アルミニウム-グラファイト複合セパレータを用いたPEFCの発電特性

摘要

固体高分子形燃料電池（PEFC）のセパレータは、電池スタック重量の大部分を占めることから、さらなる軽量化、低コスト化に向けた開発が続けられている。セパレータ候補材料は炭素系と金属系に大別され、炭素系は軽量で耐食性に優れるが、ガス遮蔽性や機械的強度の面で金属系に劣る。金属系は逆の特性をもち、特に耐食性が課題となる。先に演者らはPEFC用セパレータをFig.1に示すようなふたつの部材に分けて構成することを提案した。ステンレス鋼製セパレータの腐食は、もっぱらガス拡散層（GDL）との接触部（リブ部）においてのみ生じ、Fig.1の底板（b）に求められる耐食性は、流路形成材（a）に求められるほど高くなく、例えばリブ部としては耐食性が不十分なSUS430鋼でも十分使用可能であることを示してきた。本研究では、さらなる軽量化を目指し、アルミニウムの底板としての適用性について検討する。すなわちFig.1のように、流路形成材を炭素系材料で、底板をアルミニウムとする複合セパレータを提案し、発電試験を通してアルミニウムの使用の可能性を評価することを目的とした。