[发明专利]燃料电池用隔离件及燃料电池

说明书

本发明的目的在于提供一种燃料电池用隔离件，该燃料电池用隔离件由于具有氧化锡膜所以具有低接触电阻，而且具有优异的耐腐蚀性。本实施方式是一种燃料电池用隔离件的制造方法，是制造包含不锈钢基材的燃料电池用隔离件的方法，包括如下工序：在不锈钢基材的表面形成氧化锡膜的形成工序，以及使磷酸或磷酸盐至少附着于所述氧化锡膜的缺陷部的附着工序。

技术领域

本发明涉及燃料电池用隔离件及使用该燃料电池用隔离件的燃料电池。

背景技术

固体高分子型燃料电池的燃料电池单元具备由离子透过性的电解质膜以及夹持该电解质膜的阳极侧催化剂层(电极层)和阴极侧催化剂层(电极层)构成的膜电极接合体(MEA：Membrane Electrode Assembly)。在膜电极接合体的两侧形成有用于提供燃料气体或氧化剂气体并且收集通过电化学反应而产生的电的气体扩散层(GDL：Gas DiffusionLayer)。在两侧配置有GDL的膜电极接合体被称为MEGA(Membrane ElectrodeGasDiffusion Layer Assembly)，MEGA被一对隔离件夹持。此处，MEGA为燃料电池的发电部，没有气体扩散层时，膜电极接合体成为燃料电池的发电部。

例如，作为这样的燃料电池用隔离件，在专利文献1中提出了以下所示的隔离件。该隔离件包含由金属陶瓷构成的基体以及以基体的阴极气体对应面不与阴极气体接触的方式被覆的金属氧化物的保护膜，所述金属陶瓷由含有铬的耐热金属和陶瓷构成。进而，在专利文献1中，作为该金属氧化物的一个例子，例示有氧化锡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平08－185870号公报

发明内容

根据专利文献1的燃料电池用隔离件，认为通过利用金属氧化物的保护膜来抑制铬向阴极的扩散，从而能够抑制燃料电池的发电性能的降低。另外，认为由于氧化锡具有较高的导电性，因此，能够降低接触电阻。然而，在基材上形成氧化锡作为金属氧化物的保护膜时，有时在氧化锡膜中产生缺陷部(例如未形成氧化锡膜的凹部等)。在氧化锡膜的缺陷部，由于不锈钢基材露出等理由，有可能在腐蚀环境下发生腐蚀。特别是如果来自固体电解质膜(例如全氟磺酸系聚合物)等的氟化物离子与该缺陷部接触，则氟化物离子与不锈钢基材中所含的Fe等金属形成配合物，导致基材中的金属溶出。如果Fe等金属溶出，则发生点蚀。另外，溶出的金属的氧化物(绝缘性)附着于氧化锡膜的表面，其结果，隔离件的导电性降低。进而，如果Fe等金属溶出，则Fe离子等金属离子成为催化剂而产生过氧化氢(芬顿反应)，固体电解质膜有可能分解。如果固体电解质膜分解，则燃料电池的发电性能当然会降低。

因此，本发明的目的在于提供一种燃料电池用隔离件，该燃料电池用隔离件由于具有氧化锡膜所以具有低接触电阻，而且具有优异的耐腐蚀性。

本实施方式的方式如下。

(1)一种燃料电池用隔离件的制造方法，是包含不锈钢基材的燃料电池用隔离件的制造方法，包括如下工序：

在不锈钢基材的表面形成氧化锡膜的形成工序，以及

使磷酸或磷酸盐至少附着于所述氧化锡膜的缺陷部的附着工序。

(2)根据(1)所述的燃料电池用隔离件的制造方法，其中，所述磷酸盐为无机磷酸盐。

(3)根据(2)所述的燃料电池用隔离件的制造方法，其中，所述无机磷酸盐为正磷酸盐。

(4)根据(1)～(3)中任一项所述的燃料电池用隔离件的制造方法，其中，所述附着工序包括：使形成有所述氧化锡膜的不锈钢基材与含有所述磷酸或磷酸盐的溶液接触的工序，以及在所述接触后，使所述不锈钢基材干燥的工序。