JPS6077364A - ガス遮断性を有する導電性シ−ト - Google Patents
ガス遮断性を有する導電性シ−トInfo
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- JPS6077364A JPS6077364A JP58185661A JP18566183A JPS6077364A JP S6077364 A JPS6077364 A JP S6077364A JP 58185661 A JP58185661 A JP 58185661A JP 18566183 A JP18566183 A JP 18566183A JP S6077364 A JPS6077364 A JP S6077364A
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- JP
- Japan
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- electroconductive
- fluororesin
- sheet
- fluorine resin
- conductive
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0297—Arrangements for joining electrodes, reservoir layers, heat exchange units or bipolar separators to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
- H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Non-Insulated Conductors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガス遮断性を有する導電性シートに関し、例え
ば、燃料電池におけるガス遮断隔膜に使用するものであ
る。
ば、燃料電池におけるガス遮断隔膜に使用するものであ
る。
燃料電池においては、電解質マトリックス層の片面に陽
極を、他面には陰極をそれぞれ設けた単電池を導電性を
有するガス遮断隔膜を介して複数筒積層し、隔膜によっ
て単電池相互を直列に電気的に接続すると共に単電池相
互間にお従来、」−記の隔膜には金属板またはカーボン
板が用いられている。しかしながら、金属板においては
、電解液による腐食の進行が避けられず、寿命が短いと
いう不利かある。捷だ、カーボン板においては、ガス遮
断性並びに機棹的強度上、厚さを相当に太きくし庁けれ
ばならず、電池の単位セルが厚くなるという不利がある
。
極を、他面には陰極をそれぞれ設けた単電池を導電性を
有するガス遮断隔膜を介して複数筒積層し、隔膜によっ
て単電池相互を直列に電気的に接続すると共に単電池相
互間にお従来、」−記の隔膜には金属板またはカーボン
板が用いられている。しかしながら、金属板においては
、電解液による腐食の進行が避けられず、寿命が短いと
いう不利かある。捷だ、カーボン板においては、ガス遮
断性並びに機棹的強度上、厚さを相当に太きくし庁けれ
ばならず、電池の単位セルが厚くなるという不利がある
。
ところで、導電性フッ素樹脂シートは耐腐食性、気密性
、機械的強度の何れにおいても秀れ、上記した金属板ま
たはカーボン板からなる隔膜の不利を解消できるが、単
体では上記燃料電池用隔膜として不適当である。
、機械的強度の何れにおいても秀れ、上記した金属板ま
たはカーボン板からなる隔膜の不利を解消できるが、単
体では上記燃料電池用隔膜として不適当である。
本発明は導電性フッ素樹脂ソートの秀れた−」１記の緒
特性を保有し、かつ導電性に秀れた燃料電池用隔膜を提
供することにある。
特性を保有し、かつ導電性に秀れた燃料電池用隔膜を提
供することにある。
すなわち、本発明に係るガス遮断性を有する導電性シー
トは、カーボンペーパー寸たけカーボンクロスに導電性
フッ素樹脂を含浸した高導電性シートを導電性フッ素樹
脂シートの片面甘フッ素樹脂の密封部を形成したことを
特徴とするものである。
トは、カーボンペーパー寸たけカーボンクロスに導電性
フッ素樹脂を含浸した高導電性シートを導電性フッ素樹
脂シートの片面甘フッ素樹脂の密封部を形成したことを
特徴とするものである。
以下、図面により本発明を説明する。
第１図または第２図において、ｌは導電性フッ素樹脂シ
ー′土、２はカーボンペーパーまだはカーボンクロスに
導電性フッ素樹脂を含浸した高導電性シート、３は高導
電性シート２の周囲部に形成したフッ素樹脂の密封部で
ある。
ー′土、２はカーボンペーパーまだはカーボンクロスに
導電性フッ素樹脂を含浸した高導電性シート、３は高導
電性シート２の周囲部に形成したフッ素樹脂の密封部で
ある。
第３図は本発明に係るガス遮断性を有する導電性シート
の使用状態の一例を示し、八〇＋ＡＩは本発明に係る導
電性シート、Ｂは単電池（ＢＯは電解質マトリックス、
ＢＩ＋”Ｉはガス透過性を有する電極である）である。
の使用状態の一例を示し、八〇＋ＡＩは本発明に係る導
電性シート、Ｂは単電池（ＢＯは電解質マトリックス、
ＢＩ＋”Ｉはガス透過性を有する電極である）である。
上記高導電性シート２におけるカーボンペーパーは例え
ばカーボン繊維を抄紙することにより得られ、市販品と
しては東し社製商品名トレカマツｔ’、ＢＯ−０３０，
ユニチカ社製商品名ＣＥ３０、日本カーボン社製商品５
ｌ（３５等がある。
ばカーボン繊維を抄紙することにより得られ、市販品と
しては東し社製商品名トレカマツｔ’、ＢＯ−０３０，
ユニチカ社製商品名ＣＥ３０、日本カーボン社製商品５
ｌ（３５等がある。
寸だ、カーボンクロスはカーボン繊維を布に織製するこ
とにより得られ、市販品としでは東し社製商品名トレカ
クロス４＃、６１４２． 日本カーボン社製商品名カー
ボロンＣＦ’ ２０ 、東邦レーヨン社製商品名ベスフ
ァイト＃１ｌＯＪ等がある。
とにより得られ、市販品としでは東し社製商品名トレカ
クロス４＃、６１４２． 日本カーボン社製商品名カー
ボロンＣＦ’ ２０ 、東邦レーヨン社製商品名ベスフ
ァイト＃１ｌＯＪ等がある。
このカーボンペーパー寸たはカーボンクロスに含浸する
導電性フッ素樹脂には、ポリテトラフルオロエチレン（
以下、ＰＴＦＥと称ス）、テトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、Ｐ
ＦＡと称す）、テトラフルオロエチレン−へキサフルオ
ロプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰと称す）等のフッ
素樹脂粉末とカーボン、グラファイト等の導電性粉末を
分散せしめた水性ディスパージョンを使用できる。この
ディスパージョンにおけるフッ素樹脂粉末と導電性粉末
の配合割合はフッ素樹脂あるいは導電性粉末の種類や粒
径等によって異るが、通常はフッ素樹脂粉末１００重量
部に対し導電性粉末８０〜２００：ｉ量部である。
導電性フッ素樹脂には、ポリテトラフルオロエチレン（
以下、ＰＴＦＥと称ス）、テトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、Ｐ
ＦＡと称す）、テトラフルオロエチレン−へキサフルオ
ロプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰと称す）等のフッ
素樹脂粉末とカーボン、グラファイト等の導電性粉末を
分散せしめた水性ディスパージョンを使用できる。この
ディスパージョンにおけるフッ素樹脂粉末と導電性粉末
の配合割合はフッ素樹脂あるいは導電性粉末の種類や粒
径等によって異るが、通常はフッ素樹脂粉末１００重量
部に対し導電性粉末８０〜２００：ｉ量部である。
また、このディスパージョンにおける固型分譲 ′度は
通常約２０〜５０重量％である。
通常約２０〜５０重量％である。
高導電性シートは例えばカーボンペーパーまたはカーボ
ンクロスを上記水性ディスパ−ジョン中に浸漬し、その
後これをフッ素樹脂の融点以上の温度に加熱し、フッ素
樹脂を焼成或いは焼付けする方法等により得ることがで
きる。
ンクロスを上記水性ディスパ−ジョン中に浸漬し、その
後これをフッ素樹脂の融点以上の温度に加熱し、フッ素
樹脂を焼成或いは焼付けする方法等により得ることがで
きる。
上記導電性フッ素樹脂シート１には、カーボン、グラフ
ァイト等の導電性粉末を配合したＰＴＦＢ、ＰＦ’Ａ、
ＦＥＰ等のフッ素樹脂のシートを用いることができ、そ
の体積抵抗率は通常ユＯＯΩ−儒以下である。
ァイト等の導電性粉末を配合したＰＴＦＢ、ＰＦ’Ａ、
ＦＥＰ等のフッ素樹脂のシートを用いることができ、そ
の体積抵抗率は通常ユＯＯΩ−儒以下である。
上記導電性フッ素樹脂シート１および高導電性シート２
の厚みはいずれも通常１００〜５００μである。
の厚みはいずれも通常１００〜５００μである。
高導電性シート周囲部の密封部３は非透過性並びに熱融
着性を高めるためフッ素樹脂のみで形成するのが好適で
あり、導電性粉末等を混入する場合には該粉末等の混入
を可及的に少なくする必要がある。而して、この密封部
は例えば上記カーボンペーパー等の周縁部にフッ素樹脂
を含浸し、これを焼成或いは焼付し、次いで周縁部以外
の個所に前記導電性粉末を含むフッ素樹脂の水性ディス
パージョンを含浸し、焼成或いは焼付けする方法、或い
はカーボンクロス（−等の全体に導電性粉末を含むフッ
素樹脂の水性ディスパージョンを含浸し、焼成したのち
、その周縁部にフッ素樹脂を含浸させこれを焼成する方
法等によって形成できる。
着性を高めるためフッ素樹脂のみで形成するのが好適で
あり、導電性粉末等を混入する場合には該粉末等の混入
を可及的に少なくする必要がある。而して、この密封部
は例えば上記カーボンペーパー等の周縁部にフッ素樹脂
を含浸し、これを焼成或いは焼付し、次いで周縁部以外
の個所に前記導電性粉末を含むフッ素樹脂の水性ディス
パージョンを含浸し、焼成或いは焼付けする方法、或い
はカーボンクロス（−等の全体に導電性粉末を含むフッ
素樹脂の水性ディスパージョンを含浸し、焼成したのち
、その周縁部にフッ素樹脂を含浸させこれを焼成する方
法等によって形成できる。
また、この密封部は、第４図に示すように高導電性ノー
１２の周囲寸法を導電性フッ素樹脂シート１の周囲寸法
よりも小さくし、高導電性シート２．２の周囲にフッ素
樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）のシート状枠体３
，３を加熱融着することにより形成してもよい。
１２の周囲寸法を導電性フッ素樹脂シート１の周囲寸法
よりも小さくし、高導電性シート２．２の周囲にフッ素
樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）のシート状枠体３
，３を加熱融着することにより形成してもよい。
本発明に係るガス遮断性を有する導電性シートは、」−
述した通りの構成であり、密封部がフッ素樹脂のみ或い
はフッ素樹脂分を多量に含有する非導電性であっても、
この密封部に対して電気的に並列に存在する導電性フン
素樹脂含浸カーボンペーパーまたはクロスの高導電性の
ために単電池間を良好に電気的に直列し続できる。
述した通りの構成であり、密封部がフッ素樹脂のみ或い
はフッ素樹脂分を多量に含有する非導電性であっても、
この密封部に対して電気的に並列に存在する導電性フン
素樹脂含浸カーボンペーパーまたはクロスの高導電性の
ために単電池間を良好に電気的に直列し続できる。
而して、密封部をフッ素樹１指のみ或いはフッ素樹脂分
を多量にし、その融着性を高め、捷だ、この密封部の秀
れた非透過性とカーボンペーパー捷たはクロス内含浸フ
ッ素樹脂の焼成による非透過性の増大とにより、ガス遮
断性を著しく向上できる。
を多量にし、その融着性を高め、捷だ、この密封部の秀
れた非透過性とカーボンペーパー捷たはクロス内含浸フ
ッ素樹脂の焼成による非透過性の増大とにより、ガス遮
断性を著しく向上できる。
また、高導電性シート、導電性フッ素樹脂シート、密封
部の全てが耐食性に秀れているから、電解液による腐食
の問題もない。
部の全てが耐食性に秀れているから、電解液による腐食
の問題もない。
実施例
未焼成のＰＴＦＥ粉末１００重量部に対しカーボン粉末
６０重量部を配分した固形分濃度３０重量％の水性ディ
スパージョン中に厚さ０．３朋のカーポンベ−バー（東
邦レーヨン社製商品名ベフファイト）を浸漬し、カーボ
ンヘーハーにディスパージョンを含浸し、５分間風乾し
、次いで、１００℃で３０分間加熱して水分を除去し、
而るのち、３９０℃で５分間加熱してＰＴＦＥを焼成し
、高導電性シートを得た。
６０重量部を配分した固形分濃度３０重量％の水性ディ
スパージョン中に厚さ０．３朋のカーポンベ−バー（東
邦レーヨン社製商品名ベフファイト）を浸漬し、カーボ
ンヘーハーにディスパージョンを含浸し、５分間風乾し
、次いで、１００℃で３０分間加熱して水分を除去し、
而るのち、３９０℃で５分間加熱してＰＴＦＥを焼成し
、高導電性シートを得た。
一方、未焼成ＰＴＦＥ粉末１００重量部に対しカーボン
２５重量部を配合してシート状に成形し、更に３９０℃
で焼成して厚さ２００μの導電性フッ素樹脂シートを得
た。
２５重量部を配合してシート状に成形し、更に３９０℃
で焼成して厚さ２００μの導電性フッ素樹脂シートを得
た。
次に導電性フッ素樹脂ソートの両面に上記の高導電性シ
ートを各一枚あて重ね、これら各高導電性シートの周縁
上に厚み１００μのＰＦＡ枠状フィルムを重ね、温度３
９０℃、圧力２０ＫＰ／ｃｒ＆の条件下で、３０分間加
熱加圧して高導電性シートと導電性フッ素樹脂ソートを
熱融着すると共に高導電性シートの周囲部にＰＦＡから
成る密封部を形成させた。
ートを各一枚あて重ね、これら各高導電性シートの周縁
上に厚み１００μのＰＦＡ枠状フィルムを重ね、温度３
９０℃、圧力２０ＫＰ／ｃｒ＆の条件下で、３０分間加
熱加圧して高導電性シートと導電性フッ素樹脂ソートを
熱融着すると共に高導電性シートの周囲部にＰＦＡから
成る密封部を形成させた。
このようにして得た第４図に示すのと同構造の導電性シ
ートの体積抵抗率は０．８Ω−Ｃであり、充分に低抵抗
であった。
ートの体積抵抗率は０．８Ω−Ｃであり、充分に低抵抗
であった。
第１図並びに第２図はそれぞれ本発明に係るガス遮断性
を有する導電シートの実施例を示す説明図、第３図は本
発明シートの使用状態の一例を示す説明図、第４図は本
発明の別実施例を示す説明図である。 図において、ユは導電性フッ素゛樹脂シート、２．２は
高導電性シー）、３．３は密封部である。
を有する導電シートの実施例を示す説明図、第３図は本
発明シートの使用状態の一例を示す説明図、第４図は本
発明の別実施例を示す説明図である。 図において、ユは導電性フッ素゛樹脂シート、２．２は
高導電性シー）、３．３は密封部である。
Claims (1)
- カーボンペーパーまたはカーボンクロスに導電性フッ素
樹脂を含浸した高導電性シートを導電性フッ素樹脂シー
トの片面または両面に積層し、高導電性シートの周囲部
にフッ素樹脂の密封部を形成したことを特徴とするガス
遮断性を有する導電性シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58185661A JPS6077364A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | ガス遮断性を有する導電性シ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58185661A JPS6077364A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | ガス遮断性を有する導電性シ−ト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077364A true JPS6077364A (ja) | 1985-05-01 |
| JPH0340450B2 JPH0340450B2 (ja) | 1991-06-19 |
Family
ID=16174654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58185661A Granted JPS6077364A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | ガス遮断性を有する導電性シ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077364A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2587696A1 (fr) * | 1985-09-25 | 1987-03-27 | Kureha Chemical Ind Co Ltd | Produit composite carbone produit par la jonction de matieres carbonees avec une resine tetrafluoroethylene, et procede pour produire celui-ci |
| JPS63140095A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-11 | Ebara Corp | 電解槽のバイポ−ラ板 |
-
1983
- 1983-10-03 JP JP58185661A patent/JPS6077364A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2587696A1 (fr) * | 1985-09-25 | 1987-03-27 | Kureha Chemical Ind Co Ltd | Produit composite carbone produit par la jonction de matieres carbonees avec une resine tetrafluoroethylene, et procede pour produire celui-ci |
| JPS63140095A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-11 | Ebara Corp | 電解槽のバイポ−ラ板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0340450B2 (ja) | 1991-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |