JP2002025571A - 燃料電池セパレータ、その製造方法及び固体高分子型燃料電池 - Google Patents
燃料電池セパレータ、その製造方法及び固体高分子型燃料電池Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 導電性炭素粉末と結合材とを主成分とす
る燃料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は
両面にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにおい
て、上記燃料電池セパレータの垂直方向断面における長
軸方向の最大長さが７０μｍ以上であり、かつ短軸方向
の最大長さが３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占
有面積が垂直方向断面の面積に対して５０％以上である
ことを特徴とする燃料電池セパレータ及びその製造方法
並びに固体高分子型燃料電池。 【効果】 本発明によれば、高い弾性、高導電性、優れ
たガス不透過性を有する高品質な燃料電池セパレータを
効率よく、大量生産できると共に、この燃料電池セパレ
ータを一部又は全部に用いることにより、組み立て時の
ヒビや割れの発生がなく、高いガスシール性と優れた耐
衝撃性を有する高性能な固体高分子型燃料電池が得られ
る。
る燃料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は
両面にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにおい
て、上記燃料電池セパレータの垂直方向断面における長
軸方向の最大長さが７０μｍ以上であり、かつ短軸方向
の最大長さが３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占
有面積が垂直方向断面の面積に対して５０％以上である
ことを特徴とする燃料電池セパレータ及びその製造方法
並びに固体高分子型燃料電池。 【効果】 本発明によれば、高い弾性、高導電性、優れ
たガス不透過性を有する高品質な燃料電池セパレータを
効率よく、大量生産できると共に、この燃料電池セパレ
ータを一部又は全部に用いることにより、組み立て時の
ヒビや割れの発生がなく、高いガスシール性と優れた耐
衝撃性を有する高性能な固体高分子型燃料電池が得られ
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、燃料電池セパレー
タ、その製造方法及び固体高分子型燃料電池に関し、更
に詳述すると、高弾性、高導電性、優れた成形性を有す
る燃料電池セパレータ及びその製造方法、この燃料電池
セパレータを一部又は全部に用いた高いガスシール性と
優れた耐衝撃性を有し、特に自動車、ハイブリッドカ
ー、小型船舶等の移動用電源として好適な固体高分子型
燃料電池に関する。
タ、その製造方法及び固体高分子型燃料電池に関し、更
に詳述すると、高弾性、高導電性、優れた成形性を有す
る燃料電池セパレータ及びその製造方法、この燃料電池
セパレータを一部又は全部に用いた高いガスシール性と
優れた耐衝撃性を有し、特に自動車、ハイブリッドカ
ー、小型船舶等の移動用電源として好適な固体高分子型
燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】燃料電
池、特に固体高分子型燃料電池は、図１に示したよう
に、左右両側面に複数個の凸部（リブ）１ａを備えた２
枚の燃料電池セパレータ１，１と、これらセパレーター
間に固体高分子電解質膜２と、ガス拡散電極３とを介在
させてなる単電池（単位セル）を数十個〜数百個並設し
てなる電池本体（セルスタック）から構成されている。
池、特に固体高分子型燃料電池は、図１に示したよう
に、左右両側面に複数個の凸部（リブ）１ａを備えた２
枚の燃料電池セパレータ１，１と、これらセパレーター
間に固体高分子電解質膜２と、ガス拡散電極３とを介在
させてなる単電池（単位セル）を数十個〜数百個並設し
てなる電池本体（セルスタック）から構成されている。
【０００３】上記燃料電池セパレータ１は、図２
（Ａ），（Ｂ）に示したように、薄肉の板状体の左右両
側面に複数個の凸部（リブ）１ａを突設し、片面又は両
面にガス供給溝４を有する特異な形状を有しており、こ
のセパレータの凸部１ａと電極３との間で水素、酸素等
の燃料ガスの供給排出用流路４を形成するため、燃料電
池セパレータには高い弾性と優れた寸法精度を有するこ
とが要求されると共に、燃料電池セパレータ及び単位セ
ル（燃料電池）には燃料ガスの漏れが生じない高いガス
シール性を有すること、燃料電池に組み立て時のボルト
とナットによる締め付けでセパレータに割れやヒビが生
じないこと、特に自動車等の移動用電源として用いる場
合には優れた耐衝撃性を有することが強く望まれてい
る。
（Ａ），（Ｂ）に示したように、薄肉の板状体の左右両
側面に複数個の凸部（リブ）１ａを突設し、片面又は両
面にガス供給溝４を有する特異な形状を有しており、こ
のセパレータの凸部１ａと電極３との間で水素、酸素等
の燃料ガスの供給排出用流路４を形成するため、燃料電
池セパレータには高い弾性と優れた寸法精度を有するこ
とが要求されると共に、燃料電池セパレータ及び単位セ
ル（燃料電池）には燃料ガスの漏れが生じない高いガス
シール性を有すること、燃料電池に組み立て時のボルト
とナットによる締め付けでセパレータに割れやヒビが生
じないこと、特に自動車等の移動用電源として用いる場
合には優れた耐衝撃性を有することが強く望まれてい
る。
【０００４】このため、（ｉ）炭素質粉末１００重量部
に対し、熱硬化性樹脂を１０〜１００重量部の割合で加
えて均一に混練し、硬化して得られた固体高分子型燃料
電池セパレータであって、上記炭素質粉末として最大粒
子径１２５μｍ以下の黒鉛粉末を用いたものが提案され
ている（特開平１１−２９７３３７号公報）。また、
（ｉｉ）数平均粒径で２５μｍ以上、好ましくは２５μ
ｍ〜５００μｍの膨張黒鉛粒子を用いた燃料電池セパレ
ータが提案されている（２０００−１００４５３号公
報）。
に対し、熱硬化性樹脂を１０〜１００重量部の割合で加
えて均一に混練し、硬化して得られた固体高分子型燃料
電池セパレータであって、上記炭素質粉末として最大粒
子径１２５μｍ以下の黒鉛粉末を用いたものが提案され
ている（特開平１１−２９７３３７号公報）。また、
（ｉｉ）数平均粒径で２５μｍ以上、好ましくは２５μ
ｍ〜５００μｍの膨張黒鉛粒子を用いた燃料電池セパレ
ータが提案されている（２０００−１００４５３号公
報）。
【０００５】しかしながら、上記従来の燃料電池のセパ
レータは、高フィラー含有材料であるため、射出充填す
ることが困難であり、特に、上記（ｉ），（ｉｉ）では
グラファイトの粒径が小さいため、材料そのものの流動
性が低下して射出成形時の成形性、機械的物性を十分満
足することができないという問題がある。また、鱗片状
グラファイトは、嵩密度が低いため射出成形機のスクリ
ュー内で材料が空回りして成形不能となるという問題が
ある。更に、比較的大径の嵩密度の大きいグラファイト
を用いても添加混練時又は射出成形時に崩れて小径とな
ってしまうという問題がある。
レータは、高フィラー含有材料であるため、射出充填す
ることが困難であり、特に、上記（ｉ），（ｉｉ）では
グラファイトの粒径が小さいため、材料そのものの流動
性が低下して射出成形時の成形性、機械的物性を十分満
足することができないという問題がある。また、鱗片状
グラファイトは、嵩密度が低いため射出成形機のスクリ
ュー内で材料が空回りして成形不能となるという問題が
ある。更に、比較的大径の嵩密度の大きいグラファイト
を用いても添加混練時又は射出成形時に崩れて小径とな
ってしまうという問題がある。
【０００６】一方、燃料電池は、単位セル当りから取り
出せる電圧が低く、実用規模（〜数１００ｋＷ）の電池
出力を得るためには、単位セルを数十個乃至数百個並設
しなければならない。このため、部分的な厚みむらや歪
みのない均一な形状の燃料電池セパレータを効率良く大
量生産できることが切望されている。
出せる電圧が低く、実用規模（〜数１００ｋＷ）の電池
出力を得るためには、単位セルを数十個乃至数百個並設
しなければならない。このため、部分的な厚みむらや歪
みのない均一な形状の燃料電池セパレータを効率良く大
量生産できることが切望されている。
【０００７】しかしながら、従来のフェノール樹脂等の
熱硬化性樹脂と黒鉛とを主成分とする燃料電池セパレー
タは、必要な導電性を付与するため黒鉛を多量に添加し
ているので流動性に欠け、射出成形を行うことは困難で
ある。このため、燃料電池セパレータは、コンパウンド
をセパレータ成形用金型内に投入し、１５０〜１６０
℃、１４．７〜２９．４ＭＰａで５〜１０分間熱圧成形
することにより製造されているが、かかる圧縮成形法で
は成形時間が長くかかり、低効率であると共に、大量生
産には適さないものである。
熱硬化性樹脂と黒鉛とを主成分とする燃料電池セパレー
タは、必要な導電性を付与するため黒鉛を多量に添加し
ているので流動性に欠け、射出成形を行うことは困難で
ある。このため、燃料電池セパレータは、コンパウンド
をセパレータ成形用金型内に投入し、１５０〜１６０
℃、１４．７〜２９．４ＭＰａで５〜１０分間熱圧成形
することにより製造されているが、かかる圧縮成形法で
は成形時間が長くかかり、低効率であると共に、大量生
産には適さないものである。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、高弾性、高導電性、優れたガス不透過性を有する高
品質な燃料電池セパレータ、この燃料電池セパレータを
効率よく、大量生産することが可能な燃料電池セパレー
タの製造方法、及び燃料電池を組み立てる際の締め付け
により燃料電池セパレータにヒビや割れの発生がなく、
高いガスシール性と優れた耐衝撃性を備えた固体高分子
型燃料電池を提供することを目的とする。
で、高弾性、高導電性、優れたガス不透過性を有する高
品質な燃料電池セパレータ、この燃料電池セパレータを
効率よく、大量生産することが可能な燃料電池セパレー
タの製造方法、及び燃料電池を組み立てる際の締め付け
により燃料電池セパレータにヒビや割れの発生がなく、
高いガスシール性と優れた耐衝撃性を備えた固体高分子
型燃料電池を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、成形された燃料電池セパレータ中に嵩密度の大きい
導電性炭素粉末が多く存在することが成形性、機械的強
度、導電性を高める上で効果的であることを知見した。
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、成形された燃料電池セパレータ中に嵩密度の大きい
導電性炭素粉末が多く存在することが成形性、機械的強
度、導電性を高める上で効果的であることを知見した。
【００１０】即ち、導電性炭素粉末と結合材とを主成分
とする燃料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面
又は両面にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにお
いて、上記導電性炭素粉末１００質量部に対して結合材
を１０〜５０質量部添加すると共に、上記導電性炭素粉
末として平均粒径１００〜５００μｍの球状乃至は塊状
の嵩密度の大きいグラファイトを用いることにより、成
形後の燃料電池セパレータの垂直方向断面における長軸
方向の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の
最大長さが３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占有
面積が垂直方向断面積に対して５０％以上となり、高弾
性かつ高い導電性、優れたガス不透過性を有する高品質
な燃料電池セパレータが得られること、この燃料電池セ
パレータを一部又は全部に用いて燃料電池を組み立てる
際に、ボルトとナットで締め付けてもセパレータに割れ
やヒビが生じることがなく、高いガスシール性と優れた
耐衝撃性を有し、自動車、ハイブリッドカー、小型船舶
等の移動用電源として最適な固体高分子型燃料電池が得
られることを見出し、本発明をなすに至った。
とする燃料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面
又は両面にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにお
いて、上記導電性炭素粉末１００質量部に対して結合材
を１０〜５０質量部添加すると共に、上記導電性炭素粉
末として平均粒径１００〜５００μｍの球状乃至は塊状
の嵩密度の大きいグラファイトを用いることにより、成
形後の燃料電池セパレータの垂直方向断面における長軸
方向の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の
最大長さが３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占有
面積が垂直方向断面積に対して５０％以上となり、高弾
性かつ高い導電性、優れたガス不透過性を有する高品質
な燃料電池セパレータが得られること、この燃料電池セ
パレータを一部又は全部に用いて燃料電池を組み立てる
際に、ボルトとナットで締め付けてもセパレータに割れ
やヒビが生じることがなく、高いガスシール性と優れた
耐衝撃性を有し、自動車、ハイブリッドカー、小型船舶
等の移動用電源として最適な固体高分子型燃料電池が得
られることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１１】また、本発明によれば、導電性炭素粉末１
００質量部に対して結合材を１０〜５０質量部添加混合
した混合物を用いることにより、従来困難であった射出
成形が可能となり、薄肉の板状体の片面又は両面にガス
供給溝を有する特異な形状の燃料電池セパレータを効率
よく、大量生産することが可能となり、製品の低コスト
化を計ることができるものである。
００質量部に対して結合材を１０〜５０質量部添加混合
した混合物を用いることにより、従来困難であった射出
成形が可能となり、薄肉の板状体の片面又は両面にガス
供給溝を有する特異な形状の燃料電池セパレータを効率
よく、大量生産することが可能となり、製品の低コスト
化を計ることができるものである。
【００１２】従って、本発明は、下記の燃料電池セパレ
ータ、その製造方法及び固体高分子型燃料電池を提供す
る。 請求項１：導電性炭素粉末と結合材とを主成分とする燃
料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は両面
にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにおいて、上
記燃料電池セパレータの垂直方向断面における長軸方向
の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の最大
長さが３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占有面積
が垂直方向断面積に対して５０％以上であることを特徴
とする燃料電池セパレータ。 請求項２：導電性炭素粉末と結合材とを主成分とする燃
料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は両面
にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにおいて、上
記導電性炭素粉末１００質量部に対して結合材を１０〜
５０質量部添加すると共に、上記導電性炭素粉末として
平均粒径１００〜５００μｍの球状乃至は塊状グラファ
イトを用い形成してなることを特徴とする燃料電池セパ
レータ。 請求項３：上記球状乃至は塊状グラファイトの嵩密度が
０．６ｇ／ｍｌ以上である請求項２記載の燃料電池セパ
レータ。 請求項４：導電性炭素粉末と結合材とを主成分とする燃
料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は両面
にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにおいて、上
記燃料電池セパレータの垂直方向断面における長軸方向
の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の最大
長さが３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占有面積
が垂直方向断面積に対して５０％以上である請求項２又
は３記載の燃料電池セパレータ。 請求項５：ＪＩＳ Ｈ０６０２に準拠して測定した固有
抵抗が２０ｍΩ・ｃｍ以下である請求項１乃至４のいず
れか１項記載の燃料電池セパレータ。 請求項６：導電性炭素粉末と結合材とを主成分とする燃
料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は両面
にガス供給溝を有する燃料電池セパレータの製造方法に
おいて、上記導電性炭素粉末１００質量部に対して結合
材を１０〜５０質量部添加混合した混合物を用いて射出
成形することを特徴とする燃料電池セパレータの製造方
法。 請求項７：上記導電性炭素粉末として平均粒径１００〜
５００μｍであり、かつ嵩密度が０．６ｇ／ｍｌ以上の
球状乃至は塊状グラファイトを用いる請求項６記載の燃
料電池セパレータの製造方法。 請求項８：固体高分子電解質膜を挟む一対の電極と、該
電極を挟んでガス供給排出用流路を形成する一対のセパ
レータとから構成される単位セルを多数並設した構造を
有する固体高分子型燃料電池において、上記燃料電池中
の全セパレータの一部又は全部として請求項１乃至５の
いずれか１項記載の燃料電池セパレータを用いたことを
特徴とする固体高分子型燃料電池。
ータ、その製造方法及び固体高分子型燃料電池を提供す
る。 請求項１：導電性炭素粉末と結合材とを主成分とする燃
料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は両面
にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにおいて、上
記燃料電池セパレータの垂直方向断面における長軸方向
の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の最大
長さが３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占有面積
が垂直方向断面積に対して５０％以上であることを特徴
とする燃料電池セパレータ。 請求項２：導電性炭素粉末と結合材とを主成分とする燃
料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は両面
にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにおいて、上
記導電性炭素粉末１００質量部に対して結合材を１０〜
５０質量部添加すると共に、上記導電性炭素粉末として
平均粒径１００〜５００μｍの球状乃至は塊状グラファ
イトを用い形成してなることを特徴とする燃料電池セパ
レータ。 請求項３：上記球状乃至は塊状グラファイトの嵩密度が
０．６ｇ／ｍｌ以上である請求項２記載の燃料電池セパ
レータ。 請求項４：導電性炭素粉末と結合材とを主成分とする燃
料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は両面
にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにおいて、上
記燃料電池セパレータの垂直方向断面における長軸方向
の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の最大
長さが３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占有面積
が垂直方向断面積に対して５０％以上である請求項２又
は３記載の燃料電池セパレータ。 請求項５：ＪＩＳ Ｈ０６０２に準拠して測定した固有
抵抗が２０ｍΩ・ｃｍ以下である請求項１乃至４のいず
れか１項記載の燃料電池セパレータ。 請求項６：導電性炭素粉末と結合材とを主成分とする燃
料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は両面
にガス供給溝を有する燃料電池セパレータの製造方法に
おいて、上記導電性炭素粉末１００質量部に対して結合
材を１０〜５０質量部添加混合した混合物を用いて射出
成形することを特徴とする燃料電池セパレータの製造方
法。 請求項７：上記導電性炭素粉末として平均粒径１００〜
５００μｍであり、かつ嵩密度が０．６ｇ／ｍｌ以上の
球状乃至は塊状グラファイトを用いる請求項６記載の燃
料電池セパレータの製造方法。 請求項８：固体高分子電解質膜を挟む一対の電極と、該
電極を挟んでガス供給排出用流路を形成する一対のセパ
レータとから構成される単位セルを多数並設した構造を
有する固体高分子型燃料電池において、上記燃料電池中
の全セパレータの一部又は全部として請求項１乃至５の
いずれか１項記載の燃料電池セパレータを用いたことを
特徴とする固体高分子型燃料電池。
【００１３】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明の燃料電池セパレータは、導電性炭素粉末と
結合材とを主成分とする燃料電池セパレータ用組成物を
成形してなる片面又は両面にガス供給溝を有し、この燃
料電池セパレータの垂直方向断面における長軸方向の最
大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の最大長さ
が３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占有面積が垂
直方向断面積に対して５０％以上であることを特徴と
し、これにより機械的強度、導電性、ガス不透過性が向
上するものである。
る。本発明の燃料電池セパレータは、導電性炭素粉末と
結合材とを主成分とする燃料電池セパレータ用組成物を
成形してなる片面又は両面にガス供給溝を有し、この燃
料電池セパレータの垂直方向断面における長軸方向の最
大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の最大長さ
が３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占有面積が垂
直方向断面積に対して５０％以上であることを特徴と
し、これにより機械的強度、導電性、ガス不透過性が向
上するものである。
【００１４】この場合、燃料電池セパレータとしては、
図２（Ａ），（Ｂ）に示したような長さ１２０ｍｍ×幅
１２０ｍｍ×厚み２．３ｍｍの片面又は両面にガス供給
溝を有する平板状のセパレータを用い、この燃料電池セ
パレータの任意の垂直方向（厚さ方向）の断面をデジタ
ルＣＣＤカメラを取り付けた顕微鏡で観察した（カール
ツアイス株式会社製 アキシオスコープ２）。例えば参
考写真１，２に示したようなデジタル写真（×２００）
が得られ、写真中で白色に見える部分がグラファイト粒
である。なお、倍率は５０〜５００倍、好ましくは５０
〜２００倍である。
図２（Ａ），（Ｂ）に示したような長さ１２０ｍｍ×幅
１２０ｍｍ×厚み２．３ｍｍの片面又は両面にガス供給
溝を有する平板状のセパレータを用い、この燃料電池セ
パレータの任意の垂直方向（厚さ方向）の断面をデジタ
ルＣＣＤカメラを取り付けた顕微鏡で観察した（カール
ツアイス株式会社製 アキシオスコープ２）。例えば参
考写真１，２に示したようなデジタル写真（×２００）
が得られ、写真中で白色に見える部分がグラファイト粒
である。なお、倍率は５０〜５００倍、好ましくは５０
〜２００倍である。
【００１５】得られたデジタル写真中において、不規則
に並んでいる不定形状のグラファイト粒の大きさ及びそ
の占有面積を求める。この場合、図３に示したように、
長軸方向と短軸方向の最大となる長さを求め、長軸方向
の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の最大
長さが３０μｍ以上であるグラファイトを選び出し、そ
のグラファイトの近似面積を（長軸方向最大長さ×短軸
方向最大長さ）から求めることができる。なお、長軸方
向最大長さは、グラファイト粒の中心を通過した長さで
なくてもよく、最も長い線分を引きこれを長軸方向最大
長さとすることができる。また長軸最大長さの線分と垂
直な線のうち最も長い線分を短軸方向最大長さとするこ
とができる。また、グラファイト粒中に穴（空孔）が存
在しても全体として一つにまとまっている場合は１粒の
グラファイトとした。更に非常に複雑な形状のグラファ
イト粒はいくつかに分割して面積を求めることもでき
る。
に並んでいる不定形状のグラファイト粒の大きさ及びそ
の占有面積を求める。この場合、図３に示したように、
長軸方向と短軸方向の最大となる長さを求め、長軸方向
の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の最大
長さが３０μｍ以上であるグラファイトを選び出し、そ
のグラファイトの近似面積を（長軸方向最大長さ×短軸
方向最大長さ）から求めることができる。なお、長軸方
向最大長さは、グラファイト粒の中心を通過した長さで
なくてもよく、最も長い線分を引きこれを長軸方向最大
長さとすることができる。また長軸最大長さの線分と垂
直な線のうち最も長い線分を短軸方向最大長さとするこ
とができる。また、グラファイト粒中に穴（空孔）が存
在しても全体として一つにまとまっている場合は１粒の
グラファイトとした。更に非常に複雑な形状のグラファ
イト粒はいくつかに分割して面積を求めることもでき
る。
【００１６】具体的には、図３に示した垂直断面の概略
図における、グラファイトの近似面積の総和Ｓ１は（ａ
１×ｂ１）＋（ａ２×ｂ２）＋（ａ３×ｂ３）＋（ａ４
×ｂ４）…から求めることができる。このグラファイト
の総占有面積Ｓ１と垂直方向断面積Ｓ２（図３ではｘ×
ｙ＝Ｓ２）とから、（Ｓ１／Ｓ２）×１００より垂直方
向断面中のグラファイトの占有面積率を算出することが
できる。
図における、グラファイトの近似面積の総和Ｓ１は（ａ
１×ｂ１）＋（ａ２×ｂ２）＋（ａ３×ｂ３）＋（ａ４
×ｂ４）…から求めることができる。このグラファイト
の総占有面積Ｓ１と垂直方向断面積Ｓ２（図３ではｘ×
ｙ＝Ｓ２）とから、（Ｓ１／Ｓ２）×１００より垂直方
向断面中のグラファイトの占有面積率を算出することが
できる。
【００１７】このようにして垂直方向断面における長軸
方向の最大長さが５０μｍ以上、好ましくは７０μｍ以
上であり、かつ短軸方向の最大長さが３０μｍ以上、好
ましくは５０μｍ以上であるグラファイトの占有面積率
が５０％以上、好ましくは５０〜８０％、より好ましく
は５５〜７５％、更に好ましくは６０〜７５％である。
グラファイトの占有面積率が小さすぎると固有抵抗が大
きくなり、燃料電池セパレータとしての物性を満足し得
なくなる。一方、大きすぎると燃料電池セパレータの機
械的強度の低下が著しくなる。
方向の最大長さが５０μｍ以上、好ましくは７０μｍ以
上であり、かつ短軸方向の最大長さが３０μｍ以上、好
ましくは５０μｍ以上であるグラファイトの占有面積率
が５０％以上、好ましくは５０〜８０％、より好ましく
は５５〜７５％、更に好ましくは６０〜７５％である。
グラファイトの占有面積率が小さすぎると固有抵抗が大
きくなり、燃料電池セパレータとしての物性を満足し得
なくなる。一方、大きすぎると燃料電池セパレータの機
械的強度の低下が著しくなる。
【００１８】このような燃料電池セパレータは、（Ａ）
導電性炭素粉末と（Ｂ）結合材とを主成分とする燃料電
池セパレータ用組成物を成形することにより得ることが
できる。
導電性炭素粉末と（Ｂ）結合材とを主成分とする燃料電
池セパレータ用組成物を成形することにより得ることが
できる。
【００１９】ここで、上記（Ａ）成分の導電性炭素粉末
としては、天然に産出したものであっても人工的に製造
したものであってもよく、カーボンブラック、ケッチェ
ンブラック、アセチレンブラック、カーボンウイスカ
ー、黒鉛などが挙げられ、これらの１種を単独で又は２
種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中
でも、特に黒鉛が好ましい。
としては、天然に産出したものであっても人工的に製造
したものであってもよく、カーボンブラック、ケッチェ
ンブラック、アセチレンブラック、カーボンウイスカ
ー、黒鉛などが挙げられ、これらの１種を単独で又は２
種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中
でも、特に黒鉛が好ましい。
【００２０】この場合、黒鉛としては、球状乃至は塊状
グラファイトを用いる。鱗片状グラファイトでは成形体
にフローマーク又はウェルドラインなどの成形不良が生
じ易く、また、クラックを生じる場合があり、更に嵩密
度が小さいため射出成形機のスクリューが空回りして射
出成形不能となる場合がある。この球状乃至は塊状グラ
ファイトのＪＩＳ Ｋ６８９１−１９９５に準拠して測
定した嵩密度は０．６ｇ／ｍｌ以上、好ましくは０．７
ｇ／ｍｌ以上、より好ましくは０．７〜１．２ｇ／ｍ
ｌ、更に好ましくは０．７〜１．０ｇ／ｍｌである。嵩
密度が小さすぎると上述した不具合が生じて成形性が低
下する場合がある。
グラファイトを用いる。鱗片状グラファイトでは成形体
にフローマーク又はウェルドラインなどの成形不良が生
じ易く、また、クラックを生じる場合があり、更に嵩密
度が小さいため射出成形機のスクリューが空回りして射
出成形不能となる場合がある。この球状乃至は塊状グラ
ファイトのＪＩＳ Ｋ６８９１−１９９５に準拠して測
定した嵩密度は０．６ｇ／ｍｌ以上、好ましくは０．７
ｇ／ｍｌ以上、より好ましくは０．７〜１．２ｇ／ｍ
ｌ、更に好ましくは０．７〜１．０ｇ／ｍｌである。嵩
密度が小さすぎると上述した不具合が生じて成形性が低
下する場合がある。
【００２１】導電性炭素粉末の平均粒径は１００〜５０
０μｍであり、好ましくは１５０〜４５０μｍ、より好
ましくは１５０〜４００μｍである。導電性炭素粉末の
平均粒径が小さすぎると組成物の流動性が低下し、射出
成形時の充填が困難となり、導電性が低下する場合があ
る。一方、導電性炭素粉末の平均粒径が大きすぎると成
形したセパレータの機械的強度が低下し、薄肉製品にお
いてガス遮蔽性に問題が生じる場合がある。
０μｍであり、好ましくは１５０〜４５０μｍ、より好
ましくは１５０〜４００μｍである。導電性炭素粉末の
平均粒径が小さすぎると組成物の流動性が低下し、射出
成形時の充填が困難となり、導電性が低下する場合があ
る。一方、導電性炭素粉末の平均粒径が大きすぎると成
形したセパレータの機械的強度が低下し、薄肉製品にお
いてガス遮蔽性に問題が生じる場合がある。
【００２２】上記（Ｂ）成分の結合材としては、特に制
限されず、熱硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いること
ができる。熱硬化性樹脂としては、例えばレゾールタイ
プのフェノール樹脂、ノボラックタイプのフェノール樹
脂に代表されるフェノール系樹脂、フルフリルアルコー
ル樹脂、フルフリルアルコールフルフラール樹脂、フル
フリルアルコールフェノール樹脂などのフラン系樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリカルボジイミド樹脂、ポリアクリ
ロニトリル樹脂、ピレン−フェナントレン樹脂、ポリ塩
化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、ジアリルフ
タレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂
などが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を
組み合わせて用いることができる。
限されず、熱硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いること
ができる。熱硬化性樹脂としては、例えばレゾールタイ
プのフェノール樹脂、ノボラックタイプのフェノール樹
脂に代表されるフェノール系樹脂、フルフリルアルコー
ル樹脂、フルフリルアルコールフルフラール樹脂、フル
フリルアルコールフェノール樹脂などのフラン系樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリカルボジイミド樹脂、ポリアクリ
ロニトリル樹脂、ピレン−フェナントレン樹脂、ポリ塩
化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、ジアリルフ
タレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂
などが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を
組み合わせて用いることができる。
【００２３】また、熱可塑性樹脂としては、アクリロニ
トリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂、アクリロニ
トリルスチレン共重合体（ＡＳ）、耐衝撃性ポリスチレ
ン（ＨＩＰＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、メチルメタク
リレートブタジエンスチレン共重合体（ＭＢＳ）、メタ
クリル酸メチル−スチレン共重合体（ＭＳ）、アクリロ
ニトリルエチレンプロピレンゴムスチレン共重合体（Ａ
ＥＳ）、アクリロニトリルスチレンアクリレート（ＡＡ
Ｓ）等のスチレン系樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ
プロピレン（ＰＰ）、ポリブテン−１、エチレン酢酸ビ
ニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレンビニルアルコール共
重合体（ＥＶＯＨ）等のポリオレフィン系樹脂、ポリア
ミド樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリカーボネー
ト（ＰＣ）系樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリフ
ェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、塩化ビニル系樹脂（Ｐ
ＶＣ）、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケト
ン樹脂、（変性）ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオ
キシメチレン（ＰＯＭ）、ポリメタクリル酸メチル（ア
クリル）（ＰＭＭＡ）、フッ素樹脂、ポリケトン（Ｐ
Ｋ）、ノルボルネン、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポ
リフタルアミド（ＰＰＡ）などが挙げられ、これらの１
種を単独で又は２種以上を混合して用いることができ
る。
トリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂、アクリロニ
トリルスチレン共重合体（ＡＳ）、耐衝撃性ポリスチレ
ン（ＨＩＰＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、メチルメタク
リレートブタジエンスチレン共重合体（ＭＢＳ）、メタ
クリル酸メチル−スチレン共重合体（ＭＳ）、アクリロ
ニトリルエチレンプロピレンゴムスチレン共重合体（Ａ
ＥＳ）、アクリロニトリルスチレンアクリレート（ＡＡ
Ｓ）等のスチレン系樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ
プロピレン（ＰＰ）、ポリブテン−１、エチレン酢酸ビ
ニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレンビニルアルコール共
重合体（ＥＶＯＨ）等のポリオレフィン系樹脂、ポリア
ミド樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリカーボネー
ト（ＰＣ）系樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリフ
ェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、塩化ビニル系樹脂（Ｐ
ＶＣ）、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケト
ン樹脂、（変性）ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオ
キシメチレン（ＰＯＭ）、ポリメタクリル酸メチル（ア
クリル）（ＰＭＭＡ）、フッ素樹脂、ポリケトン（Ｐ
Ｋ）、ノルボルネン、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポ
リフタルアミド（ＰＰＡ）などが挙げられ、これらの１
種を単独で又は２種以上を混合して用いることができ
る。
【００２４】この（Ｂ）成分の結合材の添加量は、
（Ａ）成分の導電性炭素粉末１００質量部に対して１０
〜５０質量部であり、好ましくは１０〜４０質量部、よ
り好ましくは１５〜３０質量部である。（Ｂ）成分の結
合材の添加量が少なすぎると成形材料（原料混合物）の
流動性が低くなり、射出成形をすることが困難となり、
一方、多すぎると導電性炭素粉末含有量の増加を計るこ
とができず、導電性が低下して本発明の目的を達成する
ことができない。
（Ａ）成分の導電性炭素粉末１００質量部に対して１０
〜５０質量部であり、好ましくは１０〜４０質量部、よ
り好ましくは１５〜３０質量部である。（Ｂ）成分の結
合材の添加量が少なすぎると成形材料（原料混合物）の
流動性が低くなり、射出成形をすることが困難となり、
一方、多すぎると導電性炭素粉末含有量の増加を計るこ
とができず、導電性が低下して本発明の目的を達成する
ことができない。
【００２５】また、本発明の燃料電池セパレータ用組成
物には、上記（Ａ），（Ｂ）成分以外にも、強度、離型
性、耐加水分解性、導電性等の向上を目的として繊維基
材、離型剤、金属粉末、耐加水分解剤などを必要に応じ
て添加することができる。
物には、上記（Ａ），（Ｂ）成分以外にも、強度、離型
性、耐加水分解性、導電性等の向上を目的として繊維基
材、離型剤、金属粉末、耐加水分解剤などを必要に応じ
て添加することができる。
【００２６】上記繊維基材としては、例えば鉄、銅、真
鍮、青銅、アルミニウム等の金属繊維、セラミック繊
維、チタン酸カリウム繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ロ
ックウール、ウォラストナイト、セピオライト、アタパ
ルジャイト、人工鉱物質繊維等の無機質繊維、アラミド
繊維、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維、フェノール繊
維、セルロース、アクリル繊維等の有機質繊維などが挙
げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わ
せて用いることができる。この場合、繊維基材の配合量
は（Ａ）成分の導電性炭素粉末１００質量部に対して０
〜１０質量部である。
鍮、青銅、アルミニウム等の金属繊維、セラミック繊
維、チタン酸カリウム繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ロ
ックウール、ウォラストナイト、セピオライト、アタパ
ルジャイト、人工鉱物質繊維等の無機質繊維、アラミド
繊維、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維、フェノール繊
維、セルロース、アクリル繊維等の有機質繊維などが挙
げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わ
せて用いることができる。この場合、繊維基材の配合量
は（Ａ）成分の導電性炭素粉末１００質量部に対して０
〜１０質量部である。
【００２７】離型剤としては、特に制限されず、シリコ
ーン系離型剤、フッ素系離型剤、脂肪酸金属系離型剤、
アマイド系離型剤、ワックス系離型剤などが挙げられ、
特にカルナバワックス、ステアリン酸、モンタン酸等の
内部離型剤が用いられる。この場合、離型剤の配合量は
（Ａ）成分の導電性炭素粉末１００質量部に対して０〜
３質量部である。
ーン系離型剤、フッ素系離型剤、脂肪酸金属系離型剤、
アマイド系離型剤、ワックス系離型剤などが挙げられ、
特にカルナバワックス、ステアリン酸、モンタン酸等の
内部離型剤が用いられる。この場合、離型剤の配合量は
（Ａ）成分の導電性炭素粉末１００質量部に対して０〜
３質量部である。
【００２８】金属粉末としては、ステンレス、金、銀、
銅、白金、チタン、アルミニウム、ニッケル等を用いる
ことができる。この場合、金属粉末の平均粒径は通常５
〜３０μｍである。
銅、白金、チタン、アルミニウム、ニッケル等を用いる
ことができる。この場合、金属粉末の平均粒径は通常５
〜３０μｍである。
【００２９】次に、本発明の片面又は両面にガス供給溝
を有する燃料電池セパレータの製造方法は、（Ａ）導電
性炭素粉末１００質量部に対して（Ｂ）結合材を１０〜
５０質量部添加混合した混合物を用いて射出成形するも
のであり、この場合特に、上記導電性炭素粉末として平
均粒径１００〜５００μｍであり、かつ嵩密度が０．６
ｇ／ｍｌ以上の球状乃至は塊状グラファイトを用いるこ
とが好ましい。
を有する燃料電池セパレータの製造方法は、（Ａ）導電
性炭素粉末１００質量部に対して（Ｂ）結合材を１０〜
５０質量部添加混合した混合物を用いて射出成形するも
のであり、この場合特に、上記導電性炭素粉末として平
均粒径１００〜５００μｍであり、かつ嵩密度が０．６
ｇ／ｍｌ以上の球状乃至は塊状グラファイトを用いるこ
とが好ましい。
【００３０】本発明の製造方法において、上記成形材料
（原料混合物）は、予め単軸又は二軸或いはこれらに特
殊な機構を組み合わせた混練押出し機で混練し、ペレッ
ト化する方法、又は汎用ミキサーを用いて混合し、乾燥
する方法などを採用することができる。この際、導電性
炭素粉末の粒径をできるだけ崩さないようにするため、
特にミキサーによる混合が好ましい。
（原料混合物）は、予め単軸又は二軸或いはこれらに特
殊な機構を組み合わせた混練押出し機で混練し、ペレッ
ト化する方法、又は汎用ミキサーを用いて混合し、乾燥
する方法などを採用することができる。この際、導電性
炭素粉末の粒径をできるだけ崩さないようにするため、
特にミキサーによる混合が好ましい。
【００３１】得られる混合物又はペレットを射出成形機
に投入して射出成形を行う。具体的な射出成形の条件
は、射出成形機、結合材の種類、配合量等により異なり
一概には規定できないが、下記の通りであることが好ま
しい。 シリンダ温度（シリンダ前筒部）：５０〜１００℃ 射出圧力 ：８〜２０ＭＰａ 射出時間 ：５〜１５秒 金型温度 ：１４０〜２００℃ 硬化時間 ：１５〜２００秒
に投入して射出成形を行う。具体的な射出成形の条件
は、射出成形機、結合材の種類、配合量等により異なり
一概には規定できないが、下記の通りであることが好ま
しい。 シリンダ温度（シリンダ前筒部）：５０〜１００℃ 射出圧力 ：８〜２０ＭＰａ 射出時間 ：５〜１５秒 金型温度 ：１４０〜２００℃ 硬化時間 ：１５〜２００秒
【００３２】なお、本発明の燃料電池セパレータの製造
方法は、射出成形だけでなく、圧縮成形、射出−圧縮成
形、トランスファー成形、押出成形、静水圧成形、ベル
トプレス、ロール成形等の従来公知の成形方法から選ば
れる１種又は２種以上の成形方法を組み合わせることに
より行うことができる。
方法は、射出成形だけでなく、圧縮成形、射出−圧縮成
形、トランスファー成形、押出成形、静水圧成形、ベル
トプレス、ロール成形等の従来公知の成形方法から選ば
れる１種又は２種以上の成形方法を組み合わせることに
より行うことができる。
【００３３】本発明の製造方法によれば、嵩密度の大き
い導電性炭素粉末を用いているので射出成形機のスクリ
ューへの安定投入可能となり、高充填でき、図２
（Ａ），（Ｂ）に示したような片面又は両面にガス供給
溝を有する特異な形状を有する燃料電池セパレータを射
出成形することが可能となり、生産効率が飛躍的に向上
し、大量生産できるものである。
い導電性炭素粉末を用いているので射出成形機のスクリ
ューへの安定投入可能となり、高充填でき、図２
（Ａ），（Ｂ）に示したような片面又は両面にガス供給
溝を有する特異な形状を有する燃料電池セパレータを射
出成形することが可能となり、生産効率が飛躍的に向上
し、大量生産できるものである。
【００３４】このようにして得られる燃料電池セパレー
タは、ＪＩＳ Ｈ０６０２のシリコン単結晶及びシリコ
ンウェーハの４探針法による抵抗率測定方法に準拠して
測定した固有抵抗が２０ｍΩ・ｃｍ以下、好ましくは１
５ｍΩ・ｃｍ以下、より好ましくは２〜１５ｍΩ・ｃｍ
である。
タは、ＪＩＳ Ｈ０６０２のシリコン単結晶及びシリコ
ンウェーハの４探針法による抵抗率測定方法に準拠して
測定した固有抵抗が２０ｍΩ・ｃｍ以下、好ましくは１
５ｍΩ・ｃｍ以下、より好ましくは２〜１５ｍΩ・ｃｍ
である。
【００３５】また、本発明の燃料電池セパレータは、Ｊ
ＩＳ Ｋ６９１１の「熱硬化性プラスチック一般試験方
法」に基づき、燃料電池セパレータ用組成物で１００ｍ
ｍ×１０ｍｍ×４ｍｍの試験片を作成した場合の曲げ強
度が好ましくは２０〜８０ＭＰａ、より好ましくは２５
〜６０ＭＰａである。曲げ弾性率が好ましくは１〜１５
ＧＰａ、より好ましくは２〜１０ＧＰａである。歪みは
好ましくは２〜１５ｍｍ、より好ましくは３〜１２ｍｍ
である。
ＩＳ Ｋ６９１１の「熱硬化性プラスチック一般試験方
法」に基づき、燃料電池セパレータ用組成物で１００ｍ
ｍ×１０ｍｍ×４ｍｍの試験片を作成した場合の曲げ強
度が好ましくは２０〜８０ＭＰａ、より好ましくは２５
〜６０ＭＰａである。曲げ弾性率が好ましくは１〜１５
ＧＰａ、より好ましくは２〜１０ＧＰａである。歪みは
好ましくは２〜１５ｍｍ、より好ましくは３〜１２ｍｍ
である。
【００３６】更に、本発明の燃料電池セパレータは、Ｊ
ＩＳ Ｋ ７１２６の「プラスチックフィルムのガス透
過度評価方法」のＢ法（等圧法）に準じて、燃料電池セ
パレータ用組成物から２ｍｍ厚φ１００の試験片を作製
し、２３℃でのＮ2ガス透過度を測定した結果、２０ｍ
ｌ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であり、好ましくは２
〜２０ｍｌ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ、より好ましくは
５〜１５ｍｌ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍである。
ＩＳ Ｋ ７１２６の「プラスチックフィルムのガス透
過度評価方法」のＢ法（等圧法）に準じて、燃料電池セ
パレータ用組成物から２ｍｍ厚φ１００の試験片を作製
し、２３℃でのＮ2ガス透過度を測定した結果、２０ｍ
ｌ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であり、好ましくは２
〜２０ｍｌ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ、より好ましくは
５〜１５ｍｌ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍである。
【００３７】次に、本発明の固体高分子型燃料電池は、
固体高分子電解質膜を挟む一対の電極と、該電極を挟ん
でガス供給排出用流路を形成する一対のセパレータとか
ら構成される単位セルを多数並設した構造を備えてな
り、この燃料電池中のセパレータの一部又は全部として
上記本発明の燃料電池セパレータを用いたものである。
固体高分子電解質膜を挟む一対の電極と、該電極を挟ん
でガス供給排出用流路を形成する一対のセパレータとか
ら構成される単位セルを多数並設した構造を備えてな
り、この燃料電池中のセパレータの一部又は全部として
上記本発明の燃料電池セパレータを用いたものである。
【００３８】この場合、固体高分子型燃料電池は、図１
に示したように、固体高分子電解質膜２よりなる電解質
層の二つの面にそれぞれ燃料電極３と酸化剤電極３とを
密着して配してなる燃料電池セルと、燃料電池セルの燃
料電極側の側面に配された複数の燃料ガス用流路４と、
マニホールドを有する一対の本発明の燃料電池セパレー
タ１，１と、燃料電池セルの酸化剤電極側の側面に配さ
れた複数の酸化剤ガス用流路及びマニホールドを有する
本発明のセパレータを、それぞれ、燃料電池側と酸化剤
電極側に密着させてなる単電池を組み立てる。
に示したように、固体高分子電解質膜２よりなる電解質
層の二つの面にそれぞれ燃料電極３と酸化剤電極３とを
密着して配してなる燃料電池セルと、燃料電池セルの燃
料電極側の側面に配された複数の燃料ガス用流路４と、
マニホールドを有する一対の本発明の燃料電池セパレー
タ１，１と、燃料電池セルの酸化剤電極側の側面に配さ
れた複数の酸化剤ガス用流路及びマニホールドを有する
本発明のセパレータを、それぞれ、燃料電池側と酸化剤
電極側に密着させてなる単電池を組み立てる。
【００３９】そして、この単電池を複数個直列に積層
し、その両端に電気絶縁用の絶縁板を介在させて締付板
を配設して加圧保持し、一方の燃料電極に燃料ガスを、
他方の酸化剤電極に酸化剤ガスを供給して直流電流を得
るようにして発電運転が行われる。
し、その両端に電気絶縁用の絶縁板を介在させて締付板
を配設して加圧保持し、一方の燃料電極に燃料ガスを、
他方の酸化剤電極に酸化剤ガスを供給して直流電流を得
るようにして発電運転が行われる。
【００４０】本発明の燃料電池は、その燃料電池の全セ
パレータの一部又は全部として上記本発明の高弾性及び
優れたガス不透過性の燃料電池セパレータを用いるもの
である。具体的には、燃料電池中の全セパレータの５０
％以上、好ましくは５０〜１００％、より好ましくは７
０〜１００％、更に好ましくは８０〜１００％が本発明
の燃料電池セパレータであることが好ましい。燃料電池
中の全セパレータに占める本発明の燃料電池セパレータ
の割合が少なすぎると、燃料電池に組み立てる際のボル
トとナットによる締め付けでセパレータにヒビや割れが
生じ、ガスシール性及び耐衝撃性が低下し、本発明の目
的及び作用効果を達成できなくなる場合がある。なお、
本発明燃料電池セパレータ以外のセパレータとしては燃
料電池に普通に用いられているセパレータを用いること
ができる。
パレータの一部又は全部として上記本発明の高弾性及び
優れたガス不透過性の燃料電池セパレータを用いるもの
である。具体的には、燃料電池中の全セパレータの５０
％以上、好ましくは５０〜１００％、より好ましくは７
０〜１００％、更に好ましくは８０〜１００％が本発明
の燃料電池セパレータであることが好ましい。燃料電池
中の全セパレータに占める本発明の燃料電池セパレータ
の割合が少なすぎると、燃料電池に組み立てる際のボル
トとナットによる締め付けでセパレータにヒビや割れが
生じ、ガスシール性及び耐衝撃性が低下し、本発明の目
的及び作用効果を達成できなくなる場合がある。なお、
本発明燃料電池セパレータ以外のセパレータとしては燃
料電池に普通に用いられているセパレータを用いること
ができる。
【００４１】ここで、上記固体高分子電解質膜として
は、固体高分子型燃料電池に普通に用いられているもの
を使用することができる。例えばフッ素系樹脂により形
成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であるポリトリ
フルオロスチレンスルフォン酸、パーフルオロカーボン
スルフォン酸（商品名：Ｎａｆｉｏｎ）などを用いるこ
とができる。この電解質膜の表面には、触媒としての白
金又は白金と他の金属からなる合金を担持したカーボン
粉を調製し、この触媒を担持したカーボン粉をパーフル
オロカーボンスルフォン酸を含む低級脂肪酸族アルコー
ルと水の混合溶液（Ｎａｆｉｏｎ１１７溶液）等の有機
溶剤に分散させたペーストを塗布している。
は、固体高分子型燃料電池に普通に用いられているもの
を使用することができる。例えばフッ素系樹脂により形
成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であるポリトリ
フルオロスチレンスルフォン酸、パーフルオロカーボン
スルフォン酸（商品名：Ｎａｆｉｏｎ）などを用いるこ
とができる。この電解質膜の表面には、触媒としての白
金又は白金と他の金属からなる合金を担持したカーボン
粉を調製し、この触媒を担持したカーボン粉をパーフル
オロカーボンスルフォン酸を含む低級脂肪酸族アルコー
ルと水の混合溶液（Ｎａｆｉｏｎ１１７溶液）等の有機
溶剤に分散させたペーストを塗布している。
【００４２】上記固体高分子電解質膜を挟む一対の電極
としては、カーボンペーパー、カーボンフェルト、炭素
繊維からなる糸で織成したカーボンクロスなどにより形
成することができる。
としては、カーボンペーパー、カーボンフェルト、炭素
繊維からなる糸で織成したカーボンクロスなどにより形
成することができる。
【００４３】これら電解質膜及び電極は、一対の電極の
間に電解質膜を介在させ、１２０〜１３０℃で熱圧着す
ることにより一体化する。なお、接着剤を用いて電解質
膜と一対の電極とを接合して一体化することもできる。
間に電解質膜を介在させ、１２０〜１３０℃で熱圧着す
ることにより一体化する。なお、接着剤を用いて電解質
膜と一対の電極とを接合して一体化することもできる。
【００４４】このようにして一体化された電解質膜及び
電極を一対のセパレータの間に燃料ガスを供給排出可能
な流路を形成するように取り付けて、単位セルが得られ
る。この場合、セパレータの電極と接する部分（リブ）
に接着剤を塗布して取り付ける方法などを採用すること
ができる。
電極を一対のセパレータの間に燃料ガスを供給排出可能
な流路を形成するように取り付けて、単位セルが得られ
る。この場合、セパレータの電極と接する部分（リブ）
に接着剤を塗布して取り付ける方法などを採用すること
ができる。
【００４５】本発明の固体高分子型燃料電池は、この燃
料電池中の全セパレータの一部（好ましくは５０％以
上）又は全部として高弾性及び優れたガス不透過性を有
する本発明の燃料電池セパレータを用いることにより、
組み立て時の締め付けによりセパレータに割れやヒビが
生じることがなく、高いガスシール性と優れた耐衝撃性
を有するので、特に自動車、ハイブリッドカー、小型船
舶等の移動用電源として好適なものである。
料電池中の全セパレータの一部（好ましくは５０％以
上）又は全部として高弾性及び優れたガス不透過性を有
する本発明の燃料電池セパレータを用いることにより、
組み立て時の締め付けによりセパレータに割れやヒビが
生じることがなく、高いガスシール性と優れた耐衝撃性
を有するので、特に自動車、ハイブリッドカー、小型船
舶等の移動用電源として好適なものである。
【００４６】なお、本発明の固体高分子型燃料電池は、
自動車、ハイブリッドカー、小型船舶等の移動用電源以
外にも、小規模地域発電、家庭用発電、キャンプ場等で
の簡易電源、人工衛星、宇宙開発用電源等の各種用途に
幅広く用いることができるものである。
自動車、ハイブリッドカー、小型船舶等の移動用電源以
外にも、小規模地域発電、家庭用発電、キャンプ場等で
の簡易電源、人工衛星、宇宙開発用電源等の各種用途に
幅広く用いることができるものである。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、高い弾性、高導電性、
優れたガス不透過性を有する高品質な燃料電池セパレー
タを効率よく、大量生産できると共に、この燃料電池セ
パレータを一部又は全部に用いることにより、組み立て
時のヒビや割れの発生がなく、高いガスシール性と優れ
た耐衝撃性を有する高性能な固体高分子型燃料電池が得
られる。
優れたガス不透過性を有する高品質な燃料電池セパレー
タを効率よく、大量生産できると共に、この燃料電池セ
パレータを一部又は全部に用いることにより、組み立て
時のヒビや割れの発生がなく、高いガスシール性と優れ
た耐衝撃性を有する高性能な固体高分子型燃料電池が得
られる。
【００４８】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、表１中の各成分の配合量はいずれも
質量部である。
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、表１中の各成分の配合量はいずれも
質量部である。
【００４９】〔実施例１，２、比較例１〜４〕表１の組
成を汎用ミキサーで混合し、乾燥し混合材料を得た。得
られた混合材料を射出成形機（松田製作所製 １００Ｆ
−４５Ｋ）を用いて下記条件で射出成形を行い、長さ１
２０ｍｍ、幅１２０ｍｍ、厚み２．３ｍｍの図２（Ａ）
に示したような両面にガス供給溝４を有する燃料電池セ
パレータを作成した。なお、比較例１，４は材料が射出
成形機のスクリュー内で空回りしてしまい、シリンダ内
まで入らないか、或いは材料がシリンダ内に入ったとし
てもスクリューの中央部でスリップ現象が生じて先端部
まで運ぶことができず、成形不能であった。 <成形条件> シリンダ温度（シリンダ前筒部）：６５℃ 射出圧力 ：１０〜１５ＭＰａ 射出時間 ：５〜１５秒 金型温度 ：１６０〜１６５℃ 硬化時間 ：９０〜１２０秒
成を汎用ミキサーで混合し、乾燥し混合材料を得た。得
られた混合材料を射出成形機（松田製作所製 １００Ｆ
−４５Ｋ）を用いて下記条件で射出成形を行い、長さ１
２０ｍｍ、幅１２０ｍｍ、厚み２．３ｍｍの図２（Ａ）
に示したような両面にガス供給溝４を有する燃料電池セ
パレータを作成した。なお、比較例１，４は材料が射出
成形機のスクリュー内で空回りしてしまい、シリンダ内
まで入らないか、或いは材料がシリンダ内に入ったとし
てもスクリューの中央部でスリップ現象が生じて先端部
まで運ぶことができず、成形不能であった。 <成形条件> シリンダ温度（シリンダ前筒部）：６５℃ 射出圧力 ：１０〜１５ＭＰａ 射出時間 ：５〜１５秒 金型温度 ：１６０〜１６５℃ 硬化時間 ：９０〜１２０秒
【００５０】得られたセパレータについて成形性、ガス
不透過性及び垂直断面におけるグラファイトの占有面積
率を求めた。結果を表１に示す。また、参考写真１に実
施例２のセパレータの垂直方向断面写真（×２００）
を、参考写真２に比較例２のセパレータの垂直方向断面
写真（×２００）をそれぞれ示す。成形性 ○：良好 △：やや劣る ×：不良ガス不透過性 ＪＩＳ Ｋ ７１２６の「プラスチックフィルムのガス
透過度評価方法」のＢ法（等圧法）に準じて、セパレー
タから切り出した２ｍｍ厚φ１００の試験片の２３℃に
おけるＮ2ガス透過度（ｍｌ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ）
を測定し、下記基準で評価した。 ○：２０未満 △：２０〜１０3 ×：１０3超グラファイトの占有面積率 セパレータの任意の垂直方向（厚さ方向）の断面をデジ
タルＣＣＤカメラを取り付けた顕微鏡（カールツアイス
株式会社製アキシオスコープ２）で２００倍で観察し、
上記同様の方法により、垂直方向断面における長軸方向
の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の最大
長さが３０μｍ以上であるグラファイトの占有面積率を
求めた。なお、比較例１，４は成形不能であるため、占
有面積率を求めることができなかった。また、比較例
２，３は成形することはできたが、均一な性状のセパレ
ータは得られず、求めたグラファイトの占有面積率も不
正確なものであった。
不透過性及び垂直断面におけるグラファイトの占有面積
率を求めた。結果を表１に示す。また、参考写真１に実
施例２のセパレータの垂直方向断面写真（×２００）
を、参考写真２に比較例２のセパレータの垂直方向断面
写真（×２００）をそれぞれ示す。成形性 ○：良好 △：やや劣る ×：不良ガス不透過性 ＪＩＳ Ｋ ７１２６の「プラスチックフィルムのガス
透過度評価方法」のＢ法（等圧法）に準じて、セパレー
タから切り出した２ｍｍ厚φ１００の試験片の２３℃に
おけるＮ2ガス透過度（ｍｌ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ）
を測定し、下記基準で評価した。 ○：２０未満 △：２０〜１０3 ×：１０3超グラファイトの占有面積率 セパレータの任意の垂直方向（厚さ方向）の断面をデジ
タルＣＣＤカメラを取り付けた顕微鏡（カールツアイス
株式会社製アキシオスコープ２）で２００倍で観察し、
上記同様の方法により、垂直方向断面における長軸方向
の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向の最大
長さが３０μｍ以上であるグラファイトの占有面積率を
求めた。なお、比較例１，４は成形不能であるため、占
有面積率を求めることができなかった。また、比較例
２，３は成形することはできたが、均一な性状のセパレ
ータは得られず、求めたグラファイトの占有面積率も不
正確なものであった。
【００５１】次に、表１の組成物を上記同様の条件で射
出成形して１００ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍの試験片を作
成した。得られた試験片について下記方法により、曲げ
強度、曲げ弾性率、歪み及び固有抵抗を測定した。結果
を表１に示す。曲げ強度、曲げ弾性率、歪み ＪＩＳ Ｋ６９１１の熱硬化性プラスチックの一般試験
法に準じて測定した。固有抵抗 ＪＩＳ Ｈ０６０２のシリコン単結晶及びシリコンウェ
ーハの４探針法による抵抗率測定方法に準拠して固有抵
抗を測定した。
出成形して１００ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍの試験片を作
成した。得られた試験片について下記方法により、曲げ
強度、曲げ弾性率、歪み及び固有抵抗を測定した。結果
を表１に示す。曲げ強度、曲げ弾性率、歪み ＪＩＳ Ｋ６９１１の熱硬化性プラスチックの一般試験
法に準じて測定した。固有抵抗 ＪＩＳ Ｈ０６０２のシリコン単結晶及びシリコンウェ
ーハの４探針法による抵抗率測定方法に準拠して固有抵
抗を測定した。
【００５２】
【表１】 グラファイトＡ：塊状、平均粒径２５０〜４２５μｍ、
嵩密度０．９ｇ／ｍｌ グラファイトＢ：塊状、平均粒径１８０〜２５０μｍ、
嵩密度０．８ｇ／ｍｌ グラファイトＣ：塊状、平均粒径６０μｍ、嵩密度０．
５８ｇ／ｍｌ グラファイトＤ：鱗片状、平均粒径４２５μｍ、嵩密度
０．５ｇ／ｍｌ グラファイトＥ：鱗片状、平均粒径３０μｍ、嵩密度
０．３ｇ／ｍｌ グラファイトＦ：鱗片状、平均粒径１０μｍ、嵩密度
０．２３ｇ／ｍｌ なお、グラファイトの嵩密度はＪＩＳ Ｋ６８９１−１
９９５に準拠して測定した。 ＊１：レゾール型フェノール樹脂 商品名ＰＬ−４８０
４（群栄化学工業株式会社製） ＊２：ステアリン酸亜鉛
嵩密度０．９ｇ／ｍｌ グラファイトＢ：塊状、平均粒径１８０〜２５０μｍ、
嵩密度０．８ｇ／ｍｌ グラファイトＣ：塊状、平均粒径６０μｍ、嵩密度０．
５８ｇ／ｍｌ グラファイトＤ：鱗片状、平均粒径４２５μｍ、嵩密度
０．５ｇ／ｍｌ グラファイトＥ：鱗片状、平均粒径３０μｍ、嵩密度
０．３ｇ／ｍｌ グラファイトＦ：鱗片状、平均粒径１０μｍ、嵩密度
０．２３ｇ／ｍｌ なお、グラファイトの嵩密度はＪＩＳ Ｋ６８９１−１
９９５に準拠して測定した。 ＊１：レゾール型フェノール樹脂 商品名ＰＬ−４８０
４（群栄化学工業株式会社製） ＊２：ステアリン酸亜鉛
【００５３】〔実施例３〕 固体高分子型燃料電池
（１） 固体高分子電解質膜（商品名：Ｎａｆｉｏｎ）を挟む一
対の電極としてカーボンペーパー（株式会社ケミックス
製）を用いた。これらを常法により接合して一体化電極
を作成した。この一体化電極を実施例１で作成した一対
の燃料電池セパレータで挟んで燃料ガス供給排出用流路
を有する単位セルを得た。この単位セルを５０個並設
し、ボルトとナットで締め付けて燃料電池を組み立て
た。この際ボルトとナットで締め付けによりセパレータ
にワレやヒビが生じることはなかった。
（１） 固体高分子電解質膜（商品名：Ｎａｆｉｏｎ）を挟む一
対の電極としてカーボンペーパー（株式会社ケミックス
製）を用いた。これらを常法により接合して一体化電極
を作成した。この一体化電極を実施例１で作成した一対
の燃料電池セパレータで挟んで燃料ガス供給排出用流路
を有する単位セルを得た。この単位セルを５０個並設
し、ボルトとナットで締め付けて燃料電池を組み立て
た。この際ボルトとナットで締め付けによりセパレータ
にワレやヒビが生じることはなかった。
【００５４】得られた燃料電池は、充放電可能であり、
燃料電池として有効に機能することが認められた。ま
た、組み立てた燃料電池について車載を想定した振動及
び衝撃を１０００回加えたところ、セパレータに破損は
見られなかった。
燃料電池として有効に機能することが認められた。ま
た、組み立てた燃料電池について車載を想定した振動及
び衝撃を１０００回加えたところ、セパレータに破損は
見られなかった。
【００５５】〔実施例４〕 固体高分子型燃料電池
（２） 固体高分子電解質膜（商品名：Ｎａｆｉｏｎ）を挟む一
対の電極としてカーボンペーパー（株式会社ケミックス
製）を用いた。これらを常法により接合して一体化電極
を作成した。この一体化電極を実施例２で作成した一対
の燃料電池セパレータで挟んで燃料ガス供給排出用流路
を有する単位セルを得た。この単位セルを１００個並設
し、ボルトとナットで締め付けて燃料電池を組み立て
た。この際ボルトとナットで締め付けによりセパレータ
にワレやヒビが生じることはなかった。
（２） 固体高分子電解質膜（商品名：Ｎａｆｉｏｎ）を挟む一
対の電極としてカーボンペーパー（株式会社ケミックス
製）を用いた。これらを常法により接合して一体化電極
を作成した。この一体化電極を実施例２で作成した一対
の燃料電池セパレータで挟んで燃料ガス供給排出用流路
を有する単位セルを得た。この単位セルを１００個並設
し、ボルトとナットで締め付けて燃料電池を組み立て
た。この際ボルトとナットで締め付けによりセパレータ
にワレやヒビが生じることはなかった。
【００５６】得られた燃料電池は、充放電可能であり、
燃料電池として有効に機能することが認められた。ま
た、組み立てた燃料電池について車載を想定した振動及
び衝撃を１０００回加えたところ、セパレータに破損は
見られなかった。
燃料電池として有効に機能することが認められた。ま
た、組み立てた燃料電池について車載を想定した振動及
び衝撃を１０００回加えたところ、セパレータに破損は
見られなかった。
【図１】燃料電池の一例を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる燃料電池セパレータ
の斜視図である。
の斜視図である。
【図３】セパレータの垂直断面の概略図である。
１ セパレータ １ａ リブ ２ 固体高分子電解質膜 ３ ガス拡散電極 ４ ガス供給溝（流路）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮澤 篤史 千葉県千葉市緑区大野台１−２−３ 日清 紡績株式会社研究開発センター内 Ｆターム(参考） 5H026 AA06 BB00 BB08 CC03 EE06 HH01 HH05 HH06
Claims (8)
- 【請求項１】 導電性炭素粉末と結合材とを主成分とす
る燃料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は
両面にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにおい
て、上記燃料電池セパレータの垂直方向断面における長
軸方向の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向
の最大長さが３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占
有面積が垂直方向断面積に対して５０％以上であること
を特徴とする燃料電池セパレータ。 - 【請求項２】 導電性炭素粉末と結合材とを主成分とす
る燃料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は
両面にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにおい
て、上記導電性炭素粉末１００質量部に対して結合材を
１０〜５０質量部添加すると共に、上記導電性炭素粉末
として平均粒径１００〜５００μｍの球状乃至は塊状グ
ラファイトを用い形成してなることを特徴とする燃料電
池セパレータ。 - 【請求項３】 上記球状乃至は塊状グラファイトの嵩密
度が０．６ｇ／ｍｌ以上である請求項２記載の燃料電池
セパレータ。 - 【請求項４】 導電性炭素粉末と結合材とを主成分とす
る燃料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は
両面にガス供給溝を有する燃料電池セパレータにおい
て、上記燃料電池セパレータの垂直方向断面における長
軸方向の最大長さが５０μｍ以上であり、かつ短軸方向
の最大長さが３０μｍ以上である導電性炭素粉末の総占
有面積が垂直方向断面積に対して５０％以上である請求
項２又は３記載の燃料電池セパレータ。 - 【請求項５】 ＪＩＳ Ｈ０６０２に準拠して測定した
固有抵抗が２０ｍΩ・ｃｍ以下である請求項１乃至４の
いずれか１項記載の燃料電池セパレータ。 - 【請求項６】 導電性炭素粉末と結合材とを主成分とす
る燃料電池セパレータ用組成物を成形してなる片面又は
両面にガス供給溝を有する燃料電池セパレータの製造方
法において、上記導電性炭素粉末１００質量部に対して
結合材を１０〜５０質量部添加混合した混合物を用いて
射出成形することを特徴とする燃料電池セパレータの製
造方法。 - 【請求項７】 上記導電性炭素粉末として平均粒径１０
０〜５００μｍであり、かつ嵩密度が０．６ｇ／ｍｌ以
上の球状乃至は塊状グラファイトを用いる請求項６記載
の燃料電池セパレータの製造方法。 - 【請求項８】 固体高分子電解質膜を挟む一対の電極
と、該電極を挟んでガス供給排出用流路を形成する一対
のセパレータとから構成される単位セルを多数並設した
構造を有する固体高分子型燃料電池において、上記燃料
電池中の全セパレータの一部又は全部として請求項１乃
至５のいずれか１項記載の燃料電池セパレータを用いた
ことを特徴とする固体高分子型燃料電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000204728A JP2002025571A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | 燃料電池セパレータ、その製造方法及び固体高分子型燃料電池 |
| US09/899,107 US6939638B2 (en) | 2000-07-06 | 2001-07-06 | Fuel cell separator, process for production thereof, and polymer electrolyte fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000204728A JP2002025571A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | 燃料電池セパレータ、その製造方法及び固体高分子型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002025571A true JP2002025571A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18701942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000204728A Pending JP2002025571A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | 燃料電池セパレータ、その製造方法及び固体高分子型燃料電池 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6939638B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002025571A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004019438A1 (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | 燃料電池用セパレータ及びその製造方法 |
| US10471036B2 (en) | 2003-09-09 | 2019-11-12 | 3M Innovative Properties Company | Antimicrobial compositions and methods |
| KR20210059798A (ko) * | 2010-09-22 | 2021-05-25 | 다라믹 엘엘씨 | 개선된 납산 배터리 분리기, 배터리 및 그와 관련된 방법 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6667756B2 (en) * | 2001-08-27 | 2003-12-23 | Xerox Corporation | Method of shifting an image or paper to reduce show through in duplex printing |
| JP2004079236A (ja) * | 2002-08-12 | 2004-03-11 | Nisshinbo Ind Inc | 燃料電池セパレータの製造方法および燃料電池セパレータ |
| JP3891484B2 (ja) * | 2002-09-05 | 2007-03-14 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 電解質膜およびその膜を備えた燃料電池 |
| FR2875057B1 (fr) * | 2004-09-09 | 2006-10-20 | Air Liquide | Joint d'etancheite et plaque de cellules de pile a combustible, cellules resultantes et pile a combustible comprenant un empilement de telles cellules |
| US8597453B2 (en) * | 2005-12-05 | 2013-12-03 | Manotek Instriments, Inc. | Method for producing highly conductive sheet molding compound, fuel cell flow field plate, and bipolar plate |
| US8518603B2 (en) * | 2005-12-05 | 2013-08-27 | Nanotek Instruments, Inc. | Sheet molding compound flow field plate, bipolar plate and fuel cell |
| US20070154771A1 (en) * | 2006-01-04 | 2007-07-05 | Jang Bor Z | Highly conductive composites for fuel cell flow field plates and bipolar plates |
| US9379393B2 (en) * | 2006-12-26 | 2016-06-28 | Nanotek Instruments, Inc. | Carbon cladded composite flow field plate, bipolar plate and fuel cell |
| US20080149900A1 (en) * | 2006-12-26 | 2008-06-26 | Jang Bor Z | Process for producing carbon-cladded composite bipolar plates for fuel cells |
| US7887927B2 (en) * | 2007-03-09 | 2011-02-15 | Nanotek Instruments, Inc. | Highly conductive, multi-layer composite precursor composition to fuel cell flow field plate or bipolar plate |
| US20080277628A1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-13 | Aruna Zhamu | Exfoliated graphite composite compositions for fuel cell flow field plates |
| US8691129B2 (en) * | 2007-05-08 | 2014-04-08 | Nanotek Instruments, Inc. | Method of producing exfoliated graphite composite compositions for fuel cell flow field plates |
| US8728679B2 (en) * | 2007-05-29 | 2014-05-20 | Nanotek Instruments, Inc. | Laminated exfoliated graphite composite-metal compositions for fuel cell flow field plate or bipolar plate applications |
| US20120240919A1 (en) * | 2007-06-22 | 2012-09-27 | Sgl Carbon Se | Latent heat storage material with phase change material impregnated in a graphite matrix, and production method |
| US20090057940A1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-03-05 | Aruna Zhamu | Method of producing less anisotropic flexible graphite |
| US8501307B2 (en) * | 2007-09-04 | 2013-08-06 | Nanotek Instruments, Inc. | Recompressed exfoliated graphite articles |
| US7758783B2 (en) * | 2007-09-17 | 2010-07-20 | Nanotek Instruments, Inc. | Continious production of exfoliated graphite composite compositions and flow field plates |
| JP5269372B2 (ja) * | 2007-09-25 | 2013-08-21 | 株式会社東芝 | 燃料電池 |
| US20090142645A1 (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Bipolar plate, method for producing bipolar plate and PEM fuel cell |
| US20090151847A1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-06-18 | Aruna Zhamu | Process for producing laminated exfoliated graphite composite-metal compositions for fuel cell bipolar plate applications |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3634569A (en) * | 1969-01-08 | 1972-01-11 | United Aircraft Corp | Method of manufacture of dense graphite structures |
| CA1296766C (en) * | 1986-05-13 | 1992-03-03 | Yuzuru Takahashi | Secondary battery |
| JP3407417B2 (ja) * | 1994-08-02 | 2003-05-19 | 戸田工業株式会社 | 球状複合体粒子粉末及びその製造方法 |
| JP4037955B2 (ja) | 1998-04-08 | 2008-01-23 | 東海カーボン株式会社 | 固体高分子型燃料電池セパレータ部材の製造方法 |
| JP3438865B2 (ja) | 1998-07-24 | 2003-08-18 | 日立化成工業株式会社 | 燃料電池用セパレータ、その製造法及びこのセパレータを用いた燃料電池 |
| JP4028940B2 (ja) * | 1998-12-17 | 2008-01-09 | 日清紡績株式会社 | 燃料電池セパレータ、その製造方法及び当該燃料電池セパレータを使用した固体高分子型燃料電池 |
| JP2002025340A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-25 | Nisshinbo Ind Inc | 導電性樹脂組成物、燃料電池セパレータ及びその製造方法並びに固体高分子型燃料電池 |
-
2000
- 2000-07-06 JP JP2000204728A patent/JP2002025571A/ja active Pending
-
2001
- 2001-07-06 US US09/899,107 patent/US6939638B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004019438A1 (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | 燃料電池用セパレータ及びその製造方法 |
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