燃料电池用分隔板及其制造方法

文档序号:6902517阅读:154来源:国知局

专利名称::燃料电池用分隔板及其制造方法
技术领域
:本发明涉及由碳粉末及热硬化性树脂的复合材料构成的燃料电池用分隔板及其制造方法。
背景技术
:燃料电池使得燃料气体和氧化气体化学反应,获得电能,效率高,具有良好的环境特性。一般,燃料电池由多个单位电池叠层而成,所述单位电池包括电解质膜,分别配置在该电解质膜两侧的一对电极(燃料极及氧极),以及通过扩散层分别配置在各电极外侧的分隔板(燃料电极侧的燃料电池用分隔板及氧化极侧的燃料电池用分隔板)。燃料电池用分隔板具有保持单位电池导电性的功能(导电功能),以及形成向单位电池供给燃料气体或氧化气体的流路的功能(流路形成功能),一般的燃料电池用分隔板构成如下。即,燃料电池用分隔板由碳粉末及树脂的复合材料构成,在燃料电池用分隔板的至少某一面上形成用于流过燃料气体或氧化气体的气体流路槽。另外,在燃料电池用分隔板的一侧部,形成用于向气体流路槽供给燃料气体或氧化气体的气体供给总管(气体供给通孔),在燃料电池用分隔板的另一侧部,形成用于从气体流路槽排出燃料气体或氧化气体的气体排出总管(气体排出通孔)。因燃料气体和氧化气体反应生成的水对燃料电池的电池特性给与坏影响,这为人们所公知,在燃料电池用分隔板中,除了上述导电功能以及流路形成功能之外,还需要排出发电时生成的水的功能(排水功能)。又,燃料电池用分隔板的排水功能依存于气体流路槽的亲水性,为了提高燃料电池的排水功能,提高气体流路槽的亲水性不可缺少。为此,以提高气体流路槽的亲水性为目的,开发了以下手法(技术)(1)在燃料电池用分隔板的表面叠层亲水性片材,以此为内容的手法(第一手法,参照专利文献1及专利文献2)。(2)对气体流路槽内面施以喷丸处理,以此为内容的手法(第二手法,参照专利文献3及专利文献4)。(3)将燃料电池用分隔板浸入到无机碱水溶液中,以此为内容的手法(第三手法,参照专利文献5)。日本特开2007-115619号公报日本特开2006-179400号公报日本特开2006-107989号公报日本特开2005-332775号公报日本特开2005-71699号公报但是,在上述第一手法中,因亲水性片材从燃料电池用分隔板的表面剥离,或在气体流路槽内面成为折皱,气体流路槽的亲水性降低,存在难以提高燃料电池用分隔板的排水功能的问题。在上述第二手法中,在喷丸处理前需要对燃料电池用分隔板进行掩蔽处理,在喷丸处理后需要进行包含除去掩模的清洗处理等,存在作业烦杂化问题。在上述第三手法中,残留在燃料电池用分隔板的无机碱水溶液会在燃料电池工作中熔析,存在分解包含在燃料电池用分隔板中的树脂的问题。
发明内容本发明就是为解决上述现有技术所存在的问题而提出来的,其目的在于,提供能解决上述问题的新颖结构的燃料电池用分隔板及其制造方法。本发明人为了解决上述问题,反复各种试验结果,通过向将碳粉末和热硬化性树脂的复合材料压縮成形形成的成形体的气体流路槽内面照射红外线激光,对上述气体流路槽内面施以红外线激光处理,能除去气体流路槽内面侧的热硬化性树脂,且使得暴露在燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)表面的碳粉末的晶体结构缺陷增加(边缘面比率也降低),有效地使得气体流路槽内5面粗糙,不使用以往技术手法(上述第一手法,第二手法,第三手法),能充分提高气体流路槽的亲水性。艮P,本发明的第一特征在于,在制造由碳粉末和热硬化性树脂的复合材料构成的燃料电池用分隔板的方法中,包括压縮工序,使用位于对向关系的冲头模及阴模,将碳粉末和热硬化性树脂的复合材料收纳在上述阴模的材料收纳部,通过使得上述冲头模相对上述阴模相对接近,将成形体压縮成形,在所述成形体的至少某一面上形成用于流动反应气体的气体流路槽;照射工序,上述压缩工序结束后,通过一边朝着上述气体流路槽的内面照射红外线激光,一边使得上述红外线激光的光轴沿上述气体流路槽相对上述成形体作相对移动,对上述气体流路槽内面施以红外线激光处理。所谓反应气体是指燃料气体或氧化气体,气体流路槽的内面包含上述气体流路的底面及壁面。根据上述第一特征,压縮成形上述成形体后,向上述气体流路槽内面照射红外线激光,对上述气体流路槽内面施以红外线激光处理,因此,根据上述新发现,能使得气体流路槽内面的表面粗糙度变得粗糙。由此,不使用以往技术手法(上述第一手法,第二手法,第三手法),能充分提髙气体流路槽的亲水性。本发明的第二特征在于,在第一特征上附加:包括加热工序,在上述压縮工序结束后,上述照射工序前,通过加热上述成形体,使得上述成形体硬化。本发明的第三特征在于,在第一特征上附加上述压縮工序一边加热上述冲头模及上述阴模,一边使得上述冲头模相对上述阴模相对接近,压縮成形上述成形体。本发明的第四特征在于,在第一特征上附加上述红外线激光的沿上述气体流路槽的槽宽方向的照射间隔小于或等于O.2mm。本发明的第五特征在于,在第一特征或第四特征上附加复合材料系混合以下材料构成80重量%《碳粉末《90重量%,以及10重量%《热硬化性树脂《20重量%。本发明的第六特征在于,在第一特征上附加在上述对气体流路槽的内面施以红外线激光处理的照射工序中,上述红外线激光照射量处于下记范围内0.005/腿2《红外线激光照射量《0.5J/mm2。本发明的第七特征在于,在由碳粉末和热硬化性树脂的复合材料构成的燃料电池用分隔板中,在至少某一面上形成用于流动反应气体的气体流路槽,对上述气体流路槽的内面施以红外线激光处理。根据上述第七特征,对上述气体流路槽内面施以红外线激光处理,因此,根据上述新发现,能除去气体流路槽内面侧的热硬化性树脂,使得气体流路槽内面的表面粗糙度变得粗糙。由此,不使用以往技术手法(上述第一手法,第二手法,第三手法),能充分提高气体流路槽的亲水性。本发明的第八特征在于,在第七特征上附加上述红外线激光处理的照射间隔小于或等于O.2mm。本发明的第九特征在于,在第七特征或第八特征上附加上述复合材料系混合以下材料构成80重量%《碳粉末《90重量%,以及10重量%《热硬化性树脂《20重量%。下面说明本发明的效果。按照本发明,不使用以往技术手法,能充分提高上述气体流路槽的亲水性,因此,既能解决上述以往技术的课题,又能充分提高上述燃料电池用分隔板的排水功能,提高上述燃料电池的电池特性。图l是说明本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的制造方法中的照射工序的图。图2是表示本发明实施形态涉及的燃料极侧的燃料电池用分隔板的图。图3是表示本发明实施形态涉及的氧极侧的燃料电池用分隔板的图。图4是说明本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的制造方法中的压縮工序的图。图5是说明本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的制造方法中的加热工序的图。图6是表示激光加工头的照射间距的图。图7是表示对本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的拉曼(Raman)分光光度测量结果一例的图。图8是本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的被施以红外线激光处理部位的SEM照片图。图9是本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的没有施以红外线激光处理部位的SEM照片图。图10是本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的被施以红外线激光处理部位以及没有施以红外线激光处理部位的境界线附近的SEM照片图。图11A和图11B是表示本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的X射线电子分光光度测量结果一例的图。图12是说明被施以红外线激光处理的燃料电池用分隔板的亲水性处理的随时间变化的图。符号说明如下1-燃料极侧的燃料电池用分隔板、3-氧极侧的燃料电池用分隔板、5-燃料气体流路槽、7-氧气流路槽、9-燃料气体供给总管(manifold)、11-燃料气体排出总管、13-燃料气体供给总管、15-燃料气体排出总管、17-氧气供给总管、19-氧气排出总管、21-氧气供给总管、23-氧气排出总管、33-冲头模、35-阴模、37-材料收纳部、59-激光加工头。具体实施例方式下面参照本发明的实施形态。本发明能以许多不同形态实施,在以下实施形态中,虽然对构成要素,种类,组合,形状,相对配置等作了各种限定,但是,这些仅仅是例举,本发明并不局限于此。在此,图l是说明本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的制造方法中的照射工序的图,图2是表示本发明实施形态涉及的燃料极侧的燃料电池用分隔板的图,图3是表示本发明实施形态涉及的氧极侧的燃料电池用分隔板的图,图4是说明本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的制造方法中的压縮工序的图,图5是说明本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的制造方法中的加热工序的图,图6是表示激光加工头的照射间距的图。在上述图中,"L"表示左方向,"R"表示右方向,"FF"表示前方向,"FR"表示后方向,"U"表示上方向,"D"表示下方向。如图2及图3所示,本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板1是用于构成燃料电池(图示省略)的单位电池(图示省略),燃料电池用分隔板l是在单位电池的燃料极(图示省略)的外侧通过扩散层(图示省略)配置的,燃料电池用分隔板3是在单位电池的氧极(图示省略)的外侧通过扩散层(图示省略)配置的。燃料电池用分隔板(燃料极侧的燃料电池用分隔板l及氧极侧的燃料电池用分隔板3)由碳粉末及热硬化性树脂的复合材料G(参照图4)构成。在此,所谓热硬化性树脂是指例如环氧树脂,聚酯树脂,硅酮树脂,密胺树脂,酚醛树脂等一种或多种树脂。在燃料极侧的燃料电池用分隔板l的一面上,在燃料电池的燃料极,形成用于流过燃料气体(反应气体之一)的蜿蜒弯曲状的燃料气体流路槽5。另外,在氧极侧的燃料电池用分隔板3的一面上,在燃料电池的氧极侧,形成用于流过氧气(反应气体之一)的蜿蜒弯曲状的氧气流路槽7。在此,较好的是,燃料气体流路槽5及氧气流路槽7的槽宽为0.3mm《槽宽《1.0mm,燃料气体流路槽5及氧气流路槽7的槽深为0.3mm《槽深《1.0mm。在燃料极侧的燃料电池用分隔板l的另一面上以及氧极侧的燃料电池用分隔板3的另一面上,分别形成用于流过冷却水的冷却水流路槽(图示省略)。在燃料极侧的燃料电池用分隔板l的上部右侧,形成用于向燃料气体流路槽5供给燃料气体的燃料气体供给总管(燃料气体供给通孔)9,在燃料极侧的燃料电池用分隔板的下部左侧,形成用于从燃料气体流路槽5排出燃料气体的燃料气体排出总管(燃料气体排出通孔)11。另外,在氧极侧的燃料电池用分隔板3的上部左侧,形成用于向燃料气体流路槽5供给燃料气体的燃料气体供给总管(燃料气体供给通孔)13,在氧极侧的燃料电池用分隔板3的下部右侧,形成用于从燃料气体流路槽5排出燃料气体的燃料气体排出总管(燃料气体排出通孔)15。在氧极侧的燃料电池用分隔板3的上部右侧,形成用于向氧气流路槽7供给氧气的氧气供给总管(氧气供给通孔)17,在氧极侧的燃料电池用分隔板3的下部左侧,形成用于从氧气流路槽7排出氧气的氧气排出总管(氧气排出通孔)19。另外,在燃料极侧的燃料电池用分隔板l的上部左侧,形成用于向氧气流路槽7供给氧气的氧气供给总管(氧气供给通孔)21,在燃料极侧的燃料电池用分隔板1的下部右侧,形成用于从氧气流路槽7排出氧气的氧气排出总管(氧气排出通孔)23。在燃料极侧的燃料电池用分隔板l的上部中央,形成用于向冷却水流路槽供给冷却水的冷却水供给总管(冷却水供给通孔)25,在燃料极侧的燃料电池用分隔板l的下部中央,形成用于从冷却水流路槽排出冷却水的冷却水排出总管(冷却水排出通孔)27。同样,在氧极侧的燃料电池用分隔板3的上部中央,形成用于向冷却水流路槽供给冷却水的冷却水供给总管(冷却水供给通孔)29,在氧极侧的燃料电池用分隔板3的下部中央,形成用于从冷却水流路槽排出冷却水的冷却水排出总管(冷却水排出通孔)31。并且,如图l所示,在燃料极侧的燃料电池用分隔板1的燃料气体流路槽5的内面,氧极侧的燃料电池用分隔板3的氧气流路槽7的内面,分别施以通过照射波长为0.7"m《波长《lmm的红外线激光B的激光处理。这是本发明人反复实行各种试验得到的新发现的结果,若将碳粉末及热硬化性树脂的复合材料压縮成形得到成形体,朝着上述成形体的燃料气体流路槽及/或氧气流路槽的内面,照射红外线激光,对燃料气体流路槽及/或氧气流路槽的内面施以激光处理,则除去燃料气体流路槽及/或氧气流路槽的内面侧的热硬化性树脂,能有效地使得燃料气体流路槽及/或氧气流路槽的内面的表面粗糙度变粗。在此,作为能有效地实现上述效果的较好的红外线激光的照射量,设为以下范围0.005J/mi^《红外线激光的照射量《0.5J/咖2,更好的是,后述间距《0.2鹏场合,0.01J/mi^《红外线激光的照射量《0.5J/鹏2。通过设为大于或等于O.005J/mm2,具有能维持高的浸润张力的效果,通过设为小于或等于0.5J/mm2,具有能防止不必要的表面劣化及不必要的能量浪费的效果。下面,说明本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的制造方法。本实施形态涉及的燃料电池用分隔板的制造方法系分别制造由碳粉末及热硬化性树脂的复合材料G构成的二种燃料电池用分隔板(燃料极侧的燃料电池用分隔板1和氧极侧的燃料电池用分隔板3),包括如下的(i)压縮工序,(ii)照射工序,(iii)加热工序。关于制造燃料极侧的燃料电池用分隔板l的方法以及制造氧极侧的燃料电池用分隔板3的方法,合在一起说明。(i)压缩工序如图4所示,使用位于对向关系的冲头(punch)模33和阴(die)模35,向阴模35的材料收纳部(型腔)37充填碳粉末及热硬化性树脂的复合材料。在此,冲头模具有与公知的冲头模(参照特开2007-14172号公报,特开2007-137017号公报)同样的结构,设为可相对压力机的可动框架39装卸。并且,冲头模33设有安装在可动框架39的沖头架41,以及设在该冲头架41的冲头43。冲头43的顶端面形状成为与燃料极侧的燃料电池用分隔板1(氧极侧的燃料电池用分隔板3)的一面形状对应的形状。阴模35具有与公知的模(参照特开2007-14172号公报,特开2007-137017号公报)同样的结构,设为可相对压力机的固定框架45装卸。并且,阴模35设有安装在固定框架45上的模架47,设在该模架47上的下模49,在下模49外周部沿上下方向移动的多个驱动器53。通过下模49的顶端面和框部件51内面,形成用于收纳碳粉末及热硬化性树脂的复合材料的材料收纳部37。下模49的顶端面形状成为与燃料极侧的燃料电池用分隔板l(氧极侧的燃料电池用分隔板3)的另一面形状对应的形状。复合材料G系混合以下材料构成80重量%《碳粉末《90重量%,以及10重量%《热硬化性树脂《20重量%若碳粉末不足80重量%,燃料极侧的燃料电池用分隔板l(氧极侧的燃料电池用分隔板3)难以确保充分的导电功能,另一方面,若碳粉末含有量超过1190重量%,则难以确保燃料极侧的燃料电池用分隔板l(氧极侧的燃料电池用分隔板3)的机械强度(弯曲强度,压縮强度)。将碳粉末及热硬化性树脂的复合材料G收纳在阴模35的材料收纳部37中之后,使得可动框架39朝下方向移动,使得冲头模33相对阴模35接近。由此,能压縮成形在一面上形成燃料气体流路槽5、且在另一面上形成冷却水流路槽的成形体1A(在一面上形成氧气流路槽7、且在另一面上形成冷却水流路槽的成形体3A)(参照图5)。成形上述成形体1A(3A)时,也形成燃料气体供给总管9(13),燃料气体排出总管11(15),氧气供给总管17(21),氧气排出总管19(23),冷却水供给总管25(29),冷却水排出总管27(31)。压缩成形上述成形体1A(3A)后,使得可动框架39朝上方向移动,使得冲头模33相对阴模35朝背离方向移动。接着,通过驱动多个驱动器53,使得框架部件51朝下方向移动。由此,能从模33,35卸下成形体1A(3A)。(ii)照射工序如图l所示,在(i)压縮工序结束后,将成形体lA(3A)设置到红外线激光加工机55的工作台57的所定位置。在此,红外线激光加工机55除了工作台57,还设有配设在工作台57上方且能照射红外线激光B的激光加工头59,激光加工头59能朝合适方向回转,以便使得红外线激光的光轴能相对工作台57作相对移动。激光加工头59内藏使得红外线激光B聚光的聚光透镜(图示省略),通过反射镜等(图示省略)与能发送红外线激光B的激光振子(图示省略)光学连接。将成形体1A(3A)设置到工作台57的所定位置后,使用红外线激光加工头59,从红外线激光加工头59朝着燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的内面,一边照射峰值波长为0.7nm《峰值波长《lran的红外线激光B,一边使得红外线激光加工头59朝合适方向回转,使得红外线激光B的光轴沿着燃料气体流路槽5(氧气流路槽7),相对工作台57(换言之,相对成形体lA(3A))作相对移动。由此,能通过照射红外线激光B对燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的内面施以红外线激光处理。在此,较好的是,如图6所示,沿燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的槽宽方向,红外线激光加工头59的照射间隔p《0.2mm。这是由于通过使得沿燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的槽宽方向,红外线激光加工头59的照射间隔p《0.2mm,能充分确保燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的亲水性(参照后述实施例,例如,通过使得照射间隔P《0.2mm,能使得浸润张力为一定以上)。另一方面,较好的是,红外线激光加工头59的照射间隔p^50ixm。通过使得照射间隔p》50wm,具有能縮短时间且能充分确保上述效果的良好效果。(iii)加热工序如图5所示,在(ii)照射工序结束后,使用热处理炉61,将成形体1A(3A)设置到热处理炉61的支承台63的所定位置。然后,使得热处理炉61的加热器65适当地动作,以热硬化性树脂的硬化温度以上的温度加热成形体1A(3A)。由此,能使得成形体1A(3A)硬化。通过上述步骤,能制造由碳粉末及热硬化性树脂的复合材料G构成的燃料极侧的燃料电池用分隔板l(氧极侧的燃料电池用分隔板3)。在(i)压缩工序中,即使一边以比热硬化性树脂的硬化温度低的温度加热冲头模33和阴模35,一边压縮成形所述成形体1A(3A),也没有关系。此外,也可以通过在(i)压縮工序中,一边以热硬化性树脂的硬化温度以上的温度加热冲头模33和阴模35,—边压縮成形所述成形体1A(3A),省略(iii)加热工序。再有,即使使得(ii)照射工序和(iii)加热工序顺序颠倒,也没有关系。下面,说明本发明实施形态的作用及效果。本发明实施形态涉及的燃料极侧的燃料电池用分隔板l(氧极侧的燃料电池用分隔板3),在燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的内面分别施以红外线激光处理,若考虑上述新发现,则能除去燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的内面侧的热硬化性树脂,使得燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的内面的表面粗糙度粗糙化。具体地说,通过将红外线激光照射在燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的内面,通过例如热劣化等使得成形体l表面存在的树脂成份改性,减少,同时,使得燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)表面暴露的碳粉末的晶体结构缺陷增加,使得边缘面比率降低,表面粗糙度增加,不使用以往手法(上述第一手法,上述第二手法,上述第三手法),能充分提高燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的亲水性。13图7表示对施以红外线激光处理的燃料电池用分隔板以及没有施以该处理的燃料电池用分隔板的拉曼分光光度测量结果一例。如图7所示,若施以红外线激光处理,则根据萤光引起的背景噪声及斜度增加,可以确认明显的有机物的热劣化,改性。再有,在1580cn^附近等的频带峰值,还能确认宽频带化以及频带强度比减少(根据相对频带宽的背景噪声,得到频带强度比),能确认碳粉末的晶体结构的变化。在此,图8是施以红外线激光处理的燃料电池用分隔板的一部位的SEM照片,图9是没有施以红外线激光处理的燃料电池用分隔板的一部位的SEM照片,图10施以红外线激光处理部分和没有施以红外线激光处理部分的境界线附近的SEM照片(在图10中,左下侧为施以红外线激光处理区域,右上侧为没有施以红外线激光处理区域)。如图8-图10所示,在施以红外线激光处理部分,能确认表面的晶体结构明显变化。这是因红外线激光处理引起的特征效果。关于该碳粉末的晶体结构的变化,还实行X射线电子分光。图11和图11B表示对施以红外线激光处理的燃料电池用分隔板及没有施以该处理的燃料电池用分隔板的X射线电子分光光度测量结果一例。如该图所示,能确认通过处理,氧原子减少,即,能确认包含氧的树脂成份减少,此外,氧结合形态也变化,也能确认羧等相对量增加,氧化得到进展。即,如本实施形态那样,通过施以处于红外线波长区域的激光照射,在树脂成份及碳粉末双方,能带来适当改性,能局部形成亲水性非常良好的区域。图12表示被施以红外线激光处理的燃料电池用分隔板的亲水性处理的随时间变化的图。若具体说明,本图表示实行100'C热水处理后的亲水性试验结果一例,其中,横轴表示处理时间,纵轴表示亲水性(在图12中,作为一例,系按照JISK6768的浸润张力试验方法的结果)。如该图所示,本实施形态涉及的燃料电池用分隔板通过将红外线激光照射在表面,不是修饰表面存在的官能团那种程度的变化,而是能使结构本身发生大的变化,具有历经长期间能维持合适的亲水性的效果。本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的制造方法,是在压縮成形所述成形体1A(3A)后,从红外线激光加工头59朝着燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的内面,照射红外线激光B,对燃料气体流路槽5(氧气流路槽7)的内面,施以激光处理,因此,与本发明实施形态涉及的燃料极侧的燃料电池用分隔板1(氧极侧的燃料电池用分隔板3)具有相同作用。按照本发明实施形态涉及的燃料极侧的燃料电池用分隔板l以及本发明实施形态涉及的燃料电池用分隔板的制造方法,能解决上述以往技术的课题,同时能充分提高燃料极侧的燃料电池用分隔板l(氧极侧的燃料电池用分隔板3)的排水功能,提高燃料电池的电池特性。本发明并不局限于上述实施形态的说明,例如,也可以在燃料电池用分隔板的两面分别形成燃料气体流路槽及氧气流路槽,代替在燃料极侧的燃料电池用分隔板l的一面上,形成燃料气体流路槽5,且在氧极侧的燃料电池用分隔板3的一面上,形成氧气流路槽7。关于对气体流路槽内面施以红外线激光处理的燃料电池用分隔板(实施例涉及的燃料电池用分隔板),对气体流路槽内面没有施以表面处理的燃料电池用分隔板(比较例l涉及的燃料电池用分隔板),以及对气体流路槽内面施以喷丸处理的燃料电池用分隔板(比较例2涉及的燃料电池用分隔板),实行按照JISK6768的浸润张力试验方法,结果表示在表l中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>艮p,如表l所示,可以确认,实施例涉及的燃料电池用分隔板与比较例l涉及的燃料电池用分隔板,比较例2涉及的燃料电池用分隔板相比,气体流路槽的浸润张力变大,使得气体流路槽的亲水性得到充分提高。关于变更激光条件(激光加工头的移动速度,照射间隔),对气体流路槽内面施以红外线激光处理的燃料电池用分隔板,实行按照JISK6768的浸润张力试验方法,结果表示在表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>艮口,可以确认,若激光加工用头的照射间隔《0.2mrn,则气体流路槽的浸润张力变大,更能充分地提高气体流路槽的亲水性。该结果,尤其,若照射量》0.005J/mm2,能确保浸润张力》65mN/m,尤其,间隔《0.2mm场合,通过使得照射量》0.01J/mm2,能使得浸润张力》70raN/m。上述图12表示对本实施例涉及的燃料电池用分隔板,通过机械加工制造的燃料电池用分隔板,实行100'C的热水处理后的亲水性试验的结果,横轴表示处理时间,纵轴表示亲水性(按照JISK6768的浸润张力试验方法的结果)。如该图所示,本实施例涉及的燃料电池用分隔板具有历经长期间能维持合适亲水性的效果。图中的机械加工意味所谓喷丸处理,表示比较例2所示的燃料电池用分隔板。其结果,按照本实施例,通过施以红外线激光处理,能历经长期间保持亲水性。上面参照了本发明的实施例,但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更,它们都属于本发明的保护范围。权利要求1.一种燃料电池用分隔板的制造方法,制造由碳粉末和热硬化性树脂的复合材料构成的燃料电池用分隔板,其特征在于,包括压缩工序,使用位于对向关系的冲头模及阴模,将碳粉末和热硬化性树脂的复合材料收纳在上述阴模的材料收纳部,通过使得上述冲头模相对上述阴模相对接近,将成形体压缩成形,在所述成形体的至少某一面上形成用于流动反应气体的气体流路槽;照射工序,上述压缩工序结束后,通过一边朝着上述气体流路槽的内面照射红外线激光,一边使得上述红外线激光的光轴沿上述气体流路槽相对上述成形体作相对移动,对上述气体流路槽内面施以红外线激光处理。2.如权利要求l所述的燃料电池用分隔板的制造方法,其特征在于包括加热工序,在上述压缩工序结束后,上述照射工序前,通过加热上述成形体,使得上述成形体硬化。3.如权利要求l所述的燃料电池用分隔板的制造方法,其特征在于上述压縮工序一边加热上述冲头模及上述阴模,一边使得上述冲头模相对上述阴模相对接近,压縮成形上述成形体。4.如权利要求l所述的燃料电池用分隔板的制造方法,其特征在于上述红外线激光的沿上述气体流路槽的槽宽方向的照射间隔小于或等于O.2咖。5.如权利要求1或4所述的燃料电池用分隔板的制造方法,其特征在于,复合材料系混合以下材料构成80重量%《碳粉末《90重量%,以及10重量%《热硬化性树脂《20重量%。6.如权利要求l所述的燃料电池用分隔板的制造方法,其特征在于在上述对气体流路槽的内面施以红外线激光处理的照射工序中,上述红外线激光照射量处于下记范围内0.0051/咖2《红外线激光照射量《0.5J/ram2。7.—种燃料电池用分隔板,由碳粉末和热硬化性树脂的复合材料构成,其特征在于在至少某一面上形成用于流动反应气体的气体流路槽,对上述气体流路槽的内面施以红外线激光处理。8.如权利要求7所述的燃料电池用分隔板,其特征在于上述红外线激光处理的照射间隔小于或等于O.2mm。9.如权利要求7或8所述的燃料电池用分隔板,其特征在于,上述复合材料系混合以下材料构成80重量%《碳粉末《90重量%,以及10重量%《热硬化性树脂《20重量%。全文摘要本发明涉及能提高燃料电池用分隔板的排水功能、作业简单化、能防止包含在燃料电池用分隔板中的树脂分解、熔析的新颖结构的燃料电池用分隔板及其制造方法。其解决手段在于,制造方法制造由碳粉末和热硬化性树脂的复合材料构成的燃料电池用分隔板,包括压缩工序,使用位于对向关系的冲头模及阴模,将碳粉末和热硬化性树脂的复合材料收纳在阴模的材料收纳部,通过使得冲头模相对阴模相对接近,将成形体压缩成形,在成形体的至少某一面上形成用于流动反应气体的气体流路槽;照射工序,压缩工序结束后,通过一边朝着气体流路槽的内面照射红外线激光,一边使得红外线激光的光轴沿气体流路槽相对成形体作相对移动,对气体流路槽内面施以红外线激光处理。文档编号H01M2/14GK101447560SQ20081018203公开日2009年6月3日申请日期2008年11月26日优先权日2007年11月28日发明者高桥茂信申请人:株式会社精工技研
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