(57)【要約】      （修正有）【課題】電極との接触により接触抵抗を低減して電池効率を向上させることができる電池用分離板及びこれを含むレドックスフロー電池の提供。【解決手段】電極１２２と接触されるべき部分の少なくとも一部が伝導性を有する熱可塑部を含むようにし、上記伝導性を有する熱可塑部に熱を加えて分離板１３と電極１２２とが互いに形態的にマッチングされる、電池用分離板１３。熱可塑部は、好ましくは伝導性物質を含む樹脂であることができ、大体熱可塑性樹脂に伝導性物質、特に好ましくは纎維状または粉末状の金属、纎維状または粉末状の金属酸化物、及び纎維状または粉末状の炭素材料から選択される一つ以上を含むものである電池用分離板１３。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極と接触されるべき部分の少なくとも一部が伝導性を有する熱可塑部を含み、ここで分離板と電極が外形的に互いにマッチングされる形状を有するように前記伝導性を有する熱可塑部が電極と形態的にマッチングされることを特徴とする電池用分離板。
【請求項２】
電極と接触されるべき部分の少なくとも一部が伝導性を有する熱可塑部を含む分離板と、分離板に接触する電極を含む単位セルが少なくとも一つ以上積層されて、スタックに組み立てられた状態で分離板に電流を加えて熱可塑部が電極と形態的にマッチングされることを特徴とする請求項１に記載の電池用分離板。
【請求項３】
前記伝導性を有する熱可塑部が伝導性物質を含む樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の電池用分離板。
【請求項４】
前記樹脂が４１℃以上の軟化点または溶融点を有する熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の電池用分離板。
【請求項５】
前記分離板が伝導性を有する熱可塑部のみで構成されることを特徴とする請求項１に記載の電池用分離板。
【請求項６】
前記分離板が板材からなり、伝導性を有する板状熱可塑部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電池用分離板。
【請求項７】
前記板材が伝導性板材であることを特徴とする請求項６に記載の電池用分離板。
【請求項８】
前記伝導性板材が金属板であることを特徴とする請求項７に記載の電池用分離板。
【請求項９】
前記電極が多孔性物質からなることを特徴とする請求項１に記載の電池用分離板。
【請求項１０】
前記電極が伝導性纎維の不織布であることを特徴とする請求項９に記載の電池用分離板。
【請求項１１】
電極と接触されるべき部分の少なくとも一部が伝導性を有する熱可塑部を含み、ここで前記伝導性を有する熱可塑部が電極と形態的にマッチングされる複数の分離板と、前記分離板の間に介在されて固定される複数の電極と、前記電極を通過する電解液と、前記電極の間に介在されてイオンを透過させるメンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）とを含むことを特徴とするレドックスフロー電池または燃料電池。
【請求項１２】
前記分離板が多孔性伝導性物質に熱可塑性樹脂が含浸された形態であることを特徴とする請求項１に記載の電池用分離板。
【請求項１３】
多孔性伝導性物質が金属粉末を一定の圧力で圧縮して製造することにより多孔性伝導性構造を形成するか炭素（または黒鉛）粉末を一定の圧力で圧縮して製造することにより多孔性伝導性構造を形成するか活性炭を利用して形成されることを特徴とする請求項１２に記載の電池用分離板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池用分離板及びこれを含むレドックスフロー電池または燃料電池に関するもので、特に、電極との接触により接触抵抗を低減して電池効率を向上させることができる電池用分離板及びこれを含むレドックスフロー電池または燃料電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、環境汚染及び地球温暖化により全世界的に温室ガスを減少させるための努力がなされており、その一環として新再生エネルギーの導入の拡大、環境にやさしい自動車の開発、電力需給システムの改善のための電力貯蔵システムの開発のような多様な努力が試みされている。
【０００３】
大部分の電力供給システムは主に火力発電であり、火力発電は化石燃料を使用するため、大量の二酸化炭素ガスが排出され、それによる環境汚染問題が非常に深刻である。このような問題を解決するために、環境にやさしいエネルギー（風力、太陽エネルギー、潮力など）を利用した電力供給システムの開発が急速に増加している。
【０００４】
そして、新再生エネルギーは大体自然で発生される清浄エネルギーを用いることので、環境汚染に関わる排気ガスの排出がなくて魅力的ではあるが、自然環境の影響をたくさん受けるため、時間による出力変動幅が非常に大きくてその使用に限界点がある。
【０００５】
電力貯蔵技術は電力利用の効率化、電力供給システムの能力や信頼性の向上、時間による変動幅が大きい新再生エネルギーの導入の拡大などのエネルギー全般において効率的な利用のために重要な技術であり、その発電可能性及び社会的寄与に対する要求がますます増大している。特に、この分野で燃料電池及び燃料電池の活用度に対する期待が高まっている。
【０００６】
レドックスフロー電池と燃料電池は構成部品の差はあるが、一定の構成要素が揃ったセル内で反応物質の電気化学反応によって電気が充電、放電または発生される役割を果たす。
【０００７】
レドックスフロー電池は電極（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、電解液（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）、メンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）及び分離板（ｂｉｐｏｌａｒ  ｐｌａｔｅ）などの核心部品を含みり、分離板は該エネルギー装置内の導電、通電、排出及び分離などで核心的な役割を果たす部品である。また、分離板はカーボン系材質の分離板が一般的に用いられているが、カーボン系分離板の低い加工性、高い体積占有率、そして低い機械的強度などの問題点によりこれを代替することができる新しい材質の分離板の研究が活発に行われている。
【０００８】
燃料電池は水素と酸素の酸化、還元反応を利用して化学エネルギを電気エネルギーに変換させる。この時、陰極（ａｎｏｄｅ）で水素が酸化されて水素イオンと電子に分離され、水素イオンは電解液を通じて陽極（ｃａｔｈｏｄｅ）に移動する。そして電子は回路を通じて陽極に移動する。陽極で水素イオン、電子及び酸素が反応して水になる還元反応が起きる。
【０００９】
レドックスフロー電池で特に分離板は主に多孔性媒体からなる電極を支持する変形が発生しないほどの強度と、電解液に対する不透過性などの機械的物性と、反応ガスの輸送及び生成された電気を収集して伝達する電気化学的物性が全部重要であり、特に電気化学的物性に関して分離板自体の電気伝導度はもちろん分離板と電極との間の接触抵抗も電池の電力効率の面で非常に重要である。
【００１０】
大韓民国公開特許第２０１５−００５７５６２号公報（発明の名称：レドックスフロー型二次電池分離板及びその製造方法）は一側面で金属基材上にＮｉ−Ｐメッキ層を形成する段階と、上記Ｎｉ−Ｐメッキ層上にカーボンをコーティングしてカーボンコーティング層を形成する段階とを含む二次電池分離板の製造方法が開示されているが、カーボンコーティング層は電池の運転中に反応物質によって浸食及び脱落され、電池自体の寿命を低下させる問題点が容易に発生する。
【００１１】
大韓民国登録特許第１０−１２６２６００号公報（発明の名称：燃料電池用鉄−ニッケル／クロム−カーボンナノチューブ金属分離板及びその製造方法）は水平電鋳法を利用して燃料電池用金属分離板の複雑な流路形状が一体に成形された強度、硬度、耐久性、耐食性及び／または電気伝導性が優れた燃料電池用Ｆｅ−Ｎｉ／Ｃｒ−ＣＮＴ金属分離板及びその製造方法に関するもので、Ｆｅ−Ｎｉ合金薄膜及び上記Ｆｅ−Ｎｉ合金薄膜の両面に形成されたＣｒ−ＣＮＴ層を含み、燃料電池用分離板の流路形状が形成された燃料電池用Ｆｅ−Ｎｉ／Ｃｒ−ＣＮＴ金属分離板と、所定方向に水平に供給される燃料電池用分離板の流路形状が形成されている伝導性母板の表面に鉄前駆体及びニッケル前駆体を含む電解液を供給する段階と、上記燃料電池用分離板の流路形状が形成されている伝導性母板の表面に鉄とニッケルが電着されるように上記燃料電池用分離板の流路形状が形成された母板表面に離隔して備えられたアノード電極とカソードとして作用する上記母板に電流を印加する段階と、上記鉄とニッケルが電着されて形成されたＦｅ−Ｎｉ合金電着層を分離する段階と、上記Ｆｅ−Ｎｉ合金電着層の分離で得られたＦｅ−Ｎｉ合金薄膜の両面にＣｒ−ＣＮＴ層を形成する段階とを含む燃料電池用Ｆｅ−Ｎｉ／Ｃｒ−ＣＮＴ金属分離板製造方法が開示されている。
【００１２】
大韓民国公開特許第２０１２−０１２２０９０号公報（発明の名称：燃料電池分離板用無電解ニッケル−インメッキ液及び燃料電池分離板）はニッケル前駆体と、還元剤とを含む燃料電池分離板用無電解Ｎｉ−Ｐメッキ液において、上記還元剤が次亜リン酸ナトリウムとヒドラジンを含む燃料電池分離板用無電解Ｎｉ−Ｐメッキ液を提供する。また、本発明は金属基材と、上記金属基材上に形成されたＮｉ−Ｐメッキ層とを含むが、上記Ｎｉ−Ｐメッキ層がニッケル（Ｎｉ）とリン（Ｐ）を合わせた重量を基準として３．０〜６．０重量％のリン（Ｐ）を含む燃料電池分離板について開示している。
【００１３】
しかしながら、高い機械的強度、化学的安定性を保持しながらも電極との間での低い接触抵抗を実現することができる分離板に対する開発要求は相変らず存在している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、本発明の目的は、従来の分離板の短所を解決するために案出されたもので、分離板を機械的物性を満足する分離板の表面を分離板と接触する電極と「形態的にマッチング」されるようにすることにより、接触抵抗を顕著に低減するようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した目的を達するために、本発明の電池用分離板は、電極と接触されるべき部分の少なくとも一部が伝導性を有する熱可塑部を含み、ここで上記伝導性を有する熱可塑部が電極と形態的にマッチングされることを特徴とする。
【００１６】
上記伝導性を有する熱可塑部は伝導性物質を含む樹脂であることができる。
【００１７】
上記樹脂は４１℃以上の軟化点を有する熱可塑性樹脂であることができる。
【００１８】
上記分離板は伝導性を有する熱可塑部のみからなることができる。
【００１９】
上記分離板は板材で構成され、伝導性を有する板状熱可塑部をさらに含むことができる。
【００２０】
上記板材は伝導性板材、好ましくは金属板であることができる。
【００２１】
上記電極は多孔性物質からなることができる。
【００２２】
上記電極は伝導性纎維の不織布からなることができる。
【００２３】
本発明によるレドックスフロー電池は電極と接触されるべき部分の少なくとも一部が伝導性を有する熱可塑部を含み、ここで上記伝導性を有する熱可塑部が電極と形態的にマッチングされる複数の分離板と、上記複数の分離板の間に介在されて固定される複数の電極と、上記電極を通過する電解液と、上記複数の電極の間に介在されてイオンを透過させるメンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、特に電極と分離板との間での接触抵抗を大きく低減させて電池の充放電効率を向上させることができるという長所がある。
【００２５】
また、機械的物性の犠牲などを要求しなくても接触抵抗を低減することができて、電池の信頼性を向上させることができるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】レドックスフロー電池の概略的な構成を模式的に示した構成図である。
【図２】レドックスフロー電池を構成する単位セルを模式的に示した分解斜視図である。
【図３】本発明の一具体例によって単位セルを構成する分離板と電極との間の接触抵抗を低減するためにこれらを形態的にマッチングさせる一つの方法を示した図面である。
【図４】図３の側断面図である。
【図５】本発明の他の一具体例によって単位セルを構成する分離板と電極との間の接触抵抗を低減するためにこれらを形態的にマッチングさせる他の一つの方法を示した図面である。
【図６】本発明のまた他の一具体例によって少なくとも一つ以上の単位セルを含むスタックに組み立てられた状態で分離板に電流を加えて熱可塑部を電極と形態的にマッチングさせる他の一つの方法を示した図面である。
【図７】説明のために分離板と電極とがマッチングされた状態を模式的に示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の具体的な実施例を添付図面を参照して詳しく説明する。
【００２８】
図３に示したように、本発明による電池用分離板１３は、電極１２２と接触されるべき部分の少なくとも一部が伝導性を有する熱可塑部を含み、ここで、上記伝導性を有する熱可塑部が電極１２２と形態的にマッチングされることを特徴とする。図３は分離板１３全体が伝導性を有する熱可塑部からなる場合を示したが、分離板１３の一部が伝導性を有する熱可塑部からなることも可能であることを理解すべきである。
【００２９】
ここで用いられる用語「伝導性」は「電気伝導性」を意味し、本明細書では他に言及しない限り互いに互換的に用いられることを理解すべきである。
【００３０】
ここで用いられる用語「形態的にマッチング」されるという意味は、模様、つまり表で表れる見掛け、即ち外形的に対を成すようにすることを意味し、これは、具体的には互いに接触される部分において分離板１３と電極１２２が外形的に互いにマッチングされる形状を有するようにして分離板１３と電極１２２とが互いに緊密に面接触されることによってこれらの間での接触抵抗を低減するようにすることを意味する。
【００３１】
ここで用いられる用語「接触抵抗」は導体の機械的接触部に存在する抵抗を意味し、接触部が平面接触ではなく、いくつかの突部部で接触している場合、電流の流線がここに集中することにより発生する集中抵抗と、接触部に発生する絶縁性被膜とその他の汚染などによる抵抗が主な要因となる。例えば、ブラシと整流子、ナイフスイッチのブレードとクリップのように接触部の電気抵抗を意味する。
【００３２】
従って、本発明によって、分離板１３と電極１２２が互いに「形態的にマッチング」されるようにすることによってこれらの間の接触抵抗を低減することを特徴とし、これを達するために、本発明によれば、電極１２２と接触されるべき部分の少なくとも一部が伝導性を有する熱可塑部を含むようにし、上記伝導性を有する熱可塑部に熱を加えて分離板１３と電極１２２とが互いに形態的にマッチングされるようにしたことを特徴とする。
【００３３】
ここで用語「熱可塑部」は熱が加えられる場合に可塑性、即ち溶融されるか形態が変わる性質を有する部分を意味する。従って、伝導性を有する熱可塑部は、好ましくは伝導性物質を含む樹脂であることができ、大体熱可塑性樹脂に伝導性物質、特に好ましくは纎維状または粉末状の金属、纎維状または粉末状の金属酸化物、及び纎維状または粉末状の炭素材料からなる群から選択される一つ以上を含むものであることができるが、本発明が上述した伝導性物質に限定されるのではなく、伝導性を有するものであればいずれも使用可能であることを理解すべきである。
【００３４】
上記樹脂は４１℃以上、好ましくは４２〜２５０℃、より好ましくは４３〜１００℃、最も好ましくは４５〜７０℃の軟化点または溶融点（融点）を有する熱可塑性樹脂であることができる。ここで、軟化点は溶融点より低い温度で軟化されて小さな外力にも容易に形状が変わることができる温度を意味し、これは「ガラス転移温度」とも言い、ここでは互換的に使われる。上記軟化点の温度が４１℃未満の場合、熱Ｔによって分離板１３と電極１２２とを互いに「形態的にマッチング」させることは容易になることができるが、組み立てられた後の電池の運転時に発生する熱によって変形されて、むしろ分離板１３と電極１２２との間の結合状態が変形されて電池の信頼性が低下されるという問題点が発生する場合があり、逆に、２５０℃を超える場合、組み立てられた後の電池の運転時に発生する熱及び外部で加えられる熱を含んで熱によって形態的に変形される可能性が低くなって電池の信頼性が高くなることができるが、熱によって分離板１３と電極１２２とを互いに「形態的にマッチング」させることが難しくなることができ、十分軟化されない状態で形態的にマッチングさせるために、高い圧力Ｐを加えなければならなく、即ち電極１２２、特に多孔性物質からなる電極１２２に過度な圧力を加えることになり、それによって多孔性物質からなる電極１２２の変形乃至空隙の変形などによってやはり電池の性能が低下されるという問題点が発生することができる。ここで、分離板１３と電極１２２とを互いに「形態的にマッチング」させるために、伝導性を有する熱可塑部が軟化されるように熱を加える方法には制限がないが、好ましくは伝導性を有する熱可塑部を電極１２２と密着させた状態で通電させて所謂『ジュール熱』によって加熱することができ、この時、加熱の程度は伝導性の熱可塑部の抵抗及び加えられる電流量に比例するので、前記のような範囲の軟化点で熱可塑部を精密に制御することが可能であり、加熱のために加えられる熱を供給する熱源からの汚染などを避けることができるという長所がある。また、加熱時と同時に機械的な圧力Ｐを加えて分離板１３と電極１２２との間のマッチングをより促進させることができる。
【００３５】
上記分離板１３は、図４に示すように、好ましくは伝導性を有する熱可塑部のみで構成されることができる。即ち、上記分離板１３全体が伝導性物質を含む樹脂からなることができ、これは分離板１３自体の製作を容易にすることができ、分離板１３自体が熱可塑性を有するので、これに接触される電極１２２との接触抵抗以外に他の接触抵抗が発生する可能性が低くなるかなくて電気的特性が優れた分離板１３を製造することを可能にすることができる。
【００３６】
燃料電池は電気化学反応が発生する膜−電極アセンブリーＭＥＡ、電解液を膜−電極アセンブリーＭＥＡの表面に均一に分散させる多孔性媒体からなる電極、及び膜−電極アセンブリーＭＥＡと多孔性媒体とからなる電極を支持し、電解液の輸送及び生成された電気を収集して伝達する分離板を含む。そのため、分離板は基本的に耐食性及び機械的強度が優れる必要がある。このような分離板は例えば電気伝導度などのために、主にＳＵＳ合金などの金属板が使われている。そして、軽量化のために金属板を薄膜で構成し、薄膜の金属板の表面にＮｉ−Ｐ（ニッケル−イン）メッキ層を形成することにより機械的強度を向上させる。また、Ｎｉ−Ｐのメッキによって基本的な熱伝導度と電気伝導度の確保が可能であるが、Ｎｉ−Ｐメッキ層上にカーボン（ｃａｒｂｏｎ）層をさらに形成して耐食性と熱伝導度及び電気伝導度を補強している。
【００３７】
上記分離板１３は板材で形成され、伝導性を有する板状熱可塑部１３１をさらに含むことができる。上記板材は上記伝導性を有する熱可塑部で囲まれることができ、この場合、上記板材は表面に沿って流れる電流の特性上板材自体の伝導性が分離板１３の電気的特性にほとんど影響を与えないので良導体または不導体のいずれも使用可能である。本発明の目的を達するために、分離板は予め多孔性の構造が形成された伝導性物質（多孔性伝導性物質）５０１に軟化点または溶融点が４１℃を越える熱可塑性樹脂５０２が含浸（ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）された形態を用いることが好ましい。図７のように、このような分離板に熱を加える場合、分離板と電極とが接触する表面に熱可塑性樹脂が一部変形されるか溶融されながら電極の一部が分離板の表面の気孔に接触されるようになって接触抵抗が減少することができる。より詳しくは、多孔性伝導性物質５０１は金属粉末を一定の圧力で圧縮して製造することにより多孔性伝導性構造を形成するか、炭素（または黒鉛）粉末を一定の圧力で圧縮して製造することにより多孔性伝導性構造を形成するか、活性炭のような多孔性伝導性構造を使うことができる。
【００３８】
これと違って、上記板材も板状で形成され、伝導性を有する板状熱可塑部１３１の一側に固定されることができ、この場合、上記板材は伝導性を有する伝導性板材であることが好ましく、より好ましくは電気的に良導体である金属板であることができる。これは電池の充放電時、電流の流れが単位セルのスタック方向に流れるので板材が良導体であることが好ましい。
【００３９】
従って、上述したような構成から高い電気伝導度、耐化学性、機械的強度及び靱性（ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）を有する分離板１３を提供することが可能になり、特に電極１２２との接触抵抗を低減することによって電池効率を向上させることができる。
【００４０】
上記分離板１３に接触される上記電極１２２は多孔性物質、特に炭素纎維などのような伝導性纎維の不織布からなることができる。
【００４１】
上記電極１２２は多孔性物質、特に電気的に良導体である多孔性物質からなってこそこのような電極１２２の空隙を通じて反応物質が容易に通過することができ、反応物質の電極１２２の通過時に、複数の電極１２２の間に介在されるイオン交換膜を通じてイオンが交換されながら電気化学反応が発生して充放電が可能になる。
【００４２】
特に、本発明では多孔性物質からなる電極１２２の形態、特に外面の形態によって熱可塑部が変形されて密着される熱可塑部を有する分離板１３に接触されることにより接触抵抗を低減するのに特に効果的である。これは多孔性物質からなる電極１２２の特性上、その外形が一定しなく、電極１２２ごとに変わるしかないため、従来の分離板１３の表面を単純に所定の凹凸を有するように加工するだけでは分離板１３と電極１２２との間の接触抵抗を効果的に低減することができないが、本発明では実際に互いに接触されるべき分離板１３と電極１２２、即ち分離板１３に接触、固定させる電極１２２に対して分離板１３を接触させ、熱を加えて分離板１３の熱可塑部が分離板１３に接触された電極１２２の外形によって変形即ち「マッチング」されるようにして、分離板１３と電極１２２との間の接触面積を極大化させ、それによって接触抵抗を極小化させることができるので、接触抵抗の低減により効果的であるという長所を有する。また、分離板１３と電極１２２とをマッチングさせる工程はスタックに組み立てる前または組み立てた後にも可能であるので、スタック組み立て効率性が大きく向上されるという長所がある。特に、スタックに組み立てた後の電極マッチングを図６に例示的に示した。ここでは少なくとも一つ以上の単位セルを含むスタックに組み立てられた状態で分離板に電流を加えて熱可塑部が電極と形態的にマッチングすることを示している。この時、単位セルの分離板へ電流を供給するために電源部が電極接続部４０１を通じて分離板の側面に臨時接触して電流を供給することによりシュール熱を発生させるようにすることができる。
【００４３】
スタック組み立て後に分離板と電極が一定の圧力で圧縮された状態で分離板に外部から別途の電気を流して『ジュール熱』が発生するようにする場合効率的に『マッチング』することができる。この時、外部から別途の電気を分離板に供給するために別途の電源部と電極を分離板に接触させることが好ましく、分離板が充分加熱されるように電流を供給することが好ましい。また、スタック組み立て後に分離板の一部はこのような外部の電源部と電極と接触するために露出されるようにすることが好ましい。
【００４４】
本発明によるレドックスフロー電池は、図１に示したように、電極１２２と接触されるべき部分の少なくとも一部が伝導性を有する熱可塑部を含み、ここで上記伝導性を有する熱可塑部が電極１２２と形態的にマッチングされる複数の分離板１３と、上記複数の分離板１３の間に介在されて固定される複数の電極１２２と、上記電極１２２を通過する電解液と、上記複数の電極１２２の間に介在されてイオンを透過させるメンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）とを含むことを特徴とし、それにより、分離板１３と電極１２２との間の接触抵抗を低減して電池の電気効率を向上させることを特徴とする。即ち、図１及び図２に示すように、レドックスフロー電池は、陽極電解液を保管する陽極反応物質貯蔵タンク２０と、陰極電解液を保管する陰極反応物質貯蔵タンク３０と、上記それぞれの電解液が循環されるスタック１０とで構成される。この時、上記スタック１０は電気化学反応が発生する最小限の構成要素である単位セル１１が多数積層される形態であり、上記単位セル１１は二つの電極１２２の間にイオン交換膜１２１が積層された状態である膜−電極アセンブリー１２と分離板１３とで構成される。これとともにセル１１の形態を保持し、反応物質の流れを誘導する流路が備えられたフレーム１４が用いられることができる。ここで、上記膜−電極アセンブリー１２とは膜−電極が隣接して組み立てられたことを意味し、互いに分離した形態だけではなく接合された一体型の構造と見ることもできる。
【００４５】
また、本発明を詳しく記述するにおいて、レドックスフロー電池を例に用いたが、燃料電池にも同じ目的で適用されることができる。これはレドックスフロー電池と燃料電池はいずれも多数の単位セル（Ｕｎｉｔ  Ｃｅｌｌ）を積層してなるスタックを利用し、上記単位セルの構造は類似するからである。ただ、レドックスフロー電池は反応物質として電解液を利用するが、燃料電池は陽極と陰極燃料（ＰＥＭ燃料電池の場合水素と酸素）を利用する点で差があるが、両電池いずれも反応物質の流れ及びスタックの構造が類似するので、本発明はレドックスフロー電池及び燃料電池に同様に適用することができる。そこで、本発明の記述において、燃料電池に適用された実施例は省略する。
【００４６】
以下で本発明の好ましい実施例及び比較例を記述する。
以下の実施例は本発明を例証するためのものであって、本発明の範囲を制限するものに理解されてはならない。
【００４７】
実施例１
軟化点または溶融点が４１℃を越える熱可塑性樹脂を用い、ここに樹脂１００重量部を基準として炭素７００重量部を分散させて分離板１３を製造した。
【００４８】
また、炭素纎維不織布を電極１２２として用いた。
【００４９】
上記分離板１３に上記炭素纎維不織布からなる電極１２２を密着させた状態で分離板１３に通電（通電される電流量は電池の通常電流用量の１．１〜１００倍の範囲）させてジュール熱を発生させながら５ｋＰａ以上の機械的圧力を加えて電極１２２と接触される部分の分離板１３の外形を電極１２２の外形と形態的にマッチングさせ、得られた分離板１３−電極１２２アセンブリーの間の接触抵抗を測定した。
【００５０】
比較例１
上記分離板１３に上記炭素纎維不織布からなる電極１２２を単純に密着させ、分離板１３に通電させてジュール熱を発生させながら機械的圧力を加えて分離板１３と電極１２２との間のマッチングを行うことを除き、上記実施例１と同様に実施した。
【００５１】
得られた接触抵抗を比較した結果、実施例１の接触抵抗が比較例１の接触抵抗より３０％以上減少することと測定されて、分離板１３と電極１２２との間に形態的にマッチングされるようにした本発明による実施例１が比較例１に比べて低い接触抵抗を得ることができることを確認することができた。
【００５２】
実施例２
軟化点または融点が４１℃を越える熱可塑性樹脂を用い、ここに樹脂１００重量部を基準として炭素７００重量部を分散させて分離板１３を製造した。
【００５３】
また、炭素纎維不織布を電極１２２として用いた。
【００５４】
実施例１と違って、分離板、電極、イオン交換膜などを全部備えて組立てたスタックを用意する。この時、スタックが組み立てられた状態にあるため、分離板と電極は一定の圧力で圧縮された状態になる。そして、スタックの側面では分離板の側面が露出されるので、露出された部分に外部から別途の電源部と電極を連結して電流が流れるようにして（この時、電流は電池の通常電流用量の１．１倍〜１００倍の範囲）通電させれば、ジュール熱が発生しながら分離板１３の外形を電極１２２の外形と形態的にマッチングさせ、得られた分離板１３−電極１２２アセンブリーの間の接触抵抗を測定した。
【００５５】
比較例２
上記分離板１３に上記炭素纎維不織布からなる電極１２２を単純に密着させ、分離板１３に通電させてジュール熱を発生させながら機械的圧力を加えて分離板１３と電極１２２との間のマッチングを行うことを除き、上記実施例１と同様に実施した。
【００５６】
得られた接触抵抗を比較した結果、実施例１の接触抵抗が比較例１の接触抵抗より３０％以上減少することと測定されて、分離板１３と電極１２２との間に形態的にマッチングされるようにした本発明による実施例１が比較例１に比べて低い接触抵抗を得ることができることを確認することができた。実施例２は実施例１と違ってスタックが組み立てられた状態で分離板と電極をマッチングさせることにより組み立て効率性も向上されたことを確認することができた。
【００５７】
以上、本発明は記載された具体例のみについて詳しく説明されたが、本発明の技術的思想範囲内で多様な変形及び修正が可能であることは当業者にとって明白であり、このよう
【符号の説明】
【００５８】
１０：スタック
１１：単位セル
１２：膜−電極アセンブリー
１３：分離板
１４：フレーム
２０：陽極反応物質貯蔵タンク
３０：陰極反応物質貯蔵タンク
１２１：イオン交換膜
１２２：電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
2018006318000001.pdf