[发明专利]燃料电池用的隔板

说明书

一种通过提高在钛基材的表面中的与发电部接触的表面形成的导电性碳膜的紧贴力而使燃料电池的使用环境下的耐腐蚀性提高，从而能够抑制与发电部接触的接触电阻的上升的燃料电池用隔板的制造方法。该燃料电池用的隔板(3)具有以划分包括燃料电池(10)的电极(6)的发电部(2、2)彼此的方式与发电部(2)接触的接触部分(31)，在接触部分形成导电性碳膜(3e)。首先，作为隔板的基材而准备钛基材(3A)，该钛基材具有与接触部分的形状对应地形成的多个凸部(31A)、和形成于凸部彼此之间的气体流路用的凹部(21A)。接下来，在使碳片(9)与凸部接触的状态下，以使碳片的碳在凸部扩散的方式对钛基材进行热处理。

技术领域

本发明涉及以划分包括燃料电池的电极的发电部彼此的方式与发电部接触的燃料电池用的隔板的制造方法。

背景技术

一直以来，对于燃料电池而言，将包括在固体高分子电解质膜的两面形成有一对电极的膜电极接合体的发电部作为单电池，发电部通过形成有作为燃料气体的氢气以及空气等氧化剂气体等的气体流路的隔板来划分。燃料电池借助隔板使多个单电池重叠从而构成电池组。这样的燃料电池用的隔板担负使电池组内产生的电流在相邻的电池流动的作用，因此谋求较高的导电性以及导电耐久性。

作为这样的燃料电池用的隔板的制造方法，例如，专利文献1以及2提出有：在形成有气体流路的钛基材的表面中的与发电部接触的表面使非晶碳等导电性碳膜成膜的燃料电池用的隔板的制造方法。

专利文献1：日本特开2013-155406号公报

专利文献2：日本专利第4825894号公报

然而，对于通过专利文献1以及2所示的制造方法获得的隔板而言，有可能存在钛基材与导电性碳膜的紧贴力较弱的区域。该紧贴力较弱的区域在燃料电池的使用环境下，钛基材与导电性碳膜的界面容易氧化，存在隔板与发电部的接触电阻上升的担忧。

发明内容

本发明是基于这样的点而完成的，提供通过提高在钛基材的表面中的与发电部接触的表面形成的导电性碳膜的紧贴力来提高燃料电池的使用环境下的耐腐蚀性的燃料电池用的隔板的制造方法。

鉴于上述课题，本发明的燃料电池用的隔板的制造方法是具有与包括燃料电池的电极的发电部接触的接触部分，以便将所述发电部彼此划分，并在上述接触部分使导电性碳膜成膜的燃料电池用的隔板的制造方法，其特征在于，包括：准备工序，在该工序中，作为上述隔板的基材而准备钛基材，该钛基材具有与上述接触部分的形状对应地形成的多个凸部、和形成于该凸部彼此之间的气体流路用的凹部；和热处理工序，在该工序中，在使碳片与上述凸部接触的状态下，以使上述碳片的碳向上述凸部扩散的方式对上述钛基材进行热处理。

根据本发明，通过在使碳片与钛基材的至少凸部接触的状态下进行热处理，从而能够在钛基材的接触部分的表面，使碳片的碳向钛基材的母材扩散。由此，能够以均匀地覆盖钛基材的母材的表面的方式形成碳化钛层。

这样，通过在凸部的母材的表面形成碳化钛层，从而在后面的工序中，能够在碳化钛层的表面使导电性碳膜成膜，能够获得提高了钛基材的凸部与导电性碳膜的紧贴力的接触部分。特别是，在本实施方式中，碳片具有挠性，因此能够使碳片简单地沿着钛基材的表面中的凸部的表面，在该状态下进行热处理。由此，能够更均匀地形成均匀的碳化钛层。

作为更优选的方式，包括：在上述热处理工序后的上述凸部使上述导电性碳膜成膜的成膜工序。根据该方式，通过接触部分的碳化钛层的碳与导电性碳膜的碳的结合，能够提高碳化钛层与导电性碳膜的紧贴力。特别是，若通过等离子体CVD使导电性碳膜成膜，则能够进一步提高碳化钛层的碳与导电性碳膜的碳的结合力。