(57)【要約】【課題】  ガスシ−ル性、導電性及び機械的強度を保持しつつ、薄肉化可能で厚みバラツキが小さく、信頼性の高い燃料電池用セパレ−タ、その製造方法及びそれを用いた燃料電池を提供する。【解決手段】  熱可塑性樹脂シートの少なくとも片面に熱硬化性樹脂接着剤層を介して導電性粉粒体層を形成したシート状成形材料を積層し成形してなる燃料電池用セパレータであって、前記セパレータの表面が導電性粉粒体に富み、表面から内部に向かって導電性粉粒体の含有量が連続的又は段階的に傾斜変化していることを特徴とする燃料電池用セパレータ、その製造方法及び燃料電池に関する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂シートの少なくとも片面に熱硬化性樹脂接着剤層を介して導電性粉粒体層を形成したシート状成形材料を積層し成形してなる燃料電池用セパレータであって、前記セパレータの表面が導電性粉粒体に富み、表面から内部に向かって導電性粉粒体の含有量が連続的又は段階的に傾斜変化していることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項２】
前記セパレータの表面の導電性粉粒体の含有率が、７０〜８０体積％である請求項１記載の燃料電池用セパレータ。
【請求項３】
前記セパレータの内部の導電性粉粒体の含有率が、５０〜６０体積％である請求項１又は２記載の燃料電池用セパレータ。
【請求項４】
前記シート状成形材料に使用する樹脂中、前記熱硬化性樹脂に対する熱可塑性樹脂の重量割合が、１０／９０〜４０／６０である請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池用セパレータ。
【請求項５】
導電性粉粒体の含有量の異なる二種類以上のシート状成形材料を積層し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であって、前記シート状成形材料が熱可塑性樹脂シートの少なくとも片面に熱硬化性樹脂接着剤層を介して導電性粉粒体層を形成した成形材料であり、前記導電性粉粒体の含有量が最も少ないシート状成形材料１の両面に、前記成形材料１より導電性粉粒体の含有量が多い成形材料２を配し、次いで前記成形材料２の外面に、前記成形材料２より導電性粉粒体の含有量が多い成形材料３を配することにより、導電性粉粒体の含有量が段階的に傾斜変化するように積層した多層成形材料を作製する第一工程、前記多層成形材料を金型内に配置し、加熱溶融し、加圧成形する第二工程を順次実施することを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項６】
前記成形材料１、成形材料２及び成形材料３の各成形材料間の導電性粉粒体の含有量の差が、１０体積％以下である請求項５記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項７】
前記シート状成形材料が、前記熱可塑性樹脂シートに液状の熱硬化性樹脂を塗布した後、その塗布面上に導電性粉粒体を散布し、次いで前記熱硬化性樹脂を加熱し半硬化させたものである請求項５又は６記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項８】
前記熱可塑性樹脂シートが、不織布である請求項５〜７のいずれか１項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項９】
前記樹脂シートが、導電性繊維を含む請求項５〜８のいずれか１項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項１０】
前記シート状成形材料３の外面に、成形材料３より導電性粉粒体の含有量が多いシート状成形材料４を配し、以後得られる積層シート状成形材料の両面に最も外側のシート状成形材料より導電性粉粒体の含有量が多いシート状成形材料を順次配する請求項５〜９のいずれか１項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項１１】
前記燃料電池用セパレ−タが、リブ付き燃料電池用セパレ−タである請求項５〜１０のいずれか１項に記載の燃料電池用セパレ−タの製造方法。
【請求項１２】
電解質膜の両面に電極が配置され、前記電極がセパレ−タで挟持された単位セルを積層してなる燃料電池であって、前記セパレ−タが、熱可塑性樹脂シートの少なくとも片面に熱硬化性樹脂接着剤層を介して導電性粉粒体層を形成したシート状成形材料を積層し成形してなる燃料電池用セパレータであって、表面が導電性粉粒体に富み、表面から内部に向かって導電性粉粒体の含有量が連続的又は段階的に傾斜変化しているセパレータであることを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車用電源、ポータブル電源、非常用電源等に用いる燐酸型燃料電池、ダイレクトメタノ−ル型燃料電池、固体高分子型燃料電池等の燃料電池に用いる燃料電池用セパレータとその製造方法及びそれを用いた燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素と酸素との電気化学反応により得られるエネルギーを電力として取り出す所謂燃料電池は、ポ−タブル機器、自動車等種々の用途に広く使用されると予想されている。この燃料電池は、電解質膜、電極及び少なくとも片面に燃料（水素ガス等）、酸化剤（空気又は酸素）並びにセルを冷却する為の冷媒用流路が形成されたセパレータからなる基本構成単位（以下単セルという）を直列に数十から数百セル積層することにより実用的な電圧を確保するのが一般的である。
【０００３】
従って、これらの燃料電池に用いられるセパレータには、燃料電池の発電効率を高める為、導電性が求められると同時に、ガスシール性を有することが求められている。また、近年、各種用途向けに燃料電池の小型化が要求され、それに伴いセパレータの薄肉化も求められている。更に、上記した如く、実用的な電力を得る為の燃料電池は、通常複数枚のセパレ−タを厚み方向に積層して用いられる為、セパレ−タの機械的強度が要求されると共に、単セル間の接触抵抗を低減する必要から、厚み精度の向上が要求されている。
【０００４】
これまで燃料電池のセパレータとしては、初期にはカーボン粉末を焼成した板材にガスの通路を切削加工した、所謂カーボン粉末焼結型板材が用いられたが、ガスシール性に劣るものであり、板材自体が脆く、切削加工やセル組立作業で欠損し易いために薄肉化にも限界があるものであった。またカーボン粉末を焼成した板材にガスの通路を切削加工することが必要となる為、製造工程が煩雑であった。
【０００５】
そこで近年は、ガスシール性を向上させる為に、導電性材料と樹脂バインダ−とから構成されるモ−ルド成形品の適用が提案されている。かかる樹脂バインダ−としては、フェノ−ル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が最初に使用され、その後各種の熱可塑性樹脂が使用されつつある。
【０００６】
他方、導電性に関しては、導電性材料の使用量を樹脂バインダ−に対して増加させることにより向上させることが可能であるが限界がある。つまり導電性材料を増加させ過ぎると、セパレータ強度が低下してガスシ−ル性も低下するといった問題がある。逆にセパレ−タ強度を重視した場合には、導電性材料の使用料を減少させることにより可能ではあるが、その場合には、導電性が低下するといった問題があった。
【０００７】
このことから、従来、導電性材料は、導電性とセパレ−タ強度とのバランスに基づき、樹脂バインダ−との特定の比率で使用されているのが実情であった。
【０００８】
そこで、導電性を改良する方法として、導電性材料の使用量を調整するのではなく、セパレ−タと電解質膜を挟持した電極との間の接触抵抗を減少させることにより導電性を低下する方法が種々提案されている。
【０００９】
例えば反応ガスの流路構造体と電極との接触部にカ−ボン粒子を介在させる方法（例えば特許文献１参照）、電極部と接触する面の表面粗さを所定範囲にしたセパレータ（例えば特許文献２参照）が挙げられる。またカーボン粒子を内部に比べ外表面に多く含有するようにして、外表面の導電性の向上を図り、内部の強度を向上したセパレータ（例えば特許文献３参照）、黒鉛と樹脂とからなるセパレ−タで、樹脂が当接する電極部との接触面より非接触面に多く含まれるセパレータ（例えば特許文献４参照）等が挙げられる。
【００１０】
しかし、これらの提案により、セパレ−タのガスシ−ル性や導電性の向上ができても、依然として、セパレ−タの薄肉化やその厚み精度を向上させることは困難である。特に、特許文献３に記載の発明では、燃料電池用セパレータの外表面部分と内部部分は組成部材の割合の差が非常に大きいため、得られた燃料電池セパレータが燃料電池スタックに実装運転時に、燃料電池の起動・停止の繰返しにより生じる（加）熱・冷却がセパレータの外表面と内部の熱膨張または収縮の差も大きくなり、セパレータの外表面と内部との界面に層間剥離が起こりやすく、セパレータの信頼性を劣ってしまい、燃料電池の発電特性に悪影響を与えるという問題が発生しやすい。
【００１１】
【特許文献１】特開平７−２２０４２号公報
【特許文献２】特開平１１−２９７３３８号公報
【特許文献３】特開２０００−３２３１５０号公報
【特許文献４】特開２００３−１５１５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、ガスシ−ル性、導電性及び機械的強度を保持しつつ、薄肉化可能で厚みバラツキが小さく、信頼性の高い燃料電池用セパレ−タ、その製造方法及びそれを用いた燃料電池を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、導電性粉粒体の量を内部と表面とで傾斜変化させると、ガスシ−ル性、導電性及び機械的強度を保持することができ、且つ薄肉で厚みバラツキの小さく、信頼性の高い燃料電池用セパレ−タが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１４】
即ち、本発明は、熱可塑性樹脂シートの少なくとも片面に熱硬化性樹脂接着剤層を介して導電性粉粒体層を形成したシート状成形材料を積層し成形してなる燃料電池用セパレータであって、前記セパレータの表面が導電性粉粒体に富み、表面から内部に向かって導電性粉粒体の含有量が連続的又は段階的に傾斜変化していることを特徴とする燃料電池用セパレータを提供するものである。また本発明は、導電性粉粒体の含有量の異なる二種類以上のシート状成形材料を積層し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であって、前記シート状成形材料が熱可塑性樹脂シートの少なくとも片面に熱硬化性樹脂接着剤層を介して導電性粉粒体層を形成した成形材料であり、前記導電性粉粒体の含有量が最も少ないシート状成形材料１の両面に、前記成形材料１より導電性粉粒体の含有量が多い成形材料２を配し、次いで前記成形材料２の外面に、前記成形材料２より導電性粉粒体の含有量が多い成形材料３を配することにより、導電性粉粒体の含有量が段階的に傾斜変化するように積層した多層成形材料を作製する第一工程、前記多層成形材料を金型内に配置し、加熱溶融し、加圧成形する第二工程を順次実施することを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法を提供するものである。
【００１５】
さらに本発明は、電解質膜の両面に電極が配置され、前記電極がセパレ−タで挟持された単位セルを積層してなる燃料電池であって、前記セパレ−タが、熱可塑性樹脂シートの少なくとも片面に熱硬化性樹脂接着剤層を介して導電性粉粒体層を形成したシート状成形材料を積層し成形してなる燃料電池用セパレータであって、表面が導電性粉粒体に富み、表面から内部に向かって導電性粉粒体の含有量が連続的又は段階的に傾斜変化しているセパレータであることを特徴とする燃料電池を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の燃料電池用セパレータは、熱硬化性樹脂接着剤を用いるため、樹脂と導電性粉粒体との接着強度が高くなり、優れたガスシール性、導電性及び機械的強度を有する燃料電池用セパレータを得ることができる。また、接着剤として用いる熱硬化性樹脂の支持体として、熱可塑性樹脂シートを用いることにより、従来になく薄肉で、小さい厚みバラツキを有す燃料電池用セパレータを得ることができる。さらに本発明は、かかる燃料電池用セパレータを容易に得ることができるものである。かかる燃料電池用セパレ−タは、ポ−タブル電池、自動車用電源、非常用電源等の燃料電池に有効に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明を詳細に説明する。
【００１８】
本発明の燃料電池用セパレータは、熱可塑性樹脂シートの少なくとも片面に熱硬化性樹脂接着剤層を介して導電性粉粒体層を形成したシート状成形材料を積層し成形してなるものである。
【００１９】
本発明で形成される導電性粉粒体層に含まれる導電性粉粒体としては、例えば炭素材料、金属、金属化合物などの粉粒体等を挙げることができ、これらの導電性粉粒体の１種あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。又、本発明の目的を逸脱しない範囲内で該導電性粉粒体に非導電性粉粒体あるいは半導電性粉粒体を混合して使用してもよい。
【００２０】
非導電性粉粒体としては、例えば炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、クレー、タルク、マイカ、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスパウダー、ハイドロタルサイト、ウオラストナイト等が挙げられる。
【００２１】
半導電性粉粒体としては、例えば酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタン等が挙げられる。
【００２２】
該導電性粉粒体の大きさは、特に制限されないが、導電性と機械的性質の点で平均粒子径が１〜８００μｍの範囲のものが好ましい。
【００２３】
前記の炭素材料としては、例えば人造黒鉛、天然黒鉛、ガラス状カーボン、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどが挙げられる。これらの炭素材料を単独で、もしくは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの炭素材料の粉粒体の形状に特に制限はなく、箔状、鱗片状、板状、針状、球状、無定形等の何れであってもよい。また、黒鉛を化学処理して得られる膨張黒鉛も使用することができる。導電性を考慮すれば、より少量で高度の導電性を有するセパレータが得られるという点で、人造黒鉛、天然黒鉛、膨張黒鉛が好ましい。
【００２４】
本発明で使用する導電性粉粒体の使用量は、導電性及び機械的性質とのバランスの点で、通常、成形材料中５０〜８０体積％である。
【００２５】
また前記の金属、金属化合物としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、鉄、銅、金、ステンレス、パラジウム、チタンなど、更には、チタン、ジルコニウム、ハフニウム等のホウ化物などが挙げられる。これらの金属、金属化合物を単独で、もしくは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの金属、金属化合物の粉粒体の形状に特に制限はなく、箔状、鱗片状、板状、針状、球状、無定形等の何れであってもよい。更に、これらの金属、金属化合物が非導電性あるいは半導電性材料の粉粒体表面に被覆されたものも使用可能である。
【００２６】
本発明で用いる熱可塑性樹脂シートの熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリスチレン、シンジオタクティックポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリチオエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライドなどのフッ素樹脂、芳香族ポリエステル、ポリ乳酸、ポリエステル・ポリエステルエラストマー、ポリエステル・ポリエーテルエラストマーなどの熱可塑性エラストマーなどの樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂は、単独でもしくは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２７】
かかる熱可塑性樹脂は、用いる燃料電池の動作温度に対する耐熱性や耐久性に応じて、適宜選択して用いることができる。例えば、燐酸型燃料電池に用いる場合においては、耐蝕性、耐熱性の点から、ポリフェニレンスルフィド樹脂が好ましく、また固体高分子型燃料電池に用いる場合においては、耐蝕性、機械的強度の点からポリフェニレンスルフィド樹脂やポリプロピレンの如きポリオレフィン樹脂が好ましい。固体高分子型燃料電池の場合、ポリフェニレンスルフィド樹脂は、融点以上に加熱、加圧し賦型する時、樹脂溶融物の導電性粉粒体への親和性が大きく、導電性粉粒体が均一に分散し、セパレータの導電性や機械的強度を高めることができるので、特に好ましい。
【００２８】
本発明に使用する熱可塑性樹脂シートは、通常押出機中で溶融させた樹脂を所定の厚みのスリット状ダイスを通して押し出し加工することにより得ることができる。かかる熱可塑性樹脂シートは、１種類の樹脂からなるもののみではなく、２種類以上の樹脂を混合したものや２種類以上の樹脂を層状に形成した複合熱可塑性樹脂シートも使用することができる。
【００２９】
本発明で用いる熱硬化性樹脂接着剤層に含まれる熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂等を挙げることができる。熱硬化性樹脂は１種類の樹脂からなるもののみではなく、２種類以上の樹脂を混合したものも使用することができる。
【００３０】
熱硬化性樹脂の状態は、通常固体又は液体である。本発明では、接着剤として用いるため液体であることが好ましい。熱硬化性樹脂が固体である場合には、溶剤などで液体状にして用いることができる。
【００３１】
かかる熱硬化性樹脂は、前記熱可塑性樹脂の場合と同様に、用いる燃料電池の動作環境に応じて、適宜選択して用いることができる。例えば、耐熱性が必要とされる場合には、フェノール樹脂が好ましく、また耐水性が必要とされる場合には、ビニルエステル樹脂が好ましい。
【００３２】
本発明は、ガスシール性、導電性及び機械的強度を併有する燃料電池セパレータを得るために、樹脂として熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を併用するものである。この熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とは、成形時の温度条件を簡単に決められるように、熱可塑性樹脂の融点と熱硬化性樹脂の硬化温度とが近似する樹脂を用いることが好ましい。
【００３３】
本発明の燃料電池用セパレータは、表面が導電性粉粒体に富み、表面から内部に向かって導電性粉粒体が連続的又は段階的に傾斜変化していることを特徴とするものである。
【００３４】
ここで「表面」とは、導電性粉粒体の体積含有量が最も多い最外層部を意味する。また「内部」とは、表面以外の部分を意味する。
【００３５】
本発明の燃料電池用セパレ−タの表面の導電性粉粒体の含有量は、使用する熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の密度により変化するが、セパレータの導電性及び成形材料の取扱性の点で、７０〜８０体積％であることが好ましい。また燃料電池用セパレ−タの内部の導電性粉粒体の含有量は、薄型燃料電池用セパレ−タとして実用性のある導電性が得られる為には、５０〜６０体積％であることが特に好ましい。
【００３６】
本発明に使用するシート状成形材料中、前記熱硬化性樹脂に対する熱可塑性樹脂の重量割合は、１０／９０〜４０／６０であることが好ましい。熱硬化性樹脂の割合がこの範囲であれば、燃料電池セパレータのガスシール性、導電性及び機械的強度を発揮させることができる。
【００３７】
燃料電池用セパレータにおいて、かかる表面から内部に向かって導電性粉粒体が連続的又は段階的に変化する傾斜構造を形成させるためには、１）導電性粉粒体の含有量が異なる２種類以上の樹脂シートを用いて、導電性粉粒体量の最も少ない樹脂シートの両面に、順次これより導電性粉粒体の多い樹脂シートを積層して得られる多層樹脂シートを成形する方法、２）導電性粉粒体の含有量が異なる薄い板状材料を接着する方法等が挙げられるが、高い導電性と厚み精度を得ることができ、かつ薄肉化が可能である点で、１）の方法が好ましい。
【００３８】
次に前記１）の方法について説明する。
本発明の燃料電池用セパレータの製造方法は、導電性粉粒体の含有量の異なる二種類以上の導電性粉粒体を含むシート状成形材料を積層し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であって、導電性粉粒体の含有量が最も少ないシート状成形材料１の両面に、前記成形材料１より導電性粉粒体の含有量が多い成形材料２を配し、次いで前記成形材料２の外面に、前記成形材料２より導電性粉粒体の含有量が多い成形材料３を配することにより、導電性粉粒体の含有量が段階的に傾斜変化するように積層した多層成形材料を作製する第一工程と、前記多層成形材料を金型内に配置し、加熱・加圧成形する第二工程からなるものである。
【００３９】
以下第一工程について詳細に説明する。
【００４０】
まず前記熱可塑性樹脂シートの少なくとも片面に熱硬化性樹脂接着剤を塗布するものである。この熱硬化性樹脂接着剤は、熱硬化性樹脂と硬化触媒とを溶剤で希釈することにより得ることができる。
【００４１】
塗布の方法としては、従来公知の方法が適用される。例えばロールコート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、スプレイコート法及び含浸法などが挙げられる。これらの方法を単独又は組み合わせて適用することができる。
【００４２】
また、熱可塑性樹脂シートに塗布した熱硬化性樹脂は、樹脂シート中の熱可塑性樹脂との量的割合を調整することが必要とする場合には、かかる調整方法として、１）一対のロールによる熱可塑性樹脂シートに余計に塗布した熱硬化性樹脂を絞り出す方法、２）エアーナイフによる熱可塑性樹脂シートに余計に塗布した熱硬化性樹脂を吹き飛ばす方法等が挙げられる。熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の割合を確保できること、熱可塑性樹脂シート
上の熱硬化性樹脂の塗布はムラがないことの点から１）の一対のロールにより調整する方法が好ましい。
【００４３】
導電性粉粒体を含むシート状成形材料としては、熱可塑性樹脂シートの少なくとも片面に熱硬化性樹脂接着剤層を介して導電性粉粒体層を形成したシート状成形材料を積層し成形してなるものである。この成形材料を用いることにより、成形品中各部位の導電性粉粒体の含有率を確保し、かつ導電性粉粒体の粒子径を保持し、導電性を向上することができる。
【００４４】
以下導電性粉粒体を含むシート状成形材料について説明する。
前記溶剤などで希釈した熱硬化性樹脂を前記熱可塑性樹脂シートの片面または両面に一定量塗布した後、加熱や減圧を行い塗膜から溶剤を除去することによりシート状成形材料を得ることができる。また得られたシート状成形材料の次工程での取扱性容易という点から、この成形材料を加熱し、熱硬化性樹脂を半硬化させたものが好ましい。この半硬化した熱硬化性樹脂は、最終的にセパレータに成形する工程で硬化させることになる。
【００４５】
さらに、熱硬化性樹脂が熱可塑性樹脂の表面のみではなく、熱可塑性樹脂の内部にも均一に分散するように、熱可塑性樹脂シートの空隙がシートに貫通しているかまたは表面にランダムに存在している熱可塑性樹脂シートを用いることが好ましい。
【００４６】
熱可塑性樹脂シ−トの空隙率は、前記熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の重量割合を確保する点から３０〜９０％が好ましく、更に好ましくは５０〜８５％である。
【００４７】
熱可塑性樹脂シートの厚さは、５〜１５０μｍであることが好ましく、５〜１００μｍであることが特に好ましい。熱可塑性樹脂シートの厚さが５〜１５０μｍの範囲であれば、厚み精度を保持し易く、且つ最終的に得られるセパレ−タの導電性を確保することができる点で好ましい。より厚い熱可塑性樹脂シ−トを用いると、導電性粉粒体を含む成形材料を多数枚積層してセパレ−タ形状に成形した時に、導電性粉粒体同士の接点を充分確保することができず、セパレ−タの導電性が低下する。
【００４８】
本発明に使用する熱可塑性樹脂シートの形態は、合成樹脂のシ−ト、合成繊維の織物、不織布などが挙げられる。これらのうち、取扱い性に優れ、空隙率が高い点で不織布が好ましい。
【００４９】
かかる不織布とは、繊維同士を化学的方法、機械的方法、又はそれらの組み合わせにより結合や絡み合わせを行った構造物をいうものである。
【００５０】
不織布の繊維は、熱硬化性樹脂接着剤を担持（保持）することができれば、その形状に特に制限はないが、一般的には、０．００１〜１．０ｍｍの範囲の直径を有する繊維が使用される。
【００５１】
また不織布の厚さは、不織布の目付及び空隙率は、前記熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との重量割合の範囲内に入れば適切に選定することできる。最終的に得られるセパレ−タの厚みを２ｍｍ以下にできる厚さであることが好ましい。
【００５２】
前記不織布は、いかなる種類の不織布でもよく、例えば接着剤によって接合されたもの、ニードルパンチ等により機械的に接合されたもの、スパンボンドのように直接溶融によって接合されたものがいずれも使用できる。不織布の厚みの均一性の観点から、スパンボンドのように直接溶融によって接合された不織布が好ましい。
【００５３】
不織布として、炭素繊維を含む不織布を用いても良い。炭素繊維を用いることにより、成形時の熱膨張を抑えることができ、また成形品の強度を向上させることができる。かかる炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維、ポリアクリロニトリル系炭素繊維等を挙げることができ、これらを単独、又は２種以上の混合物として用いることができる。
【００５４】
本発明の燃料電池用セパレータの製造方法は、前記のとおり、まず導電性粉粒体量の異なる２種以上のシート状成形材料を積層し、成形することにより、セパレータを得るものである。
【００５５】
導電性粉粒体量の異なるシート状成形材料は、次の方法で作成することができる。例えば、１）同じ粒子径の導電性粉粒体を使用する場合、使用する導電性粉粒体に対し熱可塑性樹脂シートに熱硬化性樹脂接着剤を塗布した成形材料の単位面積あたりの重量を調整することにより、導電性粉粒体の含有量が異なるシート状成形材料を作製する方法、２）熱可塑性樹脂シートに熱硬化性樹脂接着剤を塗布した成形材料中の熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との単位面積あたりの重量が一定の場合、使用する導電性粉粒体の平均粒径を調整することにより、導電性粉粒体の含有量が異なるシート状成形材料を作製する方法が挙げられる。
【００５６】
具体的には、前者の方法では、成形熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂からなる成形材料の単位面積当たりの重量を小さくすることにより導電性粉粒体を含む成形材料中の導電性粉粒体の含有量を高くすることができ、後者の方法では平均粒径を大きくすることにより導電性粉粒体の含有量を高くすることができる。
【００５７】
導電性粉粒体を含むシート状成形材料を積層成形する工程において、表層と内部とで導電性粒子の含有量が異なるセパレータを用いた燃料電池の運転・停止の温度変化に対し表層材料と内部材料の間のハクリ、いわゆる層間ハクリの危険を低下させるためには、表層と内部との導電性粒子の含有量の差は小さい方が好ましい。表層と内部の導電性粒子の含有量を傾斜させる効果を有効に発揮させ、かつ上記の危険を低減するには、積層する成形材料間の導電性粉粒体の含有量の差は、１０体積％未満であることが好ましい。
【００５８】
前記導電性粉粒体量の異なるシート状成形材料を積層するには、手作業または自動積層機を用いて行うことができる。
【００５９】
前記多層成形材料の層は、導電性と強度とのバランスを向上させると共に、導電性粉粒体量の差による各層間の剥離を防止するためには、少なくとも５層以上であることが必要である。
【００６０】
本発明の特徴である多層成形材料間における導電性粉粒体量の段階的な傾斜変化は、導電性粉粒体量の異なる成形材料の種類を増せば増すほど、より段階差が小さくなり、次第に連続的な変化に近づくが、実際上は、導電性粉粒体量の異なる成形材料の調製、それらの積層等の工程が煩雑になり、最終的な燃料電池用セパレータの生産性が著しく悪くなる為、経済性とセパレータ性能とのバランスの点から、成形材料の種類・数が決められる。
【００６１】
更に、本発明の燃料電池用セパレータの製造方法は、上記樹脂に導電性繊維を併用することが好ましい。導電性繊維を併用することにより、燃料電池用セパレータの導電性を損なわずに機械的性質（曲げ強さなど）をより向上させることができる。
【００６２】
かかる導電性繊維としては、例えばステンレスなどの各種金属繊維、アクリル繊維を原料とするＰＡＮ系炭素繊維、石炭や石油ピッチ、もしくはナフタレン系ピッチを原料とするピッチ系炭素繊維、フェノール樹脂を原料とする炭素繊維、レーヨン系炭素繊維、気相成長法炭素繊維などの各種炭素繊維、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセンなどの各種導電性高分子の繊維、無機または有機繊維に金属を蒸着またはメッキした繊維などが挙げられる。これらを単独で、もしくは２種以上組み合わせて用いることができる。これらのなかで、耐蝕性の点から炭素繊維が好ましく、さらに導電性を考慮するとピッチ系炭素繊維が特に好ましい。
【００６３】
このピッチ系炭素繊維のなかでも、絡み合いが均一で導電性粉粒体を保持しやすい点から、曲線状の炭素繊維が好ましい。ここで曲線状の炭素繊維とは、一本の繊維のアスペクト比が５０以上で直線状炭素繊維に比べて比容積が大きいもの、詳細にはアスペクト比を５００に換算して比容積が９ｃｍ３／ｇ以上となるものを指す。かかる曲線状の炭素繊維の製法としては、例えば渦流法等が挙げられる。かかる曲線状の炭素繊維の直径は、導電性の点で小さい程好ましく、具体的には直径１μ〜２０μの範囲のものが好ましい。また、導電性粉粒体を保持し、導電性に優れるという点から、アスペクト比が１０以上であることが好ましい。
【００６４】
本発明の燃料電池用セパレ−タの具体的な製造方法としては、まず第一工程として、熱可塑性樹脂シートの少なくとも片面に熱硬化性樹脂接着剤層を介して異なった量の導電性粉粒体を含む層を形成したシート状成形材料を多種類形成する。
【００６５】
次にそれらの成形材料をセパレ−タ形状に合わせた所定の寸法に裁断し、成形材料を作製する。
【００６６】
次いで導電性粉粒体の含有量が最も少ない成形材料を、１枚以上中央部に設置して、その両面に、少なくとも１種以上（好ましくは２種以上）の前記成形材料よりも導電性粉粒体の含有量が多い成形材料をそれぞれ１枚以上積層して、さらにその両外面に、前記積層された外面の成形材料より導電性粉粒体の含有量が多い成形材料を１枚以上積層して、各シ−ト間において導電性粉粒体の含有量が段階的に傾斜変化するように積層した多層の成形材料を作製するものである。
【００６７】
積層する層は、前記のとおり、少なくとも５層であり、さらに前記多層成形材料の両外面に、この外面の成形材料より導電性粉粒体の含有量が多い成形材料を配し、必要により以後得られる成形材料の両面に最も外側の成形材料より導電性粉粒体の含有量が多い成形材料を順次配した、７層以上の多層成形材料であることが、各層間の剥離を防止するためには特に好ましい。
【００６８】
次に本発明の燃料電池用セパレータの製造方法の第二工程は、第一工程で得られた多層成形材料を金型内に配置し、加熱・加圧成形するものである。
【００６９】
前記多層成形材料の加圧成形の方法としては、従来から実施されているプレス成形等が挙げられる。
【００７０】
本発明は、成形材料中の熱硬化性樹脂の重量割合が大きいため、熱硬化性樹脂の硬化特性を基づいて、温度など成形条件を設定することが良い。
【００７１】
本発明の燃料電池用セパレータの製造方法により、導電性粉粒体を含む成形材料をセパレ−タ形状に合わせた所定の寸法に裁断し、金型に全面充填する。
【００７２】
その結果、前記成形材料積層時の構造と同じような導電性粉粒体の含有量が、表面を最大量とし、内部中央を向かって、段階的に傾斜変化を有し、高度な導電性とガスシ−ル性及び機械的強度を保持し、且つ薄肉で厚みバラツキが小さい燃料電池用セパレータを得ることができる。
【００７３】
本発明で得られるセパレータの厚さ方向の体積抵抗率は５０ｍΩ・ｃｍ以下であることが好ましく、２５ｍΩ・ｃｍ以下であることが特に好ましい。体積抵抗率が５０ｍΩ・ｃｍを超える場合は導電性能に劣るものとなる。
【００７４】
またセパレータの厚さは、薄肉で小型電池を得る点で、０．２〜２．０ｍｍが好ましく、特に０．１〜１．０ｍｍの範囲が好ましい。
【００７５】
本発明で得られるセパレータのガス透過率は１０−３ｃｍ３／ｓｅｃ・ｃｍ２・ａｔｍ以下なる範囲が好ましい。
【００７６】
前記セパレータは、燃料電池の基本構成単位、即ち単セルのみから構成される燃料電池に使用できるのは勿論であるが、かかる単セルを複数積層した燃料電池に使用することができる。
【００７７】
燃料電池は、燃料を改質して得られた水素を主燃料として、この水素が酸素と反応した時の化学エネルギーを電力として取り出す発電方式を利用するものであり、通常この発電を生ぜしめる単セルを直列に複数重ねたスタック構造とし、スタックの両端に設けた集電板で集電することにより形成されるものである。
【００７８】
本発明で得られる燃料電池用セパレータの形状は、特に制限はなく、例えば図２に示すような、ガス又は液体の供給路を片面又は両面に有する形状のものが挙げられ、本発明の製造方法は、かかるいわゆるリブ付き形状を有するセパレータを製造するのに特に好ましい方法である。
【００７９】
また固体高分子型燃料電池セルの構造の一例を図３に示す。燃料電池の基本構成単位である単セル２は、固体高分子電解質膜３、燃料極４、酸化剤極５からなる電解質膜電極接合体６の両面をセパレータ１で挟んだ構造を持つ。また、酸化剤極５側に設置したセパレータの酸化剤極５の反対面に冷却媒体として、水を導入することにより燃料電池から熱を取り出すことができる。このように構成された単セル２を複数、直列に積層したセルスタック７（燃料電池スタック）の一例を図４に示す。
【００８０】
また、本発明で得られる燃料電池用セパレータは、具体的には、ヒドラジン型、直接メタノール型、アルカリ型、固体高分子型、リン酸型等、種々の形式の燃料電池用セパレータとして使用できる。
【００８１】
本発明の燃料電池は、衝撃に対して強くかつ小型化が可能であるため、例えば電気自動車用電源、ポータブル電源、非常用電源等の他、人工衛星、飛行機、宇宙船等各種の移動体用電源として使用できる。
【実施例】
【００８２】
以下、本発明を実施例で説明する。また、文中「部」及び「％」とあるのは、特段の断りがない限り重量基準のものである。
【００８３】
実施例中のガス透過性試験、導電性評価試験、曲げ試験、厚みバラツキ、熱/冷負荷による成形品の層間変化の測定方法、導電性粉粒体の体積％及び評価基準は、以下のとおりである。
【００８４】
［ガス透過性試験］
後記実施例で得られた平板状成形品を試験片とし、ＪＩＳ Ｋ−７１２６に準拠してガス透過率を測定した。
【００８５】
［導電性評価試験］
後記実施例で得られた平板状成形品から幅５０ｍｍ、厚み１.００ｍｍ、長さ８０ｍｍの試験片を切り出し、この試験片について、ＪＩＳＣ−２５２５−１９９９に準拠して体積抵抗率を測定した。
【００８６】
［曲げ試験］
後記実施例で得られた平板状成形品から、幅２５ｍｍ、長さ７０ｍｍ、厚さ１.００ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ−６９１１に準拠して曲げ強さを測定した。
【００８７】
［厚みバラツキ］
後記実施例で得られたリブ付き成形品を試料として、図５(ａ)のとおり所定の方法で選んだ長さ方向の６４カ所(●印)で、当該リブ付き成形品を一定の力で押さえることができるリニアゲ−ジを用いて測定した。
【００８８】
尚、用いたリニアゲ−ジの測定子形状、測定子直径、測定圧力はそれぞれ、円柱状、直径５ｍｍ、圧力８ニュ−トンとした。
【００８９】
ここで言う厚みバラツキとは、成形品１枚中の最大厚さと最小厚さとの差を意味し、下式(Ｉ)により算出した。
【００９０】
厚みバラツキ＝最大厚さ−最小厚さ          (Ｉ)
この場合の厚さとは、平坦部では片面の平坦部からもう一方の面の平坦部までの厚さを言い、リブ部溝部では、図５(ａ)における矢印部分の断面図である図５(ｂ)において、リブ部の頂点（８）からもう一方のリブ部の頂点（９）までの厚さを言うものである。
【００９１】
［熱/冷負荷による成形品層間変化有無の確認］
後記実施例で得られたリブ付き成形品を試料として、燃料電池用スタックを組み上げ、１００回ON/OFF（加熱/冷却）運転した後、燃料電池スタックを分解し、セパレータの断面状態を光学顕微鏡［（株）キーエンス製］により層間の変化（層間剥離の有無、膨れ）を観察した。
【００９２】
［導電性粉粒体の体積％］
後記実施例で得られた成形品を切断し、断面写真を撮るための試料５個を作成した。この試料を、光学顕微鏡［（株）キーエンス製］を用い、各試料の断面の各層画像をコンピューターに取り込んだ後、画像解析ソフト［（株）プラネトン製］で各層の人造黒鉛の占める平均の面積％を測定し、この値から体積％を算出した。
【００９３】
実施例１
ポリエチレン（PE）樹脂繊維（直径１０μｍ）からなる不織布２．５部をビニルエステル樹脂液に浸けた後引き出し、ロールを通し、樹脂の付着量が７．５部となるように調整した。この樹脂が付着した不織布の表面に、導電性粉粒体として人造黒鉛（無定形、平均粒子径１５０μｍ）を９０部散布し、人造黒鉛を不織布に接着し、導電性粉粒体を含むシート状成形材料を得た。以下このシート状成形材料を成形材料Ａ−１という。
【００９４】
前記ポリエチレン（PE）樹脂繊維からなる不織布４部をビニルエステル樹脂液に浸けた後引き出し、ロールを通し、樹脂の付着量が１２部となるように調整した。この樹脂が付着した不織布の表面に、導電性粉粒体として人造黒鉛（無定形、平均粒子径１５０μｍ）を８４部散布し、人造黒鉛を不織布に接着し、導電性粉粒体を含むシート状成形材料を得た。以下このシート状成形材料を成形材料Ｂ−１を得た。
【００９５】
更に、同上のポリエチレン（PE）樹脂繊維からなる不織布５．５部をビニルエステル樹脂液に浸けた後引き出し、ロールを通し、樹脂の付着量が１６．５部となるように調整した。この樹脂が付着した不織布の表面に、導電性粉粒体として人造黒鉛（無定形、平均粒子径１５０μｍ）を７８部散布し、人造黒鉛を不織布に接着し、導電性粉粒体を含むシート状成形材料Ｃ−１を得た。
【００９６】
次いで、シート状成形材料Ａ−１、Ｂ−１及びＣ−１を、多数枚、セパレータ形状に合わせた所定の寸法に裁断した。
【００９７】
次に、シート状成形材料Ａ−１を３枚重ねた上に、シート状成形材料Ｂ−１を３枚重ね、更にその上に、シート状成形材料Ｃ−１を３枚重ね、次にその上に、シート状成形材料Ｂ−１を３枚重ねて、最後にその上に、シート状成形材料Ａ−１を３枚重ねたものを準備し、それを圧縮プレスに装着された１６０℃の金型に充填し、４０ＭＰａの圧力で成形を行った。図２に示す形状を有する幅１５ｃｍ、厚さ１.００ｍｍ、長さ１５ｃｍのリブ付成形品を得た。成形サイクルは６０秒であった。他方、前記と同様の操作を行い、幅１５ｃｍ、厚さ１.００ｍｍ、長さ１５ｃｍの平板状成形品も別に作製した。この平板状成形品の表面の成形材料Ａ−１の層の人造黒鉛の量は、７６体積％であった。またシート状成形材料Ｂ−１の層及びシート状成形材料Ｃ−１の層の人造黒鉛の量は、それぞれ６９体積％、６１体積％であった。
【００９８】
該平板状成形品のガス透過率は２.８×１０−５ ｃｍ３／ｓｅｃ・ｃｍ２・ａｔｍ、体積抵抗率は７ｍΩ・ｃｍ、曲げ強さは４８ＭＰaであり、該リブ付成形品の厚みバラツキは０.０１３ｍｍであった。
【００９９】
上記セパレータ成形品が燃料電池用スタックを組み上げ、１００回ON/OFF（加熱/冷却）運転した後のセパレータの断面観察により、セパレータの膨れや層間剥離を認められなかった。
【０１００】
実施例２
ポリエチレン（PE）樹脂繊維（直径１０μｍ）３部と曲状のメソフェーズピッチ系炭素繊維（直径１０μｍ、長さ３ｍｍ）８部からなる不織布をビニルエステル樹脂液に浸けた後引き出し、ロールを通し、樹脂の付着量が９部となるように調整した。この樹脂が付着した不織布の表面に、導電性粉粒体として人造黒鉛（無定形、平均粒子径１５０μｍ）を８０部散布し、人造黒鉛を不織布に接着し、導電性粉粒体を含むシート状成形材料を得た。以下このシート状成形材料を成形材料Ａ−２という。
【０１０１】
前記ポリエチレン（PE）樹脂繊維３.５部と前記メソフェーズピッチ系炭素繊維６部からなる不織布をビニルエステル樹脂液に浸けた後引き出し、ロールを通し、樹脂の付着量が１０．５部となるように調整した。この樹脂が付着した不織布の表面に、導電性粉粒体として前記人造黒鉛を８０部散布し、人造黒鉛を不織布に接着し、導電性粉粒体を含むシート状成形材料を得た。以下このシート状成形材料を成形材料Ｂ−２という。
【０１０２】
更に、前記ポリエチレン（PE）樹脂繊維５部と前記曲状のメソフェーズピッチ系炭素繊維４部からなる不織布をビニルエステル樹脂液に浸けた後引き出し、ロールを通し、樹脂の付着量が１５部となるように調整した。この樹脂が付着した不織布の表面に、導電性粉粒体として人造黒鉛（無定形、平均粒子径１５０μｍ）を７６部散布し、人造黒鉛を不織布に接着し、導電性粉粒体を含むシート状成形材料を得た。以下このシート状成形材料を成形材料Ｃ−２という。
【０１０３】
そして、シート状成形材料Ａ−２、Ｂ−２及びＣ−２を、多数枚、セパレータ形状に合わせた所定の寸法に裁断した。
【０１０４】
次いで、実施例１と同様な成形方法を行い、幅１５ｃｍ、厚さ１.００ｍｍ、長さ１５ｃｍのリブ付成形品と幅１５ｃｍ、厚さ１.００ｍｍ、長さ１５ｃｍの平板状成形品を作製した。この平板状成形品の表面の成形材料Ａ−２の層の人造黒鉛の量は、６０体積％であった。またシート状成形材料Ｂ−２の層及びシート状成形材料Ｃ−２の層の人造黒鉛の量は、それぞれ５８体積％、５５体積％であった。また、Ａ層、Ｂ層及びＣ層の炭素繊維の量は、それぞれ７、５、３．８体積％であった。
【０１０５】
該平板状成形品のガス透過率は４．１×１０−５ｃｍ３／ｓｅｃ・ｃｍ２・ａｔｍ、体積抵抗率は１３ｍΩ・ｃｍ、曲げ強さは５１ＭＰaであり、該リブ付成形品の厚みバラツキは０.０１６ｍｍであった。
【０１０６】
上記セパレータ成形品が燃料電池用スタックを組み上げ、１００回ON/OFF（加熱/冷却）運転した後のセパレータの断面観察により、セパレータの膨れや層間剥離を認められなかった。
【０１０７】
比較例１
前記ポリエチレン（PE）樹脂繊維からなる不織布４．５部をビニルエステル樹脂液に浸けた後引き出し、ロールを通し、樹脂の付着量が１３．５部となるように調整した。この樹脂が付着した不織布の表面に、導電性粉粒体として前記人造黒鉛を８２部散布し、人造黒鉛を不織布に接着し、導電性粉粒体を含むシート状成形材料を得た。以下このシート状成形材料を成形材料Ｂ−３という。
【０１０８】
前記ポリエチレン（PE）樹脂繊維からなる不織布１５．５部をビニルエステル樹脂液に浸けた後引き出し、ロールを通し、樹脂の付着量が４６．５部となるように調整した。この樹脂が付着した不織布の表面に、導電性粉粒体として前記人造黒鉛を３８部散布し、人造黒鉛を不織布に接着し、導電性粉粒体を含むシート状成形材料を得た。以下このシート状成形材料を成形材料Ｃ−３という。  そして、シート状成形材料Ｂ−３及びＣ−３を、多数枚、セパレータ形状に合わせた所定の寸法に裁断した。
【０１０９】
次いで、Ｂ−３を５枚重ねた上に、Ｃ−３を５枚重ねて、更にその上にＢ−３を５枚重ねたものを準備し、それを実施例１と同様の成形操作を行い、厚さが１．０ｍｍのリブ付成形品及び平板状成形品を作製した。この平板状成形品の表面の成形材料Ｂ−３の層とＣ−３の層の人造黒鉛の量は、６２と２９体積％であった。
【０１１０】
該平板状成形品のガス透過率は、２．１×１０−５ｃｍ３／ｓｅｃ・ｃｍ２・ａｔｍ、体積抵抗率は８３ｍΩ・ｃｍを超える物であり、曲げ強さは４３ＭＰaであり、該リブ付成形品の厚みバラツキは０.０６３ｍｍであった。
【０１１１】
上記セパレータ成形品が燃料電池用スタックを組み上げ、１００回ON/OFF（加熱/冷却）運転した後のセパレータの断面観察により、セパレータの膨れや層間剥離を認められた。
【０１１２】
比較例２
実施例１で用いた人造黒鉛８０部とビニルエステル樹脂２０部を、ニーダで混練しコンパウンド状成形物を得た。該コンパウンド状成形物は連続性がないため、薄いシート状成形材料を作ることができなかったことと該コンパウンド状成形物の流動性が良くないことから、厚さが１．０ｍｍの成形品が得られなかった。
【０１１３】
したがって、該コンパウンド状成形物を所定の重量を金型に充填し、プレス成形により実施例１と同様の操作を行い、厚さが２．０ｍｍの平板状成形品を作製した。
【０１１４】
該平板状成形品のガス透過率は８.７×１０−６ｃｍ３／ｓｅｃ・ｃｍ２・ａｔｍ、体積抵抗率は２７ｍΩ・ｃｍを越える物であり、曲げ強さ４４ＭＰａであり、該リブ付成形品の厚みバラツキは０.０４６ｍｍであった。
【０１１５】
比較例３
実施例１で用いた人造黒鉛と同様の人造黒鉛８０部とポリエチレン熱可塑性樹脂２０部を、二軸押出機で混練しシート状成形物を得た。該シート状成形物を所定の重量を金型に充填し、プレス成形により実施例１と同様の操作を行い、実施例１と同様の厚さが１．０ｍｍのリブ付成形品及び平板状成形品をそれぞれ作製した。
【０１１６】
該平板状成形品のガス透過率は３．９×１０−５ｃｍ３／ｓｅｃ・ｃｍ２・ａｔｍ、体積抵抗率は３１ｍΩ・ｃｍを越える物であり、曲げ強さ３３ＭＰａであり、該リブ付成形品の厚みバラツキは０.０３６ｍｍであった。
【０１１７】
上記実施例及び比較例で得られた成形品について、前記評価基準により行った評価結果を表−１に示した。
【０１１８】
【表１】
2008117564.tif 000002
【０１１９】
註：* 単位：１０−５ｃｍ３／ｓｅｃ・ｃｍ２・ａｔｍ
**  単位：ｍΩ・ｃｍ
PE:ポリエチレン樹脂
VR:ビニルエステル樹脂
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明に係わる多種類の導電性粉粒体を含む樹脂シートを積層の概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わる、リブ付燃料電池用セパレータを示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わる、燃料電池セル構造を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わる、燃料電池スタック構造を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係わる、厚み測定点を記入したリブ付燃料電池用セパレータの平面図（ａ）とその断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【０１２１】
１・・・・セパレータ
２・・・・単セル
３・・・・固体高分子電解質膜
４・・・・燃料極
５・・・・酸化剤極
６・・・・電解質膜電極接合体
７・・・・燃料電池スタック
８・・・・リブ部の頂点
９・・・・リブ部の頂点
【図１】
2008117564.tif 000003
【図２】
2008117564.tif 000004
【図３】
2008117564.tif 000005
【図４】
2008117564.tif 000006
【図５】
2008117564.tif 000007