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精密加工

燃料電池のセパレーターの低コストやコンパクト化へと貢献する製造技術の確立が視野に!

大阪府

新日本工機株式会社

2020年3月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 固体高分子形燃料電池の低コスト化・コンパクト化及び高生産性に資する金属セパレーター成形技術の開発とそれによるセルスタックの自動組立技術の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 環境・エネルギー、電池
事業化状況 実用化間近
事業実施年度 平成22年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

固体高分子形燃料電池の一般普及に対する大きな問題点であるとされる低コスト化とコンパクト化に対し、金属セパレーターによる低コスト化とコンパクト化、MEAの低コスト化を目指し、それを使用したせるセルスタックの高生産性と高品質な自動組立の実現に取り組む

開発した技術のポイント

薄板金属を使用した金属セパレーターの成形開発およびmEAをはじめとするセル内構成部品の構造最適化研究を行い、それらを使用したセルスタック自動組立てを構築することで、大量生産可能な製品の供給体制を構築する

(新技術)
金属セパレーターに着目し、セパレータのプレス成形技術と触媒の被膜化によって対応する

(新技術の特徴)
・セパレーターの性能を損なわずコスト低減と薄型軽量コンパクト化、高生産性が実現可能である
・固体高分子形燃料電池セルスタックの自動組立ラインの構築が可能である

具体的な成果

・セパレーター素材の選定
-素材選定においてステンレス系材料で成形テストを実施した
・セパレーター成形技術の開発
-平坦度の高いセパレーターの成形を実現した
・mEAの開発-mEAのハンドリング性の向上開発を実施した
-ハンドリング向上mEAの単体販売の可能性が見えた

研究開発成果の利用シーン

・コスト低減・コンパクト化・生産性を向上させた金属セパレータ
・金属セパレーター成形技術の供与
・金属セパレーターを使ったカートリッジ型コンパクト燃料電池

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・金属セパレーターによる燃料電池の発電とコンパクトなカートリッジ化に取り組んできたが、発電に関しては、1セルの発電では目標値の90%程度の性能を達成した
・カートリッジ化に関しては、模擬カートリッジの製作実施を通じて、カートリッジの基本仕様と組立てにおける種々の課題を抽出し、生産ラインにおける課題も抽出した

製品・サービスのPRポイント

・金属セパレータ-を利用することによるコスト削減が可能
-従来のセパレータ-は、カーボン素材に対して、切削加工やモールド成形などの高価格・低効率の生産方法を適用していた
-金属セパレーターを使用することにより、セパレータ-の素材コストが低減されるとともに、生産性の向上によるコスト削減、軽量化が可能になる
-よって、燃料電池自体の価格低下に貢献し、燃料電池の製品への普及を後押しする
・フレキシビリティと取扱い利便性が向上
-金属セパレーターを使用したカートリッジ型コンパクト燃料電池によって、配置・電力構成のフレキシビリティが向上するだけではなく、カートリッジ交換等の取扱いの利便性が向上し、管理コストの削減が図れる

今後の実用化・事業化の見通し

・サポイン支援事業中に得られた基礎成果を元に、発電テストを継続中である
・継続テストの結果、課題点の改善を含む次バージョンのセパレーターの製作を予定している
・また、平行して、コンパクトカートリッジ化を視野に入れた10セルでの安定出力を目指した取組みを実施中であり、セルスタック自動組立を目指して、ハンドリングが容易な独自のmEA構造の実現に取り組んでいる

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 新日本工機株式会社
事業管理機関 株式会社マール金属製作所
研究等実施機関 株式会社マール金属製作所
一般社団法人日本金型工業会西部支部
公立大学法人大阪(大阪府立大学)
地方独立行政法人大阪産業技術研究所

サポイン事業者 企業情報

企業名 新日本工機株式会社
事業内容 工作機械設計製造販売
本社所在地 〒541-0057 大阪府大阪市中央区北久宝寺町2丁目4-1
ホームページ http://www.snkc.co.jp
連絡先窓口 新事業開発本部新事業推進室担当 辰巳・青田
メールアドレス s-tatsum@snkc.co.jp
電話番号 072-271-9947