(57)【要約】【課題】通常のタブレット成形機によりタブレット形状に成形した材料を用い、通常の金型で均一な充填状態で燃料電池用セパレータを製造することができる燃料電池セパレータの製造方法を提供する。【解決手段】炭素および樹脂を主成分とし、スパイラルフローが３ｃｍ〜１００ｃｍである材料をタブレット形状に成形した後、タブレット形状の材料を複数個金型に装入し、圧縮成形する。このとき、材料の成形は通常のタブレット成形機で行い、セパレータの圧縮成形は通常の金型で行う。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素および樹脂を主成分とし、スパイラルフローが３ｃｍ〜１００ｃｍである材料をタブレット形状に成形した後、該タブレット形状の材料を複数個金型に装入し、圧縮成形することを特徴とする燃料電池セパレータの製造方法。
【請求項２】
前記樹脂が熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1記載の燃料電池セパレータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池セパレータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用コージェネ装置や自動車搭載用途等に利用される燃料電池が注目されている。燃料電池は、化学エネルギーを熱エネルギーに変換することなく直接電気エネルギーにして利用するものであり、通常、水素および酸素の反応によって電気を取出す。燃料電池には、リン酸型燃料電池、固体電解質型燃料電池および固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）等いくつかの方式がある。
【０００３】
それぞれの方式の燃料電池において、燃料電池セパレータ（以下、これを単にセパレータということがある。）が使用されている。セパレータは、電極等とともに単位セルを構成する。１個の単位セルは電気出力が小さいため、この単位セルを多数積層したスタックが使用される。セパレータは、導入される水素ガスあるいは酸素ガスを隣り合うセル間で隔離する。
【０００４】
セパレータには、ガスの流路となる溝が多数形成されるとともに、通常セパレータの周縁にガスを外部から導入するための貫通孔（以下、これを単に孔ということがある。）が形成される。セパレータは、燃料電池の集電体として機能するため、例えば１０ｍΩ・ｃｍ以下の高い導電性が要求される。セパレータには、さらに、気体透過性、耐酸化性、耐加水分解性、耐熱水性、生成した水を効果的に排水するための親水性等の機能も要求される。
【０００５】
近年、これらセパレータの材料としては、炭素材料系、金属系、導電性ポリマー系など多岐に亘る材料が検討されている。
これらの材料のなかで、導電性や耐熱性等の特性に優れる炭素材料系が広く用いられている。炭素材料系には、黒鉛・樹脂コンパウンド系、膨張黒鉛系、シート状炭素系、ガラス状炭素系など種々のものがある。
【０００６】
これらの炭素材料系セパレータ材料のなかで、黒鉛・樹脂コンパウンド系の材料は、成形し易く量産に向いていると考えられる。
【０００７】
この場合、材料が、極高温でないと溶融しない黒鉛を含むコンパウンド系であり、ほとんど流動しないために、製造技術として、材料を加熱、溶融して流動状態とし、閉じた金型に圧入して成形する射出成形法等の成形技術は採用されていない。
また、材料の黒鉛の比率を下げる等して材料の流動性を高めて射出成形法等の成形技術を適用するとしても、電気特性を満足することはできない。
【０００８】
このため、金型を開いて材料を充填した後、金型を締めて、加圧、加熱して成形する圧縮成形技術が一般的に採用されている。
【０００９】
しかしながら、圧縮成形技術を用いて炭素材料系セパレータを製造する場合においても、セパレータとして要求される高い導電性を満たすために材料の黒鉛配合比率を大きくする必要があり、そのために金型に充填する際に材料が流動しづらい場合がほとんどである。また、たとえ成形時の粘度が比較的低い熱硬化性樹脂を用いた流動可能な材料であっても、粘度が非常に高いため流動性がよくない。この場合、材料の流動性を高める目的で金型の温度を高くすると、樹脂が急速に硬化するため、適当ではない。
材料の充填状態が不均一になると、成形されるセパレータの厚み精度が低下し、あるいは機械的強度が小さい箇所を生じてセパレータの割れ等の一因となる。
【００１０】
したがって、材料を適当な手段により金型内で均一な充填状態とすることが必須であるが、このことは通常必ずしも容易ではない。
【００１１】
このため、セパレータの製造方法として、成形で一旦平板を製造後、切削加工にて溝や孔を加工する方法が提案されている。
しかしながら、この方法は、切削加工を行うので、精密な材料充填を行う必要がないものの、セパレータの製作に時間がかかり、さらに製作費用も高価であるため、工業的量産には適さない。
【００１２】
そこで、成形材料を金型内に均一に装入し、充填することで、セパレータの機械的強度を向上させる方法が提案されている。
【００１３】
例えば、下向きでマトリックス状に配置され、一定の高さで所定の容積空間が形成された複数の投入口を有する投入部に一旦材料を充填し、投入部を金型上部に配置後、投入部の下側に位置するスライドプレートを引く抜くことで、金型に均一な材料充填を行う方法が提案されている（特許文献１参照。）。
また、成形材料を、金型キャビテイ内に、正確に所定量、かつ均一に供給することができる燃料電池のカーボンセパレータの製造装置が提案されている。この装置は、上方に開口するキャビテイを形成する下型およびダイスと、このキャビテイ上方に横方向に進入・後退可能なメッシュと、前記メッシュ上に位置しメッシュに対して相対的に横方向に移動可能でかつキャビテイ上方に横方向に進入・後退可能でありメッシュの目を通してキャビテイに原料を供給する原料収納容器と、を有する（特許文献２参照。）。
【００１４】
しかしながら、これらの方法あるいは装置は、いずれも専用の複雑な構造の材料充填装置が必要である。このため、材料充填装置費用が本体装置費用とは別途に発生すること、装置の汎用性がなく金型毎に材料充填装置を製作しなければならないこと、材料充填に時間を要すること等の問題がある。
なお、これらの方法あるいは装置は、射出成形等の流動成形と比較すると、材料充填に要する時間は流動成形よりも長い。また、材料充填時は、金型温度を成形温度より低くする必要があるので、材料充填後、金型を成形温度に昇温し、かつ、成形品の離型、材料再充填のため、金型を冷却する必要があり、成形サイクルが射出成形等と比較してかなり長いものとなる。
【００１５】
これに対して、上記の材料の流動性が悪いために充填時間が長くなるというセパレータ材料特有の問題を解決し、成形サイクルを短縮するために、孔や溝を成形段階で一括して形成する際に工夫を加えた方法として、シート状の１次成形体（これをプリフォームという。）を成形後、プリフォームを金型に充填して成形する方法が考案されている。
【００１６】
その一例として、ポリフェニレンスルフィド系樹脂等の非炭素質熱可塑性樹脂と黒鉛粒子や導電性カーボンブラック等の導電剤とを含む樹脂組成物をシート成形し、得られたシートを溝付き金型でスタンピング成形することにより、燃料電池用セパレータを製造する方法がある（特許文献３参照。）。
しかしながら、この方法はプリフォームを成形する手間がかかり、また、プリフォームを製造する高価な専用装置を設ける必要があるため、プリフォーム成形コストが大きくなる。さらに、必要な成形圧力も１００ＭＰａと非常に大きいため、圧縮成形機も非常に大型となり、セパレータの成形コストも大きくなる。
【００１７】
また、プレスにより板状のプリフォームを押し広げてキャビテイ内に均一に充填した状態にするためには過大な成形圧力が必要となることに着目し、過大な成形圧力を抑えるため、ガス流路の整列方向中央となる箇所のガス流路長さ方向の幅を狭くした鼓形状のプリフォームを用いる方法が提案されている。（特許文献４参照。）。
しかしながら、実際には上記の特殊な形状のプリフォームを製造することは容易ではなく、例えば押出成形やカレンダー成形をした後に、さらに打ち抜き成形が必要であり、このため、プリフォーム成形コストが大きくなる。この場合、プリフォームを打錠マシーン（タブレット作成装置）で成形することも考えられるが、形状が複雑であり、且つ、面積が大きいため、均一なプリフォームを製造することが難しく、また、製造したプリフォームのハンドリングが煩雑である。
【００１８】
また、投影面積をセパレータ面積の４５％以上にしたタブレットを用いる方法が提案されている。（特許文献５参照。）。この方法は、上記鼓形状のプリフォームの場合と同様に、面積の大きなタブレットを製造することが難しく、また、製造したタブレットのハンドリングが煩雑である。
【特許文献１】特許第３３５６７２８号公報
【特許文献２】特開２００３−３４６８２９号公報
【特許文献３】特開２００１−１２２６７７号公報
【特許文献４】特開２００２−３７３６７１号公報
【特許文献５】特開２００３−３４６８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
解決しようとする問題点は、流動性の悪いセパレータ材料をタブレット形状に成形したものを用いて金型で燃料電池用セパレータを製造する際に、均一な充填状態で成形することができず、あるいは、均一な充填状態を得るために大きな面積のタブレット形状の材料を用いようとするとその成形が難しく、また、製造したタブレットのハンドリングが煩雑である点である。
上記の点に鑑み、本発明は、通常のタブレット成形機によりタブレット形状に成形した材料を用い、通常の金型で均一な充填状態で燃料電池用セパレータを製造することができる燃料電池セパレータの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る燃料電池セパレータの製造方法は、炭素および樹脂を主成分とし、スパイラルフローが３ｃｍ〜１００ｃｍである材料をタブレット形状に成形した後、該タブレット形状の材料を複数個金型に装入し、圧縮成形することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る燃料電池セパレータの製造方法は、前記樹脂が熱硬化性樹脂であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る燃料電池セパレータの製造方法は、炭素および樹脂を主成分とし、スパイラルフローが３ｃｍ〜１００ｃｍである材料をタブレット形状に成形した後、タブレット形状の材料を複数個金型に装入し、圧縮成形するため、通常のタブレット成形機によりタブレット形状に成形した材料を用い、通常の金型で均一な充填状態で燃料電池用セパレータを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について、以下に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態例に何ら限定されるものではない。また、各図において、構造を判りやすくするため、セパレータ固有の溝や穴は表示しておらず、説明も省略している。また、本発明は溝や穴の有無によって何ら限定されるものではない。
【００２４】
本発明の燃料電池セパレータの製造方法において、金型は、例えば、図１に装置の概略構成を示すような圧縮成形タイプのものを用いる。
図１で装置の側面図を示す金型１０は、上金型１２、中金型１４および下金型１６で構成される。型締めした状態の上金型１２、中金型１４および下金型１６の内部に成形材料（以下、単に材料という。）を充填して成形するための製品が成形される箇所（材料の成形箇所、キャビテイ）１８が形成される。この場合、中金型１２を省略して、中金型と下金型を一体化した構造としても良いが、セパレータの離型を容易にするためには、中金型を用いた方がよい。
【００２５】
本発明の燃料電池セパレータの製造方法において、材料は、タブレット形状に成形したものを用いる。ここで、タブレット形状とは、粒塊形状の意であり、いわゆる錠剤形状だけでなくペレット形状のもの等を広く含む。以下、タブレット形状の材料を単にタブレットという。
【００２６】
タブレットの材料（成形材料）は、炭素および樹脂を主成分とし、これらを混合、混練したものを用いる。
【００２７】
炭素は、好ましくは黒鉛を用い、この場合、高い導電性を示すものであれば黒鉛の種類に特に制限はなく、例えば、メソカーボンマイクロビーズなどの炭素質を黒鉛化したもの、石炭系コークスや石油系コークスを黒鉛化したもの、ホウ素、珪素、鉄およびこれらの化合物等の触媒作用で黒鉛化したもの、等方性黒鉛のような特殊炭素材料、天然黒鉛やキッシュ黒鉛等を用いることができるほか、さらに黒鉛電極の加工粉や導電性カーボンブラック等も用いることができる。
また、黒鉛に代えて、ガラス状炭素や等方性炭素等の硬質炭素材等の他の炭素（炭素材料）を用いることもできる。
【００２８】
これらの炭素を粉砕した粉を単独でまたは２種以上を質量比で４０：６０〜９０：１０、好ましくは７０：３０〜８０：２０の割合で混合して使用することができる。また、２種以上の粒度分布を有する黒鉛粉等を使用してもよく、例えば平均粒径５０〜３００μｍの大粒径黒鉛粉等と、平均粒径５０μｍ未満、好ましくは５〜２０μｍの小粒径黒鉛粉等とを質量比で４０：６０〜９０：１０、好ましくは７０：３０〜８０：２０の割合で配合してもよい。
【００２９】
樹脂は、耐熱性で、混練可能な程度に低粘度である樹脂であれば特に制限はなく、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも使用できるが、より好適には、熱硬化性樹脂を用いる。
熱硬化性樹脂は、例えばフェノール樹脂、フルフリルアルコール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の樹脂を使用することができる。樹脂粘度については、黒鉛粉等をできるだけ多量に混練させて導電性を高めるためには低粘度であることがよく、例えばエポキシ樹脂は、樹脂単独であるいは硬化剤等が配合される場合は配合された状態で、１５０℃における粘度が１〜５００ｍPa・sであり、２５℃において固体又は３Pa・s以上の粘度であることが好ましい。なお、エポキシ樹脂硬化促進剤としては、アミン類、イミダゾール類、ウレア類、有機ホスフィン類、ルイス酸等の公知の促進剤が使用できる。
熱可塑性樹脂は、例えばポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリスルフォン、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール等を使用することができる。ただし、熱可塑性樹脂を用いる場合、成形したセパレータを金型から取出す際に、取出し可能な温度まで金型温度を冷却し、さらに成形時には金型温度を成形温度まで昇温しなければならないので、その分だけ成形サイクルが長くなり、且つエネルギーをロスする点に留意する必要がある。
【００３０】
樹脂と、黒鉛粉等もしくは必要に応じて黒鉛粉等のほかに配合する硬化剤等を含む原料の配合割合は、樹脂に対して樹脂以外の原料が２〜１５倍の質量であることが、必要な導電性を与える観点から好ましい。樹脂が多すぎても、少なすぎても固有抵抗が増大するので、より好ましくは３〜８倍の質量の範囲にするとよい。一般に、樹脂の割合が多すぎると黒鉛粉同士の接触が阻害されて導電性が低下し、少なすぎると所定の強度を有する成形体が得られなくなるばかりか、流動特性が悪化し成形が困難となる。なお、黒鉛粉と樹脂の混合は、これらを同時に混合してもよく、２種類以上の粒度分布を有する黒鉛粉を使用する場合には、その黒鉛粉を事前に混合したのち、樹脂と混合してもよい。
【００３１】
また、黒鉛粉等と樹脂の他に、改質用添加剤および他の導電性フィラー等を本発明の効果を妨げない範囲で配合することもできる。改質用添加剤としては、流動パラフィン等の液体、あるいは、カルナバワックス、低分子量ポリエチレンワックス、ステアリン酸等の粉体状離型剤、酸化防止剤、可塑剤、その他の各種添加剤が挙げられる。また、界面活性剤や親水性樹脂等の親水性を補助する添加剤を本発明の効果を妨げない範囲で併用してもよい。
【００３２】
黒鉛粉等と樹脂とを混練してなる粉粒体は、所定の粒度分布に調整するとよく、その粒度分布をロジンラムラー分布（Rosin-Rammler’s
distribution）の式：
Ｒ＝１００ｅｘｐ(−ａｄｎ)      
（式中、Ｒは分布量累積値の篩上（％）、ｄは粒径（μｍ）、aは定数を示す。）で表したとき、ｎの値が１．２〜２．０、特に１．３〜１．６の範囲にすることが好ましい。この場合の粒度測定は篩分け法による。ロジンラムラー分布の式において、粉粒体が正規分布をとるとき、ｎは分布の広狭を示し、ｎが大きいほどシャープな分布を示す。ｎの値が１．２未満であると、分布が広すぎて大粒子が含まれ成形品の表面に荒れが生じる傾向となり、一方ｎの値が２．０を超えると、分布がシャープになって比重が上がらず、抵抗が高くなる傾向となる。なお、ｎ値の制御は、分級条件、粉砕機やその運転条件を選定することにより可能である。
【００３３】
上記の材料(原料)は、流動特性として、スパイラルフロー（スパイラルフロー長さあるいは流れ距離と呼ばれることもある。）の値が３ｃｍ〜１００ｃｍのものを用いる。
スパイラルフローの値が３ｃｍ未満であると、ほとんど流動しないため、タブレット成形が著しく難しくなり、均一な密度のセパレータが得られないばかりか、充填不良の状態となる。一方、流れ距離が１００ｃｍを越えると、バリが著しく発生するので、金型設計や金型製作精度が難しくなり、たとえ厳しい精度で設計製作してもバリ除去作業の負荷が大きくなるばかりでなく、成形作業において金型カジリ等のトラブルが発生し易い等の問題が起こり得る。なお、相対的に流動特性の悪い材料を用いる場合において本発明の効果をより好適に発現しうることは言うまでも無く、その意味においてスパイラルフローのより好ましい範囲は例えば４ｃｍ〜２０ｃｍ程度ということができる。また、スパイラルフローが３ｃｍ〜１０ｃｍ程度の材料を用いる場合、従来のペレットを１個のみ用いる方法では、成形自体が困難となるおそれがある。
スパイラルフローは、ＡＳＴＭ  Ｄ３２１３記載の断面形状φ３.２ｍｍの半円（幅３.２ｍｍ、厚み１.６ｍｍ）のスパイラルフロー金型を用い、トランスファー成形により評価する。材料の形状は、タブレット化する必要はなく、タブレット作成直前の状態で良い。すなわち、粉体状、または顆粒状、またはペレット状等である。材料充填量は、プランジャー径φ３５ｍｍ時で１６ｇである。成形条件は、成形温度１８０℃、プランジャー圧力２００Ｋｇ／ｃｍ２である。なお、材料を成形機に投入後、予熱保持する必要はなく、直ちに成形を行う。
【００３４】
上記の材料(原料)を用いて成形されるタブレットの成形形状は、高さの低い、円柱状、楕円柱状あるいは多角柱状のいずれでもかまわない。
【００３５】
タブレットは平面寸法として、円柱状の場合、φ１５０ｍｍ以下、楕円柱状の場合、長径の寸法が１５０ｍｍ以下でかつ長径／短径＝３以下、多角柱状の場合、最長辺の寸法が１５０ｍｍ以下でかつ最長辺／最短辺＝３以下であることが好ましい。また、これらのいずれの形状の場合においても厚み（高さ）が１ｍｍ以上であることが好ましい。また、さらに好ましくは、円柱状の場合、φ１００ｍｍ以下、楕円柱状の場合、長径の寸法が１００ｍｍ以下でかつ長径／短径＝２以下、多角柱状の場合、最長辺の寸法が１００ｍｍ以下でかつ最長辺／最短辺＝２以下とする。なお、タブレットの製造性を考慮すると、タブレット形状は、円柱状であることが最も好ましく、ついで、楕円柱状、多角柱状の順で好ましい。多角柱状のなかでも、タブレット成形の観点から、四角柱状がより好ましい。また、多角柱状のタブレットのコーナー部にＲを設けることが好ましい。
タブレットの平面寸法が各形状における上記のそれぞれの値を越える場合、タブレットの製造が困難となる。
【００３６】
上記のタブレットの成形条件は、特に制約を受けるものではなく、例えば下記条件で成形可能である。
すなわち、成形温度は、好ましくは常温〜１３０℃、より好ましくは常温〜１２０℃である。成形温度が１３０℃を越えると、成形過程で材料の硬化が進むためタブレットの冷却を早急に行う必要があり、場合によっては、成形困難な状態まで硬化が進む。成形圧力は、好ましくは１０ＭＰａから１００ＭＰａである。成形圧力が１０ＭＰａより小さいとタブレット化が難しくなる。一方、成形圧力が１００ＭＰａより高いと、比較的薄いタブレットを成形する際に、タブレット成形装置からの取出しが難しくなり、かつタブレット成形装置が高価となる。
【００３７】
以上説明したタブレットを材料に用いた、本発明に係る燃料電池セパレータの製造方法を説明する。
まず、例えば前記した金型１０のキャビテイ１８にタブレットを複数個、装入し、配置する。この作業は、人手あるいはロボットにより、あるいはまた専用の治具等を用いて行うことができる。
【００３８】
この場合、タブレットの個数が例えば２、３程度と少ないときは、人手やロボットを用いる方法でも可能であるが、タブレットの個数が例えば４ケ以上と多いときは、専用の治具を使用することが好ましい。
【００３９】
例えば、図２および図３に示す治具２０を用いることができる。
治具２０は、下面を開口した箱体の上面に複数の孔２２を形成したタブレットセット部２４と、下面を閉塞するように設けられ、水平方向にスライド可能なスライドプレート２６で構成される。ここで、複数の孔２２は、タブレットの特性、金型の寸法、成形条件等を考慮して設定されるタブレットの形状および個数に対応した数が、良好な充填状態を考慮した望ましい位置に形成される。
図２に示すように、スライドプレート２６でタブレットセット部２４の下面を閉塞した状態で複数のタブレットＷを複数の孔２２にそれぞれ配置し、図３に示すように、下金型１６上でスライドプレート２６をスライドさせてタブレットセット部２４の底を抜くことで、複数のタブレットＷを順次金型に、装入し、充填する。これにより、複数のタブレットＷを金型内の所定の位置に簡易に位置決めすることができる。なお、タブレットＷは、装入に先立ち予熱しておいてもよい。
【００４０】
タブレットＷを下金型１６に充填した後は、通常の圧縮成形を行う。すなわち、型締めを行い、所定の圧力、温度で所定の時間成形を行う。型締めを行う際、予めエアー抜きを目的に、金型を数回開け閉めするバンピングを行っても良い。
完成品であるセパレータの周縁付近に設けられる複数の孔を容易に形成するために、金型に円筒状先端部、または円柱状先端部、または円錐状先端部、その他の形状を有する孔あけ部材を設けておき、型締め途中、または型締め完了後、孔あけ部材の先端部を、材料が硬化完了するまでの間に材料に進入させて材料に孔を形成してもよい。
【００４１】
成形条件は、使用する樹脂により異なる。
例えばエポキシ樹脂をベースにする場合は、成形圧力は、１０ＭＰａ〜８０ＭＰａ、より好ましくは２０ＭＰａ〜６０ＭＰａである。成形圧力が１０ＭＰａより低いと、充填不良を起こす。一方、成形圧力が８０ＭＰａより高いと成形機が大型となり、成形コストが大きくなる。成形温度は、金型表面温度で１２０℃〜２５０℃、より好ましくは、１３０℃〜２１０℃である。成形温度が１２０℃より低いと、硬化に時間を要する。一方、成形温度２５０℃を越えると、タブレット材料を金型に充填して成形を開始する間に硬化が進みやすく、非常に短時間で成形を開始する必要があるばかりでなく、離型時に温度を下げないと、成形品強度が低く取出しが困難となる。成形時間は、０.５分〜２０分、好ましくは１分〜１５分である。０.５分以内であると硬化しない。２０分を越えると、成形効率が悪い。成形が完了後、金型を開放しセパレータを得る。さらに、アフタキュアーを行ってもよい。又、アフタキュアー時に、セパレータに荷重を加え、そりを補正してもよい。
【００４２】
また、製造したセパレータの離型を容易にするために、外部離型剤を用いてもよい。外部離型剤の種類は、シリコン系、フッ素系、ワックス類、金属石鹸類、ステアリン酸類等公知のものを使用できる。外部離型剤の塗布方法は、固形や粉体、顆粒状のものを直接塗布するする方法やスプレー塗布する方法等の適宜の方法を用いることができる。
【００４３】
金型から取出したセパレータに発生したばりは、カッター処理、打ち抜き、ドリル処理、サンッドブラストあるいはショットピーニング等の通常の方法によりばり処理を行う。
【００４４】
本実施の形態に係る製造方法よれば、燃料電池セパレータを製造するにあたり、流動性の悪いセパレータ材料でも、特殊な形状のタブレットを必要とせず、通常のタブレットの使用が可能である。
この場合、スパイラルフローが３ｃｍ未満であると高圧の成形圧力を掛けても、充填不良となり、たとえ充填できても、セパレータを金型から離型する際にセパレータに割れを生じるおそれがあるが、スパイラルフローが３ｃｍ以上であると、そのおそれが少ない。なお、スパイラルフローが１００ｃｍを越えると、バリ問題や金型破損の問題が生じ得る。
したがって、本実施の形態に係る製造方法よれば、汎用のタブレット製造装置で製造したタブレットを使用して材料の装入、充填を短時間に行い、金型温度一定で成形可能とすることで、生産効率を高めることができる。
また、成形に際しては、大型の圧縮成形機を必要とせず、導電性にも優れた燃料電池用セパレータを得ることができる。例えば、嵩密度１．8０ｇ／ｃｍ２以上、固有抵抗１００ｍΩｃｍ以下、曲げ強度３０ＭＰa以上、気体透過率１×１０−１４ｃｍ２以下の物性を備え、さらに厚み精度（ばらつき）１００μｍ以下の極めて優れた物性を示すセパレータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明で使用する金型の概略側面図である。
【図２】本発明で使用する治具の概略側面図である。
【図３】図２の治具を用いてタブレットを金型に装入、充填する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  金型
１２  上金型
１４  中金型
１６  下金型
２０  治具
２４  タブレットセット部
２６  スライドプレート
Ｗ    タブレット
【図１】
2006172955.tif 000002
【図２】
2006172955.tif 000003
【図３】
2006172955.tif 000004