[發明專利]用于燃料電池組的金屬制構件

有效

• 申請號: 201810343531.9
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108767185B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 淺野雄平;柳本博
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M50/531
• 分類號: H01M50/531;H01M8/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

本發明提供一種用于燃料電池組的金屬制構件。在燃料電池組中以通電為目的而使用的金屬制通電功能構件在金屬基材的表面具備導電性的無機膜。具有導電性的無機材料的薄膜在膜中以20％以上的重量比分散地含有碳系導電材料。該金屬制通電功能構件用于燃料電池組時，能夠減小接觸電阻值，并發揮高耐蝕性，該燃料電池組將通過陽極和陰極這兩電極夾持具有質子傳導性的電解質膜的發電單電池層疊而成。

本申請主張在2017年4月21日提出的日本專利申請2017-084291的優先權，該日本專利申請的內容作為參照而包含于本申請。

技術領域

本說明書公開了用于燃料電池組的金屬制構件。

背景技術

燃料電池通過層疊多個發電單電池而成，所述發電單電池利用陽極電極和陰極電極夾持具有質子傳導性的電解質膜而成。在各發電單電池設有將相鄰的發電單電池間分離的分隔件、形成氣體流路的流路板。上述分隔件、流路板需要使發電單電池發電的電力流動，有時被稱為金屬制通電功能部件。金屬制通電功能部件從強度確保、導電性確保方面出發而由金屬制的基材(以下，稱為金屬基材)形成。這樣的金屬制通電功能構件也需要耐蝕性，因此例如日本特開2007-266014號公報那樣提出了利用通過包含導電材料而具有導電性的樹脂膜將金屬基材表面覆蓋的分隔件。

上述專利公報中記載的分隔件由于構成樹脂膜的樹脂自身為非導電性，因此樹脂膜自身的導電性依賴于樹脂膜中的導電材料的含有狀況。例如，如果由導電材料彼此的接觸產生的導電路徑不充分，則由于在非導電性的樹脂中無法彌補導電路徑的缺損部位的導電性，因此作為分隔件整體而導電性可能會下降。在金屬制的流路板中，也是在形成了氣體流路的基礎上與分隔件同樣地發揮通電功能，因此是同樣的。由此，要求能確保在表面具備覆蓋層的金屬制通電功能構件的導電性。

發明內容

本說明書公開了以下的方式。

(1)根據本公開的一方式，提供一種用于燃料電池組的金屬制通電功能構件。該用于燃料電池組的金屬制通電功能構件在燃料電池組中以通電為目的而使用。該金屬制通電功能構件具備導電性的金屬基材和覆蓋該金屬基材的表面的無機膜，該無機膜是具有導電性的無機材料的薄膜，在膜中以20％以上的重量比濃度分散地含有碳系導電材料。

根據該方式的燃料電池組使用的金屬制電功能構件，通過確保在膜中分散地含有的碳系導電材料的重量比濃度，能夠充分地減小金屬制通電構件的接觸電阻值。這可考慮是因為，通過碳系導電材料彼此的接觸，能充分地確保無機膜的導電路的緣故。而且，分散/含有碳系導電材料的無機膜自身也具有導電性，因此能夠使金屬制通電功能構件的導電性更可靠。

(2)在上述的方式中，可以是，所述無機膜以50nm以上的厚度覆蓋所述金屬基材的表面。這樣的話，通過無機膜的厚度確保，能夠更可靠地保證金屬基材的表面的耐蝕性。

(3)在上述的方式中，可以是，所述無機膜是所述無機材料的結晶性的薄膜。這樣的話，無機膜中的間隙的大部分可比腐蝕液的分子小，因此能夠抑制腐蝕液引起的侵蝕。

(4)在上述的任一方式中，可以是，所述無機膜以50％以下的重量比含有所述碳系導電材料。這樣的話，通過碳系導電材料的使用量限制而能夠降低材料成本，并能夠進一步確保碳系導電材料彼此的接觸產生的導電路。

(5)在上述的任一方式中，可以是，所述無機膜以500nm以下的厚度覆蓋所述金屬基材的表面。這樣的話，能夠限制無機材料的使用量，能夠降低材料成本。

本公開的技術能夠以各種形態實現。例如，能夠以燃料電池用的金屬制通電功能構件的制造方法或燃料電池的方式實現。

通過本公開的技術，在無機膜內能夠容易形成將表面與金屬基材連結的導電路徑。

附圖說明

圖1是表示適用實施方式的燃料電池的結構的概略立體圖。