CN106058280A - 燃料电池用隔板的制造方法及燃料电池用隔板 - Google Patents

Abstract

本发明提供燃料电池用隔板的制造方法及燃料电池用隔板，能够提高碳膜相对于钛基材的紧贴性且耐腐蚀性也良好。本实施方式的燃料电池用隔板的制造方法具有以下工序：在钛基材(40)上形成TiOx(1<x<2)层(42)；及通过等离子CVD在TiOx层(42)上形成碳膜(44)，在TiOx层(42)与碳膜(44)之间形成含有Ti、O、C的结合层(43)。

Description

燃料电池用隔板的制造方法及燃料电池用隔板

技术领域

本发明涉及燃料电池用隔板的制造方法及燃料电池用隔板。

背景技术

作为燃料电池用隔板的基材，开发出了使用耐腐蚀性高的钛并向该钛基材涂层碳薄膜(碳膜)的技术。在这种情况下，确保钛基材与碳膜之间的紧贴性的情况特别重要。

通常，钛的表层由自然氧化覆膜覆盖，其是TiO₂层。TiO₂层自身稳定、致密，因此作为耐腐蚀性优异的保护膜而发挥功能，但是另一方面，该TiO₂层在Ti上形成碳膜时成为紧贴的阻碍要因。

以往，为了提高钛与碳膜之间的紧贴性而采用各种手法。例如，已知有在真空中通过蚀刻而除去TiO₂层的方法、预先设置TiC等中间层的方法(例如，参照专利文献1)。在通过蚀刻来除去TiO₂层的方法中，当在完全除去了TiO₂层之后形成碳膜时，在钛与碳膜的界面处形成Ti与C的化合物即TiC或TiCx，其成为紧贴层(结合层)。因此，通过这些以往的方法而作成的燃料电池用隔板均成为Ti/TiC/C的构造。

专利文献1：日本专利4825894号

发明内容

发明要解决的课题

然而，作为该紧贴层的TiC在燃料电池环境下容易氧化，容易从TiC变化为TiO₂。当在模拟了燃料电池的环境的-0.2V～0.9V(SHE)下进行电位扫描时，在0.4～0.5V附近确认到了相当于TiC的氧化的峰值。这样，由TiC构成的紧贴层在燃料电池环境下发生氧化，耐腐蚀性不良。希望提高钛基材与碳膜之间的紧贴性和耐腐蚀性的新手法。

因此，本发明目的在于提供一种提高碳膜相对于钛基材的紧贴性且耐腐蚀性也良好的燃料电池用隔板的制造方法。

用于解决课题的方案

为了实现上述的目的，本发明的燃料电池用隔板的制造方法具有以下工序：在钛基材上形成TiOx(1<x<2)层；及通过等离子CVD在TiOx层上形成碳膜，在TiOx层与碳膜之间形成含有Ti、O、C的结合层。

根据本发明，在钛基材上形成TiOx层，通过等离子CVD在TiOx层上形成碳膜，由此TiOx层与碳膜的C成分结合，在TiO层与碳膜之间形成含有Ti、O、C的结合层，通过该结合层能确保TiOx层与碳膜的紧贴性。而且，由于TiOx层的存在而能确保耐腐蚀性。

优选的是，通过控制等离子CVD来形成0.1nm以上且5nm以下的结合层。在等离子CVD的控制中，例如，只要调制等离子CVD的时间及直流偏压电压即可。设为0.1nm以上是为了确保由结合层产生的TiOx层与碳膜的紧贴性。设为5nm以下是为了确保结合层的导电性。结合层在氧化条件下逐渐氧化而具有绝缘性。然而，若结合层薄至5nm以下，则由于隧道效应等的影响，能够确保导电性。

例如，结合层还含有N。在等离子CVD中使用含有氮的气体的情况下，从而使结合层中含有N。

作为等离子CVD的工艺中的轰击气体或成膜气体，使用含有氮的气体。由此，在等离子CVD的工艺中产生以N为起因的等离子发光，向TiOx层上照射。其结果是，TiOx层由于光催化效果而活性化，TiOx层的表面自由能量提高，经由结合层的TiOx层与碳膜的紧贴性提高。

为了实现上述的目的，本发明的燃料电池用隔板具有：钛基材；形成于钛基材上的TiOx(1<x<2)层；形成于TiOx层上的碳膜；及形成于TiOx层与碳膜之间且含有Ti、O、C的结合层。

根据本发明，通过等离子CVD在TiOx层上形成碳膜，由此TiOx层与碳膜的C成分结合，构成在TiO层与碳膜之间具备含有Ti、O、C的结合层的隔板。通过该结合层能确保TiOx层与碳膜的紧贴性。而且，通过TiOx层的存在能确保耐腐蚀性。

结合层的厚度为0.1nm以上且5nm以下。设为0.1nm以上是为了确保由结合层产生的TiOx层与碳膜的紧贴性。设为5nm以下是为了确保结合层的导电性。结合层在氧化条件下逐渐被氧化而具有绝缘性。然而，若结合层薄至5nm以下，则由于隧道效应等的影响，能够确保导电性。

结合层还含有N。在等离子CVD中使用含有氮的气体的情况下，从而使结合层中含有N。例如，作为等离子CVD的工艺中的轰击气体或成膜气体，使用含有氮的气体。由此，在等离子CVD的工艺中产生以N为起因的等离子发光，向TiOx层上照射。其结果是，TiOx层由于光催化效果而活性化，TiOx层的表面自由能量提高，经由结合层的TiOx层与碳膜的紧贴性提高。

发明效果

根据本发明，能够制造出提高碳膜相对于钛基材的紧贴性且耐腐蚀性也良好的燃料电池用隔板。

附图说明

图1是具备隔板的燃料电池组的主要部分剖视图。

图2是第一实施方式的燃料电池用隔板的放大剖视图。

图3是表示隔板的制造工序的概略的流程图。

图4是表示等离子CVD的工艺的内容的流程图。

图5是第二实施方式的燃料电池用隔板的放大剖视图。

图6是实施例1的燃料电池隔板的截面TEM像。

图7是表示实施例1的燃料电池隔板的TEM-EELS分析结果的图。

图8是比较例1的燃料电池隔板的放大剖视图。

图9是比较例2的燃料电池隔板的放大剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施方式的一例来详细地说明本发明的结构。以下，作为一例，例示并说明将本发明应用到预定了搭载于燃料电池车的情况的燃料电池或包含该燃料电池的燃料电池系统中的情况，但是应用范围并不局限于这样的例子。

图1是将燃料电池组的主要部分进行剖视的图。如图1所示，在燃料电池组层叠有多个作为基本单位的单体(单电池)2。单体2具备MEA(Membrane-Electrode Assembly)3及夹持MEA3的一对隔板4、5，MEA3具备由离子交换膜构成的电解质膜6及夹持电解质膜6的一对电极7、8。一个电极7是供燃料气体(例如，氢气)通过的阳极，另一电极8是供氧化气体(例如，空气)通过的阴极。

隔板4、5这双方都形成为波形。隔板4、5的形状形成为，波的形状呈等腰梯形，且波的顶部平坦，该顶部的两端呈相等的角度而有棱角。即，各隔板4、5无论从表侧观察还是从背侧观察，都为大致相同的形状。隔板4的顶部与MEA3的一个电极7进行面接触，隔板5的顶部与MEA3的另一电极8进行面接触。

在一个电极7与隔板4之间划成的空间S1是供燃料气体流通的流路，在另一电极8与隔板5之间划成的空间S2是供氧化气体流通的流路。

此外，一单体2和与之相邻的另一个单体2将阳极和阴极相向地配置，沿着一单体2的阳极(即一个电极7)配置的隔板4的背面侧的顶部与沿着另一个单体2的阴极(即另一电极8)配置的隔板5的背面侧的顶部进行面接触。在相邻的2个单体2之间且进行面接触的隔板4、5之间划成的空间S3内流通有对单体2进行冷却的作为冷却介质的水。

(第一实施方式)

图2是隔板4的放大剖视图。另外，隔板5的截面也与隔板4的截面共用。如图2所示，隔板4具有钛基材40、形成于钛基材40上的TiOx(1<x<2)层42、通过等离子CVD形成于TiOx层42上的碳膜44、形成于TiOx层42与碳膜44之间且包含Ti、O、C的结合层43。

钛基材40由Ti构成，其厚度没有限定，但是为例如100μm～20000μm的厚度。

TiOx(1<x<2)层42是形成于Ti的表层上的耐腐蚀性比较良好的覆膜。通过TiOx，即便是利用模拟了燃料电池环境下的电位扫描试验也未发现特定的峰值，得到良好的耐腐蚀性。而且，TiOx层42由于氧缺乏而表现出高导电性。因此，TiOx层42不会使隔板的厚度方向上的电阻较大地上升。TiOx层42的厚度不受限定，但是例如为2～50nm，优选为5～10nm。

结合层43包括Ti、O、C，是使TiOx(1<x<2)层42与碳膜44结合的结构。结合层43可以含有N。结合层43的N由碳膜44含有的N成分或后述的等离子CVD工序中使用的N成分得来。结合层43如后所述是在通过等离子CVD在TiOx层42上形成碳膜44时介于Ti层42与碳膜43之间的结合层。结合层43是将Ti、O、C、(N)相互结合而构成的层。

结合层43的厚度优选为0.1nm以上且5nm以下。设为0.1nm以上是为了确保由结合层43产生的TiOx层42与碳膜44的紧贴性。设为5nm以下是为了确保结合层43的导电性。结合层43在氧化条件下逐渐氧化且具有绝缘性。然而，若结合层43薄至5nm以下，则由于隧道效应等的影响而能够确保导电性。

碳膜44由等离子CVD形成。碳膜44的厚度没有限定，但是例如为10～1000nm的厚度。碳膜44可以是非晶质构造，也可以是结晶构造(石墨构造)。而且，碳膜44可以含有N。在使用含氮的气体作为等离子CVD的工艺中的轰击气体或成膜气体的情况下，N被收入于碳膜44中。

接下来，说明隔板4的制造方法。

<隔板4的制造工序>

图3示出隔板4的制造工序的概略流程。作为构成隔板4的钛基材，可以使用例如BA材料(光亮退火材料)或酸洗材料(步骤SP1)。酸洗材料能确认在其表层具有由氧化钛(TiO₂)层构成的氧化覆膜的情况。

首先，在钛基材40上实施TiOx处理而形成TiOx层42(步骤SP2)。为了得到TiOx层42，存在几个手法。例如有在浓硫酸中使钛表面溶解的方法、通过溶胶凝胶法形成的方法。而且，在钛基材40的表面存在氧化钛层的情况下，也存在使用氢等具有还原性的物质对该氧化钛层进行等离子处理而还原的方法。

接下来，对该钛基材40进行必要的冲压加工并进行清洗(步骤SP3)。另外，冲压加工及清洗工序也可以不实施。而且，冲压加工及清洗工序中的至少一方的顺序可以与TiOx处理(步骤SP2)替换。

在清洗后，实施等离子CVD(使用等离子的化学气相生长)，在钛基材40的表面的TiOx层42上成膜出碳膜44(步骤SP4)。

<等离子CVD的工艺>

说明等离子CVD的详情(参照图4)。在等离子CVD的工艺中，首先，进行使用了真空装置的真空吸引，将表面形成有TiOx层42的钛基材40配置在真空气氛中(步骤SP4-1)。接下来，通过利用了灯加热(单纯的加热形态的一例，利用了灯热的加热)的来自外部的加热而将钛基材40加热至必要的温度例如约300℃，将残存于表面的油分除去(步骤SP4-2)。

接下来，作为前阶段，根据需要，进行轰击(蚀刻)(步骤SP4-3)。轰击蚀刻通常是指基于等离子的蚀刻，更具体而言，通过对形成为等离子状的原子进行物理性碰撞来除去污垢(氧化物)。当使用氩时，轰击效果高。在本实施方式中，作为轰击气体，优选使用含氮的气体，使用例如氩与氮的混合气体。在轰击蚀刻时，通过向TiOx层42照射氮等离子的光，由于光催化效果而TiOx层42进一步活性化，TiOx层42的表面自由能量提高。另外，若以秒单位(几秒～10秒左右)进行轰击(蚀刻)，则不会除去TiOx层42。

通过向TiOx层42照射氮等离子的光，由于光催化效果而TiOx层42被活性化的理由如下。即，通常氧化钛(TiO₂)存在3个种类，其中的主要2个种类中的一种为金红石(稳定，大部分)型，另一种为锐钛矿型。正因为存在在激励状态下产生的电子、空穴才发现光催化效果。在此，该激励所需的能量在金红石型的情况下为3.0eⅤ，在锐钛矿型的情况下为3.2eⅤ，因此在理论上分别照射410nm、390nm以下的光而产生激励。TiOx层使金红石型或锐钛矿型的TiO₂成为氧缺乏状态，激励所需的能量推定为与TiO₂不存在较大的差异。在此，氮(N₂)等离子的发光峰值处于410nm以下，因此即便是与金红石型、锐钛矿型的任一个的氧缺乏状态对应的TiOx层42，通过光催化效果也能促进活性化，能够提高TiOx层42的表面自由能量。

接下来，在TiOx层42的表面成膜出碳膜44(步骤SP4-4)。作为成膜气体，使用烃系的气体(作为一例为乙炔)作为基体，形成碳膜44。在本实施方式中，优选使用含氮的气体作为成膜气体，例如，使用含有乙炔和氮的气体。由此，碳膜44的成膜中，以氮等离子为起因的光(390nm以下的波长的光)照射到TiOx层42的表面。其结果是，由于上述的理由，通过光催化效果使TiOx层42进一步活性化，TiOx层42的表面自由能量提高。

根据上述的等离子CVD的工艺，通过在钛基材40上形成活性的TiOx层42，能够提高TiOx层42与在TiOx层42上成膜的碳膜44之间的紧贴性。TiOx层42与C的结合或反应容易，在成膜后，在TiOx层42与碳膜44之间形成含Ti、O、C的结合层43，通过该结合层43能确保TiOx层42与碳膜44的紧贴性。结合层43是Ti、O、C、(N)相互结合而构成的层。结合层的厚度优选为0.1nm以上且5nm以下。结合层43可以还含有N。结合层43包含的N由碳膜44含有的N成分或等离子CVD的成膜前或成膜中使用的氮气得来。

在此，在TiOx层42上成膜出碳膜44时，说明等离子CVD优选的理由。TiOx层42为活性的层，但是在其表面未出现结合键。在等离子CVD中，TiOx层42暴露于等离子下，因此通过由等离子产生的游离基而TiOx层42的表层的结合键用尽，在TiOx层42的表面出现结合键。另一方面，成膜气体中的C由于等离子而处于出现结合键的状态。这样，在等离子CVD中，不仅是成膜气体中的C，而且在TiOx层42的表层也成为出现结合键的状态，因此TiOx层上结合并堆积C。在等离子CVD以外的CVD、PVD、其他的手法中，在TiOx层42的表面无法引发结合键，在TiOx层42与碳膜44之间未形成结合层43，因此无法提高TiOx层42与碳膜44的紧贴力。

在成膜处理后，进行大气释放(步骤SP4-5)。另外，上述的实施方式是本发明的优选的实施的一例，但是没有限定于此，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变形实施。例如，作为与上述实施方式不同的点，通过将轰炸气体仅设为氩，能够将结合层43形成为由Ti、O、C构成的层。

(第二实施方式)

图5是第二实施方式的隔板的放大剖视图。如图5所示，第二实施方式的隔板与在钛基材40上直接形成TiOx层42的第一实施方式不同点在于，在钛基材40上形成TiO₂层41且在该TiO₂层41上形成TiOx层42。关于其他方面，第二实施方式与第一实施方式共通，因此省略其说明。

如上所述，在钛基材40上形成有由通常TiO₂层构成的氧化覆膜。第二实施方式不除去该氧化覆膜而预先保留为TiO₂层41。

第二实施方式的隔板的制造方法与第一实施方式的隔板的制造方法在步骤SP1、SP2中不同。在第二实施方式中，作为钛基材，使用其表面形成有TiO₂层41的钛基材(步骤SP1)，在TiOx处理中，只要仅将TiO₂层41的表层的一部分进行TiOx化，或者在TiO₂层41上成膜出TiOx即可。例如，若通过仅对TiO₂层41的表层的一部分进行还原而形成TiOx层的方法，或者在TiO₂层41上利用溶胶凝胶法形成TiOx层，则能制造出第二实施方式的隔板。

实施了用于确认上述的本实施方式的隔板的制造方法的效果的试验。关于实施例，以下进行说明。

(实施例1)

准备光亮退火处理完的钛板，切断成约200×400mm，形成为钛基材40(步骤SP1)。光亮退火处理是在非氧气氛下实施燃烧的处理，由此得到具有Ti的金属表面的钛基材40。以成为隔板形状的方式对钛基材40进行了冲压之后，利用烃及碱系的清洗液进行了清洗(步骤SP3)。接下来，利用50％H₂SO₄水溶液实施酸洗处理，在300度的真空干燥炉中进行了干燥。由此，在钛基材40的表面形成了TiOx层42(步骤SP2)。

接下来，通过等离子CVD形成了碳膜44(步骤SP4)。在等离子CVD中，向温度300℃、压力10Pa的成膜室搬入了钛基材40之后，利用DC施加2.0kV的直流偏压电压，使钛基材40与阳极之间产生辉光放电等离子。阳极与钛基材40平行，且以相对的方式配置于两面，使两面同时产生等离子。而且，出于提高等离子密度的目的，在腔室内配置钐钴制的磁铁，捕捉通过等离子而产生的电子。

等离子的工艺依次实施轰击、成膜，全部在控制成10Pa的状态下进行。压力控制使用了APC(自动压力控制)。作为轰击气体，使用了以氩为基体且含氮的气体。而且，作为成膜气体，使用了以烃系的气体为基体且含氮的气体。由此，形成了50nm的厚度的碳膜44。

图6是实施例1的隔板的截面TEM像。图7是表示图6的截面TEM像的各点1～5的TEM-EELS分析结果的图。

如图6及图7所示可确认出，通过实施例1的制造方法，在TiOx层42与碳膜(碳薄膜)44之间形成了含有Ti、O、N、C的结合层43。

(实施例2)

准备酸洗完的钛板，切断成约200×400mm，形成为钛基材40(步骤SP1)。此时，确认到在钛基材40的表面形成非晶质状的TiO₂层41的情况。酸洗是指在冷轧后主要在硝氟酸中对表面进行蚀刻。以成为隔板形状的方式对钛基材40进行了冲压之后，利用烃及碱系的清洗液进行了清洗(步骤SP3)。接下来，利用微波等离子装置，在真空中，使用H₂气体作为反应气体，使用Ar气体作为载流气体，实施了50Pa、1.5kW、2分钟的处理(TiOx化处理)。由此，对TiO₂层41的表层进行还原而形成了TiOx层42。然后，与实施例1同样，通过等离子CVD形成了碳膜44(步骤SP4)。在等离子CVD中，电压为2.0kV，通过直流偏压实施了辉光放电。此时，轰击及成膜气体中含有氮。

另外可确认出，通过实施例2的制造方法，也在TiOx层42与碳膜(碳薄膜)44之间形成了含有Ti、O、N、C的结合层43。

接下来，说明用于表现后述的实施例的隔板的效果的比较例的隔板。

(比较例1)

图8是比较例1的隔板的放大剖视图。比较例1的隔板在钛基材40上形成TiO₂层41，并在该TiO₂层41上形成碳膜44。比较例1的隔板按照通常方法来制造。例如，通过在酸洗完的钛基材40上形成碳膜44而制造了比较例1的隔板。

(比较例2)

图9是比较例2的隔板的放大剖视图。比较例2的隔板在钛基材40上形成TiC层45，在该TiC层45上形成碳膜44。比较例2的隔板按照通常方法来制造。例如，通过在光亮退火处理完的钛基材40上形成碳膜44而制造了比较例2的隔板。

(评价试验1)

关于上述的实施例1、比较例1、2的隔板，从紧贴性、接触电阻、耐腐蚀性的观点出发进行了评价。关于各评价试验的内容进行说明。

<紧贴性评价试验>

将试验片切割成100mm×50mm之后，利用压力锅(pressurecooker)(株式会社平山制作所制)进行了剥离试验。在此，通过暴露在使用了纯水的水蒸气中而促进了剥离。试验条件是暴露在130℃饱和水蒸气中且在设置了1小时的保持时间之后进行冷却、取出。

剥离的评价通过使用了SEM(扫描型电子显微镜)的观察，观察了表面的剥离程度，通过剥离面积率进行了区分。另外，基于SEM的剥离面积率通过基于测定者的目视的概算来求出。紧贴性评价结果栏中的评价基准如下所述。

○：剥离面积率为1％以下

△：剥离面积率超过1％且在5％以下

<接触电阻试验>

在试验片的碳膜的表面载放相当于燃料电池的扩散层的碳纸(厚度0.5mm)，通过测定夹具边赋予一定载荷(1MPa)边进行了测定。在此状态下，通过电流计以使流向试验片的电流成为1A的方式调整来自电源的电流并使其流动，利用电压计测定向试验片施加的电压，算出碳膜与所述碳纸的接触电阻。另外，为了仅测定碳膜与碳纸的接触电阻，使镀Au而形成了厚膜化(1μm)的钛基材40的另一面(未成膜的面)与SUS接触，并避免这些部件间产生接触电阻。接触电阻试验中的评价基准如下所述。

○：5mΩ·cm²以下

△：超过5mΩ·cm²且在10mΩ·cm²以下

<耐腐蚀性试验>

以模拟了燃料电池的环境的-0.2V～0.9V(SHE)进行电位扫描，确认了氧化峰值的有无。在耐腐蚀性试验中，如下所述进行了评价。

○：无氧化峰值

×：有氧化峰值

表1中，关于实施例1、比较例1、2的隔板，示出紧贴性试验、接触电阻试验、耐腐蚀性试验的试验结果。

表1

如表1所示，实施例1的隔板与比较例1、2的隔板相比，在紧贴性试验、接触电阻试验、耐腐蚀性试验中得到了良好的结果。因此，根据实施例1的隔板，通过在TiOx层42与碳膜44之间形成结合层43，确认到能够实现使碳膜44相对于钛基材40的紧贴性提高且耐腐蚀性也良好的燃料电池用隔板的情况。

(评价试验2)

评价试验2对于各种结合层43的厚度进行了紧贴性试验、接触电阻试验、耐腐蚀性试验。具体而言，对碳膜44的等离子CVD进行控制，作成了结合层43的厚度为1nm以下、5nm、15nm的试料。在等离子CVD的控制中，调制了等离子CVD的时间及直流偏压电压。与实施例1中说明的情况同样，关于隔板的截面TEM像及TEM-EELS分析结果而确定结合层43，基于截面TEM像而求出了结合层的厚度。

关于试验片，从初期电阻、腐蚀试验后电阻、腐蚀试验后的结合状态变化的观点出发进行了评价。关于各评价试验的内容进行说明。

<初期电阻试验>

初期电阻试验测定了关于试验片的接触电阻。接触电阻的测定方法与评价试验1中的接触电阻试验相同。

<腐蚀试验(耐腐蚀性试验)>

对于试验片，进行了以日本工业规格的金属材料的电气化学高温腐蚀试验法(JIS Z2294)为基准的耐腐蚀性试验(定电位腐蚀试验)。在大气释放系统的装置中，将通过调温水温度调整成80℃的试验片浸渍在硫酸溶液(300ml、pH3)中。在此状态下，将由铂板构成的对极与试验片(试料极)电连接，由此使对极与试料极之间产生0.9V的电位差，使试验片腐蚀。另外，通过参考电极而将试验片的电位保持为恒定。而且，试验时间设为50小时左右。

在定电位腐蚀试验后测定了接触电阻。接触电阻的测定方法与评价试验1中的接触电阻试验相同。而且，通过TEM-EELS分析，研究了腐蚀试验后的结合层43的结合状态变化。

表2示出关于结合层43的厚度不同的3个种类的隔板的初期电阻试验、腐蚀试验(接触电阻)的测定结果。表2中的综合判定的评价基准如下所述。

○：在腐蚀试验的前后，接触电阻为5mΩ·cm²以下

×：在腐蚀试验后，接触电阻超过5mΩ·cm²

表2

如表2所示可知，形成于TiOx层42与碳膜44之间的结合层43的厚度从结合层的导电性及耐腐蚀性的观点出发而优选为1nm以上且5nm以下。在此，根据TEM-EELS分析可知，结合层43在腐蚀试验后，C键减少，O键增加。即，结合层43在氧化条件下逐渐被氧化，表现出具有绝缘性的情况。然而，若结合层43薄至5nm以下，则由于隧道效应等的影响，能够确保导电性。

工业实用性

本发明优选应用于通过在钛基材上成膜出碳膜而制造隔板时。

附图标记说明

2…单体

3…MEA

4、5…隔板(燃料电池用隔板)

6…电解质膜

7、8…电极

40…钛基材

40…TiO₂层

42…TiOx层(1<x<2)

43…结合层

44…碳膜

45…TiC层

Claims (7)

1.一种燃料电池用隔板的制造方法，具有以下工序：

在钛基材上形成TiOx层，其中，1<x<2；及

通过等离子CVD在所述TiOx层上形成碳膜，

在所述TiOx层与所述碳膜之间形成含有Ti、O、C的结合层。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板的制造方法，其中，

通过控制所述等离子CVD来形成0.1nm以上且5nm以下的结合层。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池用隔板的制造方法，其中，

所述结合层还含有N。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池用隔板的制造方法，其中，

使用含有氮的气体作为所述等离子CVD的工艺中的轰击气体或成膜气体。

5.一种燃料电池用隔板，具有：

钛基材；

形成于所述钛基材上的TiOx层，其中，1<x<2；

形成于所述TiOx层上的碳膜；及

形成于所述TiOx层与所述碳膜之间且含有Ti、O、C的结合层。

6.根据权利要求5所述的燃料电池用隔板，其中，

所述结合层的厚度为0.1nm以上且5nm以下。

7.根据权利要求5或6所述的燃料电池用隔板，其中，

所述结合层还含有N。