JPS60241658A - 燃料電池のセパレ−タの製造方法 - Google Patents

燃料電池のセパレ−タの製造方法

Info

Publication number
JPS60241658A
JPS60241658A JP59096607A JP9660784A JPS60241658A JP S60241658 A JPS60241658 A JP S60241658A JP 59096607 A JP59096607 A JP 59096607A JP 9660784 A JP9660784 A JP 9660784A JP S60241658 A JPS60241658 A JP S60241658A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separator
etching
fuel
chamber
manufacturing
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
JP59096607A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Okabe
岡部 重
Hideo Okada
秀夫 岡田
Masahito Takeuchi
将人 竹内
Hiroshi Hida
飛田 紘
Isao Takahashi
功 高橋
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.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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 Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP59096607A priority Critical patent/JPS60241658A/ja
Publication of JPS60241658A publication Critical patent/JPS60241658A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0206Metals or alloys
    • H01M8/0208Alloys
    • H01M8/021Alloys based on iron
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0247Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/14Fuel cells with fused electrolytes
    • H01M2008/147Fuel cells with molten carbonates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0017Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0048Molten electrolytes used at high temperature
    • H01M2300/0051Carbonates
    • 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

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は燃料電池のセパレータの製造方法に係シ、特に
、隔壁を介してその両面に設けられる燃料室及び酸化剤
室と、これら室内に設けられた集電用突起部とをエツチ
ングで形成する燃料電池のセパレータの製造方法に関す
る。
〔発明の背景〕
溶解塩型燃料電池は、その構成部材のうち、セパレータ
として導電性を有する金属を用いると共に、電解質板と
してセラミックスを用いている。
大容量の電池出力を得るために、この燃料電池は、電解
質板の一方の面にアノードを、その電解質板の他方の面
にカソードを配設し、かつその両面にセパレータを配設
することによυ単位電池を構成し、しかもこの単位電池
を極性をそろえて順次積み重ねて構成されている。
かかる溶融塩型燃料電池は、その運転温度が650〜7
00’Cの如く高温であるため、セパレータに用いられ
る材料は耐熱の面から金属材料に限られている。また、
電解質にはアルカリ溶融炭酸塩が用いられていることか
ら、セパレータに用いられる材料は耐食性にも富むステ
ンレス材を用いている。ところで、かかるステンレス材
を用いたセパレータに、燃料室及び酸化剤室と、両室に
設けられる集電部の突起とを形成する方法としては、従
来は機械加工によっていた。
機械加工によシセバレータを形成する方法は、セパレー
タの仕上がシ精度を高く維持できることから適している
と言える。しかしながら、かかる従来の製造方法によれ
ば、セパレータは切削加工時に生ずる熱歪の影響を受け
やすい。また、かかる従来の製造方法によると、セパレ
ータの材料の厚さが5〜6〔關〕以下の肉薄のものであ
ると加工が困難であるため、7〜8〔關〕以上の肉厚の
材料を使用せざるを得ない。このため、燃料電池の小型
軽量化が図れないという大きな欠点がある。
もちろん、セパレータの材料費は高価になシ、さらにそ
のセパレータの製造方法は機械加工法であるため、その
製作時間がかがシ製作費も非常に高価なものとなるとい
う欠点がある。
また、その製作方法が機械加工である場合、燃料や酸化
剤などのガスの流れ及び集電に効果的な構造に加工する
ことにも限界がある。
〔発明の目的〕
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたものであり、そ
の目的はガスの流れが良く、集電効果の大きい、かつ小
型軽量のセパレータを製造するセパレータの製造方法を
提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため、本発明は、隔壁の一方の面に
燃料室及び集電部、該隔壁の他方の面に酸化剤室及び集
電部を有するセパレータを製造する製造方法において、
素材をセパレータ寸法に加工し、両面を平滑に仕上げた
金属材料に、電極の厚さに合せて、その寸法をまず堀込
むようなエツチングマスクをかぶせ、エツチング液に所
定の時間浸漬して第1段堀シの処理をし、ついで燃料ま
たは酸化剤となるガスが室内全域に高分散しかつ集電が
高率で行なえるような形状のマスクをかぶせ、再びエツ
チング液に所定時間浸漬して第2段堀りの処理をするこ
とによシ、燃料室、酸化剤室及び集電突起部が形成され
たセパレータを得るものである。
本発明によるセパレータの製造方法によれば突起部の形
状を従来の機械加工による製造方法では困難であった形
状のセパレータの製作が可能となる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明に係る製造方法で製造されたセパレータ
の設置例を示す原理的構成図である。
第1図において、符号1はセパレータであシ、セパレー
タ1には、酸化剤室2及びこの室2に設けた集電用突起
3と、燃料室4及びこの室4に設は九集電用突起5とが
設けられている。このセ・ゝレータ1,1の間にはアノ
ード6、電解質7及びカソード8が設けられて単位電池
が構成されている。通常、この単位電池が複数個重ね合
せて燃料電池が構成されている。
このようにセパレータは用いられている。ところで、か
かるセパレータは、次のように構成されている。
まず、セパレータの材料としてはステンレス板を用いて
いる。その大きさは一辺が360[ml)の正方形であ
り、その板厚は5〔閣〕である。この平板10に第2図
及び第3図に示すように、電極セット部11を、電極の
厚さ0.6(w)に対して0.4〔闘〕の深さに、また
電極面積900C−〕(a o (m)角)がセットで
きるよう301〔■〕角の大きさのにエツチングマスク
をかぶせて所定の時間エツチング液に浸漬してエツチン
グをする。
つぎに、第2段堀)として、第4図のように、実際には
第5図に示すように燃料室12を深さ1.5〔關〕、面
積290〔簡〕、集電突起部13は幅が2(ma〕、燃
料室12すなわち凹部の幅が3〔■〕になるようにエツ
チングする。また燃料通路14は外周辺部15に直径6
〔關〕で一辺に4個を、さらに裏面にも酸化剤室16.
集電突起部17及び酸化剤通路18を、燃料室12の集
電突起部13と全く同じ形状で直交するように、同時に
エツチングする。
さらに、燃料通路14と酸化剤通路が第2段堀りのエツ
チングで深さ1.5[a+:]まで堀シ込まれているの
で、寸法とりの作業をすることなく、その位置をドリル
で貫通させ通気孔を設け、七ノくレータ10を完成させ
る。
同、本実施例はエツチング法によシセ/くレータを製造
するものであシ、集電用突起13を前記実施例と同様の
作業手順で、第6図に示すように三角形状とし、第7図
に示すように四角形状とし、また第8図に示すように丸
形などの形状とすることもできる。エツチング後は第9
図に示すように、例えば丸型の上面を直径4〔鴎〕に設
計すると、仕上りは3.8(sm)程度になシ堀シ込み
が1〜1.5〔聰〕の間では5〜5.5〔聴〕と直径が
太くなり集電に好ましい形状が得られた。
セパレータをエツチングで形成すると、第1に燃料室と
隔壁を介したもう一方の面の酸化剤室の堀シ込み深さが
同じであれば、両面同時作業が可能で製作時間もその2
分の1に短縮されることになる。また、機械加工による
従来の製造方法がセパレータ1枚片面を形成するのに要
する時間が約40時間要するのに対して、本発明に係る
製造方法によれば両面同時作業で約3時間という短時間
で完成させることができた。
第2に、機械加工による従来の製造方法においては、セ
パレータの材料がステンレスの場合、厚さが7〜8〔闘
〕以下のものを使用すると、切削作業時に摩擦熱による
歪が大きく、連続加工作業が不可能であるのに対して、
エツチング加工による本発明の製造方法によればこれら
の問題がなく、4〜5〔閣〕の薄い材料でも容易に加工
でき、セパレータの軽量化と材料費の低減に大きな効果
がある。
第3には、エツチング加工による本発明の製造方法は1
個のマスクパターンで処理するため、その仕上シに精度
誤差が全くなく、電池組立が容易になシ作業性が向上す
る。
第4に、本発明製造方法によれば、果電部の突起形状及
び配列が導入する反応ガスの燃料室や酸化剤室での高分
散性と流れ性を最重視した構造に加工でき、それが複雑
で機械加工では不可能な形状でも容易にできることであ
る。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、小型軽量化を図るこ
とができるセパレータを得ることができるという効果が
ある。さらに、また本発明によれば、ガスの流れに適し
た形状の集電用矢起を備えたセパレータを得ることがで
きるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は燃料電池のセパレータの設置状態を示す原理的
構成図、第2図及び第3図は本発明の詳細な説明するた
めのものであって、1段堀りのエツチング後のセパレー
タを示す正面図及び断面図、第4図及び第5図は本発明
の詳細な説明するためのものであって、2段堀シのエツ
チング後のセパレータを示す原理図及び正面図、第6図
乃至第8図は集電用突起の形状をそれぞれ示す正面図、
第9図は第6図乃至第8図の集電用突起の形状を示す断
面図である。 11・・・電極セット部、12・・・燃料室、13・・
・集電用突起、14・・・燃料通路。 特許出願人 工業技術院長 川田裕部 第3図 第1I−図 第5図 1?− 第C図 第7図 /l

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、溶融塩型燃料電池のセパレータを製造する製造方法
    において、セパレータ材に7ノード・カソード用の電極
    の面積と厚さに応じたエツチングマスクを被覆してエツ
    チング液に所定時間浸漬する工程と、セパレータ材に燃
    料・酸化剤のガスが分散する形状のエツチングマスクを
    かぶせてエツチング液に所定時間浸漬する工程とを有す
    ることを゛骨徴とする燃料電池のセパレータの製造方法
JP59096607A 1984-05-16 1984-05-16 燃料電池のセパレ−タの製造方法 Pending JPS60241658A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59096607A JPS60241658A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 燃料電池のセパレ−タの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59096607A JPS60241658A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 燃料電池のセパレ−タの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60241658A true JPS60241658A (ja) 1985-11-30

Family

ID=14169551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59096607A Pending JPS60241658A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 燃料電池のセパレ−タの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60241658A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2811140A1 (fr) * 2000-06-30 2002-01-04 Aisin Takaoka Ltd Fabrication de separateurs de gaz destines a une utilisation dans des piles a combustible et equipement utilise pour cela
KR100429685B1 (ko) * 2001-12-17 2004-05-03 한국과학기술연구원 소형 고분자 전해질 연료전지용 다공성 가스분배판, 및 이를 포함하여 제조된 분리판
EP1282183A3 (en) * 2001-07-27 2005-10-05 Hewlett-Packard Company Bipolar plates and end plates for fuel cells and methods for making the same
JP2006134866A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 General Electric Co <Ge> 燃料利用率の高い燃料電池の流れフィールド構造
KR100737551B1 (ko) * 2006-07-04 2007-07-10 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 세퍼레이터 구조 및 그 제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58131664A (ja) * 1982-01-29 1983-08-05 Hitachi Ltd 燃料電池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58131664A (ja) * 1982-01-29 1983-08-05 Hitachi Ltd 燃料電池

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2811140A1 (fr) * 2000-06-30 2002-01-04 Aisin Takaoka Ltd Fabrication de separateurs de gaz destines a une utilisation dans des piles a combustible et equipement utilise pour cela
EP1282183A3 (en) * 2001-07-27 2005-10-05 Hewlett-Packard Company Bipolar plates and end plates for fuel cells and methods for making the same
US8263259B2 (en) 2001-07-27 2012-09-11 Eveready Battery Company, Inc. Bipolar plates and end plates for fuel cells and methods for making the same
KR100429685B1 (ko) * 2001-12-17 2004-05-03 한국과학기술연구원 소형 고분자 전해질 연료전지용 다공성 가스분배판, 및 이를 포함하여 제조된 분리판
JP2006134866A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 General Electric Co <Ge> 燃料利用率の高い燃料電池の流れフィールド構造
KR100737551B1 (ko) * 2006-07-04 2007-07-10 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 세퍼레이터 구조 및 그 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0068508B1 (en) Methanol fuel cell
US3188242A (en) Fuel cell battery containing flat carbon electrodes
JPH11510637A (ja) 集中流体処理を採用したプラスチック小板燃料電池
JP3064023B2 (ja) 燃料電池用ガスセパレータ
JPS61216257A (ja) 燃料電池用セパレ−タ
KR101628653B1 (ko) 고체산화물 연료전지용 분리판, 이를 포함하는 고체산화물 연료전지 및 그 제조방법
JPS60241658A (ja) 燃料電池のセパレ−タの製造方法
US3471338A (en) Method of making a fuel cell electrode
JP2000100452A (ja) 固体高分子電解質型燃料電池とその製造法
JP3057342B2 (ja) 固体電解質燃料電池
JPH07166301A (ja) 固体電解質燃料電池のセパレータ
JPH0462757A (ja) 固体電解質型燃料電池
JPH0282456A (ja) 燃料電池
JPS5996668A (ja) 燃料電池用双極性隔離板
JPS62147664A (ja) 溶融炭酸塩型燃料電池
JPH03238758A (ja) 固体電解質型燃料電池
JPH1032012A (ja) リン酸型燃料電池およびその製造方法
JP2822457B2 (ja) 燃料電池用セパレータ及びその製造方法
JPS6012670A (ja) 溶融炭酸塩燃料電池
JPS58129787A (ja) 溶融炭酸塩燃料電池積層体
JPS6124165A (ja) 溶融炭酸塩型燃料電池の電解質保持体
JPH04138670A (ja) 固体電解質型燃料電池
JPS60207252A (ja) 溶融炭酸塩形燃料電池の電極接合方法
JP2972925B2 (ja) 固体高分子電解質膜を用いる水電解槽
JPS62252074A (ja) 燃料電池用マトリツクス