[发明专利]燃料电池用隔板的制造方法在审
申请号: | 201910450816.7 | 申请日: | 2019-05-28 |
公开(公告)号: | CN110544778A | 公开(公告)日: | 2019-12-06 |
发明(设计)人: | 平野雅挥 | 申请(专利权)人: | 丰田自动车株式会社 |
主分类号: | H01M8/0206 | 分类号: | H01M8/0206;B21D22/20 |
代理公司: | 11227 北京集佳知识产权代理有限公司 | 代理人: | 李洋;王培超<国际申请>=<国际公布>= |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 金属基材 隔板 燃料电池 拉伸 薄板状 算术平均粗糙度 表面粗糙化 接触电阻 塑性变形 制造 | ||
本发明提供一种燃料电池用隔板的制造方法,使成为燃料电池用隔板的薄板状的金属基材的表面简单地进行表面粗糙化,从而减少接触电阻。在从薄板状的金属基材(2)制造燃料电池用隔板的方法中,通过将金属基材(2)朝至少一个方向拉伸而使其塑性变形,从而相对于拉伸前的金属基材(2)的表面,增大拉伸后的金属基材(2)的表面的算术平均粗糙度(Ra)。
技术领域
本发明涉及从薄板状的金属基材制造燃料电池用隔板的制造方法。
背景技术
使用电解质膜的固体高分子型燃料电池能够进行低温下的工作,并且能够实现小型轻型化,因此正被研究用于汽车等移动体。特别是,对于搭载有固体高分子型燃料电池的燃料电池汽车而言,作为生态汽车而提升了社会性的关注。
在这样的固体高分子型燃料电池,层叠有多个作为基本单位的单元(单电池)。单元具有:在两侧配置有一对气体扩散层的膜电极接合体、和夹持它们的一对隔板。膜电极接合体具有在作为离子交换膜的电解质膜的两侧配置了阳极侧的电极以及阴极侧的电极的构造。
隔板是以导电性、不透气性等优良的金属为基材的板状的部件,其一面侧与膜电极接合体接触,另一面侧与邻接的另一隔板的另一面侧接触。这样的隔板是使各单元分离并承担单元间的通电的部件。因此,隔板与和它接触的配对部件的接触电阻的减少是比较重要的。
鉴于这一点,例如在专利文献1中提出了如下技术:通过对隔板用的由不锈钢构成的金属基材进行蚀刻处理,从而使金属基材的表面粗糙化。由此,将表面粗糙化了的金属基材加工成隔板,增加和与它接触的配对部件的接触面积,因此能够减少它们的接触电阻。除此之外,也已知通过对隔板用的金属基材的表面进行喷砂处理,从而使金属基材的表面粗糙化的方法。
专利文献1:日本特开2011-38166号公报
然而,若进行专利文献1所记载的蚀刻处理,则会产生大量的废液,需要花费废液处理的工时。另外,在喷砂处理中,从投射枪向金属基材的表面均匀地投射研磨剂,因此其作业比较繁琐。
发明内容
本发明是鉴于上述点而提出的,其提供一种燃料电池用隔板的制造方法,能够使成为燃料电池用隔板的薄板状的金属基材的表面简单地进行表面粗糙化,从而减少接触电阻。
为了解决上述课题,本发明所涉及的燃料电池用隔板的制造方法从薄板状的金属基材制造燃料电池用隔板,其特征在于,通过将上述金属基材朝至少一个方向拉伸而使其塑性变形,从而相对于拉伸前的上述金属基材的表面,增大拉伸后的上述金属基材的表面的算术平均粗糙度Ra。
根据本发明,通过如上述那样使算术平均粗糙度Ra增大,从而与拉伸前相比,在拉伸后的金属基材的表面,凸部的比例增加。因此,与拉伸前相比,拉伸后的金属基材和与它接触的配对部件的接触面积率增加。因此,若通过冲压加工而将该金属基材成型为隔板,则能够减少隔板与配对部件的接触电阻。另外,仅通过将作为隔板的金属基材朝至少一个方向拉伸,就能够简单地使隔板的表面的算术平均粗糙度Ra增大。
作为更优选的方式,在燃料电池用隔板的制造方法中,优选在利用拉伸后的上述金属基材夹着压敏纸,并在面压1MPa的条件下进行了挤压时,在将上述压敏纸被挤压的面积作为上述金属基材的接触面积的情况下,以使上述接触面积的面积率在10.0%以上的方式,进行上述金属基材的拉伸。根据该方式,以成为这样的范围的面积率的方式对金属基材进行拉伸,从而能够有效地减少从拉伸后的金属基材加工成的隔板与配对部件的接触电阻。
另外,作为更优选的方式,在燃料电池用隔板的制造方法中,优选上述金属基材的金属为钛,拉伸前的上述金属基材的厚度为100μm以下,以使沿着拉伸方向的拉伸后的上述金属基材的长度相对于拉伸前的上述金属基材的长度增大20%以上的方式,进行上述金属基材的拉伸。
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