[发明专利]燃料电池端子板、这种板的制造方法及包含这种板的燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及：一种燃料电池端子板，所述燃料电池端子板用于收集由燃料电池通过氢与氧之间的电化学反应生成的电力；用于制造这种板的方法；以及包含这种板的燃料电池。

背景技术

当在燃料电池中通过氢与氧之间的电化学反应生成电力时不可避免地产生水。在固体电解质膜式燃料电池的情况下，因为电解质膜需要保持潮湿，所以燃料气体常常与水蒸气一起供应至燃料电池。此外，为了将燃料电池的温度维持于用于电化学反应的适当温度，冷却剂循环经过燃料电池。因此，在作为燃料电池的电力生成元件的每个燃料电池单元中，将燃料电池与相邻的燃料电池单元隔开的隔离件在由燃料电池的电力生成所产生的电势被施加于此的情况下可能接触通过电化学反应所产生的水以及包含在气体中的水。因此，隔离件需要兼具高的耐蚀性和低的接触电阻。此外，除了在施加上述电势的情况下抵抗水的接触电阻之外，隔离件需要抵抗溶解在所产生的水以及气体中的水中的腐蚀元素的高的耐蚀性。为此，在日本专利申请公开No.2001-345109(JP-A-2001-345109)中所描述的燃料电池的隔离件的表面应用有兼具高的耐蚀性和低的接触电阻的镀金层。

每个燃料电池单元所生成的电力经由设置在燃料电池堆两端的导电端子板来收集，然后被输出，所述燃料电池堆由彼此叠置的多个燃料电池单元组成。因为端子板收集所生成的电力并且还用作为燃料气体和冷却剂经由其而分配至各燃料电池单元以及从各燃料电池单元排出的部分，端子板的耐蚀性需要与隔离件的耐蚀性一样高，并且端子板的接触电阻需要与隔离件的接触电阻一样低。

由于被用于收集所生成的电力，端子板暴露于大电势差中，所以要求用于端子板的量度不同于用于隔离件的量度。例如，为了防止端子板与冷却剂以及被分配到各燃料电池单元以及从各燃料电池单元排出的气体中的水接触，在位于燃料电池堆端部处的燃料电池单元与相应的端子板之间设置导电密封板。尽管这种密封板的使用增加了接触电阻并因此略微减少了燃料电池堆的电力输出，但是常常被给予较高的优先权以保证高的耐蚀性。例如，每个端子板的高的耐蚀性和低的接触电阻都能够通过为每个端子板的整个表面镀金来实现。但是，对于这种情形，因为金很昂贵，所以需要节约用于这种镀覆的金量。

发明内容

本发明提供了涉及端子板的技术，所述端子板具有覆层，所述覆层具有低电阻和高耐蚀性(例如，镀金层)并且能够由少量用于所述覆层的材料形成。

本发明的第一方面涉及一种端子板，端子板接合于燃料电池以收集由燃料电池生成的电力，燃料电池通过氢与氧之间的电化学反应来生成电力。端子板具有：导电板；以及覆层，覆层具有低的电阻和高的耐蚀性，覆层形成于板经由其接合于燃料电池的板的表面上。覆层的表面是平的。覆层在面对燃料电池的电极区域的面对电极区域的厚度不同于覆层在围绕面对电极区域的外围区域的厚度，并且，覆层在外围区域的厚度大于覆层在面对电极区域的厚度收集。

上述端子板可以形成为使得板在面对电极区域的厚度与板在外围区域的厚度不同；并且，板在外围区域的厚度小于板在面对电极区域的厚度。

上述端子板可以形成为使得覆层的厚度根据板的厚度来设定，从而使端子板的厚度均匀。

上述端子板可以形成为使得覆层在面对电极区域的厚度为大约0.5μm至4μm，并且覆层在外围区域的厚度为大约5μm至15μm。

上述端子板通过形成于所述板上的所述覆层结合于所述燃料电池。所述覆层的表面是平的并且所述覆层具有低的电阻和高的耐蚀性。所述覆层可以通过例如镀金而容易地形成。所述覆层的厚度不一致。即，所述覆层的位于面对所述燃料电池的电极区域的面对电极区域中的厚度不同于所述覆层的位于围绕所述面对电极区域的外围区域中的厚度。所述覆层的位于外围区域中的厚度大于所述覆层的位于所述面对电极区域中的厚度。

尽管位于面对电极区域中的覆层与燃料电池接触，但是分配到燃料电池以及从燃料电池排出的燃料气体和冷却剂不直接接触位于面对电极区域中的覆层。因此，尽管位于面对电极区域中的覆层需要减小端子板与燃料电池之间的接触电阻，但是不需要具有高的耐蚀性，即，不需要被制造地较厚。如此，即使覆层在面对电极区域中是薄的，只要能够充分降低接触电阻也不会导致任何问题。