JP2005340163A - Metallic separator for fuel cell and its manufacturing method, metallic material for fuel cell and fuel cell - Google Patents

Metallic separator for fuel cell and its manufacturing method, metallic material for fuel cell and fuel cell Download PDF

Info

Publication number
JP2005340163A
JP2005340163A JP2004380473A JP2004380473A JP2005340163A JP 2005340163 A JP2005340163 A JP 2005340163A JP 2004380473 A JP2004380473 A JP 2004380473A JP 2004380473 A JP2004380473 A JP 2004380473A JP 2005340163 A JP2005340163 A JP 2005340163A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
less
fuel cell
metal
separator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004380473A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Futo
正義 布藤
Shinobu Takagi
忍 高木
Tetsuya Shimizu
哲也 清水
Takeo Hisada
建男 久田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP2004380473A priority Critical patent/JP2005340163A/en
Publication of JP2005340163A publication Critical patent/JP2005340163A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metallic separator for a fuel cell in which corrosion resistance to sulfuric acid atmosphere is sufficiently secured, and which is sufficiently superior in corrosion resistance for the pitting even if a pin hole or the like occurs at the metal coated part. <P>SOLUTION: The fuel cell separator 10 has a main part 13 consisting of a main part alloy which contains Ni of 9 wt% or more and 30 wt% or less, Cr of 15 wt% or more and 30 wt% or less, Mo of 1.5 wt% or more and 6 wt% or less, N of 0.04 wt% or more and 0.8 wt% or less, and Fe so that the total content adding Fe may be 90 wt% or more and 100 wt% or less, and furthermore, has a composition in which by making the content of Cr as WCr (wt%), mass content of Mo as WMo (wt%), and the content of N as WN (wt%), the value of pitting index PI as expressed by PI=WCr+3.3 WMo+16 WN, 30 or more and 44 or less, and a metallic coated part 12 which covers the surface of the main part 13 and is composed of a metal more precious than the main part alloy. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃料電池用金属セパレータ及びその製造方法、燃料電池用金属素材及び燃料電池に関する。   The present invention relates to a fuel cell metal separator and a method for manufacturing the same, a fuel cell metal material, and a fuel cell.

特開2002−348640号公報JP 2002-348640 A

従来、固体高分子形燃料電池、リン酸形燃料電池、固体電解質形燃料電池及び溶融炭酸塩形燃料電池等、種々の燃料電池が提案されている。これらのうち固体高分子形燃料電池は固体高分子電解質膜を使用するものであり、低温動作が可能であり、小型化及び軽量化も容易なので、燃料電池自動車等への搭載用として検討されている。具体的には、プロトンを輸送するための固体高分子電解質膜を一対の電極層により挟んで単位電池を形成するとともに、該電極層の表面に燃料ガス(水素)あるいは酸化剤ガス(空気)を流すための流路層を形成したセパレータを積層配置する。該セパレータの板面には、電極層との間にガスを流すための流路(凹部)が形成される。また、セパレータは、単位電池の電極層から出力を取り出す導電経路を兼ねるため、全体が導電性の材料で構成される必要がある。   Conventionally, various fuel cells such as a polymer electrolyte fuel cell, a phosphoric acid fuel cell, a solid electrolyte fuel cell, and a molten carbonate fuel cell have been proposed. Among these, solid polymer fuel cells use solid polymer electrolyte membranes, can be operated at low temperatures, and can be easily reduced in size and weight. Yes. Specifically, a unit cell is formed by sandwiching a solid polymer electrolyte membrane for transporting protons between a pair of electrode layers, and fuel gas (hydrogen) or oxidant gas (air) is applied to the surface of the electrode layers. A separator in which a flow path layer for flowing is formed is laminated. On the plate surface of the separator, a flow path (concave portion) for flowing gas between the electrode layer and the electrode layer is formed. Further, since the separator also serves as a conductive path for taking out the output from the electrode layer of the unit cell, the separator needs to be entirely made of a conductive material.

従来、該セパレータの材質としては、カーボンを主体とするものが用いられてきた。上記のごとく、燃料電池用のセパレータは、ガス流路形成用に複雑な凹凸を板面に形成する必要がある。従って、その形状加工を固体カーボン素材からの削り出しで行なうのは、製造効率を考慮すれば全く現実的でない。従って、従来は、カーボン粉末に熱可塑性樹脂などの高分子材料からなるバインダーを配合し、射出成形等で望みの形状を得るようにしていた。しかし、このようにして得られるカーボン製のセパレータは、絶縁性のバインダーを相当量含有するため導電性に乏しく、内部抵抗が増大しやすいため、多数(例えば100個以上)の単位電池を積層して用いる場合には、出力電流が著しく低下する問題がある。また、燃料電池の小型化薄型化を図る場合、セパレータの厚さもなるべく小さくすることが望ましいが、上記のカーボンセパレータは強度に乏しく、1〜2mm程度が厚さ縮小の限界であった。   Conventionally, as the material of the separator, a material mainly composed of carbon has been used. As described above, it is necessary for the separator for a fuel cell to form complex irregularities on the plate surface for forming a gas flow path. Therefore, it is not practical to perform the shape processing by cutting out from the solid carbon material in consideration of manufacturing efficiency. Therefore, conventionally, a binder made of a polymer material such as a thermoplastic resin is blended with carbon powder to obtain a desired shape by injection molding or the like. However, since the carbon separator obtained in this way contains a considerable amount of an insulating binder, it has poor conductivity and the internal resistance tends to increase, so a large number (for example, 100 or more) unit cells are laminated. The output current is significantly reduced. Further, when the fuel cell is reduced in size and thickness, it is desirable to reduce the thickness of the separator as much as possible. However, the carbon separator described above has poor strength, and the thickness reduction is about 1 to 2 mm.

そこで、特許文献1には、導電性や強度及び加工性の観点においてより良好な金属セパレータが開示されている。具体的にはステンレス鋼板材を本体部として、該本体部にさらにAu等の貴金属被覆(例えばメッキ)が施されてなる。ステンレス鋼は、Cr、Ni及びMoの添加により不動態形成を促進して耐食性を付与したFe系材料であるが、貴金属被覆(例えばメッキ)が必要となる理由は2つある。まず、ステンレス鋼は、不動態皮膜形成により本来的には一般のFe系材料より良好な耐食性を有するが、燃料電池特有の強酸性環境、特に硫酸酸性環境での耐食性が必ずしも十分でなく、ステンレス鋼単独でセパレータを構成すると、腐食進行に伴い内部抵抗が経時的に増加しやすい問題がある。この場合、セパレータとセル本体との接触抵抗増加のほか、溶出した金属の拡散による固体高分子電解質膜の劣化も内部抵抗増加の要因となる。そこで、貴金属被膜の形成により耐食性を補うのである。他方、ステンレス鋼の表面に形成される不動態皮膜は酸化物を主体とする絶縁性の被膜であり、セパレータの耐食性は向上させる半面、セル本体との接触抵抗ひいては電池の内部抵抗を増加させる要因ともなる。しかし、導電性が高く、かつ酸化劣化しにくい貴金属層を形成すれば、セパレータとセル本体との接触抵抗を軽減することができ、また、高い信頼性を得ることができる。   Therefore, Patent Document 1 discloses a metal separator that is better in terms of conductivity, strength, and workability. Specifically, a stainless steel plate material is used as a main body, and the main body is further coated with a noble metal coating (for example, plating) such as Au. Stainless steel is an Fe-based material that promotes passive formation by adding Cr, Ni, and Mo to impart corrosion resistance, but there are two reasons why noble metal coating (for example, plating) is required. First, stainless steel has a better corrosion resistance than ordinary Fe-based materials due to the formation of a passive film. However, the corrosion resistance in a strongly acidic environment unique to fuel cells, particularly in a sulfuric acid environment, is not always sufficient. If the separator is made of steel alone, there is a problem that the internal resistance tends to increase with time as the corrosion progresses. In this case, in addition to an increase in contact resistance between the separator and the cell body, deterioration of the solid polymer electrolyte membrane due to diffusion of the eluted metal also causes an increase in internal resistance. Therefore, the corrosion resistance is compensated by forming a noble metal coating. On the other hand, the passive film formed on the surface of stainless steel is an insulating film mainly composed of oxide, which improves the corrosion resistance of the separator, while increasing the contact resistance with the cell body and thus the internal resistance of the battery. It also becomes. However, if a noble metal layer that is highly conductive and hardly oxidatively deteriorates is formed, the contact resistance between the separator and the cell body can be reduced, and high reliability can be obtained.

ところで、燃料電池は、将来的にはガソリン車を置き換える燃料電池自動車用としての大きな潜在需要が見込まれているが、各構成部品の性能及び耐久性の改善のほか、製造コストの削減も本格的な普及の鍵を握っている。金属セパレータの耐食性と接触抵抗とをともに向上させる最も簡便な方法は、セパレータ表面に形成する貴金属皮膜の厚さを増加させることである。しかし、製造コスト削減を前提とすれば貴金属皮膜をむやみに厚くできないことは自明であり、Auなどの高価な材料を採用する場合には、貴金属皮膜の厚さはむしろ可及的に小さくしたい要請がある(例えば、厚くとも500nmまで)。従って、貴金属皮膜を最小限の厚さに留めつつ、セパレータとして必要な耐食性は十分に確保しなければならないため、本体部に対しても一定以上の耐食性を有した材質を採用することが必須である。   By the way, fuel cells are expected to have great potential demand for fuel cell vehicles that will replace gasoline vehicles in the future. However, in addition to improving the performance and durability of each component, production costs will also be fully reduced. Is the key to a widespread use. The simplest method for improving both the corrosion resistance and contact resistance of the metal separator is to increase the thickness of the noble metal film formed on the separator surface. However, it is self-evident that the precious metal film cannot be made thicker if the manufacturing cost is to be reduced. If expensive materials such as Au are used, the thickness of the precious metal film should be made as small as possible. (For example, up to 500 nm). Therefore, it is essential to use a material with a certain level of corrosion resistance for the main body because the corrosion resistance necessary for the separator must be sufficiently secured while keeping the noble metal film to a minimum thickness. is there.

しかし、ステンレス鋼を燃料電池用セパレータに適用した場合、以下のような問題がある。すなわち、貴金属被覆層を薄く形成した場合、図10に示すように、メッキ層が不連続(例えばアイランド状)となって本体部の露出を生じやすくなる。また、ある程度被覆層を厚く形成した場合も、図11に示すごとく、エッチピットや異物残留等のさまざまな要因により、被覆層にはピンホールが生じやすく、該ピンホール部においても本体部の露出部を生じる。こうした露出部が生ずると、硫酸雰囲気下での腐食とは別に、いわゆる孔食が進みやすくなる場合がある。該孔食は、腐食雰囲気中に塩素成分が存在すると特に進みやすく、該塩素の混入源としては、燃料電池の酸素源として大気を使用する場合、その大気中に含まれる塩分(例えば海水など)や、冷却水などに使用される水道水中の塩素などが考えられる。   However, when stainless steel is applied to a fuel cell separator, there are the following problems. That is, when the noble metal coating layer is formed thin, as shown in FIG. 10, the plating layer becomes discontinuous (for example, an island shape), and exposure of the main body portion is likely to occur. Further, even when the coating layer is formed to be thick to some extent, as shown in FIG. 11, pinholes are likely to occur in the coating layer due to various factors such as etch pits and residual foreign matter, and the main body portion is also exposed in the pinhole portion. Produce part. When such an exposed portion occurs, so-called pitting corrosion may easily proceed, apart from corrosion in a sulfuric acid atmosphere. The pitting corrosion is particularly easy to proceed when a chlorine component is present in the corrosive atmosphere. When the atmosphere is used as the oxygen source of the fuel cell as the chlorine contamination source, salt contained in the atmosphere (for example, seawater) Or chlorine in tap water used for cooling water or the like can be considered.

孔食は、ステンレス鋼の不動態化皮膜層を破壊しつつ進行する腐食形態であり、ピンホール等の本体部の露出部にて貴金属被覆部と下地のステンレス鋼との異相界面が露出していると、局部電池形成により一層その進行が加速される問題がある。つまり、硫酸雰囲気下での腐食防止を図るために積極形成していた貴金属被覆部が、局部電池形成により、孔食の観点からは却って腐食を助長してしまう結果につながるのである。しかし、局部電池形成防止のために貴金属被覆部を省略すれば、硫酸雰囲気に対する耐食性を確保できなくなることは、言うまでもない。   Pitting corrosion is a corrosion form that progresses while destroying the passivation film layer of stainless steel, and the heterogeneous interface between the noble metal coating and the underlying stainless steel is exposed at the exposed part of the main body such as a pinhole. If so, there is a problem that the progress is further accelerated by the formation of the local battery. In other words, the noble metal coating portion that has been actively formed to prevent corrosion under a sulfuric acid atmosphere leads to the result of promoting corrosion rather than pitting corrosion due to the formation of local batteries. However, it goes without saying that if the noble metal coating is omitted to prevent local battery formation, the corrosion resistance against the sulfuric acid atmosphere cannot be secured.

本発明の課題は、貴金属等の金属被覆部を有することで硫酸雰囲気に対する耐食性を十分に確保でき、かつ、該金属被覆部に不可避的なピンホール等を生じているにもかかわらず、孔食に対する耐食性にも十分に優れた燃料電池用金属セパレータと製造方法、及びそれに使用する燃料電池用金属素材と、該燃料電池用金属セパレータを用いた燃料電池とを提供することにある。   The object of the present invention is to provide a metal coating portion such as a noble metal, thereby ensuring sufficient corrosion resistance to a sulfuric acid atmosphere, and in spite of inevitable pinholes in the metal coating portion. An object of the present invention is to provide a metal separator for a fuel cell and a manufacturing method that are sufficiently excellent in corrosion resistance against the above, a metal material for a fuel cell used therein, and a fuel cell using the metal separator for a fuel cell.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記の課題を解決するために、本発明の燃料電池用金属セパレータは、
金属材料板材により形成され、燃料電池の固体高分子電解質膜を覆う電極層上に片側の板面を積層することにより、電極層との間にガス流路を形成するとともに、
金属材料板材が、
9質量%以上30質量%以下のNiと、
15質量%以上30質量%以下のCrと、
1.5質量%以上6質量%以下のMoと、
0.04質量%以上0.8質量%以下のNと、
Fe、Ni、Cr、Mo及びNの合計含有率が90質量%以上100質量%以下となるように、Ni、Cr、Mo及びNの合計に対する残部組成を形成するFeとを含有し、
さらに、Crの含有率をWCr(質量%)、Moの質量含有率をWMo(質量%)、Nの含有率をWN(質量%)として、PI=WCr+3.3WMo+16WNにて表されるピッティングインデックスPIの値が30以上44以下の値に調整された組成を有する本体合金からなる本体部と、該本体部の表面を覆うとともに本体合金よりも電気化学的に貴な金属からなる金属被覆部とを有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the metal separator for a fuel cell of the present invention comprises:
By laminating a plate surface on one side on an electrode layer formed of a metal material plate and covering the solid polymer electrolyte membrane of the fuel cell, a gas flow path is formed between the electrode layer,
Metal material plate
9 mass% or more and 30 mass% or less of Ni;
15 mass% or more and 30 mass% or less of Cr,
1.5% by mass or more and 6% by mass or less of Mo,
0.04 mass% or more and 0.8 mass% or less N,
Fe, which forms the balance composition with respect to the total of Ni, Cr, Mo and N so that the total content of Fe, Ni, Cr, Mo and N is 90% by mass or more and 100% by mass or less,
Further, a Pitting Index represented by PI = WCr + 3.3WMo + 16WN, where Cr content is WCr (mass%), Mo mass content is WMo (mass%), and N content is WN (mass%). A main body portion made of a main body alloy having a composition in which a PI value is adjusted to a value of 30 or more and 44 or less; a metal coating portion covering the surface of the main body portion and made of a metal that is electrochemically more noble than the main body alloy; It is characterized by having.

また、本発明の燃料電池用金属素材は、上記本発明の燃料電池用金属セパレータの本体合金として使用され、
9質量%以上30質量%以下のNiと、
15質量%以上30質量%以下のCrと、
1.5質量%以上6質量%以下のMoと、
0.04質量%以上0.8質量%以下のNと、
Fe、Ni、Cr、Mo及びNの合計含有率が90質量%以上100質量%以下となるように、Ni、Cr、Mo及びNの合計に対する残部組成を形成するFeとを含有し、
さらに、Crの含有率をWCr(質量%)、Moの質量含有率をWMo(質量%)、Nの含有率をWN(質量%)として、PI=WCr+3.3WMo+16WNにて表されるピッティングインデックスPIの値が30以上44以下の値に調整された組成を有することを特徴とする。
The metal material for a fuel cell of the present invention is used as a main alloy of the metal separator for a fuel cell of the present invention,
9 mass% or more and 30 mass% or less of Ni;
15 mass% or more and 30 mass% or less of Cr,
1.5% by mass or more and 6% by mass or less of Mo,
0.04 mass% or more and 0.8 mass% or less N,
Fe, which forms the balance composition with respect to the total of Ni, Cr, Mo and N so that the total content of Fe, Ni, Cr, Mo and N is 90% by mass or more and 100% by mass or less,
Further, a Pitting Index represented by PI = WCr + 3.3WMo + 16WN, where Cr content is WCr (mass%), Mo mass content is WMo (mass%), and N content is WN (mass%). It has a composition in which the value of PI is adjusted to a value between 30 and 44.

さらに、本発明の燃料電池は、固体高分子電解質膜と、その第一主表面を覆う第一電極層と、同じく第二主表面を覆う第二電極層と、上記本発明の燃料電池用金属セパレータとして第一電極層上に積層されるとともに、凹部により燃料ガス用のガス流路層を形成する第一セパレータと、上記本発明の燃料電池用金属セパレータとして第二電極層上に積層されるとともに、凹部により酸化剤ガス用のガス流路層を形成する第二セパレータと、
を有することを特徴とする。
Furthermore, the fuel cell of the present invention includes a solid polymer electrolyte membrane, a first electrode layer covering the first main surface, a second electrode layer covering the second main surface, and the metal for a fuel cell of the present invention. A first separator that is laminated as a separator on the first electrode layer, and a gas flow path layer for fuel gas is formed by a recess, and a second separator as a metal separator for a fuel cell according to the present invention. And a second separator that forms a gas flow path layer for the oxidant gas by the recess,
It is characterized by having.

さらに、本発明の燃料電池用金属セパレータの製造方法は、上記本発明の燃料電池用金属セパレータの製造方法であって、
本体合金からなる本体合金板材により本体部を形成する本体部形成工程と、
本体合金板材の表面に金属被覆部を形成する被覆工程とを有することを特徴とする。
Furthermore, the method for producing a metal separator for a fuel cell of the present invention is a method for producing the metal separator for a fuel cell of the present invention,
A body part forming step of forming a body part from a body alloy plate made of a body alloy;
And a coating step of forming a metal coating portion on the surface of the main body alloy sheet.

本発明の燃料電池用金属セパレータ及び燃料電池用金属素材においては、本体部をなす本体合金の組成が、上記組成範囲のCr及びMoに加え、9質量%以上30質量%以下のNiを含有する。この組成により、金属被覆部に不可避的なピンホールが形成されていても、硫酸雰囲気下での耐食性を十分に確保することができ、硫酸腐食による本体合金の溶出等が生じにくくなり、ひいては燃料電池に組み込んだときの、セパレータ腐食進行による、電池内部抵抗の経時的な増加を効果的に抑制できる。また、金属被覆部の形成によりセル本体との接触抵抗を十分に軽減できる。さらに、オーステナイト系ステンレス鋼の組成となるので加工性が良好であり、燃料電池用金属セパレータ特有の溝付き形状等へのプレス加工によるクラック発生も生じにくい。   In the metal separator for a fuel cell and the metal material for a fuel cell of the present invention, the composition of the main body alloy forming the main body contains 9 mass% or more and 30 mass% or less of Ni in addition to Cr and Mo in the above composition range. . With this composition, even if inevitable pinholes are formed in the metal coating, corrosion resistance under a sulfuric acid atmosphere can be sufficiently ensured, and elution of the main alloy due to sulfuric acid corrosion is less likely to occur. An increase in battery internal resistance over time due to the progress of corrosion of the separator when incorporated in the battery can be effectively suppressed. Further, the contact resistance with the cell main body can be sufficiently reduced by forming the metal coating portion. Furthermore, since it has a composition of austenitic stainless steel, the workability is good, and cracks are hardly generated by pressing into a grooved shape peculiar to metal separators for fuel cells.

そして、本体合金の必須成分として上記組成範囲のCr及びMoに加え、0.04質量%以上0.8質量%以下のNを添加し、さらに前述の定義式に基づくピッティングインデックスPIの値が30以上となるように組成調整することにより、硫酸雰囲気下での耐食性だけでなく、金属被覆部を形成した状態でのピンホール部での孔食、特に塩素を含有した雰囲気下での孔食発生を極めて効果的に抑制することができる。この観点において、金属材料板材の金属被覆部を施した表面の孔食電位(VC)が400mV vs SCE以上であることが望ましい。   And, in addition to Cr and Mo in the above composition range as essential components of the main alloy, 0.04 mass% or more and 0.8 mass% or less of N is added, and the value of the pitting index PI based on the above-described definition formula is By adjusting the composition to 30 or more, not only corrosion resistance in a sulfuric acid atmosphere but also pitting corrosion in a pinhole portion in a state where a metal coating portion is formed, particularly pitting corrosion in an atmosphere containing chlorine Generation | occurrence | production can be suppressed very effectively. In this respect, it is desirable that the pitting corrosion potential (VC) of the surface of the metal material plate provided with the metal coating portion is 400 mV vs SCE or more.

PIの値は、本体合金の耐孔食性の程度を定量的に表す指標となる。不動態皮膜形成の主体を担うCrやMoもPIを増加させ、特に、Moは同じ添加量でもCrの3倍以上PIの増加に寄与するので、特許文献1(表1:番号2)のように、Mo含有量を高めつつCrとMoとの合計含有量を一定以上に増加させれば、PIの値を30以上に確保することはできる。しかし、CrとMoとの合計含有量を極端に増やしすぎると素材の加工性が悪化し、例えば板素材を溝付き形状にプレス加工する際などにクラックや割れなどを生じやすくなる問題がある。特許文献1が採用する素材は、Ni含有量の少ないフェライト系ステンレス鋼の組成を有しており、硫酸酸性下での耐食性を十分に確保できない。また、CrとMoとの合計含有量のみでPIが30以上となるように調整しようとすれば、フェライト系マトリックスの固溶硬化が著しくなり、加工性の悪化が避けがたい。   The value of PI is an index that quantitatively represents the degree of pitting corrosion resistance of the main alloy. Cr and Mo, which are responsible for the formation of the passive film, also increase PI, and in particular, Mo contributes to an increase in PI of 3 times or more of Cr even with the same addition amount, as in Patent Document 1 (Table 1: Number 2). Furthermore, if the total content of Cr and Mo is increased to a certain level or more while increasing the Mo content, the PI value can be secured to 30 or more. However, if the total content of Cr and Mo is excessively increased, the workability of the material deteriorates, and there is a problem that cracks and cracks are likely to occur when a plate material is pressed into a grooved shape, for example. The material employed in Patent Document 1 has a composition of ferritic stainless steel with a low Ni content and cannot sufficiently secure corrosion resistance under sulfuric acid acidity. Further, if an attempt is made to adjust the PI to be 30 or more only by the total content of Cr and Mo, the solid solution hardening of the ferrite matrix becomes remarkable, and deterioration of workability is unavoidable.

しかし、本発明の燃料電池用金属素材によると、上記のようにNi含有量を増加させることで、硫酸酸性下での耐食性向上を問題なく図ることができる。また、一定範囲のNを添加することでCrとMoとの合計含有量をそれほど増加させることなく耐孔食性も大幅に向上し、Ni添加によりマトリックスがオーステナイト相となることとも相俟って、加工性も極めて良好である。また、N自身もオーステナイト相安定化に寄与する。   However, according to the metal material for a fuel cell of the present invention, the corrosion resistance under sulfuric acid acidity can be improved without problems by increasing the Ni content as described above. In addition, by adding a certain range of N, the pitting corrosion resistance is greatly improved without significantly increasing the total content of Cr and Mo, coupled with the addition of Ni to the austenite phase, Workability is also very good. N itself also contributes to stabilization of the austenite phase.

なお、本発明において、「不可避的なピンホールを有する金属被覆部」とは、金属被覆部に覆われた金属材料板材の表面に面積2000mmの腐食評価領域を定め、ピンホール特定用の複合サイクル試験として、図12に示した塩水噴霧−乾燥−湿潤のサイクルを、通常よりも孔食がはるかに発生しやすい条件である30サイクル実施して、円相当径5μm以上の孔食が5個/mm以上、500個/mm以下、の密度にて発生する金属被覆部のことをいう。 In the present invention, “a metal coating portion having an unavoidable pinhole” means that a corrosion evaluation region having an area of 2000 mm 2 is defined on the surface of the metal material plate covered with the metal coating portion, and a composite for pinhole identification. As a cycle test, the salt spray-drying-wetting cycle shown in FIG. 12 was carried out for 30 cycles, which is a condition in which pitting corrosion is much more likely to occur than usual, and five pitting corrosions with an equivalent circle diameter of 5 μm or more were performed. It means a metal coating part generated at a density of / mm 2 or more and 500 pieces / mm 2 or less.

以下、本発明における組成及び組成以外の数値限定要件について、その臨界的意味につき説明する。本体合金の組成限定理由は、以下の通りである。
(1)Ni:9質量%以上30質量%以下
Niはオーステナイト相安定化元素であり、また、不動態皮膜を強化する働きも有する。フェライト相生成元素であるCr及びMoに対し、オーステナイト相生成元素であるNとのバランスで添加する必要がある。Ni含有量が9質量%未満ではオーステナイト相の安定化を図れなくなり、また、硫酸酸性雰囲気下での耐食性を十分に確保できなくなる。しかし、Niは高価であり、過剰に添加しても効果が飽和するため、コストを考慮してその上限を30質量%とする。なお、Niは、より望ましくは10質量%以上20質量%以下の範囲で添加するのがよい。
Hereinafter, the critical meaning of the composition and numerical limitation requirements other than the composition in the present invention will be described. The reason for limiting the composition of the main alloy is as follows.
(1) Ni: 9% by mass or more and 30% by mass or less Ni is an austenite phase stabilizing element and also has a function of strengthening the passive film. It is necessary to add to Cr and Mo which are ferrite phase forming elements in balance with N which is an austenite phase forming element. If the Ni content is less than 9% by mass, the austenite phase cannot be stabilized, and the corrosion resistance in a sulfuric acid atmosphere cannot be secured sufficiently. However, since Ni is expensive and the effect is saturated even if it is added excessively, the upper limit is set to 30% by mass in consideration of cost. Ni is more preferably added in the range of 10% by mass to 20% by mass.

(2)Cr:15質量%以上30質量%以下
Crは不動態形成元素であり、硫酸酸性下での耐食性改善とともに、PIを増加させ耐孔食性を向上させる働きをなす。Cr含有量が15質量%未満では、本体部の硫酸酸性下での耐食性とともに耐孔食性を十分に確保できない。他方、Cr含有量が30質量%を超えると、Crがフェライト生成元素であるためにオーステナイト安定化元素であるNiの含有量をより高めなければならなくなりコストアップを招く。また、素材の加工性も悪化する。なお、加工性改善の観点においては、Crの含有量は、15質量%以上25質量%以下とするのがよい。また、Crの含有量は、さらに望ましくは20質量%以上25質量%以下の範囲で添加するのがよい。
(2) Cr: 15% by mass or more and 30% by mass or less Cr is a passivating element and functions to improve PI and increase pitting corrosion resistance along with improving corrosion resistance under sulfuric acid acidity. When the Cr content is less than 15% by mass, it is not possible to sufficiently ensure the pitting corrosion resistance as well as the corrosion resistance of the main body under sulfuric acid acidity. On the other hand, if the Cr content exceeds 30% by mass, since Cr is a ferrite-forming element, the content of Ni, which is an austenite stabilizing element, must be further increased, resulting in an increase in cost. Moreover, the workability of the material also deteriorates. In addition, from the viewpoint of improving workability, the Cr content is preferably 15% by mass or more and 25% by mass or less. Further, the Cr content is more preferably added in the range of 20% by mass to 25% by mass.

(3)Mo:1.5質量%以上6質量%以下
Moは、Crよりも少ない添加量で、Cr添加による効果をより強化する働きをなし、特にPIの増加ひいては耐孔食性の向上に顕著に寄与する。含有量が1.5質量%未満では本体部の耐食性、特に硫酸雰囲気下での耐食性と耐孔食性とを十分に確保できない。他方、6質量%を超えるMoを添加しても耐食性向上の効果が飽和するとともに、高価な元素のため製造コストの高騰を招く。また加工性も悪くなる。Mo含有量は、より望ましくは2質量%以上4質量%以下とするのがよい。
(3) Mo: 1.5% by mass or more and 6% by mass or less Mo is added in an amount smaller than Cr and serves to further strengthen the effect of Cr addition, and is particularly prominent in increasing PI and thus improving pitting corrosion resistance. Contribute to. If the content is less than 1.5% by mass, the corrosion resistance of the main body, particularly corrosion resistance and sulfuric acid corrosion resistance in a sulfuric acid atmosphere cannot be sufficiently secured. On the other hand, even if Mo exceeding 6 mass% is added, the effect of improving the corrosion resistance is saturated and the manufacturing cost increases due to the expensive elements. In addition, workability is also deteriorated. The Mo content is more preferably 2% by mass or more and 4% by mass or less.

なお、加工性改善の観点からは、CrとMoとの合計含有量を29質量%以下、より望ましくは26質量%以下とするのがよい。   From the viewpoint of improving workability, the total content of Cr and Mo is preferably 29% by mass or less, more preferably 26% by mass or less.

(4)N:0.04質量%以上0.8質量%以下
NはPIの増加ひいては耐孔食性の向上に最も顕著に寄与する。また、オーステナイト相安定化元素でもある。含有量が0.04質量%未満では、耐孔食性の向上効果に乏しく、0.8質量%を超えた添加は素材の硬さが過剰に増加し、加工性の悪化につながる。また、0.8質量%を超えるN含有量は、加圧溶解炉などの特殊な溶解設備が必要となり、コストアップにつながる。耐孔食性改善効果をより顕著なものとするには、N含有量は、0.1質量%含有させることが望ましく、加工性の確保とのバランスも考慮したより望ましいN含有量は0.2質量%以上0.5質量%以下である。他方、耐孔食性改善効果よりも加工性の確保をより優先したい場合は、N含有量を0.04質量%以上0.1質量%未満とすることが望ましい。
(4) N: 0.04% by mass or more and 0.8% by mass or less N contributes most significantly to the increase of PI and hence to the improvement of pitting corrosion resistance. It is also an austenite phase stabilizing element. When the content is less than 0.04% by mass, the effect of improving pitting corrosion resistance is poor, and when the content exceeds 0.8% by mass, the hardness of the material increases excessively, leading to deterioration of workability. Further, when the N content exceeds 0.8% by mass, special melting equipment such as a pressure melting furnace is required, leading to an increase in cost. In order to make the pitting corrosion resistance improving effect more prominent, the N content is preferably 0.1% by mass, and the more desirable N content considering the balance with securing workability is 0.2. It is not less than 0.5% by mass. On the other hand, when it is desired to prioritize the securing of workability over the effect of improving pitting corrosion resistance, it is desirable that the N content is 0.04 mass% or more and less than 0.1 mass%.

(5)PI:30以上44以下
PIが30未満では、不可避的なピンホールが形成された金属被覆部の形成により、局部電池効果が重畳する状況下では、孔食の発生を十分に防止することができなくなる。なお、PIに寄与する3成分(Cr、Mo、N)を全て許容上限値に増加させたとき、PIは最大値44となる。PIの値は、より望ましくは33以上、より望ましくは35以上とするのがよい。
(5) PI: 30 or more and 44 or less When PI is less than 30, pitting corrosion is sufficiently prevented under the situation where the local battery effect is superimposed due to the formation of a metal cover portion in which inevitable pinholes are formed. I can't do that. When all three components (Cr, Mo, N) contributing to PI are increased to the allowable upper limit value, PI becomes the maximum value 44. The value of PI is more preferably 33 or more, and more preferably 35 or more.

(6)Fe:Fe、Ni、Cr、Mo及びNの合計含有率が90質量%以上100質量%以下となるように、Ni、Cr、Mo及びNの合計に対する残部組成を形成する。
Feはマトリックスの主成分元素である。Feは、不可避不純物とともに、Ni、Cr、Mo及びNの合計含有量に対する残部の全てを構成するものとすることができる。他方、Ni、Cr、Mo及びNの合計含有量に対する残部組成の一部が、他の副成分によって占められていてもよいが、上記本発明の効果が損なわれないよう、Fe、Ni、Cr、Mo及びNの合計含有率は90質量%以上(100質量%以下)とする。Fe、Ni、Cr、Mo及びNの合計含有率は90質量%未満では、本体合金の耐食性の劣化や、加工性の悪化を招くことにつながる。
(6) The balance composition with respect to the total of Ni, Cr, Mo, and N is formed so that the total content of Fe: Fe, Ni, Cr, Mo, and N is 90% by mass or more and 100% by mass or less.
Fe is a main element of the matrix. Fe, together with unavoidable impurities, can constitute the remainder of the total content of Ni, Cr, Mo and N. On the other hand, a part of the remaining composition relative to the total content of Ni, Cr, Mo and N may be occupied by other subcomponents, but Fe, Ni, Cr so as not to impair the effects of the present invention. The total content of Mo and N is 90% by mass or more (100% by mass or less). When the total content of Fe, Ni, Cr, Mo, and N is less than 90% by mass, the corrosion resistance of the main alloy is deteriorated and the workability is deteriorated.

例えば、本体合金を、9質量%以上30質量%以下のNiと、15質量%以上30質量%以下のCrと、1.5質量%以上6質量%以下のMoと、0.04質量%以上0.8質量%以下のNと、を含有するものとして構成する場合、Feの含有量は33.2質量%以上74.4質量%以下とする。Feの含有率が74.4量%を超えると、PI30以上の条件を充足しつつ上記添加元素の必要な添加量を確保することが不可能となる。また、33.2質量%未満の添加量では、上記添加元素の一部又は全部が過剰となり、コストアップや過剰添加時の前述の不具合を招くことにつながる。Feの含有率は、より望ましくは50質量%以上70質量%以下とするのがよい。   For example, the main alloy is 9 mass% to 30 mass% Ni, 15 mass% to 30 mass% Cr, 1.5 mass% to 6 mass% Mo, 0.04 mass% or more. When it is configured to contain 0.8 mass% or less of N, the Fe content is 33.2 mass% or more and 74.4 mass% or less. When the Fe content exceeds 74.4% by mass, it is impossible to ensure the necessary addition amount of the additive element while satisfying the PI30 or higher condition. In addition, when the addition amount is less than 33.2% by mass, a part or all of the above-described additive element becomes excessive, which leads to an increase in cost and the above-described problems at the time of excessive addition. The content of Fe is more desirably 50% by mass or more and 70% by mass or less.

なお、本体合金には、上記以外の副成分を、加工性や耐食性の過度の低下を招かない範囲内で、他の添加元素や不可避的な不純物を含有することができる。
(7)C:0.005質量%以上0.05質量%以下
Cは、材料の強度向上を目的として添加することができる。C含有量が0.005質量%未満では強度向上効果が顕著でない。他方、C含有量が0.05質量%を超えると材料の硬度が増加しすぎ、加工性の低下を招くことにつながる。C含有量は、より望ましくは0.01質量%以上0.03質量%以下とするのがよい。
(8)Mn:10質量%以下
Mnは、精錬時における脱酸元素としても有用であり、不可避的に含有されることも多い。Mn含有量が過剰になると、材料の硬度が増加しすぎ加工性を阻害するので、10質量%を上限とする。Mn含有量は、より望ましくは0.1質量%以上7質量%以下とするのがよい。
(9)Cu:5質量%以下
Cuは耐食性を向上させるのに有効である。また、Nを添加した組成では冷間加工性を向上する効果もある。しかしながら、過剰に添加させると熱間加工性が低下するため、含有させる場合は3質量%以下の範囲で調整する。Cu含有量は、より望ましくは0.1質量%以上3質量%以下とするのがよい。
(10)Nb、V、Ta及びHfから選ばれる1種又は2種以上:0.01〜0.5質量%
Nb、V、Ta、及びHfは炭窒化物を形成して鋼の結晶粒を微細化し、強靭性を高める効果があるため、それぞれ0.5質量%までの範囲で添加することができる。なお強靭性を高める効果を明瞭にするためには、0.01質量%以上含有させるのが望ましい。
The main alloy can contain other additive elements and inevitable impurities as long as they do not cause excessive deterioration of workability and corrosion resistance.
(7) C: 0.005 mass% or more and 0.05 mass% or less C can be added for the purpose of improving the strength of the material. If the C content is less than 0.005% by mass, the strength improvement effect is not remarkable. On the other hand, if the C content exceeds 0.05% by mass, the hardness of the material increases excessively, leading to a decrease in workability. The C content is more preferably 0.01% by mass or more and 0.03% by mass or less.
(8) Mn: 10% by mass or less Mn is useful as a deoxidizing element during refining and is often unavoidably contained. If the Mn content is excessive, the hardness of the material increases too much and the workability is hindered, so the upper limit is 10% by mass. The Mn content is more preferably 0.1% by mass or more and 7% by mass or less.
(9) Cu: 5% by mass or less Cu is effective for improving the corrosion resistance. Further, the composition to which N is added has an effect of improving the cold workability. However, since hot workability will fall when it adds excessively, when making it contain, it adjusts in 3 mass% or less. The Cu content is more preferably 0.1% by mass or more and 3% by mass or less.
(10) One or more selected from Nb, V, Ta and Hf: 0.01 to 0.5% by mass
Since Nb, V, Ta, and Hf have the effect of forming carbonitrides to refine the crystal grains of the steel and increasing the toughness, each can be added in a range of up to 0.5% by mass. In order to clarify the effect of increasing toughness, it is desirable to contain 0.01% by mass or more.

一方、積極添加される上記成分以外にも、一定量までであれば、以下のような不可避不純物が含有されていても問題はない。以下、主要な不純物元素の許容上限値は以下の通りである。
Si:1.0質量%以下
Siは脱酸元素として有用である。含有率が1.0質量%を超えると成形性が低下するので、上限を1.0質量%とする。脱酸剤として十分な効果を得るためには0.05質量%以上の添加が好ましい。
P:0.030質量%以下
上限を超えると熱間加工性が悪くなる。低いほど望ましい。
S≦0.010質量%以下
上限を超えると、熱間加工性等に悪影響を及ぼす有害な硫化物を生ずる。低いほど望ましい。
On the other hand, there is no problem even if the following inevitable impurities are contained as long as they are up to a certain amount in addition to the above-mentioned components that are positively added. Hereinafter, the allowable upper limit values of main impurity elements are as follows.
Si: 1.0% by mass or less Si is useful as a deoxidizing element. If the content exceeds 1.0% by mass, the moldability decreases, so the upper limit is made 1.0% by mass. In order to obtain a sufficient effect as a deoxidizer, addition of 0.05% by mass or more is preferable.
P: 0.030 mass% or less Hot workability will worsen when an upper limit is exceeded. The lower the better.
S ≦ 0.010 mass% or less When the upper limit is exceeded, harmful sulfides that adversely affect hot workability and the like are produced. The lower the better.

金属被覆部は、例えばAu、Ag、Pt、Ru及びPdのいずれかを主成分(50質量%以上)に構成することができる。Au、Ag、Pt、Ru及びPdはいずれも導電性と耐食性の双方に優れ、かつ、メッキ(特に、電解メッキあるいは無電解メッキなどの化学メッキ法)や、蒸着、スパッタリングあるいはイオンプレーティング(特に、プラズマを用いた物理的方法)などの気相成膜法による被覆形成も容易である。金属被覆部の厚さが1nm未満になると、金属被覆部による接触抵抗低減効果あるいは耐食性改善効果が不十分となる。他方、金属被覆部を、500nmを超える厚さに形成することは材料コストの高騰につながる。金属被覆部の厚さは、望ましくは5nm以上50nm以下とするのがよい。この場合、金属被覆部は、図10に示すごとく、本体部の主表面を部分的に露出させる形態で被覆するものとなっていてもよい。当然、金属被覆部の厚さをこのように小さくできることで、製造コストの大幅な削減を図ることができる。   The metal coating part can be composed of, for example, any one of Au, Ag, Pt, Ru, and Pd as a main component (50% by mass or more). Au, Ag, Pt, Ru and Pd are all excellent in conductivity and corrosion resistance, and are plated (especially chemical plating methods such as electrolytic plating or electroless plating), vapor deposition, sputtering or ion plating (especially Further, it is easy to form a coating by a vapor phase film forming method such as a physical method using plasma. When the thickness of the metal coating portion is less than 1 nm, the contact resistance reduction effect or the corrosion resistance improvement effect by the metal coating portion becomes insufficient. On the other hand, forming the metal cover to a thickness exceeding 500 nm leads to a rise in material cost. The thickness of the metal cover is desirably 5 nm or more and 50 nm or less. In this case, as shown in FIG. 10, the metal covering portion may be covered in a form in which the main surface of the main body portion is partially exposed. Naturally, the thickness of the metal cover can be reduced in this way, so that the manufacturing cost can be greatly reduced.

また、金属材料板材の固体高分子電解質膜に積層される側の主表面には、ガス流路を形成するための凹部を形成することができる。この凹部を加工により形成する際に、上記組成の本体合金を採用していることで、特に屈曲の大きくなる凹部底のコーナーないしエッジ部分にクラック等を生じにくくなる。該効果は、凹部が板金プレス加工により形成される場合に著しい。   Moreover, the recessed part for forming a gas flow path can be formed in the main surface by the side of laminating | stacking on the solid polymer electrolyte membrane of a metal material board | plate material. When the recess is formed by processing, the use of the main body alloy having the above composition makes it difficult to cause cracks or the like in the corner or edge portion of the recess bottom, which is particularly bent. This effect is remarkable when the concave portion is formed by sheet metal pressing.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、燃料電池の一例を積層形態にて模式的に説明するものである。該燃料電池1は、固体高分子電解質膜3を採用した固体高分子形燃料電池である。具体的に、固体高分子電解質膜3はスルホン酸基を含むフッ素樹脂にて形成され、これを挟む形で一対の電極層2,4を有し、該固体高分子電解質膜3と電極2,4とによりなる単位電池本体5を有する。単位電池本体5は、具体的には、固体高分子電解質膜3の第一主表面3aを覆う第一電極層2と、同じく第二主表面3bを覆う第二電極層4と、本発明の燃料電池用金属セパレータとして構成され、第一電極層2上に積層されるとともに、凹部21により燃料ガス用のガス流路を形成する第一セパレータ10aと、本発明の燃料電池用金属セパレータとして構成され、第二電極層4上に積層されるとともに、凹部21により酸化剤ガス用のガス流路を形成する第二セパレータ10bとを有する。なお、単位電池本体5とセパレータ10との間に、燃料ガス及び酸化剤ガスのリークを防止するために、ガスケットが配置されるが、図1では省略している。     Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically illustrates an example of a fuel cell in a stacked form. The fuel cell 1 is a solid polymer fuel cell employing a solid polymer electrolyte membrane 3. Specifically, the solid polymer electrolyte membrane 3 is formed of a fluororesin containing a sulfonic acid group, and has a pair of electrode layers 2 and 4 sandwiching this, and the solid polymer electrolyte membrane 3 and the electrodes 2, 4 has a unit battery body 5. Specifically, the unit battery main body 5 includes a first electrode layer 2 covering the first main surface 3a of the solid polymer electrolyte membrane 3, a second electrode layer 4 covering the second main surface 3b, and the present invention. 1st separator 10a which is comprised as a metal separator for fuel cells, is laminated | stacked on the 1st electrode layer 2, and forms the gas flow path for fuel gas by the recessed part 21, and is comprised as a metal separator for fuel cells of this invention The second separator 10b is stacked on the second electrode layer 4 and forms a gas flow path for the oxidant gas by the recess 21. A gasket is disposed between the unit cell main body 5 and the separator 10 in order to prevent leakage of fuel gas and oxidant gas, but is omitted in FIG.

図2及び図3は、セパレータ10a,10b(以下、両者を総称する場合、「セパレータ10」と記載する)の概略を示す平面図及び側面拡大断面図である。図2に示すように、セパレータ10は金属板材にて形成され、図3に示すように、その主表面には、凸凹が形成されている。図1に示すように凸部20の先端にて電極2,4と接触する。他方、凹部21は電極層2,4との間にガス流路を形成する。本実施形態では、図2に示すように、凹部21は、凸部20に挟まれた蛇行溝形態で形成され、その両端がガス入口22及びガス出口23とされる。   2 and 3 are a plan view and an enlarged side sectional view showing an outline of separators 10a and 10b (hereinafter, collectively referred to as "separator 10"). As shown in FIG. 2, the separator 10 is formed of a metal plate material, and as shown in FIG. 3, irregularities are formed on the main surface thereof. As shown in FIG. 1, the tip of the convex portion 20 contacts the electrodes 2 and 4. On the other hand, the recess 21 forms a gas flow path between the electrode layers 2 and 4. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the concave portion 21 is formed in a meandering groove shape sandwiched between the convex portions 20, and both ends thereof serve as a gas inlet 22 and a gas outlet 23.

図1に戻り、単位電池本体5とセパレータ10とを単位セルUとして、この単位セルUが、カーボン等の導電体からなる冷却水流通基板11を介して、複数積層されて燃料電池スタック1とされる。単位セルUは例えば20〜400個程度積層され、その積層体の両端に、単位セルUと接触する側から、導電性シート9、集電板8、絶縁シート7及び締め付け板6がそれぞれ配置されて、燃料電池スタック1とされる。集電板8と複数のセパレータ10とは直列に接続され、複数の単位電池本体5からの電流が集められることになる。   Returning to FIG. 1, a unit cell body 5 and a separator 10 are used as a unit cell U, and a plurality of unit cells U are stacked via a cooling water circulation substrate 11 made of a conductor such as carbon. Is done. About 20 to 400 unit cells U are stacked, for example, and conductive sheets 9, current collector plates 8, insulating sheets 7 and clamping plates 6 are arranged on both ends of the stacked body from the side in contact with the unit cells U, respectively. Thus, the fuel cell stack 1 is obtained. The current collector plate 8 and the plurality of separators 10 are connected in series, and currents from the plurality of unit battery bodies 5 are collected.

セパレータ10を構成する金属材料板材は、9質量%以上30質量%以下のNiと、15質量%以上30質量%以下のCrと、1.5質量%以上6質量%以下のMoと、0.04質量%以上0.8質量%以下のNと、Fe、Ni、Cr、Mo及びNの合計含有率が90質量%以上100質量%以下となるように、Ni、Cr、Mo及びNの合計に対する残部組成を形成するFeとを含有し、さらに、Crの含有率をWCr(質量%)、Moの質量含有率をWMo(質量%)、Nの含有率をWN(質量%)として、PI=WCr+3.3WMo+16WNにて表されるピッティングインデックスPIの値が30以上44以下の値に調整された組成を有する本体合金からなる本体部13と、該本体部13の表面を覆うとともに本体合金よりも貴な金属からなる厚さ1nm以上500nm以下(望ましくは5nm以上50nm以下)の金属被覆部12とを有する。金属被覆部は、本実施形態ではAuメッキ層である。   The metal material plate constituting the separator 10 includes 9% by mass to 30% by mass Ni, 15% by mass to 30% by mass Cr, 1.5% by mass to 6% by mass Mo, The total of Ni, Cr, Mo and N so that the total content of N in the range of 04% to 0.8% by mass and Fe, Ni, Cr, Mo and N is 90% to 100% by mass. Fe, which forms the balance composition with respect to the above, further, the Cr content is WCr (mass%), the Mo mass content is WMo (mass%), and the N content is WN (mass%). = Br + 3.3WMo + 16WN The value of the pitting index PI represented by a body alloy having a composition adjusted to a value of 30 or more and 44 or less, and the body part 13 covering the surface of the body part 13 and from the body alloy Also made of precious metal 1 to 500 nm or less (preferably 5 nm to 50 nm or less). In the present embodiment, the metal coating portion is an Au plating layer.

さらに、0.04質量%以上0.8質量%以下のNを含有しつつ、PI=WCr+3.3WMo+16WNにて表されるピッティングインデックスPIの値が30以上44以下の値に調整されることで、特に塩素が含有された雰囲気下において、金属被覆部12に形成されたピンホールにおける孔食が進行することを効果的に抑制することができる。   Furthermore, the value of the pitting index PI represented by PI = WCr + 3.3WMo + 16WN is adjusted to a value of 30 to 44 while containing N of 0.04% by mass to 0.8% by mass. In particular, it is possible to effectively suppress the progress of pitting corrosion in the pinhole formed in the metal coating portion 12 in an atmosphere containing chlorine.

以下、セパレータ10の製造方法の一例について説明する。まず、本体合金を上記所期の組成となるように溶解し、熱間鍛造、熱間圧延、冷間圧延さらに熱処理を経て板材(本体部)13にする。次に、該板材13の主表面にAuメッキを施し金属被覆部12を形成する。図5は、板材13に電解Auメッキを施す装置の概略を示すものである。メッキ槽B内には、例えばシアン化金カリウムを含有したメッキ浴SLが建浴されている。メッキ浴SL内にて板材13の両面にカソード電極55,55が対向配置され、メッキ電源120により板材13側がアノードとなるように通電することにより、Auメッキ層からなる金属被覆部12を形成できる。   Hereinafter, an example of the manufacturing method of the separator 10 will be described. First, the main body alloy is melted so as to have the desired composition, and is subjected to hot forging, hot rolling, cold rolling, and heat treatment to obtain a plate material (main body portion) 13. Next, Au plating is applied to the main surface of the plate material 13 to form the metal coating portion 12. FIG. 5 shows an outline of an apparatus for performing electrolytic Au plating on the plate material 13. In the plating tank B, for example, a plating bath SL containing potassium cyanide cyanide is erected. In the plating bath SL, the cathode electrodes 55, 55 are opposed to both surfaces of the plate material 13, and the metal coating portion 12 made of an Au plating layer can be formed by energizing the plating power source 120 so that the plate material 13 side becomes the anode. .

次に、メッキ後の板材13に、凹凸形成のための金型プレス加工を冷間加工により行なう。まず、図6の工程1に示すように、転写すべき凹凸パターン51aを有するプレス用金型51,51の間に板材13を配置する。そして、工程2に示すように、金型51,51を相対的に接近させ、板材13を両金型51,51間にて加圧することにより、凹凸パターンが転写される。その後、工程3に示すようにプレス用金型51,51を離間させる。なお、凹凸転写のための金型プレス加工と、金属被覆部12を形成するための被覆工程とは順序を逆転させてもよい。   Next, die pressing for forming irregularities is performed on the plate 13 after plating by cold working. First, as shown in step 1 of FIG. 6, the plate 13 is placed between the press dies 51, 51 having the uneven pattern 51a to be transferred. Then, as shown in step 2, the concavo-convex pattern is transferred by relatively bringing the molds 51, 51 closer together and pressurizing the plate 13 between both the molds 51, 51. Thereafter, as shown in step 3, the press dies 51 are separated. In addition, you may reverse the order of the metal mold | die press work for uneven | corrugated transfer, and the coating | coated process for forming the metal coating | coated part 12. FIG.

例えば、図7に示すように、板材13に複数個のセパレータの凹凸パターンを転写しておき、また、それら複数個のセパレータの凹凸パターンを一括して金属被覆部12で覆うことができる。この場合、メッキ済み板材17を切断予定線CLに沿って切断することにより、個別の燃料電池用セパレータ10’を得ることができる。なお、メッキ済み板材17の切断は、図8に示すように、該メッキ済み板材17を台座20上に載置してメッキ済み板材17の表面に切断刃19を当接させ、この切断刃19をメッキ済み板材17に対して押しつけながら切断することができる。メッキ済み板材17において、切断面となる側面16に沿って金属被覆部12が伸び、該側面16の一部を覆う延長被覆部12eが形成される。これにより、側面16のうち本体部13の露出面を縮小でき、ひいては該露出面の幅を1mm以下とすることができる。   For example, as shown in FIG. 7, the uneven pattern of the plurality of separators can be transferred to the plate 13 and the uneven pattern of the plurality of separators can be collectively covered with the metal covering portion 12. In this case, the individual fuel cell separator 10 ′ can be obtained by cutting the plated plate member 17 along the planned cutting line CL. As shown in FIG. 8, the plated plate material 17 is cut by placing the plated plate material 17 on a pedestal 20 and bringing the cutting blade 19 into contact with the surface of the plated plate material 17. Can be cut while being pressed against the plated plate member 17. In the plated plate member 17, the metal covering portion 12 extends along the side surface 16 serving as a cut surface, and an extended covering portion 12 e that covers a part of the side surface 16 is formed. Thereby, the exposed surface of the main-body part 13 can be reduced among the side surfaces 16, and the width | variety of this exposed surface can be 1 mm or less by extension.

本発明の効果を確認するために、以下の実験を行った。まず、表1に示す種々の組成の合金インゴットを、高周波誘導溶解炉を用いて溶製し、次いで、熱間鍛造後、熱間圧延、冷間圧延及び熱処理を繰り返して、本体部となるべき厚さ0.11mmの板とした。次に、該板の両面に、周知の電解Auメッキにより厚さ40nmにてAuメッキ層(金属被覆部)を形成した。前述のピンホール特定試験により特定される、寸法5μm以上の孔食(つまり、ピンホール)の発生密度は、10個/mm〜100個/mmであった。該Auメッキ後の板は、その後、図2に示す溝状形態の凹部を金型プレス加工にて形成した。なお、凹部の幅は1.0mm、深さは0.6mmとした。その後、剪断式カッターにてメッキ後の板材を個々のセパレータに切断分離した(平面形状:50mm×40mmの長方形状)。 In order to confirm the effect of the present invention, the following experiment was conducted. First, alloy ingots having various compositions shown in Table 1 are melted using a high-frequency induction melting furnace, then, after hot forging, hot rolling, cold rolling and heat treatment are repeated to form a main body portion. The plate was 0.11 mm thick. Next, an Au plating layer (metal coating part) was formed on both surfaces of the plate by a known electrolytic Au plating with a thickness of 40 nm. The generation density of pitting corrosion (namely, pinhole) having a size of 5 μm or more specified by the pinhole specifying test described above was 10 / mm 2 to 100 / mm 2 . After the Au plating, the groove-shaped recesses shown in FIG. 2 were formed by die pressing. In addition, the width | variety of the recessed part was 1.0 mm and the depth was 0.6 mm. Thereafter, the plate material after plating was cut and separated into individual separators with a shearing cutter (planar shape: rectangular shape of 50 mm × 40 mm).

切断後の各セパレータ試料は、拡大鏡にて凹部底のエッジなどにクラックを生じていないかどうかを目視確認し、クラックが認められなかったものを成形性良好(○)、クラックが認められたものを成形性不良(×)として判定した。また、各セパレータ試料に対し、以下の試験を行った。
(1)孔食電位(VC)の測定:
溝加工前の板材から寸法15mm×15mmの試験片を採取し、JIS:G0577に規定された方法にて、孔食電位(VC)を測定した。なお、VCは、当該規格のV’C10として測定を行っている。
Each separator sample after cutting was visually checked with a magnifying glass for cracks at the bottom of the recess, etc., and no cracks were observed. Good moldability (◯), cracks were observed. The product was determined as a formability defect (x). Moreover, the following test was done with respect to each separator sample.
(1) Measurement of pitting potential (VC):
A test piece having a size of 15 mm × 15 mm was taken from the plate material before grooving, and the pitting potential (VC) was measured by a method defined in JIS: G0577. The VC is measured as V ′ C10 of the standard.

(2)複合サイクル試験:
溝加工前の板材から寸法40mm×50mmの試験片を採取し、図12に示した塩水噴霧−乾燥−湿潤を1サイクルとして、計6サイクル試験を行い、試験後の孔食の有無を目視判定した。判定条件は、以下の通りである:
「○(良)」:孔食認められず
「△(可)」:薄い錆のみ発生(孔食が比較的小さく、少ない)
「×(不可)」:全面濃い錆が発生(孔食が大きく深い)
(2) Combined cycle test:
A test piece having a size of 40 mm × 50 mm is taken from the plate material before grooving, and a total of 6 cycle tests are performed with the salt spray-drying-wetting shown in FIG. 12 as one cycle. did. The judgment conditions are as follows:
“○ (good)”: pitting corrosion is not recognized “△ (possible)”: only thin rust is generated (pitting corrosion is relatively small and small)
“× (impossible)”: Dark rust on the entire surface (pitting corrosion is large and deep)

(3)硫酸溶液中での腐食試験
溝加工前の板材から寸法40mm×50mmの試験片を採取し、硫酸溶液に浸漬して試験前後の腐食消耗率を測定した。硫酸溶液はpH1、温度100℃であり、浸漬時間を168時間として、腐食後の金属イオン溶出量を測定し評価した。溶出イオン量0.1mg以下のものを良好(○)、0.1mgを超えるものを不良(×)として判定した。
(4)加工性評価
溝加工後に、拡大鏡にて凹部底のエッジなどにクラックを生じていないかどうかを目視確認し、クラックが認められなかったものを良好(○)、クラックがごく僅かにとどまっていたものを可(△)、クラックが認められたものを不良(×)として判定した。以上の結果を表1に示す。
(3) Corrosion test in sulfuric acid solution A test piece having a size of 40 mm x 50 mm was taken from the plate material before grooving and immersed in a sulfuric acid solution to measure the corrosion consumption rate before and after the test. The sulfuric acid solution had a pH of 1 and a temperature of 100 ° C., and the elution amount of metal ions after corrosion was measured and evaluated at an immersion time of 168 hours. Those having an eluted ion amount of 0.1 mg or less were judged as good (◯), and those exceeding 0.1 mg were judged as bad (x).
(4) Evaluation of workability After grooving, visually check with the magnifying glass for cracks at the edges of the recesses, etc., and if no cracks were observed, good (○), very few cracks Those that remained were judged as acceptable (Δ), and those with cracks were judged as bad (x). The results are shown in Table 1.

Figure 2005340163
Figure 2005340163

以上のごとく、本発明の燃料電池用金属素材を用いて作成した発明例のセパレータは、硫酸耐食性と耐孔食性とのいずれにも優れ、かつ、加工性も良好であることがわかる。   As described above, it can be seen that the separator of the inventive example prepared using the fuel cell metal material of the present invention is excellent in both sulfuric acid corrosion resistance and pitting corrosion resistance, and has good workability.

本発明の燃料電池の積層形態の一例を示す側面図。The side view which shows an example of the lamination | stacking form of the fuel cell of this invention. 図1の燃料電池に使用する本発明の燃料電池用金属セパレータの一例を示す平面図。The top view which shows an example of the metal separator for fuel cells of this invention used for the fuel cell of FIG. 図2のセパレータの一部断面を拡大して示す図。The figure which expands and shows the partial cross section of the separator of FIG. その切断面の状態を拡大して示す模式図。The schematic diagram which expands and shows the state of the cut surface. 金属被覆部をメッキ形成するための装置の模式図。The schematic diagram of the apparatus for plating and forming a metal coating | coated part. 凹部形成の金型プレス加工の工程説明図。Process explanatory drawing of the die press processing of a recessed part formation. 複数個のセパレータを1枚の板材から切断分離する形で製造する工程の概念説明図。The conceptual explanatory drawing of the process of manufacturing in the form which cuts and isolate | separates a some separator from one board | plate material. 切断工程の第一例を示す模式図。The schematic diagram which shows the 1st example of a cutting process. 同じく第二例を示す模式図。The schematic diagram which similarly shows a 2nd example. 金属被覆部を薄く形成した場合に形成される露出部の概念を示す図。The figure which shows the concept of the exposed part formed when a metal coating | coated part is formed thinly. 金属被覆部に形成されるピンホールの概念を示す図。The figure which shows the concept of the pinhole formed in a metal coating | coated part. ピンホール特定用の複合サイクル試験の条件説明フロー図。The condition explanation flow diagram of the combined cycle test for pinhole identification.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料電池
2,4 電極層
3 固体高分子電解質膜
10a、10b 燃料電池用金属セパレータ
12 金属被覆部
13 本体部
21 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell 2, 4 Electrode layer 3 Solid polymer electrolyte membrane 10a, 10b Metal separator for fuel cells 12 Metal coating | cover part 13 Main-body part 21 Recessed part

Claims (13)

金属材料板材により形成され、燃料電池の固体高分子電解質膜を覆う電極層上に片側の板面を積層することにより、前記電極層との間にガス流路を形成するとともに、
前記金属材料板材が、
9質量%以上30質量%以下のNiと、
15質量%以上30質量%以下のCrと、
1.5質量%以上6質量%以下のMoと、
0.04質量%以上0.8質量%以下のNと、
Fe、Ni、Cr、Mo及びNの合計含有率が90質量%以上100質量%以下となるように、Ni、Cr、Mo及びNの合計に対する残部組成を形成するFeとを含有し、
さらに、Crの含有率をWCr(質量%)、Moの質量含有率をWMo(質量%)、Nの含有率をWN(質量%)として、PI=WCr+3.3WMo+16WNにて表されるピッティングインデックスPIの値が30以上44以下の値に調整された組成を有する本体合金からなる本体部と、該本体部の表面を覆うとともに前記本体合金よりも電気化学的に貴な金属からなる金属被覆部とを有することを特徴とする燃料電池用金属セパレータ。
Forming a gas flow path between the electrode layer by laminating a plate surface on one side on the electrode layer that is formed of a metal material plate and covers the solid polymer electrolyte membrane of the fuel cell,
The metal material plate is
9 mass% or more and 30 mass% or less of Ni;
15 mass% or more and 30 mass% or less of Cr,
1.5% by mass or more and 6% by mass or less of Mo,
0.04 mass% or more and 0.8 mass% or less N,
Fe, which forms the balance composition with respect to the total of Ni, Cr, Mo, and N, so that the total content of Fe, Ni, Cr, Mo, and N is 90% by mass or more and 100% by mass or less,
Further, a Pitting Index represented by PI = WCr + 3.3WMo + 16WN, where Cr content is WCr (mass%), Mo mass content is WMo (mass%), and N content is WN (mass%). A main body portion made of a main body alloy having a composition in which a PI value is adjusted to a value of 30 or more and 44 or less, and a metal covering portion that covers the surface of the main body portion and is made of an electrochemically noble metal than the main body alloy And a metal separator for a fuel cell.
前記本体合金は、0.1質量%以上0.8質量%以下のNを含有する請求項1記載の燃料電池用金属セパレータ。 2. The metal separator for a fuel cell according to claim 1, wherein the main alloy contains 0.1 mass% or more and 0.8 mass% or less of N. 3. 前記本体合金は、0.04質量%以上0.1質量%未満のNを含有する請求項1記載の燃料電池用金属セパレータ。 The metal separator for a fuel cell according to claim 1, wherein the main alloy contains 0.04% by mass or more and less than 0.1% by mass of N. 前記本体合金は、15質量%以上25質量%以下のCrを含有する請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の燃料電池用金属セパレータ。 The metal separator for a fuel cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the main body alloy contains 15 mass% or more and 25 mass% or less of Cr. 前記金属材料板材の前記金属被覆部を施した表面の孔食電位(VC)が400mV vs SCE以上である請求項1ないし請求項4のいずれか1項にに記載の燃料電池用金属セパレータ。 The metal separator for a fuel cell according to any one of claims 1 to 4, wherein a pitting corrosion potential (VC) of a surface of the metal material plate provided with the metal coating portion is 400 mV vs SCE or more. 前記金属被覆部がAu、Ag、Pt、Ru及びPdのいずれかを主成分に構成される請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の燃料電池用金属セパレータ。 The metal separator for a fuel cell according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal coating portion is composed mainly of any one of Au, Ag, Pt, Ru, and Pd. 前記金属被覆部の厚さが1nm以上500nm以下である請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の燃料電池用金属セパレータ。 The metal separator for a fuel cell according to any one of claims 1 to 6, wherein a thickness of the metal coating portion is 1 nm or more and 500 nm or less. 前記金属被覆部の厚さが5nm以上50nm以下である請求項7記載の燃料電池用金属セパレータ。 The metal separator for a fuel cell according to claim 7, wherein the thickness of the metal coating portion is 5 nm or more and 50 nm or less. 前記金属材料板材の前記固体高分子電解質膜に積層される側の主表面に、前記ガス流路を形成するための凹部が形成されてなる請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の燃料電池用金属セパレータ。 9. The recess according to claim 1, wherein a recess for forming the gas flow path is formed on a main surface of the metal material plate that is laminated on the solid polymer electrolyte membrane. Metal separator for fuel cells. 前記凹部が板金プレス加工により形成されたものである請求項9記載の燃料電池用金属セパレータ。 The metal separator for a fuel cell according to claim 9, wherein the recess is formed by sheet metal pressing. 請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の燃料電池用金属セパレータの製造方法であって、
前記本体合金からなる本体合金板材により前記本体部を形成する本体部形成工程と、
前記本体合金板材の表面に前記金属被覆部を形成する被覆工程とを有することを特徴とする燃料電池用金属セパレータの製造方法。
A method for producing a metal separator for a fuel cell according to any one of claims 1 to 10,
A body part forming step of forming the body part from a body alloy plate made of the body alloy;
And a coating step of forming the metal coating portion on the surface of the main body alloy plate material.
請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の燃料電池用金属セパレータの前記本体合金として使用され、
9質量%以上30質量%以下のNiと、
15質量%以上30質量%以下のCrと、
1.5質量%以上6質量%以下のMoと、
0.04質量%以上0.8質量%以下のNと、
Fe、Ni、Cr、Mo及びNの合計含有率が90質量%以上100質量%以下となるように、Ni、Cr、Mo及びNの合計に対する残部組成を形成するFeとを含有し、
さらに、Crの含有率をWCr(質量%)、Moの質量含有率をWMo(質量%)、Nの含有率をWN(質量%)として、PI=WCr+3.3WMo+16WNにて表されるピッティングインデックスPIの値が30以上44以下の値に調整された組成を有することを特徴とする燃料電池用金属素材。
It is used as the main body alloy of the metal separator for a fuel cell according to any one of claims 1 to 10,
9 mass% or more and 30 mass% or less of Ni;
15 mass% or more and 30 mass% or less of Cr,
1.5% by mass or more and 6% by mass or less of Mo,
0.04 mass% or more and 0.8 mass% or less N,
Fe, which forms the balance composition with respect to the total of Ni, Cr, Mo and N so that the total content of Fe, Ni, Cr, Mo and N is 90% by mass or more and 100% by mass or less,
Further, a Pitting Index represented by PI = WCr + 3.3WMo + 16WN, where Cr content is WCr (mass%), Mo mass content is WMo (mass%), and N content is WN (mass%). A metal material for a fuel cell having a composition in which a PI value is adjusted to a value of 30 or more and 44 or less.
固体高分子電解質膜と、その第一主表面を覆う第一電極層と、同じく第二主表面を覆う第二電極層と、請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の燃料電池用金属セパレータとして前記第一電極層上に積層されるとともに、前記凹部により燃料ガス用のガス流路を形成する第一セパレータと、請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の燃料電池用金属セパレータとして前記第二電極層上に積層されるとともに、前記凹部により酸化剤ガス用のガス流路を形成する第二セパレータと、
を有することを特徴とする燃料電池。
11. The fuel cell according to claim 1, a solid polymer electrolyte membrane, a first electrode layer covering the first main surface, a second electrode layer covering the second main surface, and the fuel cell according to claim 1. The fuel according to any one of claims 1 to 10, wherein the first separator is laminated on the first electrode layer as a metal separator for a gas and forms a gas flow path for fuel gas by the recess. A second separator which is laminated on the second electrode layer as a metal separator for a battery and forms a gas flow path for an oxidant gas by the recess;
A fuel cell comprising:
JP2004380473A 2004-04-30 2004-12-28 Metallic separator for fuel cell and its manufacturing method, metallic material for fuel cell and fuel cell Pending JP2005340163A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004380473A JP2005340163A (en) 2004-04-30 2004-12-28 Metallic separator for fuel cell and its manufacturing method, metallic material for fuel cell and fuel cell

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004136447 2004-04-30
JP2004380473A JP2005340163A (en) 2004-04-30 2004-12-28 Metallic separator for fuel cell and its manufacturing method, metallic material for fuel cell and fuel cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005340163A true JP2005340163A (en) 2005-12-08

Family

ID=35493464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004380473A Pending JP2005340163A (en) 2004-04-30 2004-12-28 Metallic separator for fuel cell and its manufacturing method, metallic material for fuel cell and fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005340163A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008218037A (en) * 2007-02-28 2008-09-18 Mitsubishi Electric Corp Separator for fuel cell, fuel cell, system of manufacturing separator for fuel cell, and method of manufacturing separator for fuel cell
JP2009187757A (en) * 2008-02-05 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd Method and apparatus for manufacturing metal separator for fuel cell
JP2017013113A (en) * 2015-07-06 2017-01-19 トヨタ紡織株式会社 Forming method for metal plate and forming device for metal plate
JP2018501402A (en) * 2014-12-26 2018-01-18 ポスコPosco Austenitic stainless steel for fuel cells
CN115332552A (en) * 2022-10-14 2022-11-11 上海治臻新能源股份有限公司 Conductive precoating for fuel cell titanium polar plate and preparation method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008218037A (en) * 2007-02-28 2008-09-18 Mitsubishi Electric Corp Separator for fuel cell, fuel cell, system of manufacturing separator for fuel cell, and method of manufacturing separator for fuel cell
JP2009187757A (en) * 2008-02-05 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd Method and apparatus for manufacturing metal separator for fuel cell
JP2018501402A (en) * 2014-12-26 2018-01-18 ポスコPosco Austenitic stainless steel for fuel cells
US10494707B2 (en) 2014-12-26 2019-12-03 Posco Austenitic-based stainless steel for molten carbonate fuel cell
JP2017013113A (en) * 2015-07-06 2017-01-19 トヨタ紡織株式会社 Forming method for metal plate and forming device for metal plate
CN115332552A (en) * 2022-10-14 2022-11-11 上海治臻新能源股份有限公司 Conductive precoating for fuel cell titanium polar plate and preparation method thereof
CN115332552B (en) * 2022-10-14 2022-12-20 上海治臻新能源股份有限公司 Conductive precoat for fuel cell titanium polar plate and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101798406B1 (en) Stainless steel for fuel cell separator and method of manufacturing the same
EP1046723B1 (en) Bipolar plate for use in a polymer electrode fuel cell
US11326224B2 (en) Stainless steel sheet and method of manufacturing the same, separator for solid polymer fuel cell, solid polymer fuel cell, and solid polymer fuel cell battery
US20170301929A1 (en) Ferritic stainless steel material, and, separator for solid polymer fuel cell and solid polymer fuel cell which uses the same
JP2006233282A (en) Stainless steel for energizing electric parts with superior electric conductivity and corrosion resistance, and manufacturing method therefor
JP5152193B2 (en) Stainless steel material for polymer electrolyte fuel cell separator and polymer electrolyte fuel cell
KR20160082632A (en) Metal bipolar plate for pemfc and manufacturing method thereof
JP2000328200A (en) Austenitic stainless steel for conductive electric parts and fuel battery
JP6057033B1 (en) Ferritic stainless steel material, separator, polymer electrolyte fuel cell, and separator manufacturing method
KR101312861B1 (en) Stainless steel for bipolar plate of PEMFC with excellent corrosion resistance and contact resistance and method of manufacturing the bipolar plate
US7049022B2 (en) Metal separator for fuel cell and production method therefor
JP4133323B2 (en) Press separator for fuel cell
JP2005340163A (en) Metallic separator for fuel cell and its manufacturing method, metallic material for fuel cell and fuel cell
JP2004124197A (en) Stainless steel for solid high polymer type fuel cell separator, its production method, and solid high polymer type fuel cell
JP2005317479A (en) Metal separator for fuel cell, its manufacturing method, metallic material for fuel cell and fuel cell
CN102713004B (en) Stainless steel for current-carrying member having low electrical contact resistance, and process for production thereof
CN110199047B (en) Stainless steel for polymer fuel cell separator having excellent contact resistance and method for manufacturing the same
JP2005100933A (en) Metal separator for fuel cell, manufacturing method of the same, and fuel cell
US20230231150A1 (en) Stainless steel for fuel cell separator
JP2005190968A (en) Metal separator for fuel cell, its manufacturing method, and fuel cell
JP2009007627A (en) Austenitic stainless steel for solid polymer type fuel cell separator and solid polymer type fuel cell using the same
JP7257794B2 (en) Stainless steel plate and its manufacturing method, fuel cell separator, fuel cell, and fuel cell stack
JP2011149041A (en) Stainless steel for conductive component having low contact electric resistance, and method for producing the same
JP2005190964A (en) Metal separator for fuel cell, its manufacturing method, and fuel cell
JP7021706B2 (en) Austenitic stainless steel sheet for base material of fuel cell separator