CN104428934B - 燃料电池用隔板、燃料电池单元、燃料电池堆和燃料电池用隔板的制造方法 - Google Patents

燃料电池用隔板、燃料电池单元、燃料电池堆和燃料电池用隔板的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种燃料电池用隔板，该燃料电池用隔板包括：基材；基底合金层，其形成在所述基材上；以及金镀层，其形成在所述基底合金层上，该燃料电池用隔板的特征在于，所述基底合金层为M1－M2－M3合金(其中，M1是从Ni、Fe、Co、Cu、Zn和Sn中选择出的至少一种元素，M2是从Pd、Re、Pt、Rh、Ag和Ru中选择出的至少一种元素，M3是从P和B中选择出的至少一种元素。)。

Description

燃料电池用隔板、燃料电池单元、燃料电池堆和燃料电池用隔 板的制造方法
技术领域
本发明涉及燃料电池用隔板、燃料电池单元、燃料电池堆和燃料电池用隔板的制造方法。
背景技术
燃料电池用隔板被用作构成燃料电池堆的燃料电池单元的构件，具有经由气体流路向电极供给燃料气体、空气的功能以及使在电极产生的电子汇聚的功能。以往，作为这样的燃料电池用隔板，使用了在碳板形成气体流路而成的燃料电池用隔板。
然而，在使用碳板作为构成燃料电池用隔板的材料的情况下，存在材料成本较高、加工成本较高这样的问题。因此，期望代替碳板，使用材料成本较低、能够通过高速冲压加工廉价地形成气体流路的铝、不锈钢或钛合金等金属。
对此，例如，在专利文献1中公开了如下燃料电池用隔板，该燃料电池用隔板是使用金属基材作为燃料电池用隔板的母材并通过电解镀在金属基材上形成由规定元素构成的第一层和金镀层而成的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001－351642号公报
发明内容
发明要解决的问题
一方面，在像所述专利文献1那样地制造燃料电池用隔板时，在通过电解镀形成金镀层的情况下，需要经过以下的制造工艺。即，首先，作为第1制造工艺，能够列举出这样的方法：通过电解镀在金属基材上形成金镀层，之后，通过冲压加工形成气体流路。或者，作为第2制造工艺，能够列举出这样的方法：通过冲压加工在金属基材上形成气体流路，之后，通过电解镀在金属基材上形成金镀层。然而，在所述第1制造工艺中，在通过电解镀形成金镀层之后，通过冲压加工形成气体流路，因此存在这样的问题：在冲压加工时产生的应力的作用下在金镀层上产生裂纹。此外，在所述第2制造工艺中，对存在凹凸的气体流路部分实施电解镀，因此存在这样的问题：金镀层的析出不均匀，产生未形成金镀层的部分。
另一方面，采用通过化学镀在金属基材上形成金镀层，则在与所述第2制造工艺同样地通过冲压加工在金属基材上形成气体流路之后、通过化学镀形成金镀层的方法的情况下，能够在存在凹凸的气体流路部分均匀地形成金镀层并抑制未形成金镀层的部分的产生。然而，作为化学镀，在使用化学置换镀的情况下，存在这样的情况：作为被镀材的金属基材发生局部溶出，而在表面产生微小的凹部，由此，在产生的凹部无法适当地析出金，而在形成的金镀层的表面产生针孔。然后，作为其结果，得到的燃料电池用隔板存在这样的问题：耐腐蚀性降低，并且接触电阻上升，电子汇聚的功能降低。对此，为了解决这样的针孔问题，还采用了在通过化学置换镀金形成的金镀层上进一步实施化学还原镀金处理来覆盖针孔的方法，但存在这样的问题：为了通过化学还原镀金覆盖针孔，需要增厚金镀层的厚度，成本上不利。
本发明是鉴于这样的实际情况而做成的，其目的在于提供一种这样的燃料电池用隔板：通过在存在凹凸的气体流路部分也均匀地形成有金镀层，在不增厚金镀层的前提下防止金镀层上的未形成金镀层的部分、针孔的产生，从而具有优良的耐腐蚀性和导电性。
用于解决问题的方案
为了达到所述目的，本发明人进行了认真研究，结果发现，针对在基材上形成金镀层而成的燃料电池用隔板，通过将其设为具有：基底合金层，其形成在基材侧，由规定元素构成；以及金镀层，其形成在基底合金层上且位于基底合金层的最外表面，能够达到所述目的，从而完成了本发明。
即，根据本发明，提供一种燃料电池用隔板，该燃料电池用隔板具备：基材；基底合金层，其形成在所述基材上；以及金镀层，其形成在所述基底合金层上，该燃料电池用隔板的特征在于，所述基底合金层为M1－M2－M3合金(其中，M1是从Ni、Fe、Co、Cu、Zn和Sn中选择出的至少一种元素，M2是从Pd、Re、Pt、Rh、Ag和Ru中选择出的至少一种元素，M3是从P和B中选择出的至少一种元素。)。
根据本发明，提供一种使用所述燃料电池用隔板而成的燃料电池单元。
并且，根据本发明，提供一种层叠多个所述燃料电池单元而成的燃料电池堆。
而且，根据本发明，提供一种燃料电池用隔板的制造方法，该燃料电池用隔板的制造方法具有如下工序：在基材的表面形成基底合金层的工序；以及使用非氰基系金镀浴、通过化学还原镀直接在所述基底合金层上形成金镀层的工序，该燃料电池用隔板的制造方法的特征在于，所述基底合金层为M1－M2－M3合金(其中，M1是从Ni、Fe、Co、Cu、Zn和Sn中选择出的至少一种元素，M2是从Pd、Re、Pt、Rh、Ag和Ru中选择出的至少一种元素，M3是从P和B中选择出的至少一种元素。)。
发明的效果
采用本发明，能够提供一种这样的燃料电池用隔板：在存在凹凸的气体流路部分也均匀地形成有金镀层，在不增厚金镀层的前提下防止金镀层上的未形成金镀层的部分、针孔的产生，从而具有优良的耐腐蚀性和导电性。
附图说明
图1是表示在实施例和比较例中得到的镀金覆盖材料的离子溶出浓度的图表。
图2是用于说明测量接触电阻的方法的图。
图3是表示在实施例中得到的镀金覆盖材料的接触电阻的图表。
图4是表示针对在实施例中得到的镀金覆盖材料进行燃料电池初期发电性能的评价所得到的结果的图表。
具体实施方式
以下，说明本发明的燃料电池用隔板。
本发明的燃料电池用隔板在基材上具备金镀层，该燃料电池用隔板的特征在于，所述金镀层形成在基底合金层上，该基底合金层形成在所述基材侧，所述基底合金层为M1－M2－M3合金(其中，M1是从Ni、Fe、Co、Cu、Zn和Sn中选择出的至少一种元素，M2是从Pd、Re、Pt、Rh、Ag和Ru中选择出的至少一种元素，M3是从P和B中选择出的至少一种元素。)。
＜基材＞
基材并不特别限定，只要是将钢、不锈钢、Al、Al合金、Ti、Ti合金、Cu、Cu合金、Ni、Ni合金等加工成燃料电池用隔板所需要的形状而成的基材，则都能够使用，并没有特别的限制。
基材的厚度并不特别限定，只要根据使用用途适当地选择即可，但优选为0.05mm～2.0mm，更优选为0.1mm～0.3mm。
另外，对于基材，使用预先在表面形成有作为燃料气体的流路、空气的流路发挥作用的凹凸(气体流路)的基材。形成气体流路的方法并不特别限定，例如能够列举出通过冲压加工形成的方法。
＜基底合金层＞
基底合金层是用于良好地形成金镀层的基底层，由M1－M2－M3合金形成。在此，M1－M2－M3合金由彼此不同的元素的M1、M2和M3构成，M1是从Ni、Fe、Co、Cu、Zn和Sn中选择出的至少一种元素，并且，M2是从Pd、Re、Pt、Rh、Ag和Ru中选择出的至少一种元素，而且，M3是从P和B中选择出的至少一种元素。
需要说明的是，形成基底合金层的方法并不特别限定，能够通过电解镀、化学镀、溅镀等形成。并且，如下述所示，特别优选通过化学镀形成。
M1－M2－M3合金中的M1是从Ni、Fe、Co、Cu、Zn和Sn中选择出的至少一种元素，既可以单独使用其中的一种元素，也可以组合两种以上元素使用，例如Ni－Fe、Ni－Co、Ni－Cu等。构成M1的各元素是具有能够单独在基材上形成镀层这样的特性的元素，构成M1的各元素均具有使基底合金层紧密接合于基材的作用。需要说明的是，作为M1，从能够防止镀液自分解、提高镀液的稳定性这一点而言，优选使用从Ni和Co中选择出的至少一种元素，特别优选使用Ni。
另外，M1－M2－M3合金中的M2是从Pd、Re、Pt、Rh、Ag和Ru中选择出的至少一种元素，既可以单独使用其中的一种元素，也可以组合两种以上元素使用。构成M2的各元素是具有自催化作用的元素，在析出于基材上时，均作为镀浴中的还原剂的反应的催化剂发挥作用，具有使金属析出反应连续地进行的作用。需要说明的是，作为M2，从能够抑制成本这一点而言，优选使用从Pd和Ag中选择出的至少一种元素，特别优选使用Pd。
此外，M1－M2－M3合金中的M3是从P和B中选择出的至少一种元素，既可以单独使用其中的一种元素，也可以组合两种以上元素使用，例如P－B。构成M3的各元素是构成用于形成基底合金层的镀浴中的还原剂的非金属(metalloid)，通常，在形成基底合金层时构成M3的各元素会不可避免地进入到基底合金层。需要说明的是，作为M3，从能够防止镀液自分解、提高镀液的稳定性这一点而言，优选使用P。
另外，优选的是，M1－M2－M3合金中的各元素的比率为：M1：20原子％～50原子％，M2：30原子％～50原子％，M3：20原子％～30原子％。另外，若是能够在M1－M2－M3合金上适当地形成金镀层，防止在金镀层上产生未形成金镀层的部分、针孔的范围内，则M1－M2－M3合金也可以略微含有不可避免地混入的杂质。作为不可避免地混入的杂质，能够列举出例如作为防止镀液自分解、使镀液稳定的稳定剂而被添加的Pb、Tl、Bi等重金属。需要说明的是，从减轻环境负荷的观点而言，优选使用Bi作为这样的稳定剂。通过将M1－M2－M3合金的组成比设在所述范围内，能够在基材上良好地形成基底合金层，并且，金镀层也能够良好地形成在基底合金层上，能够减少金镀层上针孔的产生。
另外，作为M1－M2－M3合金，能够使用将各元素任意组合而成的组合物，但从能够防止镀液自分解、提高镀液的稳定性这一点而言，优选使用Ni－Pd－P合金、Co－Ag－P合金，特别优选使用Ni－Pd－P合金。
由M1－M2－M3合金形成的基底合金层是通过在基材上使用镀浴实施镀敷而形成的，所述镀浴为含有M1、M2和M3所示的元素且添加有还原剂、络合剂的镀浴(基底合金化学镀浴)。例如，在形成由Ni－Pd－P合金形成的基底合金层的情况下，能够将通常使用的镍镀浴和钯镀浴混合而得到的镀浴等用作基底合金化学镀浴。作为镍镀浴，例如，能够列举出由氯化镍、硫酸镍、硝酸镍、乙酸镍等镍盐、次磷酸盐等含有磷的还原剂以及柠檬酸等络合剂形成的镀浴等。作为钯镀浴，例如，能够列举出由次磷酸盐、亚磷酸盐等含有磷的还原剂、氯化钯等钯盐以及硫代乙醇酸等络合剂形成的镀浴等。需要说明的是，在将镍镀浴与钯镀浴混合来制作基底合金化学镀浴时，优选使用氯化镍作为镍盐、使用氯化钯作为钯盐。镍镀浴与钯镀浴的混合比率只要根据构成Ni－Pd－P合金的各元素的比率来适当地设定即可。另外，在以上所述中，例示了将基底合金层设为Ni－Pd－P合金的情况，但在基底合金层由Ni－Pd－P合金以外的合金构成的情况下，同样地，也只要使用通过适当调整含有M1、M2和M3的各元素且添加有还原剂、络合剂的镀浴而成的基底合金化学镀浴即可。
需要说明的是，优选的是，使用所述基底合金化学镀浴，在pH为4.0～7.0、浴温为30℃～50℃、浸渍时间为5分钟～20分钟的条件形成基底合金层。
另外，基底合金层的厚度优选为0.01μm～1.0μm，更优选为0.05μm～0.2μm。通过将基底合金层的厚度设在所述范围内，能够通过化学还原镀在基底合金层上良好地形成金镀层。
在此，用于形成这样的基底合金层的基材如所述那样预先通过冲压加工等形成有气体流路。在本发明中，通过在这样的基材上形成基底合金层，能够有效地防止得到的燃料电池用隔板的基底合金层产生裂纹。即，在未形成气体流路的基材上形成基底合金层、之后通过冲压加工等形成气体流路的情况下，存在这样的问题：在形成气体流路时产生的应力的作用下基底合金层产生裂纹，但如所述那样通过预先在基材上形成气体流路，之后形成基底合金层，能够解决这样的问题。特别是，在本发明中，在通过化学镀形成基底合金层的情况下，能够在存在凹凸的气体流路部分均匀地形成金镀层并抑制未形成金镀层的部分的产生。
另外，在本发明中，在将基底合金层形成于基材上时，可以直接在基材上形成基底合金层，但为了提高基材与基底合金层之间的密合性，也可以设置改性层。作为改性层，能够根据基材、基底合金层的特性适当地形成，但从提高与基底合金层之间的密合性这样的观点而言，优选为这样的层：含有与构成基底合金层的M1－M2－M3合金中的M1相同的元素。例如，在采用Ni－Pd－P合金作为基底合金层的情况下，作为改性层，优选是含有作为相当于M1的元素的Ni的Ni系层，在通过化学还原镀形成这样的Ni系层的情况下，能够列举出Ni－P镀层等。需要说明的是，改性层既可以只有一层，也可以是两层以上，并且，在改性层为两层以上的情况下，构成各层的成分可以不同，或者也可以相同。另外，形成改性层的方法并不特别限定，能够通过电解镀、化学镀、溅镀等方法来形成。
＜金镀层＞
金镀层是通过使用非氰基系金镀浴直接在基底合金层上实施化学还原镀敷处理而形成的层。
如所述那样，本发明的燃料电池用隔板在预先形成有气体流路的基材上具备由M1－M2－M3合金构成的基底合金层，在此基础上，燃料电池用隔板是在该基底合金层上通过化学还原镀形成金镀层而成的。在此，采用化学还原镀，在气体流路的凹凸部分也良好地形成有金镀层，得到的金镀层没有针孔且均匀地形成。因此，本发明的形成有这样的金镀层的燃料电池用隔板具有优良的耐腐蚀性和导电性。此外，采用本发明，通过形成由M1－M2－M3合金构成的层来作为基底合金层，能够使用非氰基系金镀浴而形成金镀层，因此能够减小带给作业环境、外部环境的负荷。即，不会发生在使用氰基系金镀浴时带给作业环境、外部环境的负荷的问题。
作为在形成金镀层时使用的非氰基系金镀浴，能够使用通常用于化学还原镀的非氰基系金镀浴，即，含有作为金盐的氯金酸盐、亚硫酸金盐、硫代硫酸金盐、金巯基苹果酸盐等中的一种以上的镀浴。优选利用含有所述金盐的非氰基系金镀浴，在pH为7.0～8.5、浴温为55℃～65℃的条件下形成金镀层。需要说明的是，在形成金镀层时，浸渍于金镀浴的浸渍时间并不特别限定，能够根据需要的金镀层的膜厚进行设定。
需要说明的是，作为在基材上形成金镀层的方法，以往使用了直接在基材上实施化学置换镀金处理来形成金镀层的方法。然而，在这样的实施化学置换镀金处理的方法中，存在这样的情况：作为被镀材的金属基材发生局部溶出，而在金属基材的表面产生凹部，由此，存在这样的问题：在产生的凹部无法适当地析出金，而在形成的金镀层的表面产生针孔。并且，为了覆盖像这样产生的针孔，还采用了在通过化学置换镀金处理形成金镀层之后进一步实施化学还原镀金处理的方法，但还存在这样的问题：为了覆盖针孔，需要增厚金镀层的厚度，成本上不利。
相对于此，本发明的燃料电池用隔板具备由M1－M2－M3合金构成的层作为基底合金层，能够通过化学还原镀敷处理来形成金镀层，而不需要实施化学置换镀金处理，从而能够解决这样的针孔问题。特别是，采用本发明，通过形成由M1－M2－M3合金构成的层来作为基底合金层，从而能够通过化学还原镀敷处理良好地形成金镀层，因此也不需要为了解决所述针孔问题而增厚金镀层的厚度。
另外，在所述专利文献1(日本特开2001－351642号公报)中公开的燃料电池用隔板，即，通过电解镀在金属基材上形成金镀层而成的燃料电池用隔板是利用电解镀形成金镀层的，在通过冲压加工在金属基材上形成气体流路之后，通过电解镀在金属基材上形成金镀层的情况下，由于是对存在凹凸的气体流路部分实施电解镀，因此金镀层的析出不均匀，产生未形成金镀层的部分。因此，在形成有气体流路的用于燃料电池用隔板等的基材(与平板等相比，角较多的基材)上实施较薄的镀金的情况下，存在容易产生使基底暴露的针孔这样的问题。
相对于此，本发明的燃料电池用隔板通过化学还原镀形成有金镀层，因此在使用这样的方法、即：在与所述第2制造工艺同样地通过冲压加工在金属基材上形成气体流路之后、通过化学镀形成金镀层的方法的情况下，能够在凹凸部分良好地形成金镀层，从而能够解决这样的问题。
需要说明的是，金镀层的厚度优选为1nm～200nm，更优选为5nm～100nm。若金镀层的厚度过薄，则有可能无法在基底合金层上形成均匀的金镀层，而导致在用作燃料电池用隔板时耐腐蚀性、导电性降低。另一方面，若金镀层的厚度过厚，则成本上不利。
本发明的燃料电池用隔板通过在存在凹凸的气体流路部分也均匀地形成有金镀层而防止产生针孔，从而具有优良的耐腐蚀性、导电性，成为品质优良的燃料电池用隔板。特别是，对于燃料电池用隔板而言，在其表面形成有作为燃料气体的流路、空气的流路而发挥作用的凹凸，承担使在电极产生的电子汇聚的任务，因此需要在凹凸部分良好地形成金镀层，而且，还要求耐腐蚀性和导电性。对此，本发明的燃料电池用隔板通过化学还原镀而形成有金镀层的燃料电池用隔板，因此，即使在凹凸部分，也良好地形成有金镀层，具有优良的耐腐蚀性、导电性，成为品质优良的燃料电池用隔板。
实施例
以下，列举实施例，更具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
＜实施例1＞
准备好总厚度为1.27mm的基材，该基材是通过化学镀在由JIS H4000规定的5000系的5086铝合金(Si：0.4重量％，Fe：0.5重量％，Cu：0.1重量％，Mn：0.2重量％，Mg：3.5重量％，Zn：0.25重量％，Cr：0.25重量％，Al：其余部分)上形成有Ni－P层(P的含有比例为12重量％)而成的，该Ni－P层表面的算术平均粗糙度Ra为0.1nm、厚度为10μm。接着，对准备好的基材进行脱脂，之后，进行水洗，使用Ni－P镀浴(日本奥野制药工业公司制，ICPニコロンGM－NP)，通过化学镀，在基材上形成了厚度为2μm的Ni－P镀层(P的含有比例为7重量％)。
接着，针对形成了Ni－P镀层的基材，使用将下述所示的Pd镀浴和Ni－P镀浴以Pd镀浴：Ni－P镀浴＝3：1(体积比)的比例混合而成的镀浴，在浴温为40℃、时间为7分钟的条件下，实施镀敷处理，从而在Ni－P镀层上形成厚度为0.79μm的Ni－Pd－P合金层。需要说明的是，镀浴中的钯盐、还原剂和络合剂使用了以往公知的化合物。
＜Pd镀浴＞
钯盐：Pd镀浴中的Pd为0.15重量％的量
还原剂：1.8重量％
络合剂：0.63重量％
水：97.2重量％
pH：5.8
＜Ni－P镀浴＞
镍盐(氯化镍)：1.8重量％
还原剂(次磷酸钠)：2.4重量％
络合剂：2.4重量％
水：93.2重量％
pH：5.2
接着，针对形成了Ni－P镀层和Ni－Pd－P合金层的基材，使用非氰基系化学还原金镀浴(日本奥野制药工业公司制，セルフゴールドOTK)，在浴温为60℃、浸渍时间为2.5分钟的条件下，通过实施化学还原镀敷处理，从而在Ni－Pd－P合金层上形成厚度为36nm的金镀层，而得到镀金覆盖材料。
＜实施例2、3＞
通过改变在形成金镀层时的化学还原镀中的浸渍时间等，使形成的金镀层的厚度为49nm(实施例2)、63nm(实施例3)，除此以外，与实施例1同样地得到镀金覆盖材料。
＜实施例4＞
使用厚度为50nm的Ni－Pt－P合金层代替所述Ni－Pd－P合金层，所述Ni－Pt－P合金层通过如下方式形成，使用将Pt镀浴(日本高纯度化学公司制，IM－PT)和在形成所述Ni－Pd－P合金层时使用的Ni－P镀浴以Pt镀浴：Ni－P镀浴＝3：7(体积比)的比例混合而成的镀浴，在浴温为35℃、时间为10分钟、pH为4.0的条件下，通过实施镀敷处理，从而在Ni－P镀层上形成厚度为50nm的Ni－Pt－P合金层，之后，通过改变在形成金镀层时的化学还原镀敷处理中的浸渍时间等，来形成厚度为5nm的金镀层，除此以外，与实施例1同样地得到镀金覆盖材料。
＜实施例5＞
使用厚度为50nm的Co－Pd－P合金层代替所述Ni－Pd－P合金层，所述Co－Pd－P合金层通过如下方式形成，使用将Pd镀浴(日本奥野制药工业公司制，パラトップ)和下述所示的Co镀浴以Pd镀浴：Co镀浴＝1：6(体积比)的比例混合而成的镀浴，在浴温为60℃、时间为10分钟、pH为8.5的条件下，通过实施镀敷处理，从而在Ni－P镀层上形成厚度为50nm的Co－Pd－P合金层，之后，通过改变在形成金镀层时的化学还原镀敷处理中的浸渍时间等，来形成厚度为5nm的金镀层，除此以外，与实施例1同样地得到镀金覆盖材料。
＜Co镀浴＞
钴盐(硫酸钴)：10g/L
还原剂(次磷酸钠)：25g/L
络合剂(柠檬酸三钠)：30g/L
络合剂(酒石酸纳)：30g/L
络合剂(甘氨酸)：7.58g/L
乙酸铅：0.3ppm
＜比较例1＞
没有形成Ni－Pd－P合金层，而是使用非氰基系化学置换金镀浴(日本奥野制药工业公司制，フラッシュゴールドNC)，在浴温为55℃、时间为1分钟的条件下，直接在Ni－P镀层上实施化学置换镀敷处理，接着，使用非氰基系化学还原金镀浴(日本奥野制药工业公司制，セルフゴールドOTK)，在浴温为60℃、时间为1分钟的条件下实施化学还原镀敷处理，形成厚度为35nm的金镀层，除此以外，与实施例1同样地得到镀金覆盖材料。
＜比较例2～4＞
改变在形成金镀层时的化学还原镀中的浸渍时间等，使形成的金镀层的厚度为78nm(比较例2)、132nm(比较例3)和186nm(比较例4)，除此以外，与比较例1同样地得到镀金覆盖材料。
金镀层的耐腐蚀性评价
接着，对在实施例1～3和比较例1～4中得到的镀金覆盖材料进行耐腐蚀性的评价。耐腐蚀性的评价、具体而言为：利用聚酰亚胺胶带以镀金覆盖材料暴露纵长为35mm、横长为20mm的面积的方式遮蔽该镀金覆盖材料，在90℃的硫酸水溶液(体积为80ml，pH：1)中浸渍了50个小时，之后，取出镀金覆盖材料，利用ICP光谱仪(日本岛津制作所公司制，ICPE－9000)测量自镀金覆盖材料溶出到硫酸水溶液中的离子(Ni、Pd、P)的浓度。结果表示在图1中。需要说明的是，图1所示的图表中的离子(Ni、Pd、P)溶出浓度示出的是以比较例1中测量到的离子(Ni、Pd、P)溶出浓度的值为100时的相对值。
由图1的结果可知，在基材上形成有基底合金层且在最外表面形成有金镀层的实施例1～3中，为这样的结果：即使在金镀层的厚度较薄的情况下，也能够有效地抑制离子的溶出，耐腐蚀性优良。另一方面，在没有形成基底合金层的比较例1～4中，为这样的结果：无法抑制离子的溶出，耐腐蚀性较差。
接触电阻的测量
接着，利用在实施例2、4、5中得到的镀金覆盖材料，形成图2所示那样的测量系统，利用形成的测量系统测量接触电阻。需要说明的是，图2所示的测量系统由试验片10、碳布20、覆盖有金镀层的铜电极30、数字万用表40以及安培表50构成，试验片10是由在实施例2、4、5中得到的镀金覆盖材料形成的。对于接触电阻的测量，具体而言，首先，如图2所示，利用覆盖有金镀层的铜电极30从两侧以隔着碳布20(日本東レ公司制，产品编号：TGP－H－090)的方式夹持固定试验片10，从而得到图2所示的测量系统，其中，该试验片10是通过将镀金覆盖材料加工成宽度为20mm、长度为20mm、厚度为1.27mm的大小而得到的。接着，对铜电极30施加恒定的负荷，并利用整流器(AND公司制，型号：AD8735)使2A的直流电流流过一对铜电极30之间，利用数字万用表40(日本横河メータ&インスツルメンツ公司制，型号：7541)测量此时的一对碳布20之间的电压。之后，根据测量到的碳布20之间的电压，算出碳布20之间的电阻值，将算出的电阻值除以试验片10与碳布20之间的接触张数(两张)以及试验片10与碳布20之间的接触面积(宽度20mm×长度20mm)而得到的值作为试验片10与碳布20之间的接触电阻。需要说明的是，在本实施例中，在测量接触电阻时，通过使施加于铜电极30的负荷发生变化，来测量不同负荷时的接触电阻。得到的测量结果表示在图3中。
另外，在图3中，还一并表示了使用碳隔板(日本東陽テクニカ公司制)测量到的接触电阻的值来作为比较数据。在使用碳隔板时的接触电阻是通过使用将碳隔板加工成宽度为20mm、长度为20mm、厚度为1.0mm的大小而得到的试验片10、利用图2所示的所述测量系统进行测量而得到的。
由图3的结果可知，在基材上形成有基底合金层且在基底合金层的最外表面形成有金镀层的实施例2、4、5中，为这样的结果：在任一负荷值的情况下，均是，与以往的碳隔板相比，实施例2、4、5的接触电阻为较低的值，导电性优良。
＜实施例6＞
在形成Ni－P镀层之前，在基材上形成燃料电池用隔板所使用的气体流路，除此以外，与实施例2同样地得到镀金覆盖材料。
燃料电池初期发电性能的评价
接着，利用在实施例6中得到的镀金覆盖材料，进行燃料电池初期发电性能的评价。即，首先，利用在实施例6中得到的镀金覆盖材料，制作大小为10cm见方、电极面积为25cm2的燃料电池用隔板。接着，将制作好的燃料电池用隔板组装于燃料电池评价装置(日本司測研公司制，型号：TFC－2000)，通过进行发电试验，从而测量其I－V特性，由此，进行燃料电池初期发电性能的评价。需要说明的是，在发电试验中，作为用于形成燃料电池的电极接合体(MEA)的构成构件，使用了厚度为50μm的电解质膜(Dupont公司制，产品编号：Nafionn212CS)、载有作为电极催化剂的铂的碳材料、以及厚度为0.28mm的复写纸制扩散层(日本東レ公司制，产品编号：TGP－H－090，对其实施了防水处理)。需要说明的是，用作电极催化剂的铂的载量在阳极侧设为0.45mg/cm2，在阴极侧设为0.30mg/cm2。另外，发电试验的条件为，单元温度：80℃，加湿温度：80℃，阳极气体(纯氢)的流量：400cc/min，阴极气体(空气)的流量：1000cc/min。得到的测量结果表示在图4中。
另外，在图4中，还一并示出了使用致密石墨制隔板(日本司測研公司制)得到的燃料电池初期发电性能的评价结果作为比较数据。
根据图4的结果，能够确认的是：在基材上形成有基底合金层且在基底合金层的最外表面形成有金镀层的实施例6中，与以往的致密石墨制隔板相比，电池电压相同，用作燃料电池用隔板时的初期发电性能足够。
附图标记说明
10、试验片；20、碳布；30、铜电极；40、电压表；50、安培表。

Claims (4)

1.一种燃料电池用隔板，
该燃料电池用隔板具备：
基材；
Ni－P镀层，其形成在所述基材上；
基底合金层，其形成在所述Ni－P镀层上；以及
金镀层，其通过化学还原镀直接形成在所述基底合金层上，
该燃料电池用隔板的特征在于，所述基底合金层为M1－M2－M3合金，其中，M1是从Ni、Fe、Co、Cu、Zn和Sn中选择出的至少一种元素，M2是从Pd、Re、Pt、Rh、Ag和Ru中选择出的至少一种元素，M3是从P和B中选择出的至少一种元素，
所述M1－M2－M3合金中的各元素的比率为：M1：20原子％～50原子％，M2：30原子％～50原子％，M3：20原子％～30原子％，
所述基底合金层的厚度为0.01μm～0.79μm。
2.一种燃料电池单元，其中，
该燃料电池单元是使用权利要求1所述的燃料电池用隔板而成的。
3.一种燃料电池堆，其中，
该燃料电池堆是层叠多个权利要求2所述的燃料电池单元而成的。
4.一种燃料电池用隔板的制造方法，
该燃料电池用隔板的制造方法具有如下工序：
在基材上形成Ni－P镀层的工序；
在所述Ni－P镀层上形成基底合金层的工序；以及
使用非氰基系金镀浴并通过化学还原镀直接在所述基底合金层上形成金镀层的工序，
该燃料电池用隔板的制造方法的特征在于，
所述基底合金层为M1－M2－M3合金，其中，M1是从Ni、Fe、Co、Cu、Zn和Sn中选择出的至少一种元素，M2是从Pd、Re、Pt、Rh、Ag和Ru中选择出的至少一种元素，M3是从P和B中选择出的至少一种元素，
对于所述M1－M2－M3合金中的各元素的比率，将M1设为20原子％～50原子％，将M2设为30原子％～50原子％，将M3设为20原子％～30原子％，
所述基底合金层的厚度为0.01μm～0.79μm。
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