[发明专利]燃料电池用隔板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用成型模具对形成为板状的预成型体进行加压成型而制成的燃料电池用隔板及其制造方法。

背景技术

所谓燃料电池用隔板，是将MEA(膜电极复合体)适当地保持在燃料电池单格(在燃料电池用隔板之间夹着MEA的单体)内的同时，承担供给所述电化学反应中所需要的燃料(氢)以及空气(氧气)的作用，进一步还承担着将作为燃料电池发挥作用的、由电化学反应而得到的电子无损失地进行集电的作用等。为了承担这样的作用，要求燃料电池用隔板具有1.机械强度、2.可挠性、3.导电性、4.成型加工性、5.阻气性的特性。

以往，作为这种燃料电池用隔板的材料，从耐腐蚀性优良的观点出发，通常采用以石墨为主原料的材料，在开发的初期阶段，通过切削烧结碳来制作燃料电池用隔板。但是，从成本问题考虑，近年来采用了将酚醛树脂、环氧树脂等的热固性树脂和石墨的混合物作为成型材料来制作，通过对该混合物进行压缩成型来制作燃料电池用隔板的方法。通常，以粉末状供给成型材料的混合物，所以先在树脂不反应的低温下进行用于制作预成型体的一次成型后，再送到作为二次成型的加压成型模具中。作为如此的通过一次成型先制作预成型体，然后进行二次成型来形成所述成型加工性优良的燃料电池用隔板及其制造方法，已在专利文献1中公开。

一方面，作为燃料电池用隔板主原料的石墨也有采用膨胀石墨，例如，已知有在专利文献2中公开的技术。作为有效地利用膨胀石墨原有的耐热性、耐腐蚀性、电特性(导电性)、热传导特性等来发挥规定的电池性能的手段，使用了膨胀石墨的燃料电池用隔板非常理想。即，可以形成所述导电性优良的隔板。而且，为了得到采用了几百张～几千张的大量隔板的汽车用等所要求的轻量且小型的燃料电池，在不损坏必要的功能的基础上有必要使隔板单体的厚度极力变薄。

但是，在以膨胀石墨为主原料的以往的燃料电池用隔板中，若厚度变薄，则容易破裂，同时气体容易透过，所以在所述机械强度、阻气性的各方面具有难度。

专利文献1：JP特开2004-216756号公报

专利文献2：JP特开2000-231926号公报

发明内容

发明要解决的课题

于是，本发明的目的在于，对通过以膨胀石墨为主原料的预成型体进行加压成型而制作的燃料电池用隔板，采用抄造法来制作其预成型体，以使其具有优异的导电性和成型加工性，由此改善机械强度、可挠性、阻气性的各特性，能够实现适用于汽车等的轻量、小型化。

用于解决课题的方法

技术方案1所述的发明提供一种燃料电池用隔板，其是用成型模具对形成为板状的预成型体14进行加压成型而制成的燃料电池用隔板，其特征在于，所述预成型体14具有第一薄板14A被插装在一对第二薄板14B之间而成的夹层结构，其中，所述第一薄板14A是通过对在膨胀石墨中添加纤维质填充材料而成的原料进行抄造而得到，所述第二薄板14B是在石墨上涂布热固性树脂而成。

技术方案2的发明，是技术方案1所记载的燃料电池用隔板，其特征在于，所述第一薄板14A具有在所述抄造后被浸渍的热固性树脂。

技术方案3的发明，是技术方案1或技术方案2记载的燃料电池用隔板，其特征在于，所述热固性树脂为酚醛树脂。

技术方案4的发明，是一种燃料电池用隔板的制造方法，具有用成型模具15对形成为板状的预成型体14进行加压成型的二次成型工序，其特征在于，所述预成型体14由一次工序S1来制成，所述一次工序S1包括：抄造工序a，其采用在膨胀石墨中添加了纤维质填充材料而成的原料进行抄造；层叠工序c，其是将由所述抄造工序a得到的第一薄板14A插装在石墨上涂布热固性树脂而成的一对第二薄板14B之间来进行层叠。

技术方案5的发明，是技术方案4所述的燃料电池用隔板的制造方法，其特征在于，所述一次工序S1包括后浸渍工序b，该后浸渍工序b在由所述抄造工序a进行抄造的薄板状体上浸渍热固性树脂来制作所述第一薄板14A。

技术方案6的发明，是技术方案4或技术方案5记载的燃料电池用隔板的制造方法，其特征在于，作为所述热固性树脂使用酚醛树脂。

发明效果