[發(fā)明專利]燃料電池用隔板、燃料電池單元、燃料電池堆及燃料電池用隔板的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380063840.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN104885273A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 迎展彰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東洋鋼鈑株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M8/02
• 分類號(hào): H01M8/02;C23C18/18;C23C18/42
• 代理公司: 北京格羅巴爾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11406
• 代理人: 方志煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池用隔板、燃料電池單元、燃料電池堆以及燃料電池用隔板的制造方法。

背景技術(shù)

燃料電池用隔板應(yīng)用為構(gòu)成燃料電池堆的燃料電池單元的構(gòu)件，具有經(jīng)由氣體流路向電極供給燃料氣體、空氣的功能以及使在電極產(chǎn)生的電子匯聚的功能。以往，作為這樣的燃料電池用隔板，使用了在碳板形成氣體流路而成的燃料電池用隔板。

然而，在使用碳板作為構(gòu)成燃料電池用隔板的材料的情況下，存在材料成本較高、加工成本較高的問題。因此，期望代替碳板，使用材料成本較低且能夠通過高速?zèng)_壓加工廉價(jià)地形成氣體流路的鋁、不銹鋼或鈦合金等金屬。

對(duì)此，例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了如下燃料電池用隔板，該燃料電池用隔板是使用金屬基材作為燃料電池用隔板的母材并通過電解鍍?cè)诮饘倩纳闲纬砂ㄒ?guī)定元素的第一層和金鍍層而成的。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2001－351642號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

一方面，如上述專利文獻(xiàn)1所那樣地在制造燃料電池用隔板時(shí)，在通過電解鍍形成金鍍層的情況下，需要經(jīng)過以下的制造工藝。即，首先，作為第1制造工藝，能夠列舉出這樣的方法：通過電解鍍?cè)诮饘倩纳闲纬山疱儗樱?，通過沖壓加工形成氣體流路。或者，作為第2制造工藝，能夠列舉出這樣的方法：通過沖壓加工在金屬基材上形成氣體流路，之后，通過電解鍍?cè)诮饘倩纳闲纬山疱儗?。然而，在上述?制造工藝中，在通過電解鍍形成了金鍍層之后，通過沖壓加工形成氣體流路，因此存在這樣的問題：因沖壓加工時(shí)所實(shí)施的應(yīng)力導(dǎo)致在金鍍層上產(chǎn)生裂紋。另外，在上述第2制造工藝中，由于對(duì)構(gòu)成氣體流路的凹凸部實(shí)施電解鍍，因此存在這樣的問題：金鍍層的析出不均勻，產(chǎn)生未形成金鍍層的部分。

另一方面，若通過化學(xué)鍍?cè)诮饘倩纳闲纬山疱儗?，則在與上述第2制造工藝同樣地通過沖壓加工在金屬基材上形成了氣體流路之后通過化學(xué)鍍形成金鍍層的方法的情況下，對(duì)于構(gòu)成氣體流路的凹凸部，能夠以均勻且不產(chǎn)生未形成金鍍層的部分的狀態(tài)形成金鍍層。然而，作為化學(xué)鍍，在使用化學(xué)置換鍍的情況下，存在作為被鍍材的金屬基材發(fā)生局部溶出而在表面產(chǎn)生微小的凹部的情況，由此，在產(chǎn)生的凹部無法適當(dāng)?shù)匚龀鼋?，而在形成的金鍍層的表面產(chǎn)生針孔。于是，作為其結(jié)果，得到的燃料電池用隔板存在這樣的問題：耐腐蝕性降低，并且，接觸電阻上升，電子匯聚的功能降低。對(duì)于這樣的問題，為了解決這樣的針孔的問題，還采用了在通過化學(xué)置換鍍形成的金鍍層上進(jìn)一步通過化學(xué)還原鍍形成金鍍層來覆蓋針孔的方法，但存在這樣的問題：為了通過化學(xué)還原鍍覆蓋針孔，需要增厚金鍍層的厚度，成本上不利。

對(duì)此，本發(fā)明人對(duì)被鍍材的平滑性與被鍍材的溶出之間的關(guān)系進(jìn)行了認(rèn)真研究，得出了這樣的見解：實(shí)施化學(xué)置換鍍時(shí)的這樣的被鍍材的溶出是由被鍍材的平滑性降低引起的，以及通過控制被鍍材的表面粗糙度能夠解決這樣的問題。于是，本發(fā)明是基于這樣的見解而完成的，其提供一種這樣的燃料電池用隔板：能夠在構(gòu)成氣體流路的凹凸部均勻地形成金鍍層，從而不增厚金鍍層的厚度就能防止金鍍層上的未形成金鍍層的部分和針孔的產(chǎn)生，而具有優(yōu)異的耐腐蝕性和導(dǎo)電性。

用于解決問題的方案

即，根據(jù)本發(fā)明，提供一種燃料電池用隔板，其特征在于，包括：基材；基底鍍層，其形成在上述基材上；以及金鍍層，其是通過化學(xué)鍍而形成在上述基底鍍層上的，上述基底鍍層的與上述金鍍層相對(duì)的面的輪廓算數(shù)平均偏差Ra為80nm以下。

在本發(fā)明的燃料電池用隔板中，優(yōu)選的是，上述基底鍍層形成在表面預(yù)先使用機(jī)械研磨、化學(xué)研磨以及化學(xué)機(jī)械研磨中的至少一種方法研磨后的上述基材上。

優(yōu)選的是，上述基底鍍層是使用含有光亮劑的鍍?cè)《纬傻摹?/p>

優(yōu)選的是，在上述基材上形成了上述基底鍍層之后，使用機(jī)械研磨、化學(xué)研磨以及化學(xué)機(jī)械研磨中的至少一種方法對(duì)上述基底鍍層的表面進(jìn)行了研磨。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種燃料電池單元，該燃料電池單元是使用上述的燃料電池用隔板而成的。

另外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種燃料電池堆，該燃料電池堆是層疊多個(gè)上述的燃料電池單元而成的。