[发明专利]燃料电池用隔板和燃料电池

说明书

本发明涉及燃料电池用隔板和燃料电池。本公开内容的目的在于提供一种燃料电池用隔板，所述燃料电池用隔板具有低接触电阻，且在氟化物离子的存在下等高腐蚀环境下的耐蚀性优异。本实施方式是一种燃料电池用隔板，具备金属基材、和配置于所述金属基材的表面的氧化锡覆膜，所述氧化锡覆膜是包含锆的氧化锡，锆相对于锡的元素比(Zr/Sn)为0.10～0.70的范围。

技术领域

本公开内容涉及燃料电池用隔板和使用所述燃料电池用隔板的燃料电池。

背景技术

固体高分子型燃料电池的燃料电池单体(燃料電池セル)具备膜电极组件(MEA：Membrane Electrode Assembly)，所述膜电极组件包含离子透过性的电解质膜、以及夹持该电解质膜的负极(アノード)侧催化剂层(电极层)和正极(カソード)侧催化剂层(电极层)。在膜电极组件的两侧，形成有气体扩散层(GDL：Gas Diffusion Layer)，所述气体扩散层用于提供燃料气体或氧化剂气体并且将通过电化学反应而生成的电进行集电。在两侧配置有GDL的膜电极组件称为MEGA(Membrane ElectrodeGas Diffusion Layer Assembly，膜电极与气体扩散层组件)，MEGA被一对隔板夹持。此处，MEGA是燃料电池的发电部，在没有气体扩散层的情况下，膜电极组件成为燃料电池的发电部。

例如，作为这样的燃料电池用隔板，在专利文献1中，提出了以下所示的隔板。此隔板包含：由包含含有铬的耐热金属和陶瓷的金属陶瓷构成的基体、和包覆基体的正极气体对应面使得基体的正极气体对应面不与正极气体接触的金属氧化物保护膜。此外，在专利文献1中，作为此金属氧化物的一个例子，例示出氧化锡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平08-185870号公报

发明内容

发明所要解决的课题

根据专利文献1所涉及的燃料电池用隔板，通过利用金属氧化物的保护膜抑制铬向正极的扩散，能够抑制燃料电池的发电性能的降低。另外，氧化锡具有相对高的导电性，因而能够降低接触电阻。但是，在使用氧化锡作为金属氧化物的保护膜的情况下，氧化锡会使氟化物离子透过，因而透过了氧化锡膜的氟化物离子与基体中的Fe等金属形成络合物，导致基体中的金属溶出。Fe等金属溶出时，存在Fe离子等金属离子变为催化剂而产生过氧化氢(芬顿反应)、并且固体电解质膜分解的可能性。固体电解质膜发生分解时，当然地燃料电池的发电性能降低。

另外，在燃料电池中，氟化物离子例如由包含全氟磺酸系聚合物那样的氟系电解质树脂等的固体电解质膜产生。因此，例如，由于氟化物离子而导致Fe从基体溶出时，Fe离子变为催化剂而产生过氧化氢，由于此过氧化氢而导致氟系电解质树脂的固体电解质膜进一步分解。氟系电解质树脂的固体电解质膜发生分解时，存在进一步产生氟化物离子、因而进一步推进腐蚀的问题。

因此，本公开内容的目的在于提供一种燃料电池用隔板，其具有低接触电阻，且在氟化物离子的存在下等高腐蚀环境下的耐蚀性优异。

用于解决课题的手段

本实施方式的方式例，如以下那样。

(1)一种燃料电池用隔板，具备金属基材、和配置于所述金属基材的表面的氧化锡覆膜，

所述氧化锡覆膜是包含锆的氧化锡，

锆相对于锡的元素比(Zr/Sn)为0.10～0.70的范围。

(2)根据(1)所述的燃料电池用隔板，其中，所述锆在氧化锡覆膜中的含量为3.0原子％以上且16.0原子％以下。

(3)一种燃料电池，具备根据(1)或(2)所述的燃料电池用隔板。

(4)根据(3)所述的燃料电池，还具备固体电解质膜。