[发明专利]用于燃料电池组的金属制构件

说明书

本发明提供一种用于燃料电池组的金属制构件。在燃料电池组中以通电为目的而使用的金属制通电功能构件在金属基材的表面具备导电性的无机膜。具有导电性的无机材料的薄膜在膜中以20％以上的重量比分散地含有碳系导电材料。该金属制通电功能构件用于燃料电池组时，能够减小接触电阻值，并发挥高耐蚀性，该燃料电池组将通过阳极和阴极这两电极夹持具有质子传导性的电解质膜的发电单电池层叠而成。

本申请主张在2017年4月21日提出的日本专利申请2017-084291的优先权，该日本专利申请的内容作为参照而包含于本申请。

技术领域

本说明书公开了用于燃料电池组的金属制构件。

背景技术

燃料电池通过层叠多个发电单电池而成，所述发电单电池利用阳极电极和阴极电极夹持具有质子传导性的电解质膜而成。在各发电单电池设有将相邻的发电单电池间分离的分隔件、形成气体流路的流路板。上述分隔件、流路板需要使发电单电池发电的电力流动，有时被称为金属制通电功能部件。金属制通电功能部件从强度确保、导电性确保方面出发而由金属制的基材(以下，称为金属基材)形成。这样的金属制通电功能构件也需要耐蚀性，因此例如日本特开2007-266014号公报那样提出了利用通过包含导电材料而具有导电性的树脂膜将金属基材表面覆盖的分隔件。

上述专利公报中记载的分隔件由于构成树脂膜的树脂自身为非导电性，因此树脂膜自身的导电性依赖于树脂膜中的导电材料的含有状况。例如，如果由导电材料彼此的接触产生的导电路径不充分，则由于在非导电性的树脂中无法弥补导电路径的缺损部位的导电性，因此作为分隔件整体而导电性可能会下降。在金属制的流路板中，也是在形成了气体流路的基础上与分隔件同样地发挥通电功能，因此是同样的。由此，要求能确保在表面具备覆盖层的金属制通电功能构件的导电性。

发明内容

本说明书公开了以下的方式。

(1)根据本公开的一方式，提供一种用于燃料电池组的金属制通电功能构件。该用于燃料电池组的金属制通电功能构件在燃料电池组中以通电为目的而使用。该金属制通电功能构件具备导电性的金属基材和覆盖该金属基材的表面的无机膜，该无机膜是具有导电性的无机材料的薄膜，在膜中以20％以上的重量比浓度分散地含有碳系导电材料。

根据该方式的燃料电池组使用的金属制电功能构件，通过确保在膜中分散地含有的碳系导电材料的重量比浓度，能够充分地减小金属制通电构件的接触电阻值。这可考虑是因为，通过碳系导电材料彼此的接触，能充分地确保无机膜的导电路的缘故。而且，分散/含有碳系导电材料的无机膜自身也具有导电性，因此能够使金属制通电功能构件的导电性更可靠。

(2)在上述的方式中，可以是，所述无机膜以50nm以上的厚度覆盖所述金属基材的表面。这样的话，通过无机膜的厚度确保，能够更可靠地保证金属基材的表面的耐蚀性。

(3)在上述的方式中，可以是，所述无机膜是所述无机材料的结晶性的薄膜。这样的话，无机膜中的间隙的大部分可比腐蚀液的分子小，因此能够抑制腐蚀液引起的侵蚀。

(4)在上述的任一方式中，可以是，所述无机膜以50％以下的重量比含有所述碳系导电材料。这样的话，通过碳系导电材料的使用量限制而能够降低材料成本，并能够进一步确保碳系导电材料彼此的接触产生的导电路。

(5)在上述的任一方式中，可以是，所述无机膜以500nm以下的厚度覆盖所述金属基材的表面。这样的话，能够限制无机材料的使用量，能够降低材料成本。

本公开的技术能够以各种形态实现。例如，能够以燃料电池用的金属制通电功能构件的制造方法或燃料电池的方式实现。

通过本公开的技术，在无机膜内能够容易形成将表面与金属基材连结的导电路径。

附图说明

图1是表示适用实施方式的燃料电池的结构的概略立体图。