专利名称：燃料电池用单元电池、其制造方法和燃料电池用气体流路结构体的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃料电池用单元电池及其制造方法，尤其是涉及具有膜电极接合体、 层叠于膜电极接合体的两面并形成气体流路的气体流路结构体和层叠于气体流路结构体 并分隔相邻设置的单元电池间的气体的隔板的燃料电池用单元电池及其制造方法。
背景技术：
燃料电池作为具有高效率和优异的环境特性的电池在近年显露头角。燃料电池一 般是使作为氧化剂气体的空气中的氧与作为燃料气的氢进行电化学反应来产生电能。并 且，氢与氧进行电化学反应的结果生成水。燃料电池的种类有磷酸型、熔融碳酸盐型、固体电解质型、碱型、固体高分子型等。 其中，具有在常温下起动并且起动时间快等优点的固体高分子型的燃料电池引人注目。这 样的固体高分子型的燃料电池，可以作为移动体例如车辆等的动力源使用。固体高分子型的燃料电池，是将多个的单元电池、集电板、端板等层叠，组装而成。 并且，燃料电池用单元电池包含电解质膜、催化剂层、气体扩散层和隔板而构成。专利文献1中公开了 在电极与金属板之间夹持了由纤维质材料形成的气体扩散 层的构成的燃料电池中，在金属隔板侧不形成由金(Au)等的耐腐蚀导电材料构成的镀层， 通过蒸镀、溅射、镀覆处理等在气体扩散层侧形成由金(Au)等的耐腐蚀导电材料构成的 层。专利文献1 日本特开2004-178893号公报
发明内容
在制造燃料电池用单元电池的场合，如上所述，在气体扩散层的表面被覆金(Au) 等的导电性高的导电体，使气体扩散层与隔板之间的接触电阻降低。但是，在气体扩散层上 被覆金(Au)等的导电体的场合，由于气体扩散层一般由多孔质的纤维材料成形而成，因此 金(Au)等进入气体扩散层的内部，具有用金(Au)等被覆到不与隔板接触的部位的可能性。 金(Au)等的导电体一般价格高，因此金(Au)等的使用量变多时，有时燃料电池用单元电池 的制造成本变高。另外，金(Au)等的导电体，为疏水性的情况较多，阻碍燃料电池发电时生 成的生成水的排水性，有时使燃料电池的发电效率降低。因此，本发明的目的是提供抑制造成本，而且提高发电效率的燃料电池用单元电 池及其制造方法。本发明的燃料电池用单元电池，是具有膜电极接合体、层叠于膜电极接合体的两 面并形成气体流路的气体流路结构体和层叠于气体流路结构体并分隔相邻设置的单元电 池间的气体的隔板的燃料电池用单元电池，其特征在于，气体流路结构体具有用金属材料形成的气体流路基体；采用导电体形成于气体流路基体的与膜电极接合体或隔板接触的接触部的导电层；和采用亲水性材料形成于气体流路基体的气体流路面的亲水层。本发明的燃料电池用单元电池的制造方法，是具有膜电极接合体、层叠于膜电极 接合体的两面并形成气体流路的气体流路结构体和层叠于气体流路结构体并分隔相邻设 置的单元电池间的气体的隔板的燃料电池用单元电池的制造方法，其特征在于，气体流路 结构体的成形具有气体流路基体形成工序，该工序用金属材料形成 气体流路基体；导电层形成工序，该工序采用导电体在气体流路基体的与膜电极接合体或隔板接 触的接触部形成导电层；和亲水层形成工序，该工序采用亲水性材料在气体流路基体的气体流路面形成亲水层。本发明的燃料电池用单元电池的制造方法，是具有膜电极接合体、层叠于膜电极 接合体的两面并形成气体流路的气体流路结构体和层叠于气体流路结构体并分隔相邻设 置的单元电池间的气体的隔板的燃料电池用单元电池的制造方法，其特征在于，气体流路 结构体的成形具有气体流路基体形成工序，该工序用金属材料形成气体流路基体；导电层形成工序，该工序采用导电体在气体流路基体的与膜电极接合体或隔板接 触的接触部形成导电层；和亲水层形成工序，该工序通过亲水处理在气体流路基体的气体流路面形成亲水层。本发明的燃料电池用气体流路结构体，是层叠于膜电极接合体的两面并形成气体 流路的燃料电池用气体流路结构体，其特征在于，气体流路结构体具有用金属材料形成的气体流路基体；采用导电体形成于气体流路基体的与膜电极接合体或隔板接触的接触部的导电 层；和采用亲水性材料形成于气体流路基体的气体流路面的亲水层。如上所述，根据本发明的燃料电池用单元电池及其制造方法，通过进一步降低金 (Au)等的导电体的使用量，能够抑制制造成本、进一步提高发电效率。
图1是表示本发明的实施方式中，燃料电池用单元电池的剖面的图。图2A是表示本发明的实施方式中，使用了板网金属(ExpandedMetals)的气体流 路基体的构成的图。图2B是从图2A的A-A方向观察到的剖面图。图3是表示本发明的实施方式中，使用了金属多孔体的气体流路基体的构成的 图。图4是表示在本发明的实施方式中镀覆装置的构成的图。图5是表示本发明的实施方式中，形成有导电层的气体流路基体的图。图6是表示本发明的实施方式中，板网成形体的构成的图。
图7是表示本发明的实施方式中，发电性能评价试验结果的图。图8是表示本发明的实施方式中，实施例1和比较例2的燃料电池用单元电池中 使用的板网成形体的成形成本的比较的图。标号说明 10燃料电池用单元电池、12电解质膜、14催化剂层、16气体扩散层、18膜电极接合 体、20板网成形体、22隔板、24气体流路基体、25接触部、26导电层、28亲水层、30绞合部、 32结合部、34金属多孔体、50镀覆装置、52镀液槽、54第1辊、56第2辊。
具体实施例方式以下用附图对本发明的实施方式详细地进行说明。图1是表示燃料电池用单元电 池10的剖面的图。燃料电池用单元电池10，包含将电解质膜12、催化剂层14和气体扩散 层16—体化形成电极等的膜电极接合体18 (膜电极组件；Membrane Electrode Assembly MEA)、作为形成气体流路的气体流路结构体的板网成形体20和分隔相邻设置的单元电池 (未图示)间的燃料气体或氧化剂气体的隔板22而构成。电解质膜12，具有使在阳极侧发生的氢离子移动到阴极侧的功能等。电解质膜12 的材料，可使用化学上稳定的氟系树脂，例如全氟碳磺酸的离子交换膜。催化剂层14，具有促进在阳极侧的氢的氧化反应、在阴极侧的氧的还原反应的功 能。并且，催化剂层14包含催化剂和催化剂的载体而构成。为了进一步增大进行反应的电 极面积，催化剂一般制成粒子状，附着在催化剂的载体上而使用。关于氢的氧化反应和氧的 还原反应，催化剂可使用作为具有更小的活化过电压的钼族元素的钼等。作为催化剂的载 体，可使用碳材料，例如炭黑等。气体扩散层16，具有使作为燃料气的例如氢气等和作为氧化剂气体的例如空气等 扩散到催化剂层14中的功能、和使电子移动的功能等。并且，气体扩散层16可使用作为具 有导电性的材料的碳纤维织布、碳纸(复写纸)等。板网成形体20，层叠于膜电极接合体18的两面，具有作为形成气体流路的气体流 路结构体的功能。板网成形体20，与膜电极接合体18的气体扩散层16和隔板22接触地层 叠，与膜电极接合体18和隔板22电连接。板网成形体20，包含形成气体流路的气体流路基 体24、在气体流路基体24的与膜电极接合体18或隔板22接触的接触部25形成的导电层 26、和设置在气体流路基体24的气体流路面的采用亲水性材料形成的亲水层28而构成。气体流路基体24，具有由多个开口构成的网眼结构。在气体流路基体24上形成的 网眼，具有作为燃料气体和/或氧化剂气体的气体流路的功能。这样，由于板网成形体20 具有多个开口，因此更多的燃料气体等与膜电极接合体18接触而进行化学反应，能够提高 燃料电池用单元电池10的发电效率。气体流路基体24，具有沿着膜电极接合体18或隔板22，与膜电极接合体18或隔 板22接触而电连接的接触部25。接触部25，例如以规定的间隔设置多个。接触部25的间 隔，例如可以设为600 μ m 800 μ m。气体流路基体24，例如，优选使用JIS G 3351所示的板网金属(多孔金属网)、JIS A 5505所示的金属板条或金属多孔体等。这是因为板网金属和金属多孔体等具有多个开口 的缘故。当然，根据其他的条件，气体流路基体24不限于板网金属等，也可以使用冲孔金属等的其他的成形体。气体流路基体24，采用钛以及钛合金的钛材料、SUS316L和SUS304等的不锈钢等 形成。原因是这些金属材料机械强度高，在其表面上可形成由稳定的氧化物(Ti0、Ti203、 Ti02、Cr02、Cr0、Cr2O3等)构成的钝态膜等的惰性皮膜，因此具有优异的耐腐蚀性。不锈钢 可以使用奥氏体系不锈钢和铁素体系不锈钢等。导电层26，采用导电体形成于气体流路基体24的与膜电极接合体18或隔板22接 触的接触部25，具有降低板网成形体20与膜电极接合体18、板网成形体20与隔板22之间 的接触电阻的功能。导电层26优选用金属材料形成。原因是由于金属材料是导电体，气 体流路基体24也用金属材料形成，因此与用碳材料等的异种材料形成导电层26的情况相 比，气体流路基体24与导电层26的粘附性进一步提高。当然，根据其他的条件，导电层26 可以使用有机系导电体等。
导电层26，更优选采用作为导电体的金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、钼(Pt)、铑(Rh)、 铱(Ir)、钯(Pd)等的金属材料形成。这些金属材料，由于电导率高，因此能够使接触电阻更 小。在这些金属材料中，金(Au)耐腐蚀性优异、电导率大，因此更优选作为形成导电层26 的金属材料。另外，导电层26也可以用金(Au)、钼(Pt)等的合金形成。导电层26，在气体流路基体24的与膜电极接合体18或隔板22接触的接触部25 形成。这样，通过在气体流路基体24的接触部25形成导电层26，能够抑制金(Au)等的导 电体的使用量。另外，优选导电层26只形成于气体流路基体24的接触部25。通过只在气 体流路基体24的接触部25形成导电层26，更能够抑制金(Au)等的导电体的使用量。导电 层26以2nm 500nm的厚度形成，优选以IOnm IOOnm的厚度形成。亲水层28，采用亲水性材料形成于气体流路基体24的气体流路面。通过在不与隔 板22接触的气体流路面上设置亲水层28，生成水的排水性进一步提高，能够进一步提高燃 料电池用单元电池10的发电效率。亲水材料，例如可使用二氧化钛(TiO2)等的钛氧化物。 钛氧化物具有由光催化作用带来的亲水性效果。当然，根据其他的条件，亲水性材料不限定 于钛氧化物。亲水层28以0. Inm IOOOnm的膜厚形成，优选以2nm IOnm的膜厚形成。隔板22层叠于板网成形体20上，具有分隔相邻设置的单元电池(未图示)中的 燃料气体和氧化剂气体的功能。另外，隔板22还具有电连接相邻设置的单元电池(未图 示)的功能。隔板22优选由钛及钛合金的钛材料、SUS316L和SUS304等的不锈钢等成形 出。如上所述，这些金属材料机械强度高，在其表面上可形成由稳定的氧化物构成的钝态膜 等的惰性被膜，因此具有优异的耐腐蚀性。不锈钢可以使用奥氏体系不锈钢和铁素体系不 锈钢等。当然，根据其他的条件，成形形成隔板22的金属材料不限定于钛和不锈钢等，可以 使用其他的金属材料。隔板22例如可以使用钛片或不锈钢片等。以下对燃料电池用单元电池10的制造方法进行说明膜电极接合体18，可通过在电解质膜12的两面层叠催化剂层14，在各个催化剂层 14上层叠气体扩散层16后，例如采用热压机等进行热压接而成形而成。当然，膜电极接合 体18的成形方法不限定于上述成形方法。接着，对板网成形体20的成形方法进行说明。板网成形体20的成形方法，具有气 体流路基体形成工序、预处理工序、导电层形成工序和亲水层形成工序。气体流路基体形成工序是用金属材料形成气体流路基体24的工序。气体流路基体24、例如板网金属，可通过将钛片和不锈钢片等进行扩展加工等来成形而成。例如，在钛 片或不锈钢片等上交错状地切出切缝，同时将其压延、扩张，由此扩展加工成网眼状，作为 一体而成形出板网金属。图2A、图2B是表示使用了板网金属的气体流路基体24的构成的图。图2A是气体 流路基体24的模式图，图2B是A-A方向的剖面图。如图2A所示，气体流路基体24具有多 个绞合部30和多个结合部32，具有包含多个开口的网眼结构。气体流路基体24中的绞合 部30的板厚(t)、网眼的短孔方向中心间距离(SW)、网眼的长孔方向中心间距离(LW)、节宽 (SW)、气体流路基体24的厚度(X)以各个规定的大小来成形。另外，图3是表示使用了金 属多孔体34的气体流路基体24的构成的图。如图3所示，金属多孔体34上设置有多个开 口，形成有气体流路。预处理工序是对气体流路基体24进行预处理的工序。气体流路基体24的预处理 包括洗涤处理、中和处理和酸洗处理。首先，气体流路基体24采用碱浸渍脱脂等进行洗涤 处理，除去附着在气体流路基体24的表面上的油分等。然后，将洗涤处理后的气体流路基 体24浸渍在中和液中对碱液进行中和。中和液可使用硫酸溶液、盐酸溶液、 硝酸溶液等。接 着对中和处理过的气体流路基体24进行酸洗处理，除去在气体流路基体24表面生成的钝 态膜。酸洗处理，是将气体流路基体24浸渍在硝氟酸溶液或氢氟酸溶液等的含有氟化物的 溶液中来进行。导电层形成工序，是采用金(Au)等的导电体在预处理过的气体流路基体24的接 触部25形成导电层26的工序。金(Au)等的被覆，例如可以采用电解镀法(电镀法)。电 解镀法一般可以使用金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)等的电解镀法。例如，在气体流路基体24的 接触部25被覆镀金(Au)层来作为导电层26的场合，可以使用含有氰化金钾、亚硫酸金钠 等的镀金浴。镀金浴可以使用碱性、中性或酸性的镀浴。另外，形成导电层26的金(Au)粒 子等的粒径，可以用电流密度、镀覆处理时间、添加剂等控制。图4是表示镀覆装置50的构成的图。镀覆装置50具有储存镀液的镀液槽52、 汲取镀液的第1辊54、和与第1辊夹持气体流路基体24的第2辊56。并且，第1辊54和 第2辊56与电源连接。通过用第1辊54汲取的镀液与气体流路基体24接触，在气体流路 基体24的接触部25镀覆导电体。使气体流路基体24的一个面与第1辊54接触从而镀覆 导电体后，使气体流路基体24的另一个面与第1辊54接触来镀覆导电体。由此，采用导电 体在气体流路基体24的与膜电极接合体18或隔板22接触的接触部25形成导电层26。根 据该镀覆装置，能够不将接触部25以外的部分掩蔽等就在接触部25形成导电层26，因此能 够抑制制造成本。图5是表示形成有导电层26的气体流路基体24的图。在与膜电极接合 体18或隔板22接触的接触部25形成金(Au)等的导电层26。当然，导电层形成方法不限定于上述的电解镀法，也可以采用物理蒸镀法(PVD 法)、化学蒸镀法(CVD法)、涂布法、喷墨法等的其他的涂覆手段。对于物理蒸镀法(PVD法) 而言，可以采用溅射法、离子镀法等涂覆金(Au)等。对于涂布法而言，可以使金(Au)等的 粒子分散在有机溶剂等的粘合剂中制作浆液，涂布分散有金(Au)等的粒子的浆液来进行 涂覆。另外，对于喷墨法而言，例如，可以使用分散有金(Au)等的粒子的超微粒子的金属墨 进行涂覆。亲水层形成工序，是采用亲水性材料或通过亲水处理在气体流路基体24的气体流路面形成亲水层28的工序。亲水层28，例如，可以通过将亲水性材料涂布、溅射等形成于气体流路基体24的气体流路面。在气体流路基体24用钛材料形成的场合，优选通过将形 成有导电层26的气体流路基体24在氧化气氛中在250°C 800°C下加热来进行亲水处理， 并采用钛氧化物(TiO2)形成亲水层28。没有形成导电层26的部位露出钛材料，因此在氧 化气氛中通过加热处理钛材料被氧化，形成钛氧化物。由此，能够容易地形成亲水层28，因 此能够抑制燃料电池用单元电池10的制造成本。图6是表示板网成形体20的构成的图。 亲水层28形成于接触部25以外的气体流路面。接着，对隔板22的成形方法进行说明。隔板22的成形方法，可以通过一般的金属 材料切削加工等的机械加工或冲压加工等的塑性加工来进行。当然，隔板22的成形方法不 限定于上述加工方法。组装工序，是将膜电极接合体18、板网成形体20和隔板22层叠，组装燃料电池用 单元电池预成形体的工序。在膜电极接合体18的两面层叠板网成形体20后，在板网成形 体20上层叠隔板22，组装燃料电池用单元电池预成形体。然后，通过使用粘合剂将燃料电 池用单元电池预成形体的外周粘合等，可制造燃料电池用单元电池10。如以上所述，根据上述构成，金(Au)等的导电层形成于膜电极接合体或隔板的接 触部，因此能够减少金(Au)等的导电体的使用量，能够抑制燃料电池用单元电池的制造成 本。根据上述构成，在气体流路结构体的气体流路面形成钛氧化物(TiO2)层等的亲水 层，因此生成水的排水性提高，能够进一步提高燃料电池用单元电池的发电效率。实施例制造5种燃料电池用单元电池，进行了发电性能等的评价。首先，对实施例1和实施例2的燃料电池用单元电池的制造方法进行说明。膜电 极接合体，使用电解质膜使用氟树脂，催化剂层使用担载了钼的炭黑，气体扩散层使用碳 纤维，将它们层叠后，用热压机进行热压接而成的膜电极接合体。另外，隔板使用了钛片。板网成形体的气体流路基体24，使用了用钛形成的板网金属。板网金属，通过碱浸 渍脱脂来洗涤，并使用硫酸溶液进行中和，使用硝氟酸溶液酸洗来进行了预处理。接着，采 用电解镀法在预处理过的板网金属的接触部镀金(Au)，形成了作为导电层的镀金(Au)层。 镀金(Au)层的形成，使用了图4所示的镀覆装置。在此，在实施例1的燃料电池用单元电 池中，镀金(Au)层的膜厚设为lOnm，在实施例2的燃料电池用单元电池中，镀金(Au)层的 膜厚设为lOOnm。然后，将形成了镀金(Au)层的板网金属在大气中在300°C下保持10分钟 从而进行加热处理，在接触部以外的气体流路面进行作为亲水层的二氧化钛(TiO2)层的形 成。最后，将上述膜电极接合体、板网成形体和隔板层叠，进行组装，制造出实施例1和实施 例2的燃料电池用单元电池。接着，对比较例1中的燃料电池用单元电池的制造方法进行说明。膜电极接合体 和隔板使用了与实施例1和实施例2的燃料电池用单元电池同样的电极接合体和隔板。板 网成形体的气体流路基体，使用了用钛形成的板网金属。板网金属通过碱浸渍脱脂来洗涤， 使用硫酸溶液进行中和，使用硝氟酸溶液进行酸洗，从而进行了预处理。比较例1的燃料电 池用单元电池中，板网金属使用了未形成镀金(Au)层和二氧化钛(TiO2)层的板网金属。关 于其他情况，采用与实施例1和实施例2的燃料电池用单元电池同样的制造方法进行制造。
接着，对比较例2和比较例3中的燃料电池用单元电池的制造方法进行说明。膜 电极接合体和隔板使用了与实施例1和实施例2的燃料电池用单元电池同样的膜电极接 合体和隔板。板网成形体的气体流路基体，使用了用钛形成的板网金属。板网金属通过碱 浸渍脱脂来进行洗涤，使用硫酸溶液进行中和，使用硝氟酸溶液进行酸洗，从而进行了预处 理。接着，采用电解镀法在预处理过的板网金属的接触部镀金(Au)，形成了作为导电层的镀 金(Au)层。电解镀法，采用使预处理过的板网金属浸渍在镀金浴中的方法来进行。比较例 2的燃料电池用单元电池中，镀金(Au)层的膜厚设为lOnm，比较例3的燃料电池用单元电 池中，镀金(Au)层的膜厚设为lOOnm。另外，比较例2和比较例3中的燃料电池用单元电池 中，使用了未形成作为亲水层的二氧化钛(TiO2)层的板网成形体。最后，将上述的膜电极 接合体、板网成形体和隔板层叠，进行组装，制造出比较例2和比较例3的燃料电池用单元 电池。对上述5种燃料电池用单元电池进行发电性能评价试验。图7是表示发电性能评 价试验结果的图。如图7所示，横坐标为发电时间，纵坐标为单元电池电压，用白圆表示实 施例1的燃料电池用单元电池的数据，用黑圆表示实施例2的燃料电池用单元电池的数据， 用黑菱形表示比较例1的燃料电池用单元电池的数据，用白四方形表示比较例2的燃料电 池用单元电池的数据。用黑四方形表示比较例3的燃料电池用单元电池的数据。比较例1的燃料电池用单元电池，从试验开始，单元电池电压低，得到了在5种燃 料电池用单元电池中发电性能最低的结果。比较例2和比较例3的燃料电池用单元电池， 在经过规定时间后，单元电池电压降低，得到了在比较例1的燃料电池用单元电池之后发 电性能次低的结果。与此相对，实施例1和实施例2的燃料电池用单元电池，经过规定时间 后单元电池电压也基本上不降低，得到了优异的发电性能。这是因为，在实施例1和实施例 2的燃料电池用单元电池中，在气体流路面形成有二氧化钛(TiO2)层，因此生成水的排水性 提高所致。接着，对在实施例1和比较例2的燃料电池用单元电池中使用的板网成形体的成 形成本进行比较。图8是表示在实施例1和比较例2的燃料电池用单元电池中使用的板网 成形体的成形成本的比较的图。在图8中，纵坐标为成形成本，用柱形图表示比较例2和实 施例1的燃料电池用单元电池中使用的板网成形体的成形成本。另外，板网成形体的成形 成本，将比较例2的燃料电池用单元电池中使用的板网成形体成形成本设为100，以相对值 求出实施例1的燃料电池用单元电池中使用的板网成形体的成形成本。其结果，实施例1 的燃料电池用单元电池中使用的板网成形体的成形成本为30，比在比较例1的燃料电池用 单元电池中使用的板网成形体的成形成本降低。对于比较例2的燃料电池用单元电池中使用的板网成形体而言，将板网金属浸渍 在镀金液中进行了镀金。因此，不仅在与膜电极接合体或隔板的接触部，而且在气体流路面 也形成了镀金层。与此相对，对于实施例1的燃料电池用单元电池中使用的板网成形体而 言，只在接触面形成镀金层，在气体流路面未形成镀金层。因此，对于实施例1的燃料电池 用单元电池中使用的板网成形体而言，能够抑制含有金(Au)化合物等的镀液等的使用量， 能够进一步抑制制造成本。另外，虽然对本发明详细地进行了说明，但本发明的范围并不限定于上述所记载 的范围。
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另外，在2007年11月5日申请的日本专利申请2007-287352所公开的说明书中 的发明的详细说明、权利要求书、附图和摘要这些全部的记载都纳入本申请中。产业上的利用可能性本发明的燃料电池，只要是使用燃料电池的用途，则对任何的用途都是有效的，例 如很适合于车辆装载用的燃料电池的用途。本发明中表示数值范围的“以上”和“以下”均包括本数。
权利要求
一种燃料电池用单元电池，是具有膜电极接合体、层叠于膜电极接合体的两面并形成气体流路的气体流路结构体和层叠于气体流路结构体并分隔相邻设置的单元电池间的气体的隔板的燃料电池用单元电池，其中，气体流路结构体具有用金属材料形成的气体流路基体；采用导电体形成于气体流路基体的与膜电极接合体或隔板接触的接触部的导电层；和采用亲水性材料形成于气体流路基体的气体流路面的亲水层。
2.一种燃料电池用单元电池的制造方法，是具有膜电极接合体、层叠于膜电极接合体 的两面并形成气体流路的气体流路结构体和层叠于气体流路结构体并分隔相邻设置的单 元电池间的气体的隔板的燃料电池用单元电池的制造方法，其中，气体流路结构体的成形具有气体流路基体形成工序，该工序用金属材料形成气体流路基体； 导电层形成工序，该工序采用导电体在气体流路基体的与膜电极接合体或隔板接触的 接触部形成导电层；和亲水层形成工序，该工序采用亲水性材料在气体流路基体的气体流路面形成亲水层。
3.一种燃料电池用单元电池的制造方法，是具有膜电极接合体、层叠于膜电极接合体 的两面并形成气体流路的气体流路结构体和层叠于气体流路结构体并分隔相邻设置的单 元电池间的气体的隔板的燃料电池用单元电池的制造方法，其中，气体流路结构体的成形具有气体流路基体形成工序，该工序用金属材料形成气体流路基体； 导电层形成工序，该工序采用导电体在气体流路基体的与膜电极接合体或隔板接触的 接触部形成导电层；和亲水层形成工序，该工序通过亲水处理在气体流路基体的气体流路面形成亲水层。
4.一种燃料电池用气体流路结构体，是层叠于膜电极接合体的两面并形成气体流路的 燃料电池用气体流路结构体，其中，气体流路结构体具有 用金属材料形成的气体流路基体；采用导电体形成于气体流路基体的与膜电极接合体或隔板接触的接触部的导电层；和 采用亲水性材料形成于气体流路基体的气体流路面的亲水层。
全文摘要
一种燃料电池用单元电池(10)，具有膜电极接合体(18)、层叠于膜电极接合体(18)的两面并形成气体流路的板网成形体(20)和层叠于板网成形体(20)并分隔相邻设置的单元电池间的气体的隔板(22)，板网成形体(20)具有采用钛材料或不锈钢等的金属材料形成的气体流路基体(24)、采用金(Au)等的导电体在气体流路基体(24)的与膜电极接合体(18)或隔板(22)接触的接触部(25)形成的导电层(26)和采用钛氧化物等的亲水性材料在气体流路基体(24)的气体流路面形成的亲水层(28)。
文档编号H01M8/02GK101971396SQ200880114180
公开日2011年2月9日 申请日期2008年11月4日 优先权日2007年11月5日
发明者前田藏人, 大森英世 申请人:丰田自动车株式会社