繊維の直径は5〜30μmであればよ
いが、好ましくは7〜15μmであり、長さは50〜1
000μmであればよいが、好ましくは100〜500
μmである。ただし、直径および長さのそれぞれの平均
値が、前記範囲内であればよい。金属繊維の直径が5μ
m未満になると、金属繊維自体の製造コストが高くな
り、30μmを超えると、アスペクト比が小さくなって
セパレータの導電性が低くなる。また、金属繊維の長さ
が50μm未満になると、導電性が低くなり、1000
μmを超えると、セパレータの導電性にムラが生じた
り、セパレータの表面から金属繊維が浮き出しやすくな
り、金属繊維がセパレータから脱離することもある。
【0018】金属繊維の材質としては、ステンレス鋼、
ニッケル、銅などが好ましい。これらは単独で用いても
よく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの
うちでは、特に、ステンレス鋼が、優れた耐食性を有
し、時間経過に伴うセパレータの導電性の低下が極めて
小さい点などから好ましい。
【0019】なかでもステンレス鋼を切削して得られる
微細繊維を多く含有した曲線状の繊維が好ましい。この
場合、セパレータ内で繊維同士が互いに接触し合って均
一な網目構造を形成しやすく、低い充填率でも充分な導
電性を有するセパレータを得ることができる。
【0020】前記樹脂としては、ポリスチレン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリアミドよりなる群から
選ばれた少なくとも1種を用いることができる。これら
は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いて
もよい。これらのうちでは、耐熱性、耐湿性、耐酸性な
どの観点から、ポリスチレン、ポリエチレンおよびポリ
フェニレンエーテルが好ましい。また、ポリアミドとし
ては、例えばナイロン−6を用いることができる。
【0021】前記樹脂は、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポリブ
チレンテレフタレートおよびポリアミドよりなる群から
選ばれた少なくとも1種からなる熱可塑性エラストマー
であることが好ましい。この場合、セパレータにゴム弾
性が付与されて、セパレータと多孔質電極のガス拡散層
との接触抵抗が軽減され、リブ頭頂部の欠け、ひび割れ
も起こりにくくなる。
【0022】本実施の形態に係るセパレータは、体積抵
抗率を0.05Ω.cm以下に、また、表面抵抗を0.
5Ω/cm2以下にすることが可能であり、優れた導電
性を有する。ここで、体積抵抗率の測定方法に特に限定
はないが、例えば25℃で四端子法(SRIS 230
1)により求めることができる。また、表面抵抗率の測
定方法にも特に限定はないが、例えば25℃で以下の方
法により求めることができる。まずセパレータに用いる
導電性樹脂組成物を表面が平滑な板状に成形する。その
際、成形条件は、なるべくセパレータを製造する時と同
様の加熱条件等で行う。そして、得られた板状成形体を
水平に設置し、その上に板状成形体の表面と接触させる
ための5mm×15mmの長方形の端面を有する2本の
同じ高さの真鍮製柱状電極を互いに対向させて平行に設
置する。このとき各電極間は15mm離すようにする。
次いで、2本の電極の上に絶縁板を介して合計5kgの
重りを載せ、測定を行えばよい。
【0023】実施の形態2 本実施の形態では、少なくとも一方の面に電極へ燃料ガ
スまたは酸化剤ガスを供給するガス流路を有する導電性
シートからなる燃料電池用セパレータのうち、シート状
金属基板および前記金属基板上に設けられた複数の平行
なリブからなり、前記リブが、体積抵抗率0.05Ω・
cm以下の導電性樹脂組成物からなる燃料電池用セパレ
ータについて説明する。本実施の形態に係るセパレータ
のリブは、体積抵抗率0.05Ω・cm以下の導電性樹
脂組成物により、シート状金属基板上に形成されている
ため、強度が特に高く、薄型化が容易である。また、ガ
ス不透過性にも優れている。
【0024】前記セパレータは、ガスの流路方向に対し
て垂直な断面が、例えば図2のようになる。図2中、3
はセパレータ内部のシート状金属基板を示している。セ
パレータの厚さ、リブのピッチ、リブの高さ(溝の深
さ)については、実施の形態1と同様である。
【0025】前記セパレータは、例えば、シート状金属
基板上に導電性樹脂組成物を流路形状にスクリーン印刷
したのち、硬化させれば、得ることができる。また、導
電性樹脂組成物のバルクモールディングコンパウンドを
シート状金属基板上に流路形状にプレス成形してもよ
い。さらには、導電性樹脂組成物を、シート状金属基板
上に流路形状に射出成形してもよい。
【0026】前記シート状金属基板の厚さは、100〜
1000μmであることが好ましい。厚さが1000μ
mを超えると、セパレータの軽量性が損なわれ、100
μm未満になると、セパレータの強度が不充分となる。
【0027】シート状金属基板の材質としては、耐食性
に優れ、かつ、安価なステンレス鋼が好ましい。また、
シート状金属基板の表面に、金、炭素材料、窒化チタン
等の薄膜を施せば、さらに耐食性を向上させることがで
きる。
【0028】前記導電性樹脂組成物としては、樹脂に、
粉末状または繊維状の炭素、銀、ニッケル、銅などの導
電性充填剤を配合したものを用いることができる。ま
た、実施の形態1で用いたのと同様の導電性樹脂組成物
を用いてもよい。一方、樹脂としてポリピロールなどの
導電性樹脂を用いてもよい。導電性樹脂を用いる場合、
必ずしも導電性充填剤を用いなくてもよい。充填剤と樹
脂との配合比は、実施の形態1の導電性樹脂組成物にお
ける樹脂と金属繊維との配合比と同様でよい。ただし、
セパレータが充分な導電性を有するためには、導電性樹
脂組成物の体積抵抗率は、0.05Ω.cm以下である
必要がある。
【0029】前記樹脂としては、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂、コールタールなどを用いてもよい。これらは
単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いても
よい。これらのうちでは、耐熱性、耐薬品性の点から、
フェノール樹脂が好ましい。
【0030】実施の形態3 本実施の形態のセパレータは、実施の形態2で用いたシ
ート状金属基板を、面内に複数の貫通孔を有するシート
状金属基板に代えたこと以外、実施の形態2と同様の構
成を有する。本実施の形態に係るセパレータは、ガスの
流路方向に対して垂直な断面が、例えば図3のようにな
る。
【0031】図3に示すように、面内に複数の貫通孔を
有するシート状金属基板を用いれば、貫通孔4を介し
て、シート状金属基板3の裏表両面にある導電性樹脂組
成物の成形体同士を接着させることができる。従って、
セパレータの強度は、実施の形態2に係るセパレータよ
りもさらに向上する。また、本実施の形態に係るセパレ
ータは、実施の形態2に係るセパレータと同じく、薄型
化が容易であり、ガス不透過性にも優れている。
【0032】前記セパレータは、例えば、面内に複数の
貫通孔を有するシート状金属基板を導電性樹脂組成物の
バルクモールディングコンパウンドで挟み、バルクモー
ルディングコンパウンドが流路形状になるようにプレス
成形して得ることができる。また、面内に複数の貫通孔
を有するシート状金属基板上に、導電性樹脂組成物を流
路形状に射出成形してもよい。
【0033】面内に複数の貫通孔を有するシート状金属
基板としては、パンチングメタル、ラス板、エキスパン
ドメタルなどが挙げられる。また、その材質としては、
実施の形態2で用いたシート状金属基板と同様であり、
ステンレス鋼が好ましい。また、基板の表面には、金、
炭素材料、窒化チタン等の薄膜を施し、耐食性を向上さ
せてもよい。また、開口率は例えば60〜85%であれ
ばよい。
【0034】実施の形態4 本実施の形態では、少なくとも一方の面に電極へ燃料ガ
スまたは酸化剤ガスを供給するガス流路を有する導電性
シートからなる燃料電池用セパレータのうち、シート状
金属基板および前記金属基板上に設けられた複数の平行
なリブからなり、前記シート状金属基板が下地リブを有
し、前記リブは、前記下地リブおよび体積抵抗率0.0
5Ω・cm以下の導電性樹脂組成物からなる燃料電池用
セパレータについて説明する。
【0035】下地リブを有するシート状金属基板を得る
には、実施の形態2または3で用いたシート状金属基板
を、例えばプレス加工すればよい。また、本実施の形態
に係るセパレータにも実施の形態1または2で用いたの
と同様の導電性樹脂組成物を用いることができ、射出成
形、スクリーン印刷、バルクモールディングコンパウン
ドを用いたプレス成形などにより、下地リブ上にリブを
形成することができる。
【0036】本実施の形態に係るセパレータは、ガスの
流路方向に対して垂直な断面が、例えば図4のようにな
る。下地リブ5のピッチwはリブのピッチと同じ1〜4
mmであり、下地リブの高さh’は0.1〜1mm、折
り曲げ角rは0〜45度とするのが一般的である。
【0037】前記セパレータは、リブが金属基板の下地
リブ上に形成されており、導電性樹脂組成物の部分が下
地リブの分だけ薄くなっている。従って、その分セパレ
ータの強度が向上し、導電性も向上する。また、金属基
板を用いているので実施の形態2のセパレータと同じ
く、薄型化が容易であり、ガス不透過性にも優れてい
る。
【0038】
【実施例】次に、実施例に基づいて、本発明をさらに具
体的に説明する。 《実施例1》実施の形態1に係るセパレータの一例を製
造した。ここでは、導電性樹脂組成物として、ポリスチ
レンからなる熱可塑性エラストマー(旭化成工業(株)
製のタフテックE2044(商品名))100重量部
に、直径10μm、長さ300μmのSUS304の繊
維を100重量部混合した。
【0039】樹脂組成物温度200℃、金型温度50
℃、圧力500kg/cm2で、樹脂組成物を射出成形
し、図1に示すような所定のガス流路を有する縦100
mm×横100mm×厚さ1.5mmのセパレータを作
製した。このセパレータの体積抵抗率は、0.07Ω・
cm、表面抵抗は0.5Ω/cm2であった。また、ガ
ス透過性も極めて低かった。
【0040】《実施例2》実施の形態2のセパレータの
一例を製造した。ここでは、シート状金属基板として、
厚さ0.1mmのSUS304板を用いた。また、ガス
流路を形成する導電性樹脂組成物として、フェノール樹
脂(住友デュレス社製のPR50607B(商品名))
50容量部および平均粒径150μmの人造黒鉛粉末を
50容量部からなる組成物を用いた。
【0041】この組成物を前記基板上にスクリーン印刷
した。その際、図2に示すような高さ0.3mm、ピッ
チ1mmの所定形状のガス流路パターンを形成した。そ
して、ガス流路パターン部分を硬化させるために200
℃で加熱した。得られたセパレータの厚さは0.7mm
であり、ガス流路部分の体積抵抗率は0.05Ω・cm
であった。
【0042】《実施例3》実施の形態3のセパレータの
一例を製造した。ここでは、シート状金属基板として、
厚さ0.5mm、開口率78%のSUS304のラス板
を用いた。また、ガス流路を形成する導電性樹脂組成物
として、フェノール樹脂(住友デュレス社製のPR50
607B(商品名))50容量部および平均粒径150
μmの人造黒鉛粉末50容量部からなる組成物の厚さ1
mmのバルクモールディングコンパウンドを用いた。2
枚のバルクモールディングコンパウンドで前記ラス板を
挟み、温度140℃、圧力100kg/cm2でプレス
してガス流路を形成した。得られたセパレータの厚さは
1.5mmであり、ガス流路部分の体積抵抗率は0.0
3Ω・cmであった。
【0043】《実施例4》実施の形態4のセパレータの
一例を製造した。ここでは、シート状金属基板として、
厚さ0.2mmのSUS304板のガス流路と対応する
位置にピッチ2.5mm、高さ0.5mm、折り曲げ角
10°の下地リブを形成したものを用いた。この金属基
板を、2枚の実施例2で用いた導電性樹脂組成物からな
るシートで挟み込んでプレスし、厚さ0.1mmの導電
性樹脂組成物で金属基板の両面全体を被覆した。得られ
たセパレータの厚さは0.9mmであり、ガス流路部分
の体積抵抗率は0.05Ω・cmであった。
【0044】
【発明の効果】本発明によれば、製造が容易であり、か
つ、導電性、気体不透過性および強度をバランスよく備
えた燃料電池用セパレータを提供することができ、燃料
電池の低コスト化、薄型化、高性能化を実現することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る燃料電池用セパレ
ータの一例の断面図である。
【図2】本発明の実施の形態2に係る燃料電池用セパレ
ータの一例の断面図である。
【図3】本発明の実施の形態3に係る燃料電池用セパレ
ータの一例の断面図である。
【図4】本発明の実施の形態4に係る燃料電池用セパレ
ータの一例の断面図である。
【符号の説明】
1 導電性樹脂組成物 2 リブ 3 シート状金属基板 4 貫通孔 5 下地リブ d セパレータの厚さ w リブのピッチ h リブの高さ h’下地リブの高さ r 折り曲げ角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 敏宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 長尾 善輝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H026 AA06 CC03 CX02 CX04 EE02 EE18 HH01 HH03 HH06

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一方の面に電極へ燃料ガスま
    たは酸化剤ガスを供給するガス流路を有する導電性シー
    トからなる燃料電池用セパレータであって、樹脂および
    直径5〜30μmで長さ50〜1000μmの金属繊維
    からなる導電性樹脂組成物の成形体であることを特徴と
    する燃料電池用セパレータ。
  2. 【請求項2】 前記樹脂は、ポリスチレン、ポリエチレ
    ン、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポリブ
    チレンテレフタレートおよびポリアミドよりなる群から
    選ばれた少なくとも1種からなる請求項1記載の燃料電
    池用セパレータ。
  3. 【請求項3】 前記金属繊維は、ステンレス鋼からなる
    請求項1または2記載の燃料電池用セパレータ。
  4. 【請求項4】 体積抵抗率が0.05Ω・cm以下およ
    び表面抵抗が0.5Ω/cm2以下である請求項1〜3
    のいずれかに記載の燃料電池用セパレータ。
  5. 【請求項5】 少なくとも一方の面に電極へ燃料ガスま
    たは酸化剤ガスを供給するガス流路を有する導電性シー
    トからなる燃料電池用セパレータであって、シート状金
    属基板および前記金属基板上に設けられた複数の平行な
    リブからなり、前記リブは、体積抵抗率が0.05Ω・
    cm以下の導電性樹脂組成物からなることを特徴とする
    燃料電池用セパレータ。
  6. 【請求項6】 前記シート状金属基板は、その面内に複
    数の貫通孔を有する請求項5記載の燃料電池用セパレー
    タ。
  7. 【請求項7】 少なくとも一方の面に電極へ燃料ガスま
    たは酸化剤ガスを供給するガス流路を有する導電性シー
    トからなる燃料電池用セパレータであって、シート状金
    属基板および前記金属基板上に設けられた複数の平行な
    リブからなり、前記シート状金属基板は下地リブを有
    し、前記リブは、前記下地リブおよび体積抵抗率が0.
    05Ω・cm以下の導電性樹脂組成物からなることを特
    徴とする燃料電池用セパレータ。
  8. 【請求項8】 電解質膜の両面に一対の多孔質電極を接
    合した電解質膜・電極接合体を請求項1〜7のいずれか
    に記載の燃料電池用セパレータを介して積層した燃料電
    池。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007066750A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Toyota Motor Corp 燃料電池用ガス拡散体、燃料電池用セパレータ及び燃料電池
WO2009118991A1 (en) * 2008-03-26 2009-10-01 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell separator
JP2010097938A (ja) * 2008-09-17 2010-04-30 Toppan Printing Co Ltd 燃料電池用セパレータおよびその製造方法
JP2010097937A (ja) * 2008-09-18 2010-04-30 Toppan Printing Co Ltd 燃料電池用セパレータおよびその製造方法
JP2010186578A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Toyota Motor Corp 燃料電池用セパレータ
JP2011076754A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Toppan Printing Co Ltd 燃料電池用セパレータの製造方法
JP2013008706A (ja) * 2007-06-27 2013-01-10 Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute 燃料電池用セパレータプレートの製造方法及びそれを利用した燃料電池

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007066750A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Toyota Motor Corp 燃料電池用ガス拡散体、燃料電池用セパレータ及び燃料電池
JP2013008706A (ja) * 2007-06-27 2013-01-10 Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute 燃料電池用セパレータプレートの製造方法及びそれを利用した燃料電池
WO2009118991A1 (en) * 2008-03-26 2009-10-01 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell separator
JP2010097938A (ja) * 2008-09-17 2010-04-30 Toppan Printing Co Ltd 燃料電池用セパレータおよびその製造方法
JP2010097937A (ja) * 2008-09-18 2010-04-30 Toppan Printing Co Ltd 燃料電池用セパレータおよびその製造方法
JP2010186578A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Toyota Motor Corp 燃料電池用セパレータ
JP2011076754A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Toppan Printing Co Ltd 燃料電池用セパレータの製造方法

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