[发明专利]燃料电池用隔板及其制造方法

说明书

本发明涉及燃料电池用隔板及其制造方法。本发明的目的是提供即使在氟化物离子存在的环境下耐腐蚀性也高的燃料电池用隔板。一种燃料电池用隔板1，具备：金属基材10、设置于金属基材10的表面的氧化锡膜11、和至少设置于在氧化锡膜11中存在的缺陷13处露出的金属基材10的表面上的导电性高分子膜12。

技术领域

本发明涉及燃料电池用隔板及其制造方法。

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MEA的两侧通常形成有用于提供燃料气体或氧化剂气体并且对因电化学反应而产生的电进行集电的气体扩散层(GDL：Gas Diffusion Layer)。在两侧配置有GDL的膜电极组件被称为MEGA(膜电极气体扩散层组件，Membrane ElectrodeGas Diffusion LayerAssembly)，MEGA被一对隔板夹持。

对于固体高分子型燃料电池的隔板而言，为了将燃料气体和氧化气体在完全分离的状态下向电极供给，要求高度的不透气性，另外，为了提高发电效率，需要具有高的导电性。此外，要求具有优良的耐腐蚀性。

作为现有的隔板的例子，在(专利文献1)中公开了一种固体电解质型燃料电池用隔板，其包含隔板基体和金属氧化物的保护膜(诸如掺杂Sb的氧化锡等)，所述隔板基体由含有耐热金属和陶瓷的金属陶瓷构成，所述耐热金属含有包含5％以上铬的合金，所述保护膜设置于该基体的正极气体对应面使得其不与正极气体直接接触。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-185870号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明人发现，在上述(专利文献1)的隔板的氧化锡膜中，存在微细的缺陷，由于该缺陷导致基材的腐蚀推进。即了解到，使用SUS等金属基材作为隔板的基材的情况下，含有来源于Nafion(注册商标)等氟类高分子电解质膜的氟化物离子的液体渗透至氧化锡膜的缺陷处，可能使SUS基材的Fe溶出。溶出的Fe成为催化剂而产生过氧化氢(芬顿反应)，由此有可能导致MEGA电解质膜的Nafion发生分解、燃料电池的发电性能降低。

因此，本发明的目的在于提供一种即使在氟化物离子存在的环境下耐腐蚀性也高的燃料电池用隔板及其制造方法。

用于解决问题的手段

本发明人发现，对于金属基材被氧化锡膜包覆的燃料电池用隔板而言，通过在氧化锡膜的缺陷处露出的金属基材上形成导电性高分子膜可解决上述问题，从而完成了发明。即，本发明的主旨如下所述。

(1)一种燃料电池用隔板，具备：金属基材、设置于上述金属基材的表面的氧化锡膜、和至少设置于在上述氧化锡膜中存在的缺陷处露出的上述金属基材的表面上的导电性高分子膜。

(2)如上述(1)所述的燃料电池用隔板，其中，上述导电性高分子膜含有聚乙撑二氧噻吩。

(3)如上述(1)或(2)所述的燃料电池用隔板，其中，表面硫浓度为2原子％以上。

(4)一种燃料电池用隔板的制造方法，具备：

准备在表面设置有氧化锡膜的金属基材的工序；

在上述金属基材的表面涂布导电性高分子或其前体的溶液的工序；和

使上述溶液对在上述氧化锡膜中存在的缺陷进行浸渍、然后使上述溶液干燥的工序。