燃料电池用隔板及其制造方法

文档序号:6889534阅读:107来源:国知局

专利名称::燃料电池用隔板及其制造方法
技术领域
:本发明涉及燃料电池用隔板(集电板),特别涉及适合于固体高分子型燃料电池的隔板,该固体高分子型燃料电池被用于汽车电源、便携式设备用电源、分散电源灯等中。
背景技术
:从发电效率高且对环境的负荷也低等的观点出发,作为次世代的能源,关于燃料电池的研究正在积极地进行。燃料电池是使作为燃料的氢和氧发生电化学反应而取出电能的发电装置。燃料电池按照使用的电解质的种类分为固体氧化物型燃料电池(SOFC)、熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、固体高分子型燃料电池(PEFC,包括使用甲醇的DMFC)。其中,PEFC、DMFC与其它类型的燃料电池相比,动作温度约为7090'C,较低,利用PEFC能够实现lkW左右的高效率的发电、利用DMFC能够实现几百W左右的高效率的发电,因此,期待被应用于汽车、便携式设备等。特别是DMFC为小型,向便携式设备的应用正被积极地研究。以下,参照图4,对固体高分子型燃料电池(PEFC)的结构和原理进行说明。图4(a)是示意地表示作为固体高分子型燃料电池(PEFC)的最小构成单位的单元(电池)部分20的结构的立体图,图4(b)是表示PEFC的原理的示意图。如图4(a)所示,燃料电池的单元20在中央具有离子交换膜(固体高分子膜)11,在其两侧配置有燃料极(氢极、阳极(anode)舰ij)12和空气极(或氧极、阴极(cathode)侦O13这2个电极。离子交换膜11是用于使质子(H")从燃料极12向空气极13移动的膜。离子交换膜11多在两侧具有电极催化剂层14a、14b,离子交换膜11和电极催化剂层14a、14b总称为膜电极接合体(MEA)。在燃料极12和空气极13的外侧,隔着衬垫(gasket)15a、15b分别配置有隔板16a、16b,氢(阳极侧)在MEA与隔板16a之间移动,氧(阴极侧)在MEA20与隔板16b之间移动(参照图4(b))。在隔板16a、16b的表面上形成有氢或氧的反应气体通过的槽。如图4(b)所示,在阳极侧,氢(H2)通过隔板16a的表面的槽被供给,并由于燃料极12向电极催化剂层14a均匀地扩散。在电极催化剂层14a上,通过下式(1)的反应,&成为IT,通过离子交换膜11向阴极侧的电极催化剂层14b移动。另一方面,在阴极侧,氧(02)通过隔板16b的表面的槽被供给,并由于空气极13向电极催化剂层14b均匀地扩散。在电极催化剂层14b上,在这样扩散的02与从阳极侧在离子交换膜11中移动至此的IT之间发生下式(2)的反应,生成H20。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>这时,通过在阳极侧生成的电子(e')进行发电。从而,对于隔板要求能够将氧或氢的反应气体高效地供向电极催化剂层14a。具备上述结构的单元(单位单元)根据电力量以叠层多个的堆件的方式被使用。在此情况下,隔板作为单位单元与单位单元的间隔板起作用,因此要求在单元与单元之间燃料极的气体(氢)和空气极的气体(氧)不混合。从这样的观点出发,要求隔板具有以下特性气体透过性小、导电性优良、接触电阻低、抗蚀性优良等。特别是对于抗蚀性和导电性的要求最近变得越来越强烈,作为抗蚀性的评价基准,能够列举"即使将隔板浸渍在pH约为1的硫酸溶液中也不生锈"等。作为具有这样的特性的隔板材料,通用碳材料。但是,因为碳材料缺乏韧性较脆,难以加工,所以存在加工成本高的问题。于是,近年来,代替碳材料,正在研究使用加工容易且加工成本低廉的金属材料、特别是不锈钢材料作为隔板材料。例如提案有在不锈钢上镀有铂、金等的金属膜的隔板。因为在不锈钢的表面上,Cr与氧结合生成氧化覆膜(不变化膜),所以虽然抗蚀性优良但是接触电阻大,不能直接用作隔板材料。因此考虑利用具有优良的抗蚀性和导电性的铂、金等贵金属覆盖不锈钢的表面,但是因为不变化膜与金属膜的密合性非常差,所以难以在不锈钢的表面直接形成贵金属膜。于是,使用以下方法,S卩,在通过蚀刻等完全除去不变化膜之后,根据需要形成含有Ni等金属的基底镀层,然后镀上贵金属。进一步,例如在专利文献l中,以高抗蚀性为目标,提案有在基底上形成Ta、Zr、Ti层的金属层的方法。此外,本申请人在专利文献2中,公开有以下技术,通过在Ta等的金属层与钢之间形成含有氧和构成金属层的金属原子以及钢中含有的Fe、Cr的中间层,进一步改善抗蚀性。专利文献h日本特开2001-93538号公报专利文献2:国际公开公报WO2006/082734A
发明内容最近,对燃料电池的轻量化的要求越来越高,期望代替不锈钢使用铝。但是,铝是两性金属,比不锈钢容易腐蚀,因此,更难以获得满足上述评价基准的抗蚀性。本发明是鉴于上述各个方面而完成的,其目的在于使用含有铝作为主要成分的基材,提供抗蚀性优良的燃料电池用的隔板和这样的隔板的制作方法。本发明的燃料电池用隔板的特征在于,具有含有70质量%以上的Al的基材;形成在上述基材上的含有Ti的基底层;形成在上述基底层上的含有TiNx或TiOy的中间层;和形成在上述中间层上的含有Au或Pt的导电性金属层。在一个实施方式中,上述基底层的厚度为0.2pm以上。上述基底层的厚度优选为10pm以下。在一个实施方式中,上述中间层的厚度为O.lpm以上2.0pm以下。在一个实施方式中,TiNx的x优选为1.0以下,TiOy的y优选为2.0以下。在一个实施方式中,上述导电性金属层的厚度为0.05|im以上。在一个实施方式中,上述导电性金属层的厚度为0.10pm以下,上述基底层和上述中间层的厚度的合计为0.5pm以上。在一个实施方式中,上述导电性金属层的厚度为0.10阿以下,上述中间层的厚度为0.3pm以上。本发明的燃料电池用隔板的制造方法的特征在于,包括(a)准备含有70wt。/。以上的Al的基材的工序;(b)对上述基材的表面进行洁净化的工序;(c)在上述被洁净化后的上述基材的表面上,利用蒸镀法形成含有Ti的基底层的工序;(d)在上述基底层上,利用蒸镀法形成含有TiNx或TiOy的中间层的工序;和(e)形成导电性金属层的工序,该导电性金属层形成在上述中间层上,且含有Au或Pt。在一个实施方式中,上述工序(c)和(d)中的上述蒸镀法是溅射法或离子镀法。在一个实施方式中,在上述工序(b)之后且在上述工序(c)之前,还包括至少部分地除去上述基材的表面的氧化膜的工序。在一个实施方式中,上述工序(a)是准备由铝压铸合金形成的基材的工序,在上述工序(c)之前,还包括在30(TC以上350。C以下的温度下进行真空加热处理的工序,上述工序(c)和(d)在上述真空加热处理的温度以下进行。发明效果本发明的燃料电池用隔板在铝基材上具有Ti层,该Ti层相对于铝和铝氧化物具有优良的密合性,进一步在该Ti层之上具有与Ti的反应性和密合性优良的Ti的氮化物层或氧化物层,在最表面具有Au或Pt层,因此,具有优良的抗蚀性。图1(a)和(b)是示意地表示本发明的实施方式的燃料电池用隔板的结构的截面图。图2(a)和(b)是表示实施例1的试样的外观的照片,(a)表示抗蚀试验前的状态,(b)表示抗蚀试验后的状态(30倍)。图3(a)和(b)是表示比较例1的试样的外观的照片,(a)表示抗蚀试验前的状态,(b)表示抗蚀试验后的状态(30倍)。图4(a)是示意地表示作为固体高分子型燃料电池(PEFC)的最小构成单位的单元(电池部分)20的结构的立体图,(b)是表示PEFC的原理的示意图。符号的说明1含有A1的基材la含有Al的合金lbAl氧化物层2Ti层3TiNx或TiOy4Au或Pt11离子交换膜(固体高分子膜)12燃料极(氢极)13空气极(氧极)14a、14b电极催化剂层15a、15b衬垫16a、16b隔板20燃料电池的单元具体实施例方式以下,参照附图,对本发明的实施方式的燃料电池用隔板的结构进行说明。本发明人如后面表示说明实施例的一部分那样,试制各种膜结构的隔板,对其抗蚀性进行了评价,结果想到本发明。以下,对本发明的实施方式的燃料电池用隔板的结构及其作用、效果进行说明,但这些说明并不限定本发明。图1(a)和(b)是示意地表示本发明的实施方式的燃料电池用隔板的结构的截面图。图1(a)所示的燃料电池用隔板10具有含有70质量%以上的Al的基材l;形成在基材l上的含有Ti的基底层2;形成在基底层上的含有TiNx或TiOy的中间层3;和形成在中间层3上的含有Au或Pt的导电性金属层4。基材1例如是由含有70质量。/。以上的A1的铝合金(也包括铝单质)形成的基板。铝合金包括所谓的铝压铸件(铸型铸造合金)。含有70质量%以上的铝的合金与不锈钢相比比重较小,因此有助于燃料电池的轻量化。特别是,适合用于组合多个单元的用途(例如,在福利汽车的燃料电池中,接近100个的单元被堆积)。特别是,因为铝压铸件能够以优良的批量生产性制造成所期望的形状,所以优选。其中,当A1的含量不到70质量%时,存在不能反映Al的性质,不能得到后述的作用、效果的情况。含有Ti的基底层2典型地是Ti层,通过蒸镀法形成在洁净的基材l的表面上。Ti与Al的密合性优良,与A1氧化物(典型地是Al203)的密合性也优良。因此,如图1(a)所示,并不限于在由含有70质量%以上的Al的铝合金形成的基材1上直接形成有Ti层的结构,如图1(b)所示,即使在由含有70质量。/。以上的Al的铝合金形成的主体部分la的表面上存在Al氧化物层lb,也具有良好的密合性。虽然在铝压铸件的表面上形成有比较厚的Al氧化物层,但是即使不将其完全除去,也能够得到良好的密合性,因此,能够获得高的制造效率。但是,当A1氧化物层的厚度为l(Him以上时,其与Ti层2的密合性降低,因此不优选。Ti层2的厚度优选在0.2pm以上。如果Ti层2的厚度小于0.2pm,则不能得到足够的抗蚀性。而且,Ti层2的厚度没有特别的上限。考虑经济性时,优选为10pm以下。厚度即使超过l(Vm,也不会产生应力、开裂,根据本发明人的实验,至少直至约20pm的厚度不会发生这些问题。在含有Ti的基底层2之上形成的中间层3含有TiNx或TiOy。TiNx、TiOy与Ti的反应性高,并且与Au和Pt的密合性高,能够形成致密的膜,因此优选。中间层2的厚度优选为O.lpm以上2.0pm以下。如果厚度薄于0.1inm,则存在不能获得足够的抗蚀性的情况。此外,如果厚度超过2.0nm,则存在因应力而发生裂开的情况。TiNx的x优选为1.0以下。从抗蚀性的观点出发,x优选为0,5以上,更优选为0.7以上1.0以下。另一方面,TiOy的y优选为2.0以下。从抗蚀性的观点出发,y优选为1.0以上,更优选为1.2以上2.0以下。但是,在利用TiOy形成中间层3的情况下,优选不含TiOH,优选在不含水分的真空中形成。含有Au或Pt的导电性金属层4典型地是Au层或Pt层。含有Au或Pt的导电性金属层4具有高的导电性,并与含有TiNx或TiOy的中间层3的密合性优良。为了获得足够的导电性,导电性金属层的厚度优选为0.05pm以上。而且,从抗蚀性的观点出发,在导电性金属层的厚度为0.10pm以下的情况下,基底层2和中间层3的厚度的合计优选为0.5pm以上,此时,中间层3的厚度优选为0.3pm以上。图1(a)所示的燃料电池用隔板10或图1(b)所示的燃料电池用隔板10'例如能够通过以下方式制造。首先,准备含有70wt。/。以上的Al的基材1。能够使用市售的Al合金,例如JIS规格IOOO系列C10001999号)的高纯度Al、JIS规格5000系列(50005999号)的Al,进一步使用铝压铸件。接着,对基材1的表面进行洁净化。例如,使用有机溶剂进行脱脂和酸洗净,露出基材1的清洁的表面。这时,根据需要,除去氧化膜。氧化膜虽然没有必要完全除去,但是例如当A1氧化膜的厚度超过10pm时,存在不能充分地获得与基底层(Ti层)2的密合性的情况。因此,在形成基底层2之前,根据需要,至少部分地除去基材1的表面的氧化膜。例如,能够在Ar气体气氛中(减压)通过阴离子溅射除去氧化膜。之后,在被洁净化后的基材1的表面上,利用蒸镀法形成含有Ti的基底层2。作为蒸镀法,从生产性的观点出发,优选溅射法或离子镀法。接着,在基底层2上,利用蒸镀法形成含有TiNx或TiOy的中间层3。与基底层3相同,优选使用溅射法或离子镀法。此外,优选在相同的真空腔室内进行基底层2和中间层3的形成。最后,形成导电性金属层4,该导电性金属层4形成在中间层3上且含有Au或Pt。导电性金属层4也通过溅射法或离子镀法形成。优选在同一真空腔室内进行从除去氧化物层的工序至形成最后的导电性金属层4的工序为止的一连串的处理。另外,作为基材l,使用由铝压铸合金形成的基材时,优选在形成基底层2的工序之前,除去铝压铸合金所含有的水分等杂质。该工序通过例如在300°C以上350°C以下的温度下进行真空加热处理而实施。该情况下,形成基底层2的工序以下的工序优选在真空加热处理的温度以下进行。接着,说明实施例和比较例,对本发明的实施方式的燃料电池用隔板的制造方法、结构和抗蚀性进行说明。在以下的条件下进行抗蚀性试验。将各试样(模拟燃料电池用隔板的Al基材的Au涂层品)浸渍在pHl的硫酸溶液(35°C)中。通过实体显微镜(倍率30倍)观察浸渍后1000小时和1500小时的锈的产生。将在pHl的硫酸溶液中浸渍1000小时时完全看不到生锈的情况作为"抗蚀性优良"。表1表示评价结果。此外,图2表示下述的实施例1的试样的外观的照片,图3表示比较例1的试样的外观的照片。在各个图中,(a)表示抗蚀试验前的状态,(b)表示抗蚀试验后的状态(30倍)。从表1的结果和图2、图3明显可知,本发明的实施例的燃料电池用隔板具有高的抗蚀性。此外,关于导电性,利用表面电阻计(KEITHLEY社制196SystemDMM)进行评价的结果是,确认到实施例114的试样全部具有充分的导电性。(实施例1)作为A1基材,准备JIS规格IIOO材料(纯度99%以上)的A1基材(40mmX50mmX2腿)。对A1基材的表面进行脱脂和酸洗净,在干燥后,在真空腔室内设置A1基材。首先,在25X10"Pa的Ar气体气氛中,进行10分钟的阴极溅射,除去表面的氧化膜。接着,以Ti为靶,在Ar气体压力2Xl(T'Pa、偏置电压-80V、基板温度280'C的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为0.5)om的Ti层。接着,在N2气体压力15X10"Pa、偏置电压-100V、基板温度280X:的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为O.lpm的TiNx层。之后,将真空腔室内的靶换成Au,在Ar气体压力3X10"Pa、偏置电压-80V、基板温度200'C的条件下,形成厚度为O.lpim的Au层。(实施例2)作为A1基材,准备JIS规格1100材料(纯度99%以上)的A1基材(40,X50mmX2mm)。对A1基材的表面进行脱脂和酸洗净,在干燥后,在真空腔室内设置A1基材。首先,在25X10—'Pa的Ar气体气氛中,迸行10分钟的阴极溅射,除去表面的氧化膜。接着,以Ti为靶,在Ar气体压力2X10"Pa、偏置电压-80V、基板温度280'C的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为0.2pm的Ti层。接着,在N2气体压力15Xl(T'Pa、偏置电压-100V、基板温度280'C的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为O.lnm的TiNx层。之后,将真空腔室内的靶换成Au,在Ar气体压力3Xl(T'Pa、偏置电压-80V、基板温度200'C的条件下,形成厚度为0.1p的Au层。(实施例3)作为Al基材,准备铝压铸件(SilO质量%、Fel质量%、Cu2质量%、其它为A1)的基材(40mmX50mmX2mm)。为了使A1基材的表面清洁,进行喷砂(blast)处理、脱脂和酸洗净,在千燥后,在真空腔室内设置A1基材。首先,在25X10"Pa的Ar气体气氛中,进行20分钟的阴极溅射,除去表面的氧化膜。接着,抽真空至1X10-卞a后,在320350。C下加热Al基材1小时,然后排出气体。之后,以Ti为耙,在Ar气体压力2X10"Pa、偏置电压-80V、基板温度280。C的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为0.3pm的Ti层。接着,在N2气体压力15X10々a、偏置电压-100V、基板温度280'C的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为O.lpm的TiNx层。之后,将真空腔室内的靶换成Au,在Ar气体压力3X10"Pa、偏置电压-80V、基板温度200'C的条件下,形成厚度为O.lpm的Au层。(实施例4)作为A1基材,准备JIS规格1100材料(纯度99%以上)的A1基材(40mmX50mmX2腿)。对Al基材的表面进行脱脂(不进行酸洗净),在干燥后,在真空腔室内设置A1基材。首先,在2X10"Pa的Ar气体气氛中,进行1分钟的阴极溅射。在溅射后的表面上存在厚度约为0.02^m的氧化膜。接着,以Ti为靶,在Ar气体压力2X10"Pa、偏置电压-80V、基板温度28(TC的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为0.5pm的Ti层。接着,在N2气体压力15X10"Pa、偏置电压-100V、基板温度280'C的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为O.lpm的TiNx层。之后,将真空腔室内的靶换成Au,在Ar气体压力3X10"Pa、偏置电压-80V、基板温度200'C的条件下,形成厚度为O.l拜的Au层。(实施例5)作为A1基材,准备JIS规格IIOO材料(纯度99%以上)的A1基材(40訓X50mmX2mm)。对A1基材的表面进行脱脂和酸洗净,在干燥后,在真空腔室内设置Al基材。首先,在25X10"Pa的Ar气体气氛中,进行10分钟的阴极溅射,除去表面的氧化膜。接着,以Ti为靶,在Ar气体压力2X10"Pa、偏置电压-80V、基板温度280°C的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为0.3pm的Ti层。接着,在N2气体压力15X10"Pa、偏置电压-100V、基板温度280'C的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为O.ljim的TiNx层。之后,将真空腔室内的靶换成Au,在Ar气体压力3X10"Pa、偏置电压-80V、基板温度200。C的条件下,形成厚度为O.l(im的Au层。(实施例6)作为A1基材,准备JIS规格IIOO材料(纯度99%以上)的A1基材(40腿X50腿X2mm)。对A1基材的表面进行脱脂和酸洗净,在干燥后,在真空腔室内设置A1基材。首先,在25X10"Pa的Ar气体气氛中,进行10分钟的阴极溅射,除去表面的氧化膜。接着,以Ti为靶,在Ar气体压力2X10"Pa、偏置电压-80V、基板温度28(TC的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为0.3Kim的Ti层。接着,在N2气体压力15X10"Pa、偏置电压-100V、基板温度280'C的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为O.lpm的TiNx层。之后,将真空腔室内的靶换成Pt,在Ar气体压力3X10"Pa、偏置电压-70V、基板温度20(TC的条件下,形成厚度为0.3jim的Pt层。(实施例7)作为A1基材,准备JIS规格IIOO材料(纯度99%以上)的A1基材(40,X50mmX2腿)。对A1基材的表面进行脱脂和酸洗净,在干燥后,在真空腔室内设置A1基材。首先,在25X10"Pa的Ar气体气氛中,进行10分钟的阴极溅射,除去表面的氧化膜。接着,以Ti为靶,在Ar气体压力2X10"Pa、偏置电压-80V、基板温度28(TC的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为0.5pm的Ti层。接着,在O2气体压力25X10"Pa、偏置电压-100V、基板温度280r的条件下,利用电弧离子镀法形成厚度为0.2pm的TiOy层。之后,将真空腔室内的靶换成Au,在Ar气体压力3X10"Pa、偏置电压-80V、基板温度20(TC的条件下,形成厚度为0.2pm的Au层。(实施例8)除了将TiNx层的厚度设为0.3nm以夕卜,以与实施例2相同的方法制作试样。(实施例9)除了将Ti层的厚度设为O.lpm以外,以与实施例1相同的方法制作试样。(实施例10)除了将TiNx层的厚度设为0.06pm以外,以与实施例1相同的方法制作试样。(实施例11)除了将Au层的厚度设为0.04nm以外,以与实施例5相同的方法制作试样。(实施例12)除了在真空中、320350'C下加热1小时以外,以与实施例3相同的方法制作试样。(实施例13)除了在以电弧离子镀法形成TiN层时将N2气体压力设为5X10-'Pa以外,以与实施例2相同的方法制作试样。TiNx的x为0.5。而且,上述实施例16和812的TiNx的x为0.9。(实施例14)除了在以电弧离子镀法形成TiO层时将02气体压力设为15X10"Pa以外,以与实施例7相同的方法制作试样。TiOy的y为1.0。而且,实施例7的TiOy的y为1.6。(比较例1)除了不形成Ti层和TiNx层以外,以与实施例1相同的方法制作试样。(比较例2)除了不形成TiNx层以外,以与实施例1相同的方法制作试样。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>从比较例1的结果可知,如果不设置作为基底层的Ti层和作为中间层的TiNx层,则Al基材与作为导电性金属层的Au层的密合性不充分,Au层剥离。此外,从比较例2的结果可知,即使设置Ti层,如果不设置作为中间层的TiNx层,也不能够抑制锈的产生。认为,这是因为TiNx层与Au层的密合性优良,且致密。实施例114与比较例1和2相比,均具有优良的抗蚀性。而且,从实施例1、2和实施例9的结果可知,Ti层的厚度优选为0.2nm以上。此外,从实施例2和实施例8的比较可知,通过将TiNx层的厚度设为0.3pm以上,将Ti层和TiNx层的厚度的合计设为0.5^im以上,能够进一步提高抗蚀性。此效果在Au层的厚度为O.lpm以下时很显著。此外,从实施例1和实施例4的比较可知,即使在Al基材的表面上残存有氧化膜,也能够得到与Ti层的密合性。此外,从实施例1和实施例10的比较可知,TiNx的层的厚度优选为O.lpm以上。此外,从实施例5和实施例11的比较可知,Au层的厚度优选为0.05拜以上。此外,从实施例3和实施例12的比较可知,在使用铝压铸件作为Al基材的情况下,优选在Ti层的形成前进行真空加热处理,之后的工序在真空加热处理的温度以下进行。真空加热处理的温度优选在300'C以上350'C以下。如果不到300'C,则不能充分地获得除去杂质的效果,如果超过350'C,则在A1基材中产生变形。此外,从实施例6可知,作为导电性金属层,不仅能够使用Au层,还能够使用Pt层。进一步从实施例7和实施例14可知,作为中间层,不仅能够使用TiNx层,还能够使用TiOy层。其中,在上述实施例16和812中形成的TiNx层的组成是TiN。.9。经过种种研究的结果是,优选TiNx的x为1.0以下。当x超过1.0时,存在膜的变形变大的问题。此外,从抗蚀性的观点出发,从实施例13的结果可知,x优选为0.5以上。此外,通过将x设为0.7以上1.0以下,能够进一步提高抗蚀性。此外,在实施例7中形成的TiOy层的组成是TiO,.6。经过种种研究的结果是,优选TiOy的y为2.0以下。从抗蚀性的观点出发,从实施例14的结果可知,y优选为1.0以上。此夕卜,通过将y设为1.2以上2.0以下,能够进一步提高抗蚀性。此外,确认到在上述实施例7和14中形成的TiOy层不含有TiOH。产业上的可利用性本发明的燃料电池用隔板因为具有优良的抗蚀性和导电性,所以能够广泛地应用于汽车电源、便携式设备电源、分散电源等中。特别是,能够适当地应用于将多个单元堆积而使用的燃料电池。权利要求1.一种燃料电池用隔板,其特征在于,具有含有70质量%以上的Al的基材;形成在所述基材上的含有Ti的基底层;形成在所述基底层上的含有TiNx或TiOy的中间层;和形成在所述中间层上的含有Au或Pt的导电性金属层。2.如权利要求l所述的燃料电池用隔板,其特征在于-所述基底层的厚度为0.2jim以上。3.如权利要求1或2所述的燃料电池用隔板,其特征在于所述中间层的厚度为O.l拜以上2.(Him以下。4.如权利要求13中任一项所述的燃料电池用隔板,其特征在于TiNx的x为1.0以下,TiOy的y为2.0以下。5.如权利要求14中任一项所述的燃料电池用隔板,其特征在于所述导电性金属层的厚度为0.05pm以上。6.如权利要求15中任一项所述的燃料电池用隔板,其特征在于所述导电性金属层的厚度为0.1(Him以下,所述基底层和所述中间层的厚度的合计为0.5nm以上。7.如权利要求6所述的燃料电池用隔板,其特征在于所述导电性金属层的厚度为O.lOnm以下,所述中间层的厚度为0.3拜以上。8.—种燃料电池用隔板的制造方法,其特征在于,包括(a)准备含有70wt。/o以上的Al的基材的工序;(b)对所述基材的表面进行洁净化的工序;(c)在所述被洁净化后的所述基材的表面上,利用蒸镀法形成含有Ti的基底层的工序;(d)在所述基底层上,利用蒸镀法形成含有TiNx或TiOy的中间层的工序;和(e)形成导电性金属层的工序,该导电性金属层形成在所述中间层上,且含有Au或Pt。9.如权利要求8所述的燃料电池用隔板的制造方法,其特征在于-所述工序(c)和(d)中的所述蒸镀法是溅射法或离子镀法。10.如权利要求8或9所述的燃料电池用隔板的制造方法,其特征在于在所述工序(b)之后且在所述工序(c)之前,还包括至少部分地除去所述基材的表面的氧化膜的工序。11.如权利要求810中任一项所述的燃料电池用隔板的制造方法,其特征在于.-所述工序(a)是准备由铝压铸合金形成的基材的工序,在所述工序(c)之前,还包括在300'C以上350'C以下的温度下进行真空加热处理的工序,所述工序(c)和(d)在所述真空加热处理的温度以下进行。全文摘要本发明的燃料电池用隔板具有含有70质量%以上的Al的基材(1);形成在基材上的含有Ti的基底层(2);形成在基底层上的含有TiNx或TiOy的中间层(3);和形成在中间层上的含有Au或Pt的导电性金属层(4)。本发明的燃料电池用隔板使用含有铝作为主要成分的基材,但抗蚀性优良。文档编号H01M8/02GK101542794SQ20078004261公开日2009年9月23日申请日期2007年11月16日优先权日2006年11月16日发明者横田将幸,浅田贤,菊井文秋申请人:株式会社新王材料
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