JP2000058080A - 燃料電池用セパレータおよびその製造方法 - Google Patents
燃料電池用セパレータおよびその製造方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量で車載用として最適な上に、十分な機械
的強度を確保することができ、割れ等の損傷を生じるこ
とがなく、しかも燃料電池の作動環境下で、導電性とと
もに耐食性に優れ、長期間にわたって安定して使用する
ことができる燃料電池用セパレータおよびその製造方法
の提供。 【解決手段】 アルミニウム合金またはマグネシウム合
金からなる基板１１の表面に形成された保護層１４によ
って、燃料電池の作動環境下においても、腐食すること
がなく、基板１１の表面が確実に保護される。
的強度を確保することができ、割れ等の損傷を生じるこ
とがなく、しかも燃料電池の作動環境下で、導電性とと
もに耐食性に優れ、長期間にわたって安定して使用する
ことができる燃料電池用セパレータおよびその製造方法
の提供。 【解決手段】 アルミニウム合金またはマグネシウム合
金からなる基板１１の表面に形成された保護層１４によ
って、燃料電池の作動環境下においても、腐食すること
がなく、基板１１の表面が確実に保護される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電気自動
車に搭載するような固体高分子型燃料電池に用いられる
セパレータおよびその製造方法に関する。
車に搭載するような固体高分子型燃料電池に用いられる
セパレータおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、燃料電池用セパレータとしては、
特開昭６０ー２４１６５８号公報に記載のステンレス鋼
を使用したものやニッケル合金を使用したものが知られ
ている。この特開昭６０ー２４１６５８号公報に記載の
セパレータ１は、図２に示すように、酸化剤室２および
この酸化剤室２に設けた集電用突起３と、燃料室４およ
びこの燃料室４に設けた集電用突起５とを有し、かつス
テンレス板を用いている。そして、これらのセパレータ
１の間にはアノード６、電解室７およびカソード８が設
けられて単位電池が構成されている。
特開昭６０ー２４１６５８号公報に記載のステンレス鋼
を使用したものやニッケル合金を使用したものが知られ
ている。この特開昭６０ー２４１６５８号公報に記載の
セパレータ１は、図２に示すように、酸化剤室２および
この酸化剤室２に設けた集電用突起３と、燃料室４およ
びこの燃料室４に設けた集電用突起５とを有し、かつス
テンレス板を用いている。そして、これらのセパレータ
１の間にはアノード６、電解室７およびカソード８が設
けられて単位電池が構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ステンレス鋼やニッケル合金を用いたセパレータにあっ
ては、耐食性がよく、しかも機械的強度に優れ、外力が
加わっても割れるようなことがない反面、重量が重いと
いう問題がある。この重量が重いという問題は、車載用
として使用される場合には、重大な問題であり、より軽
量である必要がある。この点に関して、カーボン（黒
鉛）を機械加工したセパレータが知られている。このカ
ーボン製のセパレータにあっては、軽量で、かつ耐食性
に優れるが、加工中、組立中あるいは使用中に割れやす
いという問題がある。また、アルミニウム合金またはマ
グネシウム合金製のセパレータが考えられるが、このセ
パレータにおいては、軽量で、かつ割れることがない反
面、燃料電池の作動環境下では、水蒸気雰囲気なので、
耐食性の点で問題があり、使用されていない。
ステンレス鋼やニッケル合金を用いたセパレータにあっ
ては、耐食性がよく、しかも機械的強度に優れ、外力が
加わっても割れるようなことがない反面、重量が重いと
いう問題がある。この重量が重いという問題は、車載用
として使用される場合には、重大な問題であり、より軽
量である必要がある。この点に関して、カーボン（黒
鉛）を機械加工したセパレータが知られている。このカ
ーボン製のセパレータにあっては、軽量で、かつ耐食性
に優れるが、加工中、組立中あるいは使用中に割れやす
いという問題がある。また、アルミニウム合金またはマ
グネシウム合金製のセパレータが考えられるが、このセ
パレータにおいては、軽量で、かつ割れることがない反
面、燃料電池の作動環境下では、水蒸気雰囲気なので、
耐食性の点で問題があり、使用されていない。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、軽量で車載用として最適
な上に、十分な機械的強度を確保することができ、割れ
等の損傷を生じることがなく、しかも燃料電池の作動環
境下で、導電性とともに耐食性に優れ、長期間にわたっ
て安定して使用することができる燃料電池用セパレータ
およびその製造方法を提供することにある。
で、その目的とするところは、軽量で車載用として最適
な上に、十分な機械的強度を確保することができ、割れ
等の損傷を生じることがなく、しかも燃料電池の作動環
境下で、導電性とともに耐食性に優れ、長期間にわたっ
て安定して使用することができる燃料電池用セパレータ
およびその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、基
板の表面に流体通路を有してなる燃料電池用セパレータ
であって、アルミニウム合金またはマグネシウム合金か
らなる基板の表面に保護層が形成されたものである。本
発明の請求項２は、保護層が酸化剤の流体通路側の表面
に形成されたものである。本発明の請求項３は、保護層
がカーボンからなり、上記保護層の厚さが１〜１０μｍ
であるものである。本発明の請求項４は、保護層が炭化
ケイ素からなり、上記保護層の厚さが０．０５〜０．３
μｍである。本発明の請求項５は、保護層がニッケル、
クロムまたはスズからなり、上記保護層の厚さが５〜５
０μｍである。本発明の請求項６は、基板の表面に流体
通路を有してなる燃料電池用セパレータの製造方法であ
って、アルミニウム合金またはマグネシウム合金からな
る基板の表面に保護層を形成するものである。本発明の
請求項７は、基板が、アルミニウム合金またはマグネシ
ウム合金にダイカスト法、機械加工またはエッチングに
より流体通路を形成するものである。本発明の請求項８
は、保護層が、スパッタリング法、ＣＶＤ法または蒸着
法によりカーボンを１〜１０μｍ被覆形成するものであ
る。本発明の請求項９は、保護層が、スパッタリング
法、ＣＶＤ法または蒸着法により炭化ケイ素を０．０５
〜０．３μｍ被覆形成するものである。本発明の請求項
１０は、保護層が、メッキ法によりニッケル、クロムま
たはスズを５〜５０μｍ被覆形成するものである。
板の表面に流体通路を有してなる燃料電池用セパレータ
であって、アルミニウム合金またはマグネシウム合金か
らなる基板の表面に保護層が形成されたものである。本
発明の請求項２は、保護層が酸化剤の流体通路側の表面
に形成されたものである。本発明の請求項３は、保護層
がカーボンからなり、上記保護層の厚さが１〜１０μｍ
であるものである。本発明の請求項４は、保護層が炭化
ケイ素からなり、上記保護層の厚さが０．０５〜０．３
μｍである。本発明の請求項５は、保護層がニッケル、
クロムまたはスズからなり、上記保護層の厚さが５〜５
０μｍである。本発明の請求項６は、基板の表面に流体
通路を有してなる燃料電池用セパレータの製造方法であ
って、アルミニウム合金またはマグネシウム合金からな
る基板の表面に保護層を形成するものである。本発明の
請求項７は、基板が、アルミニウム合金またはマグネシ
ウム合金にダイカスト法、機械加工またはエッチングに
より流体通路を形成するものである。本発明の請求項８
は、保護層が、スパッタリング法、ＣＶＤ法または蒸着
法によりカーボンを１〜１０μｍ被覆形成するものであ
る。本発明の請求項９は、保護層が、スパッタリング
法、ＣＶＤ法または蒸着法により炭化ケイ素を０．０５
〜０．３μｍ被覆形成するものである。本発明の請求項
１０は、保護層が、メッキ法によりニッケル、クロムま
たはスズを５〜５０μｍ被覆形成するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態
を示すセパレータの断面図である。図中符号１０はセパ
レータであり、このセパレータ１０は、アルミニウム合
金またはマグネシウム合金製の板状の基板１１の一方の
表面に、酸化剤ガス用の流通溝（流体通路）１２が多数
所定間隔をあけた状態で形成されているとともに、上記
基板１１の他方の表面に、燃料ガス用の流通溝（流体通
路）１３が、上記各流通溝１２に直交する方向に沿っ
て、多数形成されているものである。また、上記基板１
１の両面には、導電性および耐食性に優れた保護層１４
が形成されている。
実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態
を示すセパレータの断面図である。図中符号１０はセパ
レータであり、このセパレータ１０は、アルミニウム合
金またはマグネシウム合金製の板状の基板１１の一方の
表面に、酸化剤ガス用の流通溝（流体通路）１２が多数
所定間隔をあけた状態で形成されているとともに、上記
基板１１の他方の表面に、燃料ガス用の流通溝（流体通
路）１３が、上記各流通溝１２に直交する方向に沿っ
て、多数形成されているものである。また、上記基板１
１の両面には、導電性および耐食性に優れた保護層１４
が形成されている。
【０００７】上記基板１１に使用するアルミニウム合金
としては、板として使用する場合、ＪＩＳ Ｈ ４００
０に規定されている合金番号５０００番台、主に５０５
２、５４５４が、かつダイカストとして使用する場合、
ＪＩＳ Ｈ ５３０２に規定されている記号ＡＤＣ１０
かＡＤＣ１２が挙げられ、また、マグネシウム合金とし
ては、板として使用する場合、ＪＩＳ Ｈ ４２０１に
規定されている１種、４種、５種、７種が、かつダイカ
ストとして使用する場合、ＪＩＳ Ｈ ５３０３に規定
されている記号ＭＤ１Ａ、ＭＤ１Ｂ、ＭＤ１Ｄが挙げら
れる。また、上記保護層１４としては、カーボンからな
り、上記保護層１４の厚さが１〜１０μｍ、好ましくは
２〜３μｍであるもの、または、炭化ケイ素（ＳｉＣ）
からなり、上記保護層１４の厚さが０．０５〜０．３μ
ｍ、好ましくは０．０８〜０．１２μｍであるもの、あ
るいは、ニッケル、クロムまたはスズからなり、上記保
護層１４の厚さが５〜５０μｍ、好ましくは８〜１２μ
ｍであるものが適宜採用される。
としては、板として使用する場合、ＪＩＳ Ｈ ４００
０に規定されている合金番号５０００番台、主に５０５
２、５４５４が、かつダイカストとして使用する場合、
ＪＩＳ Ｈ ５３０２に規定されている記号ＡＤＣ１０
かＡＤＣ１２が挙げられ、また、マグネシウム合金とし
ては、板として使用する場合、ＪＩＳ Ｈ ４２０１に
規定されている１種、４種、５種、７種が、かつダイカ
ストとして使用する場合、ＪＩＳ Ｈ ５３０３に規定
されている記号ＭＤ１Ａ、ＭＤ１Ｂ、ＭＤ１Ｄが挙げら
れる。また、上記保護層１４としては、カーボンからな
り、上記保護層１４の厚さが１〜１０μｍ、好ましくは
２〜３μｍであるもの、または、炭化ケイ素（ＳｉＣ）
からなり、上記保護層１４の厚さが０．０５〜０．３μ
ｍ、好ましくは０．０８〜０．１２μｍであるもの、あ
るいは、ニッケル、クロムまたはスズからなり、上記保
護層１４の厚さが５〜５０μｍ、好ましくは８〜１２μ
ｍであるものが適宜採用される。
【０００８】上記のように構成された燃料電池用セパレ
ータ１０を製造するには、まず、アルミニウム合金また
はマグネシウム合金を用いて、ダイカスト法により両面
に流通溝１２、１３を有する基板１１を一体的に成形す
る。なお、アルミニウム合金またはマグネシウム合金製
の基板１１に機械加工あるいはエッチングにより流通溝
１２、１３を形成してもよい。また、マグネシウム合金
の場合には、チクソモールディング法により、両面に流
通溝１２、１３を有する基板１１を成形してもよい。
ータ１０を製造するには、まず、アルミニウム合金また
はマグネシウム合金を用いて、ダイカスト法により両面
に流通溝１２、１３を有する基板１１を一体的に成形す
る。なお、アルミニウム合金またはマグネシウム合金製
の基板１１に機械加工あるいはエッチングにより流通溝
１２、１３を形成してもよい。また、マグネシウム合金
の場合には、チクソモールディング法により、両面に流
通溝１２、１３を有する基板１１を成形してもよい。
【０００９】次いで、上記流通溝１２、１３を有する基
板１１の両面に、保護層１４を被覆形成する。この保護
層１４がカーボン、または炭化ケイ素の場合には、スパ
ッタリング法またはＣＶＤ法により所定厚の保護層１４
を形成する。なお、この場合には、蒸着法を用いてもよ
い。また、保護層１４がニッケル、クロムまたはスズの
場合には、無電解メッキ法、または電気メッキ法を用い
て所定厚の保護層１４を形成する。この場合、基板１１
の表面には凹凸があるので、均一に保護層１４を形成す
るには、ニッケルまたはスズの無電解メッキ法を用いる
のが望ましい。
板１１の両面に、保護層１４を被覆形成する。この保護
層１４がカーボン、または炭化ケイ素の場合には、スパ
ッタリング法またはＣＶＤ法により所定厚の保護層１４
を形成する。なお、この場合には、蒸着法を用いてもよ
い。また、保護層１４がニッケル、クロムまたはスズの
場合には、無電解メッキ法、または電気メッキ法を用い
て所定厚の保護層１４を形成する。この場合、基板１１
の表面には凹凸があるので、均一に保護層１４を形成す
るには、ニッケルまたはスズの無電解メッキ法を用いる
のが望ましい。
【００１０】このようにして形成されたセパレータ１０
は、従来同様、例えば、パーフルオロカーボンスルフォ
ン酸などのイオン交換膜からなる固体高分子の電解質の
両面に白金電極を介して配置され、かつ両流通溝１２、
１３にそれぞれ酸化剤としての空気（酸素）および燃料
としての水素を流通させることにより使用される。この
場合、上記電解質における反応により、電気が発生する
とともに、水蒸気が空気極側の流通溝１２内に生じる。
は、従来同様、例えば、パーフルオロカーボンスルフォ
ン酸などのイオン交換膜からなる固体高分子の電解質の
両面に白金電極を介して配置され、かつ両流通溝１２、
１３にそれぞれ酸化剤としての空気（酸素）および燃料
としての水素を流通させることにより使用される。この
場合、上記電解質における反応により、電気が発生する
とともに、水蒸気が空気極側の流通溝１２内に生じる。
【００１１】上記のように構成された固体高分子型燃料
電池を使用するに際して、アルミニウム合金またはマグ
ネシウム合金製の基板１１の両面には、耐食性および導
電性に優れた保護層１４が形成されているから、基板１
１が腐食することがないとともに、基板１１の表面に酸
化膜が形成されることがなく、導電性が悪化することが
ない。したがって、アルミニウム合金またはマグネシウ
ム合金を基板１１に用いることにより、軽量化を図れ、
かつ十分な機械的強度を確保しつつ、基板１１の表面に
形成した保護層１４によって、基板１１の耐食性を大幅
に向上させることにより、長期間にわたる安定的な運用
を図ることができる。
電池を使用するに際して、アルミニウム合金またはマグ
ネシウム合金製の基板１１の両面には、耐食性および導
電性に優れた保護層１４が形成されているから、基板１
１が腐食することがないとともに、基板１１の表面に酸
化膜が形成されることがなく、導電性が悪化することが
ない。したがって、アルミニウム合金またはマグネシウ
ム合金を基板１１に用いることにより、軽量化を図れ、
かつ十分な機械的強度を確保しつつ、基板１１の表面に
形成した保護層１４によって、基板１１の耐食性を大幅
に向上させることにより、長期間にわたる安定的な運用
を図ることができる。
【００１２】なお、本実施形態においては、流体通路と
して上記基板１１の両面にそれぞれ流通溝１２、１３を
互いに直交する方向に形成した構成で説明したが、これ
に限らず、基板１１の両面にそれぞれ格子状に交差する
縦溝および横溝を形成することにより、電解質と空気
（酸素）および水素との接触面積を大きくして、反応を
促進するようにしてもよい。
して上記基板１１の両面にそれぞれ流通溝１２、１３を
互いに直交する方向に形成した構成で説明したが、これ
に限らず、基板１１の両面にそれぞれ格子状に交差する
縦溝および横溝を形成することにより、電解質と空気
（酸素）および水素との接触面積を大きくして、反応を
促進するようにしてもよい。
【００１３】
【発明の効果】本発明の請求項１は、基板の表面に流体
通路を有してなる燃料電池用セパレータであって、アル
ミニウム合金またはマグネシウム合金からなる基板の表
面に保護層が形成されたものであるから、この保護層に
よって、燃料電池の作動環境下においても、腐食するこ
とがなく、基板の表面が確実に保護されることにより、
軽量で車載用として最適な上に、十分な機械的強度を確
保することができ、割れ等の損傷を生じることがなく、
しかも導電性とともに耐食性に優れ、長期間にわたって
安定して使用することができる。本発明の請求項２は、
保護層が酸化剤の流体通路側の表面に形成されたもので
あるから、酸化剤の流体通路側で生じる水蒸気雰囲気に
おいて、上記保護層が基板の表面を円滑に保護すること
により、十分な導電性が確保できるとともに、基板が腐
食することがなく、セパレータを健全な状態に保持する
ことができる。本発明の請求項３は、保護層がカーボン
からなり、上記保護層の厚さが１〜１０μｍであるもの
であるから、１〜１０μｍのカーボンの保護層によっ
て、基板の表面を被覆することにより、十分な耐食性お
よび導電性を付与することができる。本発明の請求項４
は、保護層が炭化ケイ素からなり、上記保護層の厚さが
０．０５〜０．３μｍであるものであるから、０．０５
〜０．３μｍの炭化ケイ素の保護層によって、確実に基
板の表面を保護することができる。本発明の請求項５
は、保護層がニッケル、クロムまたはスズからなり、上
記保護層の厚さが５〜５０μｍであるものであるから、
５〜５０μｍのニッケル、クロムまたはスズの保護層に
よって、導電性を確保しつつ基板の腐食を防止すること
ができる。本発明の請求項６は、基板の表面に流体通路
を有してなる燃料電池用セパレータの製造方法であっ
て、アルミニウム合金またはマグネシウム合金からなる
基板の表面に保護層を形成するものであるから、この保
護層によって、アルミニウム合金またはマグネシウム合
金製の基板を水蒸気雰囲気から保護することにより、セ
パレータの寿命を大幅に延ばすことができるとともに、
軽量でかつ十分な機械的強度を有する高品質の製品を容
易に製造することができる。本発明の請求項７は、基板
が、アルミニウム合金またはマグネシウム合金にダイカ
スト法、機械加工またはエッチングにより流体通路を形
成するものであるから、アルミニウム合金またはマグネ
シウム合金製の基板に流体通路を形成する場合に、ダイ
カスト法によって、基板ごと一体成形するか、あるいは
機械加工またはエッチングによって、基板の表面に流体
通路を加工することにより、円滑に流体通路を有する基
板を製作することができる。本発明の請求項８は、保護
層が、スパッタリング法、ＣＶＤ法または蒸着法により
カーボンを１〜１０μｍ被覆形成するものであるから、
スパッタリング法、ＣＶＤ法または蒸着法によって、基
板の表面に１〜１０μｍのカーボン薄膜層を確実に形成
することができる。本発明の請求項９は、保護層が、ス
パッタリング法、ＣＶＤ法または蒸着法により炭化ケイ
素を０．０５〜０．３μｍ被覆形成するものであるか
ら、スパッタリング法、ＣＶＤ法または蒸着法を用いる
ことで、容易に０．０５〜０．３μｍの炭化ケイ素薄膜
層を基板表面に形成することができる。本発明の請求項
１０は、保護層が、メッキ法によりニッケル、クロムま
たはスズを５〜５０μｍ被覆形成するものであるから、
５〜５０μｍのニッケル、クロムまたはスズメッキ層を
基板の表面に簡単に形成することができる。
通路を有してなる燃料電池用セパレータであって、アル
ミニウム合金またはマグネシウム合金からなる基板の表
面に保護層が形成されたものであるから、この保護層に
よって、燃料電池の作動環境下においても、腐食するこ
とがなく、基板の表面が確実に保護されることにより、
軽量で車載用として最適な上に、十分な機械的強度を確
保することができ、割れ等の損傷を生じることがなく、
しかも導電性とともに耐食性に優れ、長期間にわたって
安定して使用することができる。本発明の請求項２は、
保護層が酸化剤の流体通路側の表面に形成されたもので
あるから、酸化剤の流体通路側で生じる水蒸気雰囲気に
おいて、上記保護層が基板の表面を円滑に保護すること
により、十分な導電性が確保できるとともに、基板が腐
食することがなく、セパレータを健全な状態に保持する
ことができる。本発明の請求項３は、保護層がカーボン
からなり、上記保護層の厚さが１〜１０μｍであるもの
であるから、１〜１０μｍのカーボンの保護層によっ
て、基板の表面を被覆することにより、十分な耐食性お
よび導電性を付与することができる。本発明の請求項４
は、保護層が炭化ケイ素からなり、上記保護層の厚さが
０．０５〜０．３μｍであるものであるから、０．０５
〜０．３μｍの炭化ケイ素の保護層によって、確実に基
板の表面を保護することができる。本発明の請求項５
は、保護層がニッケル、クロムまたはスズからなり、上
記保護層の厚さが５〜５０μｍであるものであるから、
５〜５０μｍのニッケル、クロムまたはスズの保護層に
よって、導電性を確保しつつ基板の腐食を防止すること
ができる。本発明の請求項６は、基板の表面に流体通路
を有してなる燃料電池用セパレータの製造方法であっ
て、アルミニウム合金またはマグネシウム合金からなる
基板の表面に保護層を形成するものであるから、この保
護層によって、アルミニウム合金またはマグネシウム合
金製の基板を水蒸気雰囲気から保護することにより、セ
パレータの寿命を大幅に延ばすことができるとともに、
軽量でかつ十分な機械的強度を有する高品質の製品を容
易に製造することができる。本発明の請求項７は、基板
が、アルミニウム合金またはマグネシウム合金にダイカ
スト法、機械加工またはエッチングにより流体通路を形
成するものであるから、アルミニウム合金またはマグネ
シウム合金製の基板に流体通路を形成する場合に、ダイ
カスト法によって、基板ごと一体成形するか、あるいは
機械加工またはエッチングによって、基板の表面に流体
通路を加工することにより、円滑に流体通路を有する基
板を製作することができる。本発明の請求項８は、保護
層が、スパッタリング法、ＣＶＤ法または蒸着法により
カーボンを１〜１０μｍ被覆形成するものであるから、
スパッタリング法、ＣＶＤ法または蒸着法によって、基
板の表面に１〜１０μｍのカーボン薄膜層を確実に形成
することができる。本発明の請求項９は、保護層が、ス
パッタリング法、ＣＶＤ法または蒸着法により炭化ケイ
素を０．０５〜０．３μｍ被覆形成するものであるか
ら、スパッタリング法、ＣＶＤ法または蒸着法を用いる
ことで、容易に０．０５〜０．３μｍの炭化ケイ素薄膜
層を基板表面に形成することができる。本発明の請求項
１０は、保護層が、メッキ法によりニッケル、クロムま
たはスズを５〜５０μｍ被覆形成するものであるから、
５〜５０μｍのニッケル、クロムまたはスズメッキ層を
基板の表面に簡単に形成することができる。
【図１】 本発明の一実施形態を示すセパレータの断面
図である。
図である。
【図２】 従来の燃料電池の分解斜視図である。
１０ セパレータ １１ 基板 １２、１３ 流通溝（流体通路） １４ 保護層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年９月２日（１９９８．９．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、基
板の表面に流体通路を有してなる燃料電池用セパレータ
であって、アルミニウム合金またはマグネシウム合金か
らなる基板の表面に保護層が形成されたものである。本
発明の請求項２は、保護層が酸化剤の流体通路側の表面
に形成されたものである。本発明の請求項３は、保護層
がカーボンからなり、上記保護層の厚さが１〜１０μｍ
であるものである。本発明の請求項４は、保護層が炭化
ケイ素からなり、上記保護層の厚さが０．０５〜０．３
μｍである。本発明の請求項５は、保護層がニッケル、
クロムまたはスズからなり、上記保護層の厚さが５〜５
０μｍである。本発明の請求項６は、基板の表面に流体
通路を有してなる燃料電池用セパレータの製造方法であ
って、アルミニウム合金またはマグネシウム合金からな
る基板の表面に保護層を形成するものである。本発明の
請求項７は、基板が、アルミニウム合金またはマグネシ
ウム合金にダイカスト法、機械加工またはエッチングに
より、あるいはマグネシウム合金にチクソモールディン
グ法により流体通路を形成するものである。本発明の請
求項８は、保護層が、スパッタリング法、ＣＶＤ法また
は蒸着法によりカーボンを１〜１０μｍ被覆形成するも
のである。本発明の請求項９は、保護層が、スパッタリ
ング法、ＣＶＤ法または蒸着法により炭化ケイ素を０．
０５〜０．３μｍ被覆形成するものである。本発明の請
求項１０は、保護層が、メッキ法によりニッケル、クロ
ムまたはスズを５〜５０μｍ被覆形成するものである。
板の表面に流体通路を有してなる燃料電池用セパレータ
であって、アルミニウム合金またはマグネシウム合金か
らなる基板の表面に保護層が形成されたものである。本
発明の請求項２は、保護層が酸化剤の流体通路側の表面
に形成されたものである。本発明の請求項３は、保護層
がカーボンからなり、上記保護層の厚さが１〜１０μｍ
であるものである。本発明の請求項４は、保護層が炭化
ケイ素からなり、上記保護層の厚さが０．０５〜０．３
μｍである。本発明の請求項５は、保護層がニッケル、
クロムまたはスズからなり、上記保護層の厚さが５〜５
０μｍである。本発明の請求項６は、基板の表面に流体
通路を有してなる燃料電池用セパレータの製造方法であ
って、アルミニウム合金またはマグネシウム合金からな
る基板の表面に保護層を形成するものである。本発明の
請求項７は、基板が、アルミニウム合金またはマグネシ
ウム合金にダイカスト法、機械加工またはエッチングに
より、あるいはマグネシウム合金にチクソモールディン
グ法により流体通路を形成するものである。本発明の請
求項８は、保護層が、スパッタリング法、ＣＶＤ法また
は蒸着法によりカーボンを１〜１０μｍ被覆形成するも
のである。本発明の請求項９は、保護層が、スパッタリ
ング法、ＣＶＤ法または蒸着法により炭化ケイ素を０．
０５〜０．３μｍ被覆形成するものである。本発明の請
求項１０は、保護層が、メッキ法によりニッケル、クロ
ムまたはスズを５〜５０μｍ被覆形成するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】
【発明の効果】本発明の請求項１は、基板の表面に流体
通路を有してなる燃料電池用セパレータであって、アル
ミニウム合金またはマグネシウム合金からなる基板の表
面に保護層が形成されたものであるから、この保護層に
よって、燃料電池の作動環境下においても、腐食するこ
とがなく、基板の表面が確実に保護されることにより、
軽量で車載用として最適な上に、十分な機械的強度を確
保することができ、割れ等の損傷を生じることがなく、
しかも導電性とともに耐食性に優れ、長期間にわたって
安定して使用することができる。本発明の請求項２は、
保護層が酸化剤の流体通路側の表面に形成されたもので
あるから、酸化剤の流体通路側で生じる水蒸気雰囲気に
おいて、上記保護層が基板の表面を円滑に保護すること
により、十分な導電性が確保できるとともに、基板が腐
食することがなく、セパレータを健全な状態に保持する
ことができる。本発明の請求項３は、保護層がカーボン
からなり、上記保護層の厚さが１〜１０μｍであるもの
であるから、１〜１０μｍのカーボンの保護層によっ
て、基板の表面を被覆することにより、十分な耐食性お
よび導電性を付与することができる。本発明の請求項４
は、保護層が炭化ケイ素からなり、上記保護層の厚さが
０．０５〜０．３μｍであるものであるから、０．０５
〜０．３μｍの炭化ケイ素の保護層によって、確実に基
板の表面を保護することができる。本発明の請求項５
は、保護層がニッケル、クロムまたはスズからなり、上
記保護層の厚さが５〜５０μｍであるものであるから、
５〜５０μｍのニッケル、クロムまたはスズの保護層に
よって、導電性を確保しつつ基板の腐食を防止すること
ができる。本発明の請求項６は、基板の表面に流体通路
を有してなる燃料電池用セパレータの製造方法であっ
て、アルミニウム合金またはマグネシウム合金からなる
基板の表面に保護層を形成するものであるから、この保
護層によって、アルミニウム合金またはマグネシウム合
金製の基板を水蒸気雰囲気から保護することにより、セ
パレータの寿命を大幅に延ばすことができるとともに、
軽量でかつ十分な機械的強度を有する高品質の製品を容
易に製造することができる。本発明の請求項７は、基板
が、アルミニウム合金またはマグネシウム合金にダイカ
スト法、機械加工またはエッチングにより、あるいはマ
グネシウム合金にチクソモールディング法により流体通
路を形成するものであるから、アルミニウム合金または
マグネシウム合金製の基板に流体通路を形成する場合
に、ダイカスト法によって、基板ごと一体成形するか、
あるいは機械加工またはエッチングによって、基板の表
面に流体通路を加工するか、さらに、マグネシウム合金
にチクソモールディング法によって、流体通路を成形す
ることにより、円滑に流体通路を有する基板を製作する
ことができる。本発明の請求項８は、保護層が、スパッ
タリング法、ＣＶＤ法または蒸着法によりカーボンを１
〜１０μｍ被覆形成するものであるから、スパッタリン
グ法、ＣＶＤ法または蒸着法によって、基板の表面に１
〜１０μｍのカーボン薄膜層を確実に形成することがで
きる。本発明の請求項９は、保護層が、スパッタリング
法、ＣＶＤ法または蒸着法により炭化ケイ素を０．０５
〜０．３μｍ被覆形成するものであるから、スパッタリ
ング法、ＣＶＤ法または蒸着法を用いることで、容易に
０．０５〜０．３μｍの炭化ケイ素薄膜層を基板表面に
形成することができる。本発明の請求項１０は、保護層
が、メッキ法によりニッケル、クロムまたはスズを５〜
５０μｍ被覆形成するものであるから、５〜５０μｍの
ニッケル、クロムまたはスズメッキ層を基板の表面に簡
単に形成することができる。
通路を有してなる燃料電池用セパレータであって、アル
ミニウム合金またはマグネシウム合金からなる基板の表
面に保護層が形成されたものであるから、この保護層に
よって、燃料電池の作動環境下においても、腐食するこ
とがなく、基板の表面が確実に保護されることにより、
軽量で車載用として最適な上に、十分な機械的強度を確
保することができ、割れ等の損傷を生じることがなく、
しかも導電性とともに耐食性に優れ、長期間にわたって
安定して使用することができる。本発明の請求項２は、
保護層が酸化剤の流体通路側の表面に形成されたもので
あるから、酸化剤の流体通路側で生じる水蒸気雰囲気に
おいて、上記保護層が基板の表面を円滑に保護すること
により、十分な導電性が確保できるとともに、基板が腐
食することがなく、セパレータを健全な状態に保持する
ことができる。本発明の請求項３は、保護層がカーボン
からなり、上記保護層の厚さが１〜１０μｍであるもの
であるから、１〜１０μｍのカーボンの保護層によっ
て、基板の表面を被覆することにより、十分な耐食性お
よび導電性を付与することができる。本発明の請求項４
は、保護層が炭化ケイ素からなり、上記保護層の厚さが
０．０５〜０．３μｍであるものであるから、０．０５
〜０．３μｍの炭化ケイ素の保護層によって、確実に基
板の表面を保護することができる。本発明の請求項５
は、保護層がニッケル、クロムまたはスズからなり、上
記保護層の厚さが５〜５０μｍであるものであるから、
５〜５０μｍのニッケル、クロムまたはスズの保護層に
よって、導電性を確保しつつ基板の腐食を防止すること
ができる。本発明の請求項６は、基板の表面に流体通路
を有してなる燃料電池用セパレータの製造方法であっ
て、アルミニウム合金またはマグネシウム合金からなる
基板の表面に保護層を形成するものであるから、この保
護層によって、アルミニウム合金またはマグネシウム合
金製の基板を水蒸気雰囲気から保護することにより、セ
パレータの寿命を大幅に延ばすことができるとともに、
軽量でかつ十分な機械的強度を有する高品質の製品を容
易に製造することができる。本発明の請求項７は、基板
が、アルミニウム合金またはマグネシウム合金にダイカ
スト法、機械加工またはエッチングにより、あるいはマ
グネシウム合金にチクソモールディング法により流体通
路を形成するものであるから、アルミニウム合金または
マグネシウム合金製の基板に流体通路を形成する場合
に、ダイカスト法によって、基板ごと一体成形するか、
あるいは機械加工またはエッチングによって、基板の表
面に流体通路を加工するか、さらに、マグネシウム合金
にチクソモールディング法によって、流体通路を成形す
ることにより、円滑に流体通路を有する基板を製作する
ことができる。本発明の請求項８は、保護層が、スパッ
タリング法、ＣＶＤ法または蒸着法によりカーボンを１
〜１０μｍ被覆形成するものであるから、スパッタリン
グ法、ＣＶＤ法または蒸着法によって、基板の表面に１
〜１０μｍのカーボン薄膜層を確実に形成することがで
きる。本発明の請求項９は、保護層が、スパッタリング
法、ＣＶＤ法または蒸着法により炭化ケイ素を０．０５
〜０．３μｍ被覆形成するものであるから、スパッタリ
ング法、ＣＶＤ法または蒸着法を用いることで、容易に
０．０５〜０．３μｍの炭化ケイ素薄膜層を基板表面に
形成することができる。本発明の請求項１０は、保護層
が、メッキ法によりニッケル、クロムまたはスズを５〜
５０μｍ被覆形成するものであるから、５〜５０μｍの
ニッケル、クロムまたはスズメッキ層を基板の表面に簡
単に形成することができる。
Claims (10)
- 【請求項１】 基板の表面に流体通路を有してなる燃料
電池用セパレータであって、 アルミニウム合金またはマグネシウム合金からなる基板
の表面に保護層が形成されたことを特徴とする燃料電池
用セパレータ。 - 【請求項２】 保護層が酸化剤の流体通路側の表面に形
成されたことを特徴とする請求項１記載の燃料電池用セ
パレータ。 - 【請求項３】 保護層がカーボンからなり、上記保護層
の厚さが１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１
または２記載の燃料電池用セパレータ。 - 【請求項４】 保護層が炭化ケイ素からなり、上記保護
層の厚さが０．０５〜０．３μｍであることを特徴とす
る請求項１または２記載の燃料電池用セパレータ。 - 【請求項５】 保護層がニッケル、クロムまたはスズか
らなり、上記保護層の厚さが５〜５０μｍであることを
特徴とする請求項１または２記載の燃料電池用セパレー
タ。 - 【請求項６】 基板の表面に流体通路を有してなる燃料
電池用セパレータの製造方法であって、 アルミニウム合金またはマグネシウム合金からなる基板
の表面に保護層を形成することを特徴とする燃料電池用
セパレータの製造方法。 - 【請求項７】 基板が、アルミニウム合金またはマグネ
シウム合金にダイカスト法、機械加工またはエッチング
により流体通路を形成することを特徴とする請求項６記
載の燃料電池用セパレータの製造方法。 - 【請求項８】 保護層が、スパッタリング法、ＣＶＤ法
または蒸着法によりカーボンを１〜１０μｍ被覆形成す
ることを特徴とする請求項６または７記載の燃料電池用
セパレータの製造方法。 - 【請求項９】 保護層が、スパッタリング法、ＣＶＤ法
または蒸着法により炭化ケイ素を０．０５〜０．３μｍ
被覆形成することを特徴とする請求項６または７記載の
燃料電池用セパレータの製造方法。 - 【請求項１０】 保護層が、メッキ法によりニッケル、
クロムまたはスズを５〜５０μｍ被覆形成することを特
徴とする請求項６または７記載の燃料電池用セパレータ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10228395A JP2000058080A (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | 燃料電池用セパレータおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10228395A JP2000058080A (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | 燃料電池用セパレータおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000058080A true JP2000058080A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=16875805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10228395A Pending JP2000058080A (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | 燃料電池用セパレータおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000058080A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006585A1 (fr) * | 1999-07-19 | 2001-01-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Separateur pour pile a combustible electrolytique polymere solide |
| EP1160900A2 (en) * | 2000-05-26 | 2001-12-05 | Kabushiki Kaisha Riken | Embossed current collector separator for electrochemical fuel cell |
| JP2004503900A (ja) * | 2000-05-08 | 2004-02-05 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池及びその製造方法 |
| JP2006127922A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 燃料電池用金属部材及びその製造方法 |
| EP1738429A1 (en) * | 2004-04-19 | 2007-01-03 | LG Electronics, Inc. | Fuel cell |
| US7341799B2 (en) | 2002-08-09 | 2008-03-11 | Toyota Shatai Kabushiki Kaisha | Separator from a fuel cell having first and second portions of different materials |
| JP2009252491A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Dainippon Printing Co Ltd | 燃料電池用のセパレータ |
| DE102010007624A1 (de) | 2009-02-19 | 2010-10-21 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.), Kobe-shi | Separator für eine Brennstoffzelle und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP2013004516A (ja) * | 2011-06-10 | 2013-01-07 | Korea Institute Of Energ Reserch | 燃料電池用集電体及びこれを用いた燃料電池 |
| CN111092239A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-01 | 佛山市宏锦安科技有限公司 | 燃料电池金属双极板制作工艺 |
-
1998
- 1998-08-12 JP JP10228395A patent/JP2000058080A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006585A1 (fr) * | 1999-07-19 | 2001-01-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Separateur pour pile a combustible electrolytique polymere solide |
| JP2004504689A (ja) * | 2000-05-08 | 2004-02-12 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
| JP2004503900A (ja) * | 2000-05-08 | 2004-02-05 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池及びその製造方法 |
| EP1160900A3 (en) * | 2000-05-26 | 2007-12-12 | Kabushiki Kaisha Riken | Embossed current collector separator for electrochemical fuel cell |
| EP1160900A2 (en) * | 2000-05-26 | 2001-12-05 | Kabushiki Kaisha Riken | Embossed current collector separator for electrochemical fuel cell |
| US7341799B2 (en) | 2002-08-09 | 2008-03-11 | Toyota Shatai Kabushiki Kaisha | Separator from a fuel cell having first and second portions of different materials |
| EP1738429A1 (en) * | 2004-04-19 | 2007-01-03 | LG Electronics, Inc. | Fuel cell |
| JP2006127922A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 燃料電池用金属部材及びその製造方法 |
| JP4660161B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2011-03-30 | 大日本印刷株式会社 | 燃料電池用のセパレータの製造方法 |
| JP2009252491A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Dainippon Printing Co Ltd | 燃料電池用のセパレータ |
| DE102010007624A1 (de) | 2009-02-19 | 2010-10-21 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.), Kobe-shi | Separator für eine Brennstoffzelle und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US8367241B2 (en) | 2009-02-19 | 2013-02-05 | Kobe Steel, Ltd. | Separator for fuel cell and manufacturing method therefor |
| JP2013004516A (ja) * | 2011-06-10 | 2013-01-07 | Korea Institute Of Energ Reserch | 燃料電池用集電体及びこれを用いた燃料電池 |
| CN111092239A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-01 | 佛山市宏锦安科技有限公司 | 燃料电池金属双极板制作工艺 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011030 |