[发明专利]燃料电池用金属制气体扩散层及其制造方法

说明书

提供具有良好的电子电导率和拒水性、且低成本的燃料电池用金属制气体扩散层及其制造方法。为配置于高分子电解质膜和分隔件之间的包含金属多孔体的燃料电池用金属制气体扩散层的制造方法，所述制造方法具备如下工序：导电性层形成工序，在金属多孔体上形成包含碳皮膜层的导电性层；和拒水层形成工序，在形成有导电性层的金属多孔体上形成拒水层。拒水层形成工序具备如下工序：浸渍工序，在金属多孔体上涂敷含有构成拒水层的氟树脂的溶液；热处理工序，将涂敷有溶液的金属多孔体以溶液中所含且不构成拒水层的挥发性成分的蒸发温度以上、并且低于导电性层的破坏温度的条件进行热处理，形成由氟树脂构成的拒水层。

技术领域

本发明涉及燃料电池用金属制气体扩散层及其制造方法。

背景技术

作为燃料电池的气体扩散层，提出了形成有用于提高电子电导率的导电性层和用于赋予拒水性的拒水层的金属多孔体(例如参照专利文献1。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-302610号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，导电性层包含金、铂等贵金属，难以降低成本。另一方面，拒水层的形成必须在导电性层的形成后实施，并且需要高温的热处理。此处，应用低成本的碳皮膜层作为导电性层时，存在由于用于形成拒水层的高温的热处理而使碳皮膜层被破坏，电子电导率降低的问题。

本发明是为了解决伴随上述现有技术的问题而作出的，目的在于，提供具有良好的电子电导率和拒水性、且低成本的燃料电池用金属制气体扩散层及其制造方法。

用于解决问题的方案

用于达成上述目的的本发明的一个方式为：

配置于高分子电解质膜和分隔件之间的包含金属多孔体的燃料电池用金属制气体扩散层的制造方法，所述制造方法具备如下工序：工序(A)，在前述金属多孔体上形成包含碳皮膜层的导电性层；和工序(B)，在形成有前述导电性层的前述金属多孔体上形成拒水层。前述工序(B)具备如下工序：工序(B1)，在前述金属多孔体上涂敷含有构成前述拒水层的氟树脂的溶液；工序(B2)，将涂敷有前述溶液的前述金属多孔体以前述溶液中所含且不构成前述拒水层的挥发性成分的蒸发温度以上、并且低于前述导电性层的破坏温度的条件进行热处理，形成由前述氟树脂构成的前述拒水层。

用于达成上述目的的本发明的其他方式为一种燃料电池用金属制气体扩散层，其是通过前述燃料电池用金属制气体扩散层的制造方法而制造的。

发明的效果

根据本发明，导电性层包含碳皮膜层，因此与包含金、铂等贵金属的导电性层相比，可以廉价地形成。另外，热处理温度低于导电性层的破坏温度，因此形成拒水层时可以抑制导电性层的破坏。即，可以维持通过形成导电性层而赋予的良好的电子电导率、且赋予良好的拒水性。因此，可以提供具有良好的电子电导率和拒水性、且低成本的燃料电池用金属制气体扩散层及其制造方法。

本发明的进一步的其他目的、特征和特质通过参照以下的说明和附图中示例的优选的实施方式而清楚揭示。

附图说明

图1为用于说明本发明的实施方式的燃料电池的立体分解图。

图2为用于说明图1所示的单电池的截面图。

图3为用于说明图2所示的金属制气体扩散层的俯视图。

图4为用于说明本发明的实施方式的金属制气体扩散层的制造方法的流程图。