專利名稱：：燃料電池用分隔板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及由碳粉末及熱硬化性樹脂的復(fù)合材料構(gòu)成的燃料電池用分隔板及其制造方法。
背景技術(shù)：
：燃料電池使得燃料氣體和氧化氣體化學(xué)反應(yīng)，獲得電能,效率高，具有良好的環(huán)境特性。一般，燃料電池由多個(gè)單位電池疊層而成，所述單位電池包括電解質(zhì)膜，分別配置在該電解質(zhì)膜兩側(cè)的一對(duì)電極(燃料極及氧極)，以及通過擴(kuò)散層分別配置在各電極外側(cè)的分隔板(燃料電極側(cè)的燃料電池用分隔板及氧化極側(cè)的燃料電池用分隔板)。燃料電池用分隔板具有保持單位電池導(dǎo)電性的功能(導(dǎo)電功能)，以及形成向單位電池供給燃料氣體或氧化氣體的流路的功能(流路形成功能)，一般的燃料電池用分隔板構(gòu)成如下。即，燃料電池用分隔板由碳粉末及樹脂的復(fù)合材料構(gòu)成，在燃料電池用分隔板的至少某一面上形成用于流過燃料氣體或氧化氣體的氣體流路槽。另外，在燃料電池用分隔板的一側(cè)部,形成用于向氣體流路槽供給燃料氣體或氧化氣體的氣體供給總管(氣體供給通孔)，在燃料電池用分隔板的另一側(cè)部，形成用于從氣體流路槽排出燃料氣體或氧化氣體的氣體排出總管(氣體排出通孔)。因燃料氣體和氧化氣體反應(yīng)生成的水對(duì)燃料電池的電池特性給與壞影響，這為人們所公知，在燃料電池用分隔板中，除了上述導(dǎo)電功能以及流路形成功能之外，還需要排出發(fā)電時(shí)生成的水的功能(排水功能)。又，燃料電池用分隔板的排水功能依存于氣體流路槽的親水性,為了提高燃料電池的排水功能，提高氣體流路槽的親水性不可缺少。為此，以提高氣體流路槽的親水性為目的，開發(fā)了以下手法(技術(shù))(1)在燃料電池用分隔板的表面疊層親水性片材，以此為內(nèi)容的手法(第一手法，參照專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2)。(2)對(duì)氣體流路槽內(nèi)面施以噴丸處理，以此為內(nèi)容的手法(第二手法，參照專利文獻(xiàn)3及專利文獻(xiàn)4)。(3)將燃料電池用分隔板浸入到無機(jī)堿水溶液中，以此為內(nèi)容的手法(第三手法,參照專利文獻(xiàn)5)。日本特開2007-115619號(hào)公報(bào)日本特開2006-179400號(hào)公報(bào)日本特開2006-107989號(hào)公報(bào)日本特開2005-332775號(hào)公報(bào)日本特開2005-71699號(hào)公報(bào)但是,在上述第一手法中，因親水性片材從燃料電池用分隔板的表面剝離，或在氣體流路槽內(nèi)面成為折皺，氣體流路槽的親水性降低,存在難以提高燃料電池用分隔板的排水功能的問題。在上述第二手法中，在噴丸處理前需要對(duì)燃料電池用分隔板進(jìn)行掩蔽處理，在噴丸處理后需要進(jìn)行包含除去掩模的清洗處理等，存在作業(yè)煩雜化問題。在上述第三手法中，殘留在燃料電池用分隔板的無機(jī)堿水溶液會(huì)在燃料電池工作中熔析，存在分解包含在燃料電池用分隔板中的樹脂的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題而提出來的，其目的在于，提供能解決上述問題的新穎結(jié)構(gòu)的燃料電池用分隔板及其制造方法。本發(fā)明人為了解決上述問題，反復(fù)各種試驗(yàn)結(jié)果，通過向?qū)⑻挤勰┖蜔嵊不詷渲膹?fù)合材料壓縮成形形成的成形體的氣體流路槽內(nèi)面照射紅外線激光,對(duì)上述氣體流路槽內(nèi)面施以紅外線激光處理，能除去氣體流路槽內(nèi)面?zhèn)鹊臒嵊不詷渲沂沟帽┞对谌剂蠚怏w流路槽5(氧氣流路槽7)表面的碳粉末的晶體結(jié)構(gòu)缺陷增加(邊緣面比率也降低)，有效地使得氣體流路槽內(nèi)5面粗糙,不使用以往技術(shù)手法(上述第一手法,第二手法，第三手法)，能充分提高氣體流路槽的親水性。艮P,本發(fā)明的第一特征在于，在制造由碳粉末和熱硬化性樹脂的復(fù)合材料構(gòu)成的燃料電池用分隔板的方法中，包括壓縮工序，使用位于對(duì)向關(guān)系的沖頭模及陰模，將碳粉末和熱硬化性樹脂的復(fù)合材料收納在上述陰模的材料收納部，通過使得上述沖頭模相對(duì)上述陰模相對(duì)接近，將成形體壓縮成形，在所述成形體的至少某一面上形成用于流動(dòng)反應(yīng)氣體的氣體流路槽；照射工序，上述壓縮工序結(jié)束后，通過一邊朝著上述氣體流路槽的內(nèi)面照射紅外線激光，一邊使得上述紅外線激光的光軸沿上述氣體流路槽相對(duì)上述成形體作相對(duì)移動(dòng)，對(duì)上述氣體流路槽內(nèi)面施以紅外線激光處理。所謂反應(yīng)氣體是指燃料氣體或氧化氣體,氣體流路槽的內(nèi)面包含上述氣體流路的底面及壁面。根據(jù)上述第一特征，壓縮成形上述成形體后，向上述氣體流路槽內(nèi)面照射紅外線激光,對(duì)上述氣體流路槽內(nèi)面施以紅外線激光處理，因此,根據(jù)上述新發(fā)現(xiàn)，能使得氣體流路槽內(nèi)面的表面粗糙度變得粗糙。由此，不使用以往技術(shù)手法(上述第一手法,第二手法，第三手法)，能充分提髙氣體流路槽的親水性。本發(fā)明的第二特征在于，在第一特征上附加:包括加熱工序，在上述壓縮工序結(jié)束后，上述照射工序前，通過加熱上述成形體，使得上述成形體硬化。本發(fā)明的第三特征在于，在第一特征上附加上述壓縮工序一邊加熱上述沖頭模及上述陰模，一邊使得上述沖頭模相對(duì)上述陰模相對(duì)接近，壓縮成形上述成形體。本發(fā)明的第四特征在于，在第一特征上附加上述紅外線激光的沿上述氣體流路槽的槽寬方向的照射間隔小于或等于O.2mm。本發(fā)明的第五特征在于,在第一特征或第四特征上附加復(fù)合材料系混合以下材料構(gòu)成80重量％《碳粉末《90重量％，以及10重量％《熱硬化性樹脂《20重量％。本發(fā)明的第六特征在于，在第一特征上附加在上述對(duì)氣體流路槽的內(nèi)面施以紅外線激光處理的照射工序中，上述紅外線激光照射量處于下記范圍內(nèi)0.005/腿2《紅外線激光照射量《0.5J/mm2。本發(fā)明的第七特征在于,在由碳粉末和熱硬化性樹脂的復(fù)合材料構(gòu)成的燃料電池用分隔板中，在至少某一面上形成用于流動(dòng)反應(yīng)氣體的氣體流路槽，對(duì)上述氣體流路槽的內(nèi)面施以紅外線激光處理。根據(jù)上述第七特征，對(duì)上述氣體流路槽內(nèi)面施以紅外線激光處理，因此，根據(jù)上述新發(fā)現(xiàn)，能除去氣體流路槽內(nèi)面?zhèn)鹊臒嵊不詷渲?，使得氣體流路槽內(nèi)面的表面粗糙度變得粗糙。由此，不使用以往技術(shù)手法(上述第一手法，第二手法，第三手法)，能充分提高氣體流路槽的親水性。本發(fā)明的第八特征在于，在第七特征上附加上述紅外線激光處理的照射間隔小于或等于O.2mm。本發(fā)明的第九特征在于，在第七特征或第八特征上附加上述復(fù)合材料系混合以下材料構(gòu)成80重量％《碳粉末《90重量％，以及10重量％《熱硬化性樹脂《20重量％。下面說明本發(fā)明的效果。按照本發(fā)明，不使用以往技術(shù)手法，能充分提高上述氣體流路槽的親水性，因此,既能解決上述以往技術(shù)的課題,又能充分提高上述燃料電池用分隔板的排水功能，提高上述燃料電池的電池特性。圖l是說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的制造方法中的照射工序的圖。圖2是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板的圖。圖3是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的氧極側(cè)的燃料電池用分隔板的圖。圖4是說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的制造方法中的壓縮工序的圖。圖5是說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的制造方法中的加熱工序的圖。圖6是表示激光加工頭的照射間距的圖。圖7是表示對(duì)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的拉曼(Raman)分光光度測(cè)量結(jié)果一例的圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的被施以紅外線激光處理部位的SEM照片圖。圖9是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的沒有施以紅外線激光處理部位的SEM照片圖。圖10是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的被施以紅外線激光處理部位以及沒有施以紅外線激光處理部位的境界線附近的SEM照片圖。圖11A和圖11B是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的X射線電子分光光度測(cè)量結(jié)果一例的圖。圖12是說明被施以紅外線激光處理的燃料電池用分隔板的親水性處理的隨時(shí)間變化的圖。符號(hào)說明如下1-燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板、3-氧極側(cè)的燃料電池用分隔板、5-燃料氣體流路槽、7-氧氣流路槽、9-燃料氣體供給總管(manifold)、11-燃料氣體排出總管、13-燃料氣體供給總管、15-燃料氣體排出總管、17-氧氣供給總管、19-氧氣排出總管、21-氧氣供給總管、23-氧氣排出總管、33-沖頭模、35-陰模、37-材料收納部、59-激光加工頭。具體實(shí)施例方式下面參照本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。本發(fā)明能以許多不同形態(tài)實(shí)施,在以下實(shí)施形態(tài)中，雖然對(duì)構(gòu)成要素,種類,組合,形狀,相對(duì)配置等作了各種限定,但是,這些僅僅是例舉,本發(fā)明并不局限于此。在此，圖l是說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的制造方法中的照射工序的圖，圖2是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板的圖，圖3是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的氧極側(cè)的燃料電池用分隔板的圖，圖4是說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的制造方法中的壓縮工序的圖，圖5是說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的制造方法中的加熱工序的圖，圖6是表示激光加工頭的照射間距的圖。在上述圖中，"L"表示左方向，"R"表示右方向，"FF"表示前方向，"FR"表示后方向，"U"表示上方向，"D"表示下方向。如圖2及圖3所示，本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板1是用于構(gòu)成燃料電池(圖示省略)的單位電池(圖示省略)，燃料電池用分隔板l是在單位電池的燃料極(圖示省略)的外側(cè)通過擴(kuò)散層(圖示省略)配置的，燃料電池用分隔板3是在單位電池的氧極(圖示省略)的外側(cè)通過擴(kuò)散層(圖示省略)配置的。燃料電池用分隔板(燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l及氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3)由碳粉末及熱硬化性樹脂的復(fù)合材料G(參照?qǐng)D4)構(gòu)成。在此，所謂熱硬化性樹脂是指例如環(huán)氧樹脂，聚酯樹脂,硅酮樹脂，密胺樹脂,酚醛樹脂等一種或多種樹脂。在燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l的一面上,在燃料電池的燃料極，形成用于流過燃料氣體(反應(yīng)氣體之一)的蜿蜒彎曲狀的燃料氣體流路槽5。另外，在氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3的一面上,在燃料電池的氧極側(cè)，形成用于流過氧氣(反應(yīng)氣體之一)的蜿蜒彎曲狀的氧氣流路槽7。在此，較好的是，燃料氣體流路槽5及氧氣流路槽7的槽寬為0.3mm《槽寬《1.0mm,燃料氣體流路槽5及氧氣流路槽7的槽深為0.3mm《槽深《1.0mm。在燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l的另一面上以及氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3的另一面上，分別形成用于流過冷卻水的冷卻水流路槽(圖示省略)。在燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l的上部右側(cè)，形成用于向燃料氣體流路槽5供給燃料氣體的燃料氣體供給總管(燃料氣體供給通孔)9,在燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板的下部左側(cè)，形成用于從燃料氣體流路槽5排出燃料氣體的燃料氣體排出總管(燃料氣體排出通孔)11。另外，在氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3的上部左側(cè)，形成用于向燃料氣體流路槽5供給燃料氣體的燃料氣體供給總管(燃料氣體供給通孔)13，在氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3的下部右側(cè)，形成用于從燃料氣體流路槽5排出燃料氣體的燃料氣體排出總管(燃料氣體排出通孔)15。在氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3的上部右側(cè)，形成用于向氧氣流路槽7供給氧氣的氧氣供給總管(氧氣供給通孔)17，在氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3的下部左側(cè)，形成用于從氧氣流路槽7排出氧氣的氧氣排出總管(氧氣排出通孔)19。另外，在燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l的上部左側(cè)，形成用于向氧氣流路槽7供給氧氣的氧氣供給總管(氧氣供給通孔)21,在燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板1的下部右側(cè)，形成用于從氧氣流路槽7排出氧氣的氧氣排出總管(氧氣排出通孔)23。在燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l的上部中央，形成用于向冷卻水流路槽供給冷卻水的冷卻水供給總管(冷卻水供給通孔)25，在燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l的下部中央，形成用于從冷卻水流路槽排出冷卻水的冷卻水排出總管(冷卻水排出通孔)27。同樣，在氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3的上部中央，形成用于向冷卻水流路槽供給冷卻水的冷卻水供給總管(冷卻水供給通孔)29,在氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3的下部中央，形成用于從冷卻水流路槽排出冷卻水的冷卻水排出總管(冷卻水排出通孔)31。并且，如圖l所示,在燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板1的燃料氣體流路槽5的內(nèi)面，氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3的氧氣流路槽7的內(nèi)面，分別施以通過照射波長(zhǎng)為0.7"m《波長(zhǎng)《lmm的紅外線激光B的激光處理。這是本發(fā)明人反復(fù)實(shí)行各種試驗(yàn)得到的新發(fā)現(xiàn)的結(jié)果，若將碳粉末及熱硬化性樹脂的復(fù)合材料壓縮成形得到成形體，朝著上述成形體的燃料氣體流路槽及/或氧氣流路槽的內(nèi)面，照射紅外線激光，對(duì)燃料氣體流路槽及/或氧氣流路槽的內(nèi)面施以激光處理，則除去燃料氣體流路槽及/或氧氣流路槽的內(nèi)面?zhèn)鹊臒嵊不詷渲苡行У厥沟萌剂蠚怏w流路槽及/或氧氣流路槽的內(nèi)面的表面粗糙度變粗。在此，作為能有效地實(shí)現(xiàn)上述效果的較好的紅外線激光的照射量，設(shè)為以下范圍0.005J/mi^《紅外線激光的照射量《0.5J/咖2,更好的是，后述間距《0.2鵬場(chǎng)合，0.01J/mi^《紅外線激光的照射量《0.5J/鵬2。通過設(shè)為大于或等于O.005J/mm2，具有能維持高的浸潤(rùn)張力的效果，通過設(shè)為小于或等于0.5J/mm2，具有能防止不必要的表面劣化及不必要的能量浪費(fèi)的效果。下面，說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的制造方法。本實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的制造方法系分別制造由碳粉末及熱硬化性樹脂的復(fù)合材料G構(gòu)成的二種燃料電池用分隔板(燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板1和氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3)，包括如下的(i)壓縮工序，(ii)照射工序，(iii)加熱工序。關(guān)于制造燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l的方法以及制造氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3的方法，合在一起說明。(i)壓縮工序如圖4所示，使用位于對(duì)向關(guān)系的沖頭(punch)模33和陰(die)模35,向陰模35的材料收納部(型腔)37充填碳粉末及熱硬化性樹脂的復(fù)合材料。在此，沖頭模具有與公知的沖頭模(參照特開2007-14172號(hào)公報(bào)，特開2007-137017號(hào)公報(bào))同樣的結(jié)構(gòu)，設(shè)為可相對(duì)壓力機(jī)的可動(dòng)框架39裝卸。并且，沖頭模33設(shè)有安裝在可動(dòng)框架39的沖頭架41,以及設(shè)在該沖頭架41的沖頭43。沖頭43的頂端面形狀成為與燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板1(氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3)的一面形狀對(duì)應(yīng)的形狀。陰模35具有與公知的模(參照特開2007-14172號(hào)公報(bào)，特開2007-137017號(hào)公報(bào))同樣的結(jié)構(gòu)，設(shè)為可相對(duì)壓力機(jī)的固定框架45裝卸。并且，陰模35設(shè)有安裝在固定框架45上的模架47，設(shè)在該模架47上的下模49,在下模49外周部沿上下方向移動(dòng)的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器53。通過下模49的頂端面和框部件51內(nèi)面，形成用于收納碳粉末及熱硬化性樹脂的復(fù)合材料的材料收納部37。下模49的頂端面形狀成為與燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l(氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3)的另一面形狀對(duì)應(yīng)的形狀。復(fù)合材料G系混合以下材料構(gòu)成80重量％《碳粉末《90重量％，以及10重量％《熱硬化性樹脂《20重量％若碳粉末不足80重量％,燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l(氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3)難以確保充分的導(dǎo)電功能，另一方面，若碳粉末含有量超過1190重量％，則難以確保燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l(氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3)的機(jī)械強(qiáng)度(彎曲強(qiáng)度,壓縮強(qiáng)度)。將碳粉末及熱硬化性樹脂的復(fù)合材料G收納在陰模35的材料收納部37中之后，使得可動(dòng)框架39朝下方向移動(dòng)，使得沖頭模33相對(duì)陰模35接近。由此，能壓縮成形在一面上形成燃料氣體流路槽5、且在另一面上形成冷卻水流路槽的成形體1A(在一面上形成氧氣流路槽7、且在另一面上形成冷卻水流路槽的成形體3A)(參照?qǐng)D5)。成形上述成形體1A(3A)時(shí)，也形成燃料氣體供給總管9(13)，燃料氣體排出總管11(15)，氧氣供給總管17(21)，氧氣排出總管19(23)，冷卻水供給總管25(29)，冷卻水排出總管27(31)。壓縮成形上述成形體1A(3A)后，使得可動(dòng)框架39朝上方向移動(dòng)，使得沖頭模33相對(duì)陰模35朝背離方向移動(dòng)。接著，通過驅(qū)動(dòng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)器53，使得框架部件51朝下方向移動(dòng)。由此，能從模33，35卸下成形體1A(3A)。(ii)照射工序如圖l所示，在(i)壓縮工序結(jié)束后，將成形體lA(3A)設(shè)置到紅外線激光加工機(jī)55的工作臺(tái)57的所定位置。在此，紅外線激光加工機(jī)55除了工作臺(tái)57,還設(shè)有配設(shè)在工作臺(tái)57上方且能照射紅外線激光B的激光加工頭59，激光加工頭59能朝合適方向回轉(zhuǎn)，以便使得紅外線激光的光軸能相對(duì)工作臺(tái)57作相對(duì)移動(dòng)。激光加工頭59內(nèi)藏使得紅外線激光B聚光的聚光透鏡(圖示省略)，通過反射鏡等(圖示省略)與能發(fā)送紅外線激光B的激光振子(圖示省略)光學(xué)連接。將成形體1A(3A)設(shè)置到工作臺(tái)57的所定位置后，使用紅外線激光加工頭59，從紅外線激光加工頭59朝著燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)的內(nèi)面，一邊照射峰值波長(zhǎng)為0.7nm《峰值波長(zhǎng)《lran的紅外線激光B，一邊使得紅外線激光加工頭59朝合適方向回轉(zhuǎn)，使得紅外線激光B的光軸沿著燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)，相對(duì)工作臺(tái)57(換言之，相對(duì)成形體lA(3A))作相對(duì)移動(dòng)。由此，能通過照射紅外線激光B對(duì)燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)的內(nèi)面施以紅外線激光處理。在此,較好的是，如圖6所示，沿燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)的槽寬方向，紅外線激光加工頭59的照射間隔p《0.2mm。這是由于通過使得沿燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)的槽寬方向，紅外線激光加工頭59的照射間隔p《0.2mm，能充分確保燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)的親水性(參照后述實(shí)施例，例如，通過使得照射間隔P《0.2mm，能使得浸潤(rùn)張力為一定以上)。另一方面，較好的是，紅外線激光加工頭59的照射間隔p^50ixm。通過使得照射間隔p》50wm，具有能縮短時(shí)間且能充分確保上述效果的良好效果。(iii)加熱工序如圖5所示，在(ii)照射工序結(jié)束后，使用熱處理爐61，將成形體1A(3A)設(shè)置到熱處理爐61的支承臺(tái)63的所定位置。然后，使得熱處理爐61的加熱器65適當(dāng)?shù)貏?dòng)作，以熱硬化性樹脂的硬化溫度以上的溫度加熱成形體1A(3A)。由此，能使得成形體1A(3A)硬化。通過上述步驟，能制造由碳粉末及熱硬化性樹脂的復(fù)合材料G構(gòu)成的燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l(氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3)。在(i)壓縮工序中，即使一邊以比熱硬化性樹脂的硬化溫度低的溫度加熱沖頭模33和陰模35，一邊壓縮成形所述成形體1A(3A)，也沒有關(guān)系。此外，也可以通過在(i)壓縮工序中，一邊以熱硬化性樹脂的硬化溫度以上的溫度加熱沖頭模33和陰模35,—邊壓縮成形所述成形體1A(3A)，省略(iii)加熱工序。再有，即使使得(ii)照射工序和(iii)加熱工序順序顛倒，也沒有關(guān)系。下面，說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的作用及效果。本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l(氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3),在燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)的內(nèi)面分別施以紅外線激光處理，若考慮上述新發(fā)現(xiàn)，則能除去燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)的內(nèi)面?zhèn)鹊臒嵊不詷渲沟萌剂蠚怏w流路槽5(氧氣流路槽7)的內(nèi)面的表面粗糙度粗糙化。具體地說，通過將紅外線激光照射在燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)的內(nèi)面，通過例如熱劣化等使得成形體l表面存在的樹脂成份改性，減少，同時(shí),使得燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)表面暴露的碳粉末的晶體結(jié)構(gòu)缺陷增加，使得邊緣面比率降低，表面粗糙度增加，不使用以往手法(上述第一手法，上述第二手法，上述第三手法)，能充分提高燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)的親水性。13圖7表示對(duì)施以紅外線激光處理的燃料電池用分隔板以及沒有施以該處理的燃料電池用分隔板的拉曼分光光度測(cè)量結(jié)果一例。如圖7所示,若施以紅外線激光處理，則根據(jù)螢光引起的背景噪聲及斜度增加，可以確認(rèn)明顯的有機(jī)物的熱劣化，改性。再有，在1580cn^附近等的頻帶峰值，還能確認(rèn)寬頻帶化以及頻帶強(qiáng)度比減少(根據(jù)相對(duì)頻帶寬的背景噪聲，得到頻帶強(qiáng)度比)，能確認(rèn)碳粉末的晶體結(jié)構(gòu)的變化。在此，圖8是施以紅外線激光處理的燃料電池用分隔板的一部位的SEM照片，圖9是沒有施以紅外線激光處理的燃料電池用分隔板的一部位的SEM照片，圖10施以紅外線激光處理部分和沒有施以紅外線激光處理部分的境界線附近的SEM照片(在圖10中，左下側(cè)為施以紅外線激光處理區(qū)域，右上側(cè)為沒有施以紅外線激光處理區(qū)域)。如圖8-圖10所示，在施以紅外線激光處理部分，能確認(rèn)表面的晶體結(jié)構(gòu)明顯變化。這是因紅外線激光處理引起的特征效果。關(guān)于該碳粉末的晶體結(jié)構(gòu)的變化，還實(shí)行X射線電子分光。圖11和圖11B表示對(duì)施以紅外線激光處理的燃料電池用分隔板及沒有施以該處理的燃料電池用分隔板的X射線電子分光光度測(cè)量結(jié)果一例。如該圖所示，能確認(rèn)通過處理,氧原子減少，即，能確認(rèn)包含氧的樹脂成份減少，此外,氧結(jié)合形態(tài)也變化，也能確認(rèn)羧等相對(duì)量增加，氧化得到進(jìn)展。即，如本實(shí)施形態(tài)那樣，通過施以處于紅外線波長(zhǎng)區(qū)域的激光照射，在樹脂成份及碳粉末雙方，能帶來適當(dāng)改性,能局部形成親水性非常良好的區(qū)域。圖12表示被施以紅外線激光處理的燃料電池用分隔板的親水性處理的隨時(shí)間變化的圖。若具體說明，本圖表示實(shí)行100'C熱水處理后的親水性試驗(yàn)結(jié)果一例，其中，橫軸表示處理時(shí)間，縱軸表示親水性(在圖12中，作為一例，系按照J(rèn)ISK6768的浸潤(rùn)張力試驗(yàn)方法的結(jié)果)。如該圖所示，本實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板通過將紅外線激光照射在表面，不是修飾表面存在的官能團(tuán)那種程度的變化，而是能使結(jié)構(gòu)本身發(fā)生大的變化，具有歷經(jīng)長(zhǎng)期間能維持合適的親水性的效果。本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的制造方法，是在壓縮成形所述成形體1A(3A)后，從紅外線激光加工頭59朝著燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)的內(nèi)面，照射紅外線激光B，對(duì)燃料氣體流路槽5(氧氣流路槽7)的內(nèi)面，施以激光處理，因此，與本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板1(氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3)具有相同作用。按照本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l以及本發(fā)明實(shí)施形態(tài)涉及的燃料電池用分隔板的制造方法，能解決上述以往技術(shù)的課題，同時(shí)能充分提高燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l(氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3)的排水功能，提高燃料電池的電池特性。本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施形態(tài)的說明，例如，也可以在燃料電池用分隔板的兩面分別形成燃料氣體流路槽及氧氣流路槽，代替在燃料極側(cè)的燃料電池用分隔板l的一面上，形成燃料氣體流路槽5，且在氧極側(cè)的燃料電池用分隔板3的一面上,形成氧氣流路槽7。關(guān)于對(duì)氣體流路槽內(nèi)面施以紅外線激光處理的燃料電池用分隔板(實(shí)施例涉及的燃料電池用分隔板)，對(duì)氣體流路槽內(nèi)面沒有施以表面處理的燃料電池用分隔板(比較例l涉及的燃料電池用分隔板)，以及對(duì)氣體流路槽內(nèi)面施以噴丸處理的燃料電池用分隔板(比較例2涉及的燃料電池用分隔板)，實(shí)行按照J(rèn)ISK6768的浸潤(rùn)張力試驗(yàn)方法，結(jié)果表示在表l中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>艮p，如表l所示,可以確認(rèn)，實(shí)施例涉及的燃料電池用分隔板與比較例l涉及的燃料電池用分隔板，比較例2涉及的燃料電池用分隔板相比,氣體流路槽的浸潤(rùn)張力變大，使得氣體流路槽的親水性得到充分提高。關(guān)于變更激光條件(激光加工頭的移動(dòng)速度，照射間隔)，對(duì)氣體流路槽內(nèi)面施以紅外線激光處理的燃料電池用分隔板，實(shí)行按照J(rèn)ISK6768的浸潤(rùn)張力試驗(yàn)方法，結(jié)果表示在表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>艮口，可以確認(rèn)，若激光加工用頭的照射間隔《0.2mrn,則氣體流路槽的浸潤(rùn)張力變大，更能充分地提高氣體流路槽的親水性。該結(jié)果，尤其，若照射量》0.005J/mm2，能確保浸潤(rùn)張力》65mN/m，尤其，間隔《0.2mm場(chǎng)合，通過使得照射量》0.01J/mm2，能使得浸潤(rùn)張力》70raN/m。上述圖12表示對(duì)本實(shí)施例涉及的燃料電池用分隔板，通過機(jī)械加工制造的燃料電池用分隔板，實(shí)行100'C的熱水處理后的親水性試驗(yàn)的結(jié)果，橫軸表示處理時(shí)間，縱軸表示親水性(按照J(rèn)ISK6768的浸潤(rùn)張力試驗(yàn)方法的結(jié)果)。如該圖所示，本實(shí)施例涉及的燃料電池用分隔板具有歷經(jīng)長(zhǎng)期間能維持合適親水性的效果。圖中的機(jī)械加工意味所謂噴丸處理，表示比較例2所示的燃料電池用分隔板。其結(jié)果，按照本實(shí)施例，通過施以紅外線激光處理，能歷經(jīng)長(zhǎng)期間保持親水性。上面參照了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。在本發(fā)明技術(shù)思想范圍內(nèi)可以作種種變更，它們都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種燃料電池用分隔板的制造方法，制造由碳粉末和熱硬化性樹脂的復(fù)合材料構(gòu)成的燃料電池用分隔板，其特征在于，包括壓縮工序，使用位于對(duì)向關(guān)系的沖頭模及陰模，將碳粉末和熱硬化性樹脂的復(fù)合材料收納在上述陰模的材料收納部，通過使得上述沖頭模相對(duì)上述陰模相對(duì)接近，將成形體壓縮成形，在所述成形體的至少某一面上形成用于流動(dòng)反應(yīng)氣體的氣體流路槽；照射工序，上述壓縮工序結(jié)束后，通過一邊朝著上述氣體流路槽的內(nèi)面照射紅外線激光，一邊使得上述紅外線激光的光軸沿上述氣體流路槽相對(duì)上述成形體作相對(duì)移動(dòng)，對(duì)上述氣體流路槽內(nèi)面施以紅外線激光處理。2.如權(quán)利要求l所述的燃料電池用分隔板的制造方法，其特征在于包括加熱工序，在上述壓縮工序結(jié)束后，上述照射工序前，通過加熱上述成形體，使得上述成形體硬化。3.如權(quán)利要求l所述的燃料電池用分隔板的制造方法，其特征在于上述壓縮工序一邊加熱上述沖頭模及上述陰模，一邊使得上述沖頭模相對(duì)上述陰模相對(duì)接近，壓縮成形上述成形體。4.如權(quán)利要求l所述的燃料電池用分隔板的制造方法，其特征在于上述紅外線激光的沿上述氣體流路槽的槽寬方向的照射間隔小于或等于O.2咖。5.如權(quán)利要求1或4所述的燃料電池用分隔板的制造方法，其特征在于，復(fù)合材料系混合以下材料構(gòu)成80重量％《碳粉末《90重量％，以及10重量％《熱硬化性樹脂《20重量％。6.如權(quán)利要求l所述的燃料電池用分隔板的制造方法，其特征在于在上述對(duì)氣體流路槽的內(nèi)面施以紅外線激光處理的照射工序中，上述紅外線激光照射量處于下記范圍內(nèi)0.0051/咖2《紅外線激光照射量《0.5J/ram2。7.—種燃料電池用分隔板，由碳粉末和熱硬化性樹脂的復(fù)合材料構(gòu)成，其特征在于在至少某一面上形成用于流動(dòng)反應(yīng)氣體的氣體流路槽,對(duì)上述氣體流路槽的內(nèi)面施以紅外線激光處理。8.如權(quán)利要求7所述的燃料電池用分隔板，其特征在于上述紅外線激光處理的照射間隔小于或等于O.2mm。9.如權(quán)利要求7或8所述的燃料電池用分隔板，其特征在于，上述復(fù)合材料系混合以下材料構(gòu)成80重量％《碳粉末《90重量％，以及10重量％《熱硬化性樹脂《20重量％。全文摘要本發(fā)明涉及能提高燃料電池用分隔板的排水功能、作業(yè)簡(jiǎn)單化、能防止包含在燃料電池用分隔板中的樹脂分解、熔析的新穎結(jié)構(gòu)的燃料電池用分隔板及其制造方法。其解決手段在于，制造方法制造由碳粉末和熱硬化性樹脂的復(fù)合材料構(gòu)成的燃料電池用分隔板，包括壓縮工序，使用位于對(duì)向關(guān)系的沖頭模及陰模，將碳粉末和熱硬化性樹脂的復(fù)合材料收納在陰模的材料收納部，通過使得沖頭模相對(duì)陰模相對(duì)接近，將成形體壓縮成形，在成形體的至少某一面上形成用于流動(dòng)反應(yīng)氣體的氣體流路槽；照射工序，壓縮工序結(jié)束后，通過一邊朝著氣體流路槽的內(nèi)面照射紅外線激光，一邊使得紅外線激光的光軸沿氣體流路槽相對(duì)成形體作相對(duì)移動(dòng)，對(duì)氣體流路槽內(nèi)面施以紅外線激光處理。文檔編號(hào)H01M2/14GK101447560SQ20081018203公開日2009年6月3日申請(qǐng)日期2008年11月26日優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日發(fā)明者高橋茂信申請(qǐng)人:株式會(huì)社精工技研