JPS6340262A - リン酸型燃料電池の双極性隔離板の製造方法 - Google Patents
リン酸型燃料電池の双極性隔離板の製造方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、リン酸を電解質とする燃料電池の双極性隔
離板の製造方法に関するものである。
離板の製造方法に関するものである。
通常、水素のように酸化を受は易いガスと、酸素のよう
に酸化力のあるガスを電気化学反応により直流電力を得
る燃料電池が広く知られている。
に酸化力のあるガスを電気化学反応により直流電力を得
る燃料電池が広く知られている。
このような燃料電池は通常、図面に示すように、触媒担
持層(la)、 (lb)の付与されたガス拡散極(
2a)、 (2b)間に電解質マトリックス(3)を介
在させ単位燃料電池(4)を構成し、これら単位燃料電
池(4)相互間にカーボン板で形成された双極性隔離板
(5)を介在させて積層し積層体(図面の二点鎖線で示
す)を構−成している。各双極性隔離板(5)の両面に
は矢印Iで示す燃料を通過させるための通路を構成する
溝(6)と、図中矢印■で示す酸化剤を流すための通路
を構成する溝(7)とが互に直交する関係に形成されて
いる。また双極性隔離板(5)のうちの幾つかのものに
は外面が絶縁被膜で覆われた冷却パイプ(8)が施設さ
れている。
持層(la)、 (lb)の付与されたガス拡散極(
2a)、 (2b)間に電解質マトリックス(3)を介
在させ単位燃料電池(4)を構成し、これら単位燃料電
池(4)相互間にカーボン板で形成された双極性隔離板
(5)を介在させて積層し積層体(図面の二点鎖線で示
す)を構−成している。各双極性隔離板(5)の両面に
は矢印Iで示す燃料を通過させるための通路を構成する
溝(6)と、図中矢印■で示す酸化剤を流すための通路
を構成する溝(7)とが互に直交する関係に形成されて
いる。また双極性隔離板(5)のうちの幾つかのものに
は外面が絶縁被膜で覆われた冷却パイプ(8)が施設さ
れている。
主要部が上記のように構成される燃料電池にあって、リ
ン酸を電解質とする燃料電池では、電池特性の向上およ
びその長期的安定性を図る上で、双極性隔離板(5)は
主要な構成要素の一つである。
ン酸を電解質とする燃料電池では、電池特性の向上およ
びその長期的安定性を図る上で、双極性隔離板(5)は
主要な構成要素の一つである。
この双極性隔離板(5)が燃料電池を最適の状態で作動
させるために具備すべき条件としては以下の機能が挙げ
られる。
させるために具備すべき条件としては以下の機能が挙げ
られる。
(イ)燃料電池の作動条件である180〜200’(’
::で熱的、化学的に安定であること。
::で熱的、化学的に安定であること。
(ロ)電解質に対して、尉化学薬品性が高いこと。
(ハ)燃料ガス、酸化剤ガスに対して十分な気密保持性
を有すること。
を有すること。
このようなことを考慮に入れて従来、種々の隔離板が用
いられている。
いられている。
ここで、双極性隔離板(5)は通常のセラE7り板の製
造方法と同様にカーボン粉末を焼結して製造される。こ
の場合焼、拮後内部に8〜20%の範囲で空隙を生じる
。このようにして製造された隔離板(セパレータ板)を
燃料電池の双極性隔離板(5)として使用する場合、電
解質が電解質保持マトリックス及びガス拡散極(2a)
、 (2b)を通してセパレータ板(5)に流出した
時、異種材料間で生じる電気化学反応により腐食が発生
することがある。この様な現象は、燃料電池としての電
池特性、さらには長期安定性を低下させる原因となるな
どの問題点があった。
造方法と同様にカーボン粉末を焼結して製造される。こ
の場合焼、拮後内部に8〜20%の範囲で空隙を生じる
。このようにして製造された隔離板(セパレータ板)を
燃料電池の双極性隔離板(5)として使用する場合、電
解質が電解質保持マトリックス及びガス拡散極(2a)
、 (2b)を通してセパレータ板(5)に流出した
時、異種材料間で生じる電気化学反応により腐食が発生
することがある。この様な現象は、燃料電池としての電
池特性、さらには長期安定性を低下させる原因となるな
どの問題点があった。
この発明は、上期のような問題点を解消するためになさ
れたもので、双極性隔離板の気密性を向上させると共に
燃料電池の電池特性の向上、長期安定性を付与できるこ
とを目的とするものである。
れたもので、双極性隔離板の気密性を向上させると共に
燃料電池の電池特性の向上、長期安定性を付与できるこ
とを目的とするものである。
この発明に係るリン酸型燃料電池の双極性隔離板の製造
方法は、双極性隔離板材の空隙部に、ポリエーテルスル
フォンを真空加圧含浸法により充填するようにしたもの
である。
方法は、双極性隔離板材の空隙部に、ポリエーテルスル
フォンを真空加圧含浸法により充填するようにしたもの
である。
この発明に係るリン酸型燃料電池の双極性隔離板の製造
方法においては、真空加圧含浸後、乾燥、硬化された隔
離板は、空隙部の20〜80%が充てんされ、気密性が
向上するので、燃料電池の双極隔離板として電池特性の
向上、及び長期安定性に十分に耐え得る特性を付与する
ことができる。
方法においては、真空加圧含浸後、乾燥、硬化された隔
離板は、空隙部の20〜80%が充てんされ、気密性が
向上するので、燃料電池の双極隔離板として電池特性の
向上、及び長期安定性に十分に耐え得る特性を付与する
ことができる。
この発明の実施例においては、双極性隔離板材の空隙部
の充てんを、耐リン酸に優れた高分子材料である下記化
学構造で示されるポリエーテルスルフォンを、有機溶媒
あるいは低粘度重合性モノマーに溶解し、真空加圧含浸
法により行なうものである。真空加圧含浸後、乾燥、硬
化された隔離板は、空隙部の20〜80%が充てんされ
る。
の充てんを、耐リン酸に優れた高分子材料である下記化
学構造で示されるポリエーテルスルフォンを、有機溶媒
あるいは低粘度重合性モノマーに溶解し、真空加圧含浸
法により行なうものである。真空加圧含浸後、乾燥、硬
化された隔離板は、空隙部の20〜80%が充てんされ
る。
EO−So、−C鷲0]n : ポリエーテルスルフォ
ン以下、具体的に実施例を説明する。
ン以下、具体的に実施例を説明する。
実施例1
双極性隔離板材、即ち従来の焼結された双極性隔離板を
真空加圧含浸法によりポリエーテルスルフォンのジメチ
ルホルムアミド/N−メチルピロリドン(1/1)溶媒
25%液で処理し、150°Cgo分180°C4時間
の乾燥を行なった。
真空加圧含浸法によりポリエーテルスルフォンのジメチ
ルホルムアミド/N−メチルピロリドン(1/1)溶媒
25%液で処理し、150°Cgo分180°C4時間
の乾燥を行なった。
このようにして得た隔離板を、図面に示す構成の燃料電
池を組立てテストした所、190°C運転700時間後
も十分な気密性、耐リン酸性を保持していた。
池を組立てテストした所、190°C運転700時間後
も十分な気密性、耐リン酸性を保持していた。
比較例として、上記処理をしない、即ち従来の隔離板を
同様の条件でテストした所、電池特性の低下が見受けら
れ一部に腐食の発生が認められた。
同様の条件でテストした所、電池特性の低下が見受けら
れ一部に腐食の発生が認められた。
実施例2
ポリエーテルスルフォン10部をビニルシクロヘキセン
ジオキサイド90部に溶解9重合触媒として2工チル4
メチルイミダゾール8部を添加し十分混合攪拌する。こ
の溶液を実施例1と同様に隔離板に処理し、15080
6時間および180°C6時間の重合硬化処理を行なっ
た。
ジオキサイド90部に溶解9重合触媒として2工チル4
メチルイミダゾール8部を添加し十分混合攪拌する。こ
の溶液を実施例1と同様に隔離板に処理し、15080
6時間および180°C6時間の重合硬化処理を行なっ
た。
このようにして得た隔離板を実施例1と同様のテストを
行ない1000時間運転後も十分な気密性、耐リン酸性
を保持していることを確認した。
行ない1000時間運転後も十分な気密性、耐リン酸性
を保持していることを確認した。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば双極性隔離板材の空隙
部に、ポリエーテルスルフォンを真空加圧含浸法により
充填するようにしたので、燃料電池の長期安定性さらに
は電池特性の向上が付与できるリン酸型燃料電池の双極
性隔離板の製造方法が得られる効果がある。
部に、ポリエーテルスルフォンを真空加圧含浸法により
充填するようにしたので、燃料電池の長期安定性さらに
は電池特性の向上が付与できるリン酸型燃料電池の双極
性隔離板の製造方法が得られる効果がある。
図面は、一般的な燃料電池を示す斜視図である。
(5)・・・双極性隔離板
Claims (1)
- 双極性隔離板材の空隙部に、ポリエーテルスルフォンを
真空加圧含浸法により充填するようにしたリン酸型燃料
電池の双極性隔離板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61184452A JPS6340262A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | リン酸型燃料電池の双極性隔離板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61184452A JPS6340262A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | リン酸型燃料電池の双極性隔離板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6340262A true JPS6340262A (ja) | 1988-02-20 |
Family
ID=16153395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61184452A Pending JPS6340262A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | リン酸型燃料電池の双極性隔離板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6340262A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110136045A1 (en) * | 2003-03-18 | 2011-06-09 | Trevor Wende | Current collector plates of bulk-solidifying amorphous alloys |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60202606A (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-14 | 株式会社東芝 | 無機絶縁材料 |
JPS6161372A (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-29 | アメリカ合衆国 | 双極ガス分配組立物およびその製法 |
JPS6176048A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-18 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 固定子コイルの絶縁方法 |
-
1986
- 1986-08-05 JP JP61184452A patent/JPS6340262A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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US8927176B2 (en) | 2003-03-18 | 2015-01-06 | Crucible Intellectual Property, Llc | Current collector plates of bulk-solidifying amorphous alloys |
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