Carbon fibre paper for a polymer electrolyte fuel cell

Details Carbon fibre paper for a polymer electrolyte fuel cell Carbon fibre paper for a polymer electrolyte fuel cell

H - Electricity

01

M

H01M 4/86 (2006.01) D21H 13/50 (2006.01) H01M 4/96 (2006.01) H01M 8/02 (2006.01) H01M 8/10 (2006.01)

Patent

CA 2294803

A carbon fiber paper usable as a current collector for solid polymer fuel cells, which is out of danger of short-circuiting with a counter electrode, is not destroyed even by pressurizing, exhibits a relatively low resistance, and is inexpensive. Specifically, a carbon fiber paper for solid polymer fuel cells which is used in the cell in a state wherein the short carbon fibers of the paper are bound with a polymeric substance and which is characterized in that at least 95 % of the short carbon fibers excepting those having lengths of (Y + 0.1) mm or below satisfy the relationship: W5X, wherein X is the thickness (mm) of the paper, Y is the thickness (mm) thereof under pressurizing at 2.9 MPa, and W is the length (mm) of each short carbon fiber. It is preferable that the short carbon fibers satisfy also the relationship: Z5X, wherein Z is the average length (mm) of the short fibers. The carbon fiber paper exhibits a weight loss of 3 % or below as determined by applying a uniform surface pressure of 2.9 MPa in the thicknesswise direction for 2 minutes and releasing the surface pressure, and the short carbon fibers contained in the carbon fiber paper satisfy the following relationship: .sigma./(ED) 0.5 10-3, wherein D is the diameter (µm) of the short carbon fibers, .sigma. is the tensile strength (MPa) thereof, and E is the tensile modulus (MPa) thereof.

L'invention porte sur du papier de fibres de carbone utilisable comme collecteur pour piles à combustible à polymères solides, ne présentant pas de danger de courts-circuits avec la contre électrode, n'étant pas détruit même par la pression, d'une résistance relativement faible et peu coûteux. Un tel papier dont les fibres courtes sont collées avec une substance polymérique, se caractérise en ce qu'au moins 95 % des fibres courtes de carbone à l'exception de celles mesurant Y+0,1 mm ou moins satisfont à la relation:W ? 5X où X est l'épaisseur du papier en mm, Y est l'épaisseur du papier en mm sous une pression de 2,9 MPa, et W la longueur d'une fibre. Les fibres doivent de préférence également satisfaire à la relation: Z ? 5X où Z est la longueur moyenne des fibres. Ledit papier présente une perte de poids de 3 % ou moins lorsqu'on le soumet à une pression uniforme de 2,9 MPa dans le sens de l'épaisseur pendant deux minutes, puis qu'on relâche la pression. Les fibres doivent également satisfaire à la relation: .sigma. / (E?D) ? 0,5 ? 10?-3¿ où D est le diamètre (µm) d'une fibre, .sigma. en est la force de rupture à la traction (MPa) et E module d'élasticité en traction (MPa).

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