H - Electricity – 01 – M
Patent
H - Electricity
01
M
H01M 8/02 (2006.01) C04B 35/536 (2006.01)
Patent
CA 2198496
A separator for fuel cells of solid polyelectrolyte type which overcomes the disadvantages of the prior art, is lightweight, can be slotted easily, and exhibits high gas barrier properties; and processes for the production thereof. The separator is of the type to be sandwiched between gas diffusion electrodes of the fuel cell and characterized by being made of the carbonaceous composite material comprising expanded graphite particles which have a mean particle diameter of 5 to 12 µm and at least 80 % of which have diameters falling within the range of 0.1 to 20 µm and a thermoplastic or thermosetting resin or a sinter thereof, wherein the graphite particles are dispersed in the resin of sinter thereof, and having slots for feeding oxidant gas or fuel gas on one or both surfaces thereof. The separator can be produced by mixing a thermoplastic or thermosetting resin with the above-specified expanded graphite particles, pressure-molding the obtained mixture at ordinary temperature to 400 ~C and forming slots of feeding oxidant gas or fuel gas on one or both surfaces of the resulting carbonaceous composite material, or by mixing a thermosetting resin with the above graphite particles, pressure- molding the obtained mixture at ordinary temperature to 400 ~C, firing the resulting molding in a nonoxidizing atmosphere at 700 to 3000 ~C to form a carbonaceous composite material, and forming slots for feeding oxidant gas or fuel gas on one or both surfaces of the material, or by mixing a thermosetting resin with the above graphite particles, pressure-molding the obtained mixture at ordinary temperature to 400 ~C, forming slots for feeding oxidant gas or fuel gas on one or both surfaces of the obtained molding, and firing the resulting slotted molding in a nonoxidizing atmosphere at 700 to 3000 ~C.
Séparateur pour piles à combustible du type à polyélectrolyte solide, qui ne présente aucun des inconvénients des séparateurs de la technique antérieure et qui est léger, peut facilement être doté de fentes, et présente de très bonnes propriétés d'arrêt des gaz; et ses procédés de fabrication. Ce séparateur est du type pouvant être placé en sandwich entre des électrodes de diffusion de gaz de la pile à combustible, et est caractérisé en ce qu'il est fabriqué dans un matériau composite carboné comprenant des particules de graphite expansées qui présentent un diamètre de particule moyen compris entre 5 et 12 µm et dont au moins 80 % présentent des diamètres compris dans une plage de 0,1 à 20 µm, ainsi qu'une résine thermoplastique ou thermodurcissable, ou une forme agglomérée de celle-ci, les particules de graphite étant dispersées dans la résine ou dans sa forme agglomérée. Ce séparateur comporte des fentes, sur l'une de ses surfaces ou sur les deux, destinées à l'introduction d'un gaz oxydant ou d'un gaz combustible. On produit ce séparateur en mélangeant une résine thermoplastique ou thermodurcissable avec les particules de graphite expansées précitées, en moulant par pression le mélange obtenu à une température allant de la température ambiante jusqu'à 400 ~C, et en pratiquent des fentes destinées à l'introduction d'un gaz oxydant ou d'un gaz combustible dans une des surfaces ou dans les deux surfaces du matériau composite carboné ainsi obtenu; ou alors, on mélange la résine thermodurcissable avec lesdites particules de graphite, on moule par pression le mélange obtenu à une température allant de la température ambiante à 400 ~C, on cuit le moulage obtenu dans une atmosphère non oxydante à une température allant de 700 à 3000 ~C pour former un matériau composite carboné, et on pratique des fentes destinées à l'introduction d'un gaz oxydant ou d'un gaz combustible dans une des surfaces du matériau ou dans ses deux surfaces; ou encore, on mélange la résine thermodurcissable avec lesdites particules de graphite, on moule par pression le mélange obtenu à une température allant de la température ambiante à 400 ~C, on pratique des fentes destinées à l'introduction d'un gaz oxydant ou d'un gaz combustible dans une des surfaces du moulage obtenu, ou dans ses deux surfaces, et on cuit le moulage à fentes ainsi obtenu dans une atmosphère non oxydante à une température allant de 700 à 3000 ~C.
Hagiwara Atsushi
Saito Kazuo
Tanno Fumio
Nisshinbo Industries Inc.
Smart & Biggar
LandOfFree
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