[发明专利]隔板制造方法以及隔板有效

专利信息
申请号: 200780008314.4 申请日: 2007-02-22
公开(公告)号: CN101401239A 公开(公告)日: 2009-04-01
发明(设计)人: 渡边祐介;饭冢和孝 申请(专利权)人: 丰田自动车株式会社
主分类号: H01M8/02 分类号: H01M8/02;H01M8/10
代理公司: 北京市中咨律师事务所 代理人: 段承恩;田 欣
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 隔板 制造 方法 以及
【说明书】:

技术领域

发明涉及形成燃料电池的单元电池间的隔壁的隔板及其制造方法。 

背景技术

一直以来,在车辆和其它的领域中均在利用燃料电池。固体高分子型燃料电池(以下称为“燃料电池”),是以将由燃料极和空气极这两片电极夹着由固体高分子膜制成的电解质膜的接合体(膜电极组件;MEA:Membrane Electrode Assembly),再由两片隔板夹持而成的电池为最小单元,将该电池多个重叠,制成燃料电池组(FC组),来获得高压电压。 

在此,燃料电池的隔板由SUS等金属材料制成。用于提高该由金属制成的隔板的耐腐蚀性的技术一直以来已提出了许多方案。例如,日本特开2002-25574号公报和日本特开2005-158441号公报,曾公开了利用耐腐蚀性优异的树脂或薄膜被覆隔板的歧管周边的技术。歧管是在隔板上形成的开口部,燃料气体、空气、水分等通过该歧管。 

然而,通常隔板的表面被化学上为惰性的钝态被膜覆盖,与树脂等的结合力弱。因此,有时受到在电池堆叠时产生的应力、因燃料电池使用时的热而膨胀时产生的应力,树脂层等剥离。另外,毕竟隔板的表面润湿性差,因此在树脂涂料为水溶性的场合,不能够将该树脂涂料均匀地涂布在隔板表面,还存在不能够形成适宜的树脂层的问题。 

日本特开2002-243408号公报,曾记载了由树脂被覆在隔板的中央形成的燃料气体流路上不与电极接触的部位时,使树脂侧具有OH基由此使其与隔板的结合性提高的方案。另外,日本特开2003-272655号公报曾公开了为了提高燃料气体流路的性能,而使隔板浸渍在酸性浴中实施钝化处理的技术。然而,这些技术均以燃料气体流路的品质、功能提高为目的,难以用于隔板上的气体流路以外的部位的品质、功能的提高。 

即,现有技术难以对隔板的气体流路以外的部位有效地提高耐腐蚀性等,其结果难以提高燃料电池本身的品质。 

因此,本发明目的在于提供一种能够进一步提高燃料电池品质的隔板及其制造方法。 

发明内容

本发明的隔板制造方法,是形成燃料电池的单元电池间的隔壁的隔板的制造方法,其特征在于,至少对隔板基材上的待设置树脂层的树脂涂敷部位实施析出与该树脂的构成原子的亲合性高的氢氧化物或氧化物的基底处理之后,设置树脂层。 

在优选的方式中,树脂涂敷部位是流体可通过的开口部周边。在另外的优选方式中,树脂涂敷部位为与相邻的隔板的粘接部位即密封线。 

在树脂层由含NH基树脂形成的场合,基底处理优选是使隔板基材的表面析出氢氧化物的处理。该情况下,基底处理,优选是使OH基与隔板基材表面的金属原子共价键合的处理。在树脂层由含OH基树脂形成的场合,基底处理优选是使氧原子与隔板基材表面的金属原子共价键合的处理。 

在此,优选基底处理只对树脂涂敷部位实施。为此,优选:基底处理在对隔板基材上的树脂涂敷部位以外的部位实施了阻碍基底处理的掩蔽的状态下实施,作为另外的方式,优选在实施了基底处理之后,除去在树脂涂敷部位以外的部位施加的基底层。 

再者,优选树脂层通过电沉积涂装而形成。另外,优选树脂为水溶性树脂。 

作为另外的本发明的隔板,是形成燃料电池的单元电池间的隔壁的隔板,其特征在于,在隔板基材上除了气体流路以外的部分设有保护上述隔板基材的树脂层,在上述隔板基材与上述树脂层之间,与上述隔板基材的表面原子直接化学键合的OH基或氧还与上述树脂的构成原子直接化学键合。 

根据本发明,由于在待形成树脂层的树脂涂敷部位实施提高该树脂与隔板基材的结合力的基底处理,因此难以发生树脂层的剥离,能够长期地维持隔板的耐腐蚀性。其结果能够进一步提高燃料电池的品质。 

附图说明

图1是表示燃料电池构成的示意图。 

图2是隔板的俯视图。 

图3是表示基底处理前的隔板与树脂的结合状态的示意图。 

图4是表示基底处理后的隔板与树脂的结合状态的示意图。 

图5是表示基底处理完的隔板与树脂的其他结合状态的示意图。 

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先,参照图1对固体高分子型燃料电池的构成进行说明。固体高分子型燃料电池10,是以将由燃料极14和空气极16这两片电极夹着由固体高分子膜制成的电解质膜12的接合体(MEA:Membrane Electrode Assembly)再由两片隔板20夹持而成的电池为最小单元,通常将该电池多个重叠,制成燃料电池组(FC组),来获得高压电压。 

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