JP2006172720A - Separator for fuel cell and its manufacturing method - Google Patents

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眞一郎 向畠
Kazato Yanada
風人 梁田
Hideki Nukui
秀樹 温井
Masafumi Oshima
雅史 大島
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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal separator for a fuel cell having both excellent corrosion resistance and conductivity, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: After an oxide coating layer formed on a base body surface layer by using a lightweight and inexpensive metal material as a base body is removed, an intermediate layer having conductivity is formed and a π-conjugate system conductive polymer film is formed on the upper layer on a surface thereof. The intermediate layer is at least one kind selected from a group comprising C, Ni, Co, Zr, Sn, Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, a Ni-based alloy, a Fe-based alloy, a Co-based alloy, a Zr-based alloy, a Sn-based alloy, a Pt-based alloy, a Au-based alloy, a Ag-based alloy, a Pd-based alloy, an Ir-based alloy, a Ru-based alloy, an Ru oxide, a Zn oxide, an Ir oxide and an Sn oxide. The π-conjugate system conductive polymer formed on the upper layer of the base body with the intermediate formed thereon is formed by an electrolytic polymerization method or the electrolytic polymerization method after chemical polymerization. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は燃料電池用のセパレータに関し、特に固体高分子型燃料電池の電極に隣接して設けられる燃料電池用セパレータおよびその製造法に関する。   The present invention relates to a fuel cell separator, and more particularly to a fuel cell separator provided adjacent to an electrode of a polymer electrolyte fuel cell and a method for producing the same.

固体高分子型燃料電池は、プロトン伝導性電解質膜を2つの触媒担持多孔質電極に挟み、さらにその両側に配置されたセパレータからなるセルを複数積層することにより構成されている。セパレータは、両電極に水素などの燃料ガスおよび酸化剤である空気や酸素ガス等の供給や化学反応で生成する水を排出するためのガス流路が形成されており、また前記電極に接して電流を導出する集電機能を有したものである。   A polymer electrolyte fuel cell is configured by sandwiching a proton conductive electrolyte membrane between two catalyst-supporting porous electrodes, and further stacking a plurality of cells made of separators disposed on both sides thereof. In the separator, a gas flow path for supplying water such as fuel gas such as hydrogen and oxidizer such as air or oxygen gas or discharging water generated by a chemical reaction is formed on both electrodes, and in contact with the electrodes. It has a current collecting function for deriving current.

セパレータに求められる性能としては、酸化剤ガスと隣接セルの燃料ガスを完全に分離するガスシール性、電圧低下による出力低下を抑制する集電性、プロトン伝導性電解質膜の膨潤収縮に伴う応力による破損を防ぐための機械的特性、高温で低酸性雰囲気における耐食性などが挙げられる。また、一つの燃料電池スタックは通常、数十〜数百セルから構成されるため、同様枚数のセパレータが必要であることから、安価で生産性に優れることも要求される。   The performance required for the separator is a gas sealing property that completely separates the oxidant gas and the fuel gas of the adjacent cell, a current collecting property that suppresses a decrease in output due to a voltage drop, and a stress that accompanies swelling contraction of the proton conductive electrolyte membrane. Examples include mechanical properties for preventing breakage, and corrosion resistance in a low acid atmosphere at high temperatures. In addition, since one fuel cell stack is usually composed of several tens to several hundred cells, a similar number of separators are required, so that it is required to be inexpensive and excellent in productivity.

セパレータは、一般的には樹脂含浸型等方性カーボンやカーボン/樹脂複合材料等の炭素材料、またはステンレス鋼等の金属材料などで作製されている。しかしながら、樹脂含浸型等方性カーボンは高電気伝導性を有するが硬くて脆い材料であるために、ガス流路を形成するためには切削加工等の機械加工が必要となり、加工コストが高価で生産性に劣るという問題がある。カーボン/樹脂複合材料は、安価で生産性の高い射出成法や圧縮成型法で作製できるが、多孔質絶縁樹脂とカーボン粒子の複合材料であるためにガスシール性が低い欠点があり、それを解決するためにセパレータ厚みを厚くすると内部抵抗が高くなり、燃料電池の電圧低下を引き起こす原因となる。   The separator is generally made of a carbon material such as a resin-impregnated isotropic carbon or a carbon / resin composite material, or a metal material such as stainless steel. However, since resin-impregnated isotropic carbon has high electrical conductivity but is a hard and brittle material, machining such as cutting is required to form a gas flow path, and the processing cost is high. There is a problem that it is inferior in productivity. Carbon / resin composite materials can be manufactured by injection molding and compression molding methods that are inexpensive and highly productive. However, since they are composite materials of porous insulating resin and carbon particles, they have the disadvantage of low gas sealability. To solve this problem, increasing the thickness of the separator increases the internal resistance, which causes a voltage drop in the fuel cell.

一方、金属材料からなるセパレータは、機械的強度が高く延性に富み、ガスシール性にも優れ、生産性が高いプレス加工によるガス流路の成型が容易である。更に、アルミニウムのような低比重金属材料を用いることで燃料電池をより軽量化することが可能であり、燃料電池セパレータとして有望な材料である。しかしながら、燃料電池セル内の作動環境は80℃〜120℃の高温で、pHが2〜3の酸性雰囲気下であるために、金属基体では、腐食されて金属イオンが溶出し、プロトン伝導性電解質膜が劣化するという問題点がある。そのため、セパレータにステンレス鋼やチタン等の耐食性に優れた金属材料を使用することが考えられるが、この耐食性は金属基体表面に形成される電気絶縁性を有する不動態皮膜に由来するものであり、その代償としてセパレータと電極との接触抵抗が増大するという問題点があった。   On the other hand, a separator made of a metal material has high mechanical strength, is excellent in ductility, has excellent gas sealability, and can easily form a gas flow path by press work with high productivity. Furthermore, it is possible to reduce the weight of the fuel cell by using a low specific gravity metal material such as aluminum, which is a promising material as a fuel cell separator. However, since the operating environment in the fuel cell is a high temperature of 80 ° C. to 120 ° C. and an acidic atmosphere with a pH of 2 to 3, the metal substrate is corroded and metal ions are eluted, and the proton conductive electrolyte There is a problem that the film deteriorates. Therefore, it is conceivable to use a metal material having excellent corrosion resistance such as stainless steel and titanium for the separator, but this corrosion resistance is derived from a passive film having electrical insulation formed on the surface of the metal substrate, As a compensation, there is a problem that the contact resistance between the separator and the electrode increases.

低い接触抵抗および体積抵抗を保持でき、なおかつ金属セパレータの耐食性を向上させるために、様々な方法が提案されている。例えば、特許文献1に開示の燃料電池用セパレータには、アルミニウム金属基体上のガス流路上にアルマイト皮膜を形成させた上で、めっき法などにより第1層にニッケルなどの金属を、最上層には金などの金属を被覆させて、高耐食性と低体積抵抗を達成する方法が提案されている。   Various methods have been proposed in order to maintain low contact resistance and volume resistance and improve the corrosion resistance of the metal separator. For example, in the fuel cell separator disclosed in Patent Document 1, an alumite film is formed on a gas flow path on an aluminum metal substrate, and a metal such as nickel is formed on the first layer by plating or the like, and the uppermost layer is formed. A method for achieving high corrosion resistance and low volume resistance by coating a metal such as gold has been proposed.

また、特許文献2に開示の燃料電池用セパレータでは、アルミに酸化皮膜を生成させた上に、電解重合法により導電性高分子膜を形成させることによって、導電性高分子膜が非常に微小な欠陥を有していても、プロトン伝導性電解質膜劣化の原因となる金属の腐食を防止し、かつ低接触抵抗となる方法が提案されている。   In addition, in the fuel cell separator disclosed in Patent Document 2, the conductive polymer film is very minute by forming an oxide film on aluminum and forming the conductive polymer film by electrolytic polymerization. There has been proposed a method that prevents corrosion of a metal that causes deterioration of a proton conductive electrolyte membrane and has low contact resistance even if it has defects.

しかしながら、特許文献1の方法により、アルミニウム金属上にニッケルめっき、さらに金めっきを施した場合には、ピンホールができるとニッケルと金によって局部電池を形成し、ニッケルの溶解が進行し、最終的にはアルミニウムの腐食が起こる。これを防ぐために、金めっきを厚くする方法も考えられるが、高コスト化を招き実用的ではない。また、アルミニウム上に酸化皮膜を生成させた後に、電解重合法によって導電性高分子膜を形成させる特許文献2の場合、電解重合は陽極反応によって進行するため、アルミニウムの酸化皮膜生成も同時に進行し、アルミニウム基体の表面抵抗が増加し、接触抵抗が高くなるという問題点を有していた。   However, when nickel plating and further gold plating are performed on the aluminum metal by the method of Patent Document 1, when a pinhole is formed, a local battery is formed by nickel and gold, and the dissolution of nickel proceeds and finally Corrosion of aluminum occurs. In order to prevent this, a method of increasing the thickness of the gold plating is also conceivable, but the cost is increased and it is not practical. In Patent Document 2, in which an electroconductive polymer film is formed by electropolymerization after an oxide film is formed on aluminum, electropolymerization proceeds by an anodic reaction, so that an oxide film formation of aluminum also proceeds simultaneously. However, the surface resistance of the aluminum substrate is increased and the contact resistance is increased.

特開2001−351642号公報JP 2001-351642 A 特開2004−139951号公報JP 2004-139951 A

本発明の目的は、優れた耐食性と導電性を併せ持つ燃料電池用金属セパレータおよびその製造方法を提供することである。   The objective of this invention is providing the metal separator for fuel cells which has the outstanding corrosion resistance, and electroconductivity, and its manufacturing method.

本発明は、以下、(1)から(7)の少なくとも1項から構成された燃料電池セパレータまたはその製造方法である。
(1)金属材料からなる基体表面に、導電性を有する中間層が形成され、該中間層上にπ共役系導電性高分子が形成されていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
The present invention is a fuel cell separator constituted by at least one item of (1) to (7), or a method for manufacturing the same.
(1) A fuel cell separator, wherein a conductive intermediate layer is formed on a surface of a substrate made of a metal material, and a π-conjugated conductive polymer is formed on the intermediate layer.

(2)金属材料からなる基体がMg、Al、Ti、Fe、Mg基合金、Al基合金、Ti基合金、Fe基合金からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする(1)に記載の燃料電池用セパレータ。   (2) The substrate made of a metal material is at least one selected from the group consisting of Mg, Al, Ti, Fe, Mg-base alloy, Al-base alloy, Ti-base alloy, and Fe-base alloy (1 The separator for fuel cells described in the above.

(3)π共役系導電性高分子がポリピロールおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリアニリンおよびその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする(1)または(2)に記載の燃料電池セパレータ。   (3) The π-conjugated conductive polymer is at least one selected from the group consisting of polypyrrole and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polyaniline and derivatives thereof, and (1) or (2) Fuel cell separator.

(4)導電性を有する中間層がC、Ni、Co、Zr、Sn、Cu、Pt、Au、Ag、Pd、Ir、Ru、Ni基合金、Fe基合金、Co基合金、Zr基合金、Sn基合金、Cu基合金、Pt基合金、Au基合金、Ag基合金、Pd基合金、Ir基合金、Ru基合金、Ru酸化物、Zn酸化物、Ir酸化物、In酸化物、Sn酸化物なる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする(1)〜(3)に記載の導電用高耐食材料。   (4) The intermediate layer having conductivity is C, Ni, Co, Zr, Sn, Cu, Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Ni base alloy, Fe base alloy, Co base alloy, Zr base alloy, Sn base alloy, Cu base alloy, Pt base alloy, Au base alloy, Ag base alloy, Pd base alloy, Ir base alloy, Ru base alloy, Ru oxide, Zn oxide, Ir oxide, In oxide, Sn oxidation The high corrosion-resistant material for electric conduction according to (1) to (3), which is at least one selected from the group consisting of:

(5)金属材料からなる基体表面の酸化皮膜層を除去する工程後、導電性を有する中間層が形成されていることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の燃料電池セパレータおよびその製造方法。   (5) The fuel cell according to any one of (1) to (4), wherein an intermediate layer having conductivity is formed after the step of removing the oxide film layer on the surface of the substrate made of a metal material. Separator and manufacturing method thereof.

(6)金属材料からなる基体表面の上層に形成されるπ共役系導電性高分子が、電解重合法によって形成されることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の燃料電池用セパレータおよびその製造方法。   (6) The fuel according to any one of (1) to (5), wherein the π-conjugated conductive polymer formed on the upper surface of the base material made of a metal material is formed by an electrolytic polymerization method. Battery separator and method for producing the same.

(7)金属材料からなる基体表面の上層に形成されるπ共役系導電性高分子が、化学重合後に電解重合法によって形成されることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の燃料電池用セパレータおよびその製造方法。   (7) In any one of (1) to (5), the π-conjugated conductive polymer formed in the upper layer of the substrate surface made of a metal material is formed by chemical polymerization after chemical polymerization The separator for a fuel cell according to the description and the production method thereof.

本発明によれば、金属材料表面に導電性中間層を形成した後、導電性高分子層を形成した構成のセパレータとすることにより、金属基体の腐食を抑制でき、耐久性に優れた金属セパレータを提供することができる。また、導電性中間層を形成し、かつその上に導電性高分子膜を形成した構成にすることによって、導電性高分子膜形成時、あるいは燃料電池作動環境下において、金属基体の酸化侵食が抑制され、長期にわたって基体−塗膜間の界面抵抗や表面抵抗が低く電極との接触抵抗に優れたセパレータが得られる。また、加工性の良い金属材料に安価で簡便な方法で塗膜できるため、生産性に優れた燃料電池用セパレータ及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, by forming a conductive intermediate layer on the surface of a metal material and then forming a separator having a conductive polymer layer, corrosion of the metal substrate can be suppressed, and the metal separator excellent in durability. Can be provided. Further, by forming a conductive intermediate layer and forming a conductive polymer film on the conductive intermediate layer, oxidation erosion of the metal substrate is caused during the formation of the conductive polymer film or in the fuel cell operating environment. Thus, a separator having low interface resistance between the substrate and the coating film and low surface resistance and excellent contact resistance with the electrode can be obtained over a long period. In addition, since it can be coated on a metal material having good workability by an inexpensive and simple method, a fuel cell separator excellent in productivity and a method for producing the same can be provided.

本発明を図面に基づいて説明をする。図1に示すように、板状の金属材料からなる基体1を用意する。本発明の基体に用いる金属材料としては、集電能を有するMg、Al、Ti、Feなどの金属であれば用いることができるが、軽量性の観点から低比重金属であるMg、Al、Tiを用いることが好ましい。また、該金属を50原子%以上含む合金または金属間化合物を用いても良い。例えば、Mg合金としては、Mg−Zn系合金、Mg−希土類元素系合金、Mg−Al−Zn系合金、Mg−Zn−Zr系合金などがあり、Al合金としてはAl−Cu系合金、Al−Mn系合金、Al−Si系合金、Al−Mg系合金、Al−Mg−Si系合金、Al−Zn−Mg系合金などがあり、Ti合金としては、Ti−Ni系合金、Ti−Ni−Ru系合金、Ti−Pd系合金などがあげられ、コスト面、軽量性の観点からAlまたはAl合金を用いるのがより好ましい。この基体1に対して、溝状のガス流路1aを形成するようにプレス加工を施す。   The present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a substrate 1 made of a plate-shaped metal material is prepared. As the metal material used for the substrate of the present invention, any metal such as Mg, Al, Ti, Fe having current collecting ability can be used, but Mg, Al, Ti which are low specific gravity metals are used from the viewpoint of light weight. It is preferable to use it. Further, an alloy or an intermetallic compound containing the metal at 50 atomic% or more may be used. For example, Mg alloys include Mg—Zn alloys, Mg—rare earth elements alloys, Mg—Al—Zn alloys, Mg—Zn—Zr alloys, and Al alloys include Al—Cu alloys, Al -Mn alloys, Al-Si alloys, Al-Mg alloys, Al-Mg-Si alloys, Al-Zn-Mg alloys, etc. Ti alloys include Ti-Ni alloys, Ti-Ni -Ru-based alloy, Ti-Pd-based alloy and the like are mentioned, and it is more preferable to use Al or Al alloy from the viewpoint of cost and lightness. The base body 1 is subjected to press working so as to form a groove-like gas flow path 1a.

次いで、該基体1の表面に生成している酸化皮膜を除去する。除去方法としては、例えば、湿式エッチング法、電解エッチング法、電解研磨法、機械的研磨法、逆スパッタリング法、ブラスト法、置換めっき法など従来周知の方法が利用できるが、安価な機械的研磨法が好適である。この除去処理により基体の表面抵抗が低下し、被塗布体と基体との密着性も向上させる効果がある。   Next, the oxide film formed on the surface of the substrate 1 is removed. As a removal method, for example, a well-known method such as a wet etching method, an electrolytic etching method, an electrolytic polishing method, a mechanical polishing method, a reverse sputtering method, a blast method, or a displacement plating method can be used. Is preferred. This removal treatment has the effect of reducing the surface resistance of the substrate and improving the adhesion between the substrate to be coated and the substrate.

次いで、基体表面に導電性中間層2を形成する。本発明では、π共役系導電性高分子形成時、金属基体に酸化皮膜が生成することを抑制するために導電性中間層2の形成を行う。使用できる金属基体としては、集電能を有する金属であれば用いることができるが、本発明では反応活性が高いMg、Al、Ti、Feやそれらを主成分とする合金などに適応する場合に有効であり、特にMg、Al、Tiやそれらを主成分とする合金に効果を発揮する。すなわち、反応活性が高いMg、Al、Ti、Feなどの金属基体を電極として直接電解重合を行うと、該基体に導電性高分子層の形成と同時に絶縁性を有する酸化皮膜や不動態皮膜の生成も起こり、金属基体と導電性高分子層の界面抵抗が大きくなる。また、化学重合法を用いた場合においても、重合に使用する酸化剤溶液と金属基体が接触することにより、同様に酸化皮膜の生成が起こる。   Next, the conductive intermediate layer 2 is formed on the substrate surface. In the present invention, when the π-conjugated conductive polymer is formed, the conductive intermediate layer 2 is formed in order to suppress the formation of an oxide film on the metal substrate. As a metal substrate that can be used, any metal having current collecting ability can be used. However, in the present invention, it is effective when applied to Mg, Al, Ti, Fe, alloys having them as a main component, etc. having high reaction activity. Especially, it is effective for Mg, Al, Ti and alloys containing them as main components. That is, when direct electropolymerization is performed using a metal substrate such as Mg, Al, Ti, and Fe having high reaction activity as an electrode, a conductive polymer layer is formed on the substrate, and at the same time, an insulating oxide film or passive film is formed. Formation also occurs, and the interface resistance between the metal substrate and the conductive polymer layer increases. Even when the chemical polymerization method is used, the formation of an oxide film similarly occurs when the oxidant solution used for polymerization and the metal substrate come into contact with each other.

また、この導電性中間層2は80℃〜120℃の高温で、pHが2〜3の酸性雰囲気下である燃料電池作動環境下において、基体表面に酸化皮膜または不動態皮膜の生成を抑制する作用効果を有する。   Further, the conductive intermediate layer 2 suppresses the formation of an oxide film or a passive film on the surface of the substrate in a fuel cell operating environment at a high temperature of 80 ° C. to 120 ° C. and in an acidic atmosphere having a pH of 2 to 3. Has a working effect.

この導電性中間層としては、C,Ni、Co、Zr、Sn、Cu、Pt、Au、Ag、Pd、Ir、Ru、Ni基合金、Fe基合金、Co基合金、Zr基合金、Sn基合金、Cu基合金、Pt基合金、Au基合金、Ag基合金、Pd基合金、Ir基合金、Ru基合金、Ru酸化物、Zn酸化物、Ir酸化物、In酸化物、Sn酸化物などがあげられるが、生産性や耐熱性、耐酸性の観点からC、Ni、Co、Au、Ag、Ir、Ru、Ni基合金、Fe基合金、Co基合金、Au基合金、Ag基合金、Ir基合金、Ru基合金を用いるのが好ましいが、C、Ni、Co、Au、Ag、Ni基合金、Fe基合金、Co基合金、Au基合金、Ag基合金を用いるのがより好ましい。Ni基合金としては、Ni−Mo合金、Ni−W合金、Ni−P合金、Ni−Co合金、Ni−Sn合金、Ni−Co−B合金、Ni−Fe−P合金などがあげられ、Fe基合金としては、Fe−Cr合金、Fe−Mo合金、Fe−W合金、Fe−P合金、Fe−Co合金、Fe−Sn合金、Fe−Co−B合金、Fe−Ni−P合金などがあげられ、Co基合金としては、Co−Mo合金、Co−W合金、Co−P合金、Co−Ni合金、Co−Sn合金、Co−Ni−B合金、Co−Fe−P合金などがあげられ、Zr基合金としては、Zr−Ni合金、Zr−Fe合金、Zr−Co合金、Zr−Cu合金などがあげられ、Sn基合金としては、Sn−Ni合金、Sn−Cu合金、Cu基合金としては、Cu−Ni合金、Cu−Fe合金、Cu−Zn合金、Cu−Al合金、Pt基合金としては、Pt−Ir合金、Pt−Pd合金、Pt−Fe合金、Pt−Pd−Ag合金、Pt−Rh合金、Pt−Au合金、Pt−Ag合金などがあげられ、Au基合金としては、Au−Ir合金、Au−Pd合金、Au−Sn合金、Au−Ag合金、Au−Ag−Cu合金などがあげられ、Ag基合金としては、Ag−Pd合金、Ag−Au合金、Ag−Pd−Cu合金、Ag−Mg合金、Ag−Sn合金、Ag−Ir合金などがあげられ、Pd基合金としては、Pd−Au合金、Pd−Ag合金、Pd−Au‐Ag合金、Pd−Pt合金、Pd−Cu合金、Pd−Ir合金などがあげられ、Ir基合金としては、Ir−W合金、Ir−Ni−Al合金、Ir−Mo合金、Ir−Pt合金、Ir−Rh合金、Ir−Ta合金、Ir−Ti合金などがあげられ、Ru基合金としては、Ru−Ta合金、Ru−Ti合金、Ru−W合金、Ru−W合金、Ru−Rh合金、Ru−Ir合金、Ru−Pt合金、Ru−Ag合金、Ru−Au合金、Ru酸化物としてはRuO、Zn酸化物としてはZnO−Al、Ir酸化物としてはIrO、In酸化物としてはIn−SnO、Sn酸化物としてはSnO−Sb、SnO−Fなどがあげられる。 As this conductive intermediate layer, C, Ni, Co, Zr, Sn, Cu, Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Ni-based alloy, Fe-based alloy, Co-based alloy, Zr-based alloy, Sn-based Alloy, Cu base alloy, Pt base alloy, Au base alloy, Ag base alloy, Pd base alloy, Ir base alloy, Ru base alloy, Ru oxide, Zn oxide, Ir oxide, In oxide, Sn oxide, etc. From the viewpoint of productivity, heat resistance, and acid resistance, C, Ni, Co, Au, Ag, Ir, Ru, Ni base alloy, Fe base alloy, Co base alloy, Au base alloy, Ag base alloy, Ir-based alloys and Ru-based alloys are preferably used, but C, Ni, Co, Au, Ag, Ni-based alloys, Fe-based alloys, Co-based alloys, Au-based alloys, and Ag-based alloys are more preferably used. Examples of Ni-based alloys include Ni-Mo alloys, Ni-W alloys, Ni-P alloys, Ni-Co alloys, Ni-Sn alloys, Ni-Co-B alloys, Ni-Fe-P alloys, and the like. Examples of the base alloy include Fe—Cr alloy, Fe—Mo alloy, Fe—W alloy, Fe—P alloy, Fe—Co alloy, Fe—Sn alloy, Fe—Co—B alloy, and Fe—Ni—P alloy. Examples of the Co-based alloy include a Co—Mo alloy, a Co—W alloy, a Co—P alloy, a Co—Ni alloy, a Co—Sn alloy, a Co—Ni—B alloy, and a Co—Fe—P alloy. Zr-based alloys include Zr-Ni alloys, Zr-Fe alloys, Zr-Co alloys, Zr-Cu alloys, etc., and Sn-based alloys include Sn-Ni alloys, Sn-Cu alloys, Cu-based alloys. As an alloy, Cu-Ni alloy, Cu-Fe alloy Cu-Zn alloy, Cu-Al alloy, and Pt-based alloy include Pt-Ir alloy, Pt-Pd alloy, Pt-Fe alloy, Pt-Pd-Ag alloy, Pt-Rh alloy, Pt-Au alloy, Pt- Examples of the Au base alloy include an Au—Ir alloy, an Au—Pd alloy, an Au—Sn alloy, an Au—Ag alloy, an Au—Ag—Cu alloy, and the like. Examples thereof include Ag-Pd alloy, Ag-Au alloy, Ag-Pd-Cu alloy, Ag-Mg alloy, Ag-Sn alloy, Ag-Ir alloy, etc. Examples of the Pd-based alloy include Pd-Au alloy, Pd-Ag. Alloy, Pd—Au—Ag alloy, Pd—Pt alloy, Pd—Cu alloy, Pd—Ir alloy and the like, and Ir-based alloys include Ir—W alloy, Ir—Ni—Al alloy, Ir—Mo alloy. Ir-Pt alloy, r-Rh alloy, Ir-Ta alloy, Ir-Ti alloy and the like. Examples of the Ru-based alloy include Ru-Ta alloy, Ru-Ti alloy, Ru-W alloy, Ru-W alloy, Ru-Rh alloy, Ru-Ir alloy, Ru-Pt alloy, Ru-Ag alloy, Ru-Au alloy, IrO 2, in oxide as RuO 2, Zn as oxide ZnO-Al 2 O 3, Ir oxide as Ru oxide Examples of the material include In 2 O 3 —SnO 2 , and examples of the Sn oxide include SnO 2 —Sb 2 O 3 and SnO 2 —F.

上記に記載の導電性中間層2の形成法は従来周知の方法が利用できる。例えば、めっき法、無電解めっき法、物理気相成長法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、溶射法、化学気相成長法などがあるが、安価で生産性が高いめっき法または無電解めっき法が好ましい。   Conventionally known methods can be used as the method for forming the conductive intermediate layer 2 described above. For example, there are plating methods, electroless plating methods, physical vapor deposition methods, ion plating methods, vacuum deposition methods, thermal spraying methods, chemical vapor deposition methods, etc., but inexpensive and highly productive plating methods or electroless plating methods. The method is preferred.

導電性中間層2の厚さとしては、耐食性を高め、かつ体積抵抗を低くするために0.01μm〜20μmが好ましいが、より好ましくは0.01μm〜10μmである。   The thickness of the conductive intermediate layer 2 is preferably 0.01 μm to 20 μm, more preferably 0.01 μm to 10 μm in order to increase the corrosion resistance and reduce the volume resistance.

図2に示すように、めっき法などに代表される液相法を用いて導電性中間層2を形成する場合には、形成前に基体にプレス加工等の曲げ加工によりガス流路の成型を行うことによって、該流路の形成時に導電性中間層を損傷することなく形成することができる。またAuなどの延性金属または延性金属合金である導電性中間層2を形成する場合には、図3に示す様に、導電性中間層形成後にプレス加工することも可能である。   As shown in FIG. 2, when the conductive intermediate layer 2 is formed using a liquid phase method typified by a plating method or the like, the gas flow path is molded by bending the substrate before the formation. By doing so, the conductive intermediate layer can be formed without damaging at the time of forming the flow path. Further, when the conductive intermediate layer 2 made of a ductile metal such as Au or a ductile metal alloy is formed, as shown in FIG. 3, it can be pressed after the formation of the conductive intermediate layer.

次に、導電性中間層2を設けた基体1にπ共役系導電性高分子膜3を形成する。本発明の導電性高分子形成方法としては、電解重合法が好ましい。電解重合法で得られるπ共役系導電性高分子膜は、緻密で規則性が高いため高い電気伝導度を有する。その結果、耐食性に優れ、接触抵抗が良好となる膜が基体上層に形成されることになる。電解重合法としては、導電性高分子モノマーと支持電解質を含んだ溶液中で、導電性中間層を陽極として電解することにより、該基体上層にπ共役系導電性高分子膜を形成することができる。   Next, a π-conjugated conductive polymer film 3 is formed on the substrate 1 provided with the conductive intermediate layer 2. As the conductive polymer forming method of the present invention, an electrolytic polymerization method is preferable. Since the π-conjugated conductive polymer film obtained by the electrolytic polymerization method is dense and highly regular, it has high electrical conductivity. As a result, a film having excellent corrosion resistance and good contact resistance is formed on the upper layer of the substrate. As the electrolytic polymerization method, a π-conjugated conductive polymer film can be formed on the upper layer of the substrate by electrolysis using a conductive intermediate layer as an anode in a solution containing a conductive polymer monomer and a supporting electrolyte. it can.

しかし、本電解重合法は該中間層を陽極としてπ共役系導電性高分子膜を形成する方法であるために、Ni基合金のような、耐食性には優れる反面、溶液中で電解中に発生した酸素と反応し不動態皮膜を形成しやすい金属や合金を中間層に用いた場合には、接触抵抗値が高くなってしまうことがある。そのような場合には、図3に示したように、導電性中間層2を形成した後、化学重合法を用いて薄いπ共役系導電性高分子層4を設け、該π共役系導電性高分子層4を陽極として電解重合し、電解重合導電性高分子層3を形成することが好ましい。   However, since this electrolytic polymerization method is a method of forming a π-conjugated conductive polymer film using the intermediate layer as an anode, it is excellent in corrosion resistance, like a Ni-based alloy, but is generated during electrolysis in a solution. When a metal or alloy that easily reacts with oxygen and forms a passive film is used for the intermediate layer, the contact resistance value may increase. In such a case, as shown in FIG. 3, after forming the conductive intermediate layer 2, a thin π-conjugated conductive polymer layer 4 is provided using a chemical polymerization method, and the π-conjugated conductive property is provided. It is preferable to perform electropolymerization using the polymer layer 4 as an anode to form the electropolymerized conductive polymer layer 3.

上記化学重合法としては、導電性中間層2形成後の基体表面上でπ共役系導電性高分子モノマーと酸化剤溶液を接触させることで、π共役系導電性高分子膜を形成することができる。しかし、一般に化学重合で得られるπ共役系導電性高分子膜は、多孔質な微粒子からなり、緻密な膜でなく、電気伝導性に劣る。そのため、化学重合後に電解重合法により、緻密で高い電気伝導度を有するπ共役系導電性高分子膜を形成する必要がある。   As the chemical polymerization method, a π-conjugated conductive polymer film can be formed by bringing a π-conjugated conductive polymer monomer and an oxidant solution into contact with each other on the surface of the substrate after the formation of the conductive intermediate layer 2. it can. However, a π-conjugated conductive polymer film generally obtained by chemical polymerization is composed of porous fine particles, is not a dense film, and has poor electrical conductivity. Therefore, it is necessary to form a π-conjugated conductive polymer film having a dense and high electric conductivity by chemical polymerization after chemical polymerization.

形成するπ共役系導電性高分子としては、ポリピロールならびにその誘導体、ポリチオフェンならびにその誘導体、ポリアニリンならびにその誘導体等、ポリフェニレンならびにその誘導体、ポリアセチレンならびにその誘導体、ポリフランならびにその誘導体、ポリフェニレンビニレンならびにその誘導体、ポリアセンならびにその誘導体、ポリアズレンならびにその誘導体があげられるが、特に耐食性および電気伝導度に優れるポリピロールならびにその誘導体、ポリチオフェンならびにその誘導体、ポリアニリンならびにその誘導体が好ましい。   Examples of the π-conjugated conductive polymer to be formed include polypyrrole and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polyaniline and derivatives thereof, polyphenylene and derivatives thereof, polyacetylene and derivatives thereof, polyfuran and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof, polyacene In addition, polypyrrole and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polyaniline and derivatives thereof are particularly preferable.

該π共役系導電性高分子膜は、導電性中間層に欠陥がある場合には該高分子膜に含まれるドーパントを放出することによって、部分的に自己不動態化し、局部電池形成を抑制する作用も持つ。   When the conductive intermediate layer has a defect, the π-conjugated conductive polymer film is partially self-passivated by releasing the dopant contained in the polymer film, thereby suppressing local battery formation. It also has an effect.

図2に示すように、燃料電池セルとしてスタッキングされたとき、セパレータと電極が良好な接触抵抗を示すためには、基体上層に設けられるπ共役系導電性高分子膜の電気伝導度として1S/cm以上の物性が好ましい。これ以下であると接触抵抗値が増大し不適である。   As shown in FIG. 2, in order that the separator and the electrode exhibit good contact resistance when stacked as a fuel cell, the electrical conductivity of the π-conjugated conductive polymer film provided on the upper layer of the substrate is 1 S / Physical properties of cm or more are preferable. If it is less than this, the contact resistance value increases, which is not suitable.

また、π共役系導電性高分子にドーパントが含有されることによって電気伝導性が発現するが、該ドーパントは、陰イオンまたは陽イオンである。そのため、金属からなる導電性フィラーが腐食し、金属陽イオンとなっても、該π共役系導電性高分子膜に捕集されるために、プロトン伝導性電解質膜に悪影響を与えることを防ぐ効果も併せ持つ。   Moreover, although electrical conductivity is expressed when a dopant is contained in the π-conjugated conductive polymer, the dopant is an anion or a cation. Therefore, even if the conductive filler made of metal corrodes and becomes a metal cation, it is trapped in the π-conjugated conductive polymer film, thereby preventing the proton conductive electrolyte film from being adversely affected. Also has.

このように形成されたπ共役系導電性高分子膜は従来のめっき法などとは異なり、均一でピンホールがなく、耐食性および電気伝導性に優れる有機高分子膜を形成することができる。   Unlike the conventional plating method, the π-conjugated conductive polymer film formed in this way can form an organic polymer film that is uniform and free of pinholes and is excellent in corrosion resistance and electrical conductivity.

以上説明したような工程によって、図1および図3に示したセパレータ7および8が作製される。セパレータ7および8は図2および図4に示した通り、プロトン伝導性電解質膜からなる電解質5と、その両側に設けられた電極6a、6bにより構成されるセル間に配置され、該セルが複数積層されて固体高分子型燃料電池が得られる。該構成において、セパレータ7および8は、ガス流路1aを介して両電極6a、6bに水素等の燃料ガス及び空気等の酸化剤ガスをそれぞれ供給する。また、前記電極6a、6bに接して電流を導出する集電部材としても機能する。   The separators 7 and 8 shown in FIGS. 1 and 3 are manufactured by the processes described above. As shown in FIGS. 2 and 4, the separators 7 and 8 are arranged between cells composed of an electrolyte 5 made of a proton conductive electrolyte membrane and electrodes 6a and 6b provided on both sides thereof. By stacking, a polymer electrolyte fuel cell is obtained. In this configuration, the separators 7 and 8 supply a fuel gas such as hydrogen and an oxidant gas such as air to the electrodes 6a and 6b via the gas flow path 1a, respectively. Further, it also functions as a current collecting member that draws a current in contact with the electrodes 6a and 6b.

以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明は実施例によりなんら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited at all by the Example.

実施例1
金属基体としてAl合金6063を用いた。Al合金6063は大きさが190×260mm、厚さが1mmの冷間圧延材である。本基体をプレス加工によって、ガス流路を形成した。その後、本基体の自然酸化皮膜を除去するために、2質量%フッ酸水溶液に1分間浸漬後、エタノールで洗浄し、窒素ガスにて十分に乾燥させた。
Example 1
Al alloy 6063 was used as the metal substrate. The Al alloy 6063 is a cold rolled material having a size of 190 × 260 mm and a thickness of 1 mm. A gas flow path was formed by pressing the substrate. Thereafter, in order to remove the natural oxide film of the substrate, the substrate was immersed in a 2% by mass hydrofluoric acid aqueous solution for 1 minute, washed with ethanol, and sufficiently dried with nitrogen gas.

プレス加工が施された基体をZn置換めっき液(水酸化ナトリウム120g/L、酸化亜鉛20g/L、酒石酸カリウムナトリウム50g/L、塩化第二鉄2g/L、硝酸ナトリウム1g/L)中に浸漬させ後に、Cuストライクめっき(硫酸銅五水和物21g/L、硫酸アンモニウム2.2g/L、ジエチレントリアミン10g/L、浴温60℃、電流密度300mA/cm)をおこなった。続いて、20μm厚みとなるようにNiめっき(硫酸ニッケル六水和物330g/L、塩化ニッケル六水和物45g/L、ホウ酸40g/L、浴温60℃、電流密度500mA/cm)を行い、導電性中間層を形成させた。 The pressed substrate is immersed in a Zn displacement plating solution (sodium hydroxide 120 g / L, zinc oxide 20 g / L, potassium sodium tartrate 50 g / L, ferric chloride 2 g / L, sodium nitrate 1 g / L). Thereafter, Cu strike plating (copper sulfate pentahydrate 21 g / L, ammonium sulfate 2.2 g / L, diethylenetriamine 10 g / L, bath temperature 60 ° C., current density 300 mA / cm 2 ) was performed. Subsequently, Ni plating to a thickness of 20 μm (nickel sulfate hexahydrate 330 g / L, nickel chloride hexahydrate 45 g / L, boric acid 40 g / L, bath temperature 60 ° C., current density 500 mA / cm 2 ) To form a conductive intermediate layer.

次に、電解重合法によってπ共役系導電性高分子膜を形成した。溶媒を純水として、モノマーとしてピロール0.45mol/L、支持電解質としてサリチル酸ナトリウム0.20mol/Lを含む電解液を用いて、導電性中間層を陽極、SUS304を陰極、電解重合時間は1時間、電流密度を5mA/cmとして電解重合を行い、ポリピロール膜を形成し、セパレータを10枚作製した。 Next, a π-conjugated conductive polymer film was formed by electrolytic polymerization. Using a pure water solvent, an electrolyte containing 0.45 mol / L of pyrrole as a monomer and 0.20 mol / L of sodium salicylate as a supporting electrolyte, the conductive intermediate layer is an anode, SUS304 is a cathode, and the electropolymerization time is 1 hour Electropolymerization was carried out at a current density of 5 mA / cm 2 to form a polypyrrole film and 10 separators were produced.

得られたセパレータ10個について、負荷荷重5〜10kg/cmにおけるカーボンシートとの接触抵抗を各々測定し、各負荷荷重下における平均値を算出した結果を表1に、およびポリピロール膜自身の電気伝導度を4端子測定法によって測定した結果を表2に示した。さらに、基体の耐食性を確認するため、温度90℃、pH3に調整された硫酸水溶液中に2000時間浸漬し、基体の溶解による重量減少率を各々測定し、平均値を算出した結果を表3に示した。 About 10 obtained separators, the contact resistance with the carbon sheet at a load of 5 to 10 kg / cm 2 was measured, and the results of calculating the average value under each load were shown in Table 1, and the electricity of the polypyrrole film itself Table 2 shows the results of measuring the conductivity by a four-terminal measurement method. Furthermore, in order to confirm the corrosion resistance of the substrate, it was immersed in a sulfuric acid aqueous solution adjusted to a temperature of 90 ° C. and pH 3 for 2000 hours, the weight reduction rate due to dissolution of the substrate was measured, and the average value was calculated. Indicated.

表1から表3の結果から、ポリピロール膜の電気伝導度は63S/cm、負荷荷重10kg/cmにおける接触抵抗は15mΩ・cm以下、重量減少率は5%以下であり、良好な接触抵抗と高い耐食性を有することが確認できた。 From the results of Tables 1 to 3, the electrical conductivity of the polypyrrole film is 63 S / cm, the contact resistance at a load of 10 kg / cm 2 is 15 mΩ · cm 2 or less, the weight reduction rate is 5% or less, and good contact resistance. It was confirmed that it has high corrosion resistance.

実施例2
金属基体としてAl合金6063を用いた。Al合金6063は大きさが190×260mm、厚さが1mmの冷間圧延材である。本基体をプレス加工によって、ガス流路を形成した。本基体の自然酸化皮膜を除去するために、ガラスビーズを用いたサンドブラスト法によって除去後、エタノールで洗浄し、窒素ガスにて十分に乾燥させた。
Example 2
Al alloy 6063 was used as the metal substrate. The Al alloy 6063 is a cold rolled material having a size of 190 × 260 mm and a thickness of 1 mm. A gas flow path was formed by pressing the substrate. In order to remove the natural oxide film of this substrate, it was removed by sandblasting using glass beads, washed with ethanol, and sufficiently dried with nitrogen gas.

プレス加工が施された基体をZn置換めっき液(水酸化ナトリウム120g/L、酸化亜鉛20g/L、酒石酸カリウムナトリウム50g/L、塩化第二鉄2g/L、硝酸ナトリウム1g/L)中に浸漬させ後に、Cuストライクめっき(硫酸銅五水和物21g/L、硫酸アンモニウム2.2g/L、ジエチレントリアミン10g/L、浴温60℃、電流密度300mA/cm)をおこなった。続いて、2μm厚みとなるようにNi−Wめっき(硫酸ニッケル六水和物79g/L、タングステン酸ナトリウム二水和物66g/L、酒石酸二水和物69g/L、pH3、浴温25℃、電流密度50mA/cm)を行い、導電性中間層を形成させた。 The pressed substrate is immersed in a Zn displacement plating solution (sodium hydroxide 120 g / L, zinc oxide 20 g / L, potassium sodium tartrate 50 g / L, ferric chloride 2 g / L, sodium nitrate 1 g / L). Thereafter, Cu strike plating (copper sulfate pentahydrate 21 g / L, ammonium sulfate 2.2 g / L, diethylenetriamine 10 g / L, bath temperature 60 ° C., current density 300 mA / cm 2 ) was performed. Subsequently, Ni-W plating (nickel sulfate hexahydrate 79 g / L, sodium tungstate dihydrate 66 g / L, tartaric acid dihydrate 69 g / L, pH 3, bath temperature 25 ° C. to a thickness of 2 μm , A current density of 50 mA / cm 2 ) was performed to form a conductive intermediate layer.

次に、化学重合法によってπ共役系導電性高分子膜を形成した。導電性中間層を形成した基体に、噴霧法によって均一にピロールモノマーを塗布後、エタノール/水混合溶媒中に、酸化剤としてペルオキソ二硫酸アンモニウム0.20mol/L、ドーパントとしてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.20mol/Lを溶解し、pHを7に調整した酸化剤溶液を噴霧法によって吹きかけることによって、ポリピロール膜を形成した。   Next, a π-conjugated conductive polymer film was formed by chemical polymerization. After the pyrrole monomer is uniformly applied to the substrate on which the conductive intermediate layer has been formed by a spraying method, 0.20 mol / L of ammonium peroxodisulfate as an oxidant and sodium dodecylbenzenesulfonate as a dopant in an ethanol / water mixed solvent The polypyrrole film | membrane was formed by spraying the oxidizing agent solution which melt | dissolved 20 mol / L and adjusted pH to 7 by the spraying method.

続いて、先に化学重合法によって形成したポリピロール膜を電極として電解重合法によってπ共役系導電性高分子膜を形成した。溶媒を純水として、モノマーとしてピロール0.45mol/L、支持電解質としてp‐トルエンスルホン酸ナトリウム0.20mol/Lを含む電解液を用いて、導電性中間層を陽極、SUS304を陰極、電解重合時間は1時間、電流密度を5mA/cmとして電解重合を行い、ポリピロール膜を形成し、セパレータを10枚作製した。 Subsequently, a π-conjugated conductive polymer film was formed by electrolytic polymerization using the polypyrrole film previously formed by chemical polymerization as an electrode. Using an electrolytic solution containing 0.45 mol / L of pyrrole as a monomer and 0.20 mol / L of sodium p-toluenesulfonate as a supporting electrolyte using pure water as a solvent, an electroconductive intermediate layer as an anode, SUS304 as a cathode, and electropolymerization The time was 1 hour, the current density was 5 mA / cm 2 , electropolymerization was performed to form a polypyrrole film, and 10 separators were produced.

得られたセパレータ10個について、負荷荷重5〜10kg/cmにおけるカーボンシートとの接触抵抗を各々測定し、各負荷荷重下における平均値を算出した結果を表1に、およびポリピロール膜自身の電気伝導度を4端子測定法によって測定した結果を表2に示した。さらに、温度90℃、pH3に調整された硫酸水溶液中に2000時間浸漬後の重量減少率を各々測定し、平均値を算出した結果を表3に示した。 About 10 obtained separators, the contact resistance with the carbon sheet at a load of 5 to 10 kg / cm 2 was measured, and the results of calculating the average value under each load were shown in Table 1, and the electricity of the polypyrrole film itself Table 2 shows the results of measuring the conductivity by a four-terminal measurement method. Furthermore, Table 3 shows the results of measuring the weight reduction rate after 2,000 hours of immersion in a sulfuric acid aqueous solution adjusted to a temperature of 90 ° C. and pH 3, and calculating the average value.

表1から表3の結果から、ポリピロール膜の電気伝導度は58S/cm、負荷荷重10kg/cmにおける接触抵抗は15mΩ・cm以下、重量減少率は5%以下であり、良好な接触抵抗と高い耐食性を有することが確認できた。 From the results of Tables 1 to 3, the electrical conductivity of the polypyrrole film is 58 S / cm, the contact resistance at a load of 10 kg / cm 2 is 15 mΩ · cm 2 or less, the weight reduction rate is 5% or less, and the good contact resistance. It was confirmed that it has high corrosion resistance.

実施例3
金属基体としてAl合金6063を用いた。Al合金6063は大きさが190×260mm、厚さが1mmの冷間圧延材である。本基体をプレス加工によって、ガス流路を形成した。その後、本基体の自然酸化皮膜を除去するために、2質量%フッ酸水溶液に1分間浸漬後、エタノールで洗浄し、窒素ガスにて十分に乾燥させた。
Example 3
Al alloy 6063 was used as the metal substrate. The Al alloy 6063 is a cold rolled material having a size of 190 × 260 mm and a thickness of 1 mm. A gas flow path was formed by pressing the substrate. Thereafter, in order to remove the natural oxide film of the substrate, the substrate was immersed in a 2% by mass hydrofluoric acid aqueous solution for 1 minute, washed with ethanol, and sufficiently dried with nitrogen gas.

プレス加工が施された基体をZn置換めっき液(水酸化ナトリウム120g/L、酸化亜鉛20g/L、酒石酸カリウムナトリウム50g/L、塩化第二鉄2g/L、硝酸ナトリウム1g/L)中に浸漬させ後に、Cuストライクめっき(硫酸銅五水和物21g/L、硫酸アンモニウム2.2g/L、ジエチレントリアミン10g/L、浴温60℃、電流密度300mA/cm)をおこなった。続いて、2μm厚みとなるようにAg無電解めっき(Agめっき液:硝酸銀20g/L、アンモニア水約45g/L、還元液:酒石酸ナトリウムカリウム100g/L、浴温10℃)を行い、導電性中間層を形成させた。 The pressed substrate is immersed in a Zn displacement plating solution (sodium hydroxide 120 g / L, zinc oxide 20 g / L, potassium sodium tartrate 50 g / L, ferric chloride 2 g / L, sodium nitrate 1 g / L). Thereafter, Cu strike plating (copper sulfate pentahydrate 21 g / L, ammonium sulfate 2.2 g / L, diethylenetriamine 10 g / L, bath temperature 60 ° C., current density 300 mA / cm 2 ) was performed. Subsequently, Ag electroless plating (Ag plating solution: silver nitrate 20 g / L, ammonia water about 45 g / L, reducing solution: sodium potassium tartrate 100 g / L, bath temperature 10 ° C.) is performed so that the thickness becomes 2 μm. An intermediate layer was formed.

次に、溶媒をエタノール、モノマーとして3,4−エチレンジオキシチオフェン0.40mol/L、支持電解質としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.30mol/Lを含む電解液を用いて、導電性中間層を陽極、SUS304を陰極、電解重合時間は1時間、電流密度を0.25mA/cmとして電解重合を行い、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン膜を形成し、セパレータを10枚作製した。 Next, the conductive intermediate layer was formed into an anode by using an electrolyte containing ethanol as a solvent, 0.40 mol / L of 3,4-ethylenedioxythiophene as a monomer, and 0.30 mol / L of sodium dodecylbenzenesulfonate as a supporting electrolyte. SUS304 was used as the cathode, the electropolymerization time was 1 hour, and the current density was 0.25 mA / cm 2 to conduct the electropolymerization to form a poly-3,4-ethylenedioxythiophene film, and 10 separators were produced.

得られたセパレータ10個について、負荷荷重5〜10kg/cmにおけるカーボンシートとの接触抵抗を各々測定し、各負荷荷重下における平均値を算出した結果を表1に、およびポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン膜自身の電気伝導度を4端子測定法によって測定した結果を表2に示した。さらに、温度90℃、pH3に調整された硫酸水溶液中に2000時間浸漬後の重量減少率を各々測定し、平均値を算出した結果を表3に示した。 About 10 obtained separators, the contact resistance with the carbon sheet at a load of 5 to 10 kg / cm 2 was measured, and the results of calculating the average value under each load were shown in Table 1, and Poly-3, 4 -The results of measuring the electrical conductivity of the ethylenedioxythiophene film itself by a four-terminal measurement method are shown in Table 2. Furthermore, Table 3 shows the results of measuring the weight reduction rate after 2,000 hours of immersion in a sulfuric acid aqueous solution adjusted to a temperature of 90 ° C. and pH 3, and calculating the average value.

表1から表3の結果から、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン膜の電気伝導度は89S/cm、負荷荷重10kg/cmにおける接触抵抗は15mΩ・cm以下、重量減少率は5%以下であり、良好な接触抵抗と高い耐食性を有することが確認できた。 From the results of Tables 1 to 3, the electrical conductivity of the poly-3,4-ethylenedioxythiophene film is 89 S / cm, the contact resistance at a load of 10 kg / cm 2 is 15 mΩ · cm 2 or less, and the weight reduction rate is 5 %, It was confirmed that it had good contact resistance and high corrosion resistance.

実施例4
金属基体としてMg合金AZ91Dを用いた。Mg合金AZ91Zは大きさが190×260mm、厚さが1mmの冷間圧延材である。その後、本基体の自然酸化皮膜を除去するために、5重量%塩酸水溶液に1分間浸漬後、エタノールで洗浄し、窒素ガスにて十分に乾燥させた。
Example 4
Mg alloy AZ91D was used as the metal substrate. The Mg alloy AZ91Z is a cold rolled material having a size of 190 × 260 mm and a thickness of 1 mm. Thereafter, in order to remove the natural oxide film on the substrate, the substrate was immersed in a 5% by weight hydrochloric acid aqueous solution for 1 minute, washed with ethanol, and sufficiently dried with nitrogen gas.

Ag−Pdターゲットを用いたO−Arスパッタリング法(成膜温度250℃)によって、導電性中間層として0.3μm厚みのAg−Pd合金を製膜後、該基体をプレス加工によってガス流路を形成した。 After forming an Ag-Pd alloy having a thickness of 0.3 μm as a conductive intermediate layer by an O 2 —Ar sputtering method (film formation temperature: 250 ° C.) using an Ag—Pd target, the substrate is subjected to a gas flow path by pressing. Formed.

次に、電解重合法によってπ共役系導電性高分子膜を形成した。溶媒を純水として、モノマーとしてピロール0.45mol/L、支持電解質としてp−フェノールスルホン酸ナトリウム0.20mol/Lを含む電解液を用いて、導電性中間層を陽極、SUS304を陰極、電解重合時間は1時間、電流密度を5mA/cmとして電解重合を行い、ポリピロール膜を形成し、セパレータを10枚作製した。 Next, a π-conjugated conductive polymer film was formed by electrolytic polymerization. Using an electrolytic solution containing 0.45 mol / L of pyrrole as a monomer and 0.20 mol / L of sodium p-phenolsulfonate as a supporting electrolyte, the conductive intermediate layer is an anode, SUS304 is a cathode, and electropolymerization is performed using pure water as a solvent and 0.45 mol / L as a supporting electrolyte. The time was 1 hour, the current density was 5 mA / cm 2 , electropolymerization was performed to form a polypyrrole film, and 10 separators were produced.

得られたセパレータ10個について、負荷荷重5〜10kg/cmにおけるカーボンシートとの接触抵抗を各々測定し、各負荷荷重下における平均値を算出した結果を表1に、およびポリピロール膜自身の電気伝導度を4端子測定法によって測定した結果を表2に示した。さらに、温度90℃、pH3に調整された硫酸水溶液中に2000時間浸漬後の重量減少率を各々測定し、平均値を算出した結果を表3に示した。 About 10 obtained separators, the contact resistance with the carbon sheet at a load of 5 to 10 kg / cm 2 was measured, and the results of calculating the average value under each load were shown in Table 1, and the electricity of the polypyrrole film itself Table 2 shows the results of measuring the conductivity by a four-terminal measurement method. Furthermore, Table 3 shows the results of measuring the weight reduction rate after 2,000 hours of immersion in a sulfuric acid aqueous solution adjusted to a temperature of 90 ° C. and pH 3, and calculating the average value.

表1から表3の結果から、ポリピロールの電気伝導度は69S/cm、負荷荷重10kg/cmにおける接触抵抗は15mΩ・cm以下、重量減少率は5%以下であり、良好な接触抵抗と高い耐食性を有することが確認できた。 From the results of Tables 1 to 3, the electrical conductivity of polypyrrole is 69 S / cm, the contact resistance at a load of 10 kg / cm 2 is 15 mΩ · cm 2 or less, and the weight reduction rate is 5% or less. It was confirmed that it has high corrosion resistance.

実施例5
金属基体としてMg合金AZ91Dを用いた。Mg合金AZ91Zは大きさが190×260mm、厚さが1mmの冷間圧延材である。本基体をプレス加工によって、ガス流路を形成した。その後、本基体の自然酸化皮膜を除去するために、5質量%塩酸水溶液に1分間浸漬後、エタノールで洗浄し、窒素ガスにて十分に乾燥させた。
Example 5
Mg alloy AZ91D was used as the metal substrate. The Mg alloy AZ91Z is a cold rolled material having a size of 190 × 260 mm and a thickness of 1 mm. A gas flow path was formed by pressing the substrate. Thereafter, in order to remove the natural oxide film on the substrate, the substrate was immersed in a 5% by mass aqueous hydrochloric acid solution for 1 minute, washed with ethanol, and sufficiently dried with nitrogen gas.

Ag−Auターゲットを用いたO−Arスパッタリング法(成膜温度350℃)によって、導電性中間層として0.5μm厚みのAg−Au合金を製膜後、該基体をプレス加工によってガス流路を形成した。 After forming an Ag—Au alloy having a thickness of 0.5 μm as a conductive intermediate layer by an O 2 —Ar sputtering method (deposition temperature: 350 ° C.) using an Ag—Au target, the base is pressed into a gas flow path. Formed.

次に、電解重合法によってπ共役系導電性高分子膜を形成した。溶媒を純水とし、硫酸によってpH3に調整し、モノマーとしてアニリン0.30mol/L、ドーパントとしてテトラエチルアンモニウムドデシルベンゼンスルホン酸0.20mol/Lを含む電解液を用いて、導電性中間層を陽極、SUS304を陰極、電解重合時間は1時間、電流密度を5mA/cmとして電解重合を行い、ポリアニリン膜を形成し、セパレータを10枚作製した。 Next, a π-conjugated conductive polymer film was formed by electrolytic polymerization. The solvent is pure water, the pH is adjusted to 3 with sulfuric acid, an electrolytic solution containing aniline 0.30 mol / L as a monomer and tetraethylammonium dodecylbenzenesulfonic acid 0.20 mol / L as a dopant is used to form a conductive intermediate layer as an anode, Electropolymerization was performed with SUS304 as the cathode, electrolytic polymerization time of 1 hour, and current density of 5 mA / cm 2 to form a polyaniline film, and 10 separators were produced.

得られたセパレータ10個について、負荷荷重5〜10kg/cmにおけるカーボンシートとの接触抵抗を各々測定し、各負荷荷重下における平均値を算出した結果を表1に、およびポリアニリン膜自身の電気伝導度を4端子測定法によって測定した結果を表2に示した。さらに、温度90℃、pH3に調整された硫酸水溶液中に2000時間浸漬後の重量減少率を各々測定し、平均値を算出した結果を表3に示した。 For the 10 separators obtained, the contact resistance with the carbon sheet at a load of 5 to 10 kg / cm 2 was measured, and the results of calculating the average value under each load were shown in Table 1, and the electricity of the polyaniline film itself Table 2 shows the results of measuring the conductivity by a four-terminal measurement method. Furthermore, Table 3 shows the results of measuring the weight reduction rate after 2,000 hours of immersion in a sulfuric acid aqueous solution adjusted to a temperature of 90 ° C. and pH 3, and calculating the average value.

表1から表3の結果から、ポリアニリンの電気伝導度は9S/cm、負荷荷重10kg/cmにおける接触抵抗は15mΩ・cm以下、重量減少率は5%以下であり、良好な接触抵抗と高い耐食性を有することが確認できた。 From the results of Tables 1 to 3, the electrical conductivity of polyaniline is 9 S / cm, the contact resistance at a load of 10 kg / cm 2 is 15 mΩ · cm 2 or less, and the weight reduction rate is 5% or less. It was confirmed that it has high corrosion resistance.

比較例1
特開2001−351642号公報に準じて、金属基体として純度99.6%のAl板(190×260mm、厚さが1mm)を用いた。本基体をプレス加工によって、ガス流路を形成した。これをシュウ酸水溶液中で陽極酸化し、次いで沸騰水中に30分間浸漬し、乾燥して基体表面にガス流路保護膜として膜厚13μmのアルマイト皮膜を形成した。次いで、基体の電極接触面をラッピング研磨し、洗浄した。
Comparative Example 1
In accordance with JP 2001-351642 A, an Al plate (190 × 260 mm, thickness 1 mm) having a purity of 99.6% was used as the metal substrate. A gas flow path was formed by pressing the substrate. This was anodized in an aqueous oxalic acid solution, then immersed in boiling water for 30 minutes and dried to form an alumite film having a thickness of 13 μm on the substrate surface as a gas channel protective film. Next, the electrode contact surface of the substrate was lapped and cleaned.

処理済みの基体上に、第一層として湿式電気メッキ法により厚さ5μmの光沢Ni層を形成後、同様に湿式電気メッキ法により厚さ0.1μmのAu層を形成した。上記方法により、セパレータを10枚製作した。   A glossy Ni layer having a thickness of 5 μm was formed as a first layer on the treated substrate by a wet electroplating method, and an Au layer having a thickness of 0.1 μm was similarly formed by a wet electroplating method. Ten separators were produced by the above method.

得られたセパレータ10個について、負荷荷重5〜10kg/cmにおけるカーボンシートとの接触抵抗を各々測定し、各負荷荷重下における平均値を算出した結果を表1に示した。さらに、温度90℃、pH3に調整された硫酸水溶液中に2000時間浸漬後の重量減少率を各々測定し、平均値を算出した結果を表3に示した。 Table 1 shows the results of measuring the contact resistance of each of the obtained separators with the carbon sheet at a load of 5 to 10 kg / cm 2 and calculating the average value under each load. Furthermore, Table 3 shows the results of measuring the weight reduction rate after 2,000 hours of immersion in a sulfuric acid aqueous solution adjusted to a temperature of 90 ° C. and pH 3, and calculating the average value.

表1および表3の結果から、負荷荷重10kg/cmにおける接触抵抗は15mΩ・cm以下で良好な結果を得たが、重量減少率は30%以上であり、ピンホールに起因するAuメッキ層の部分剥離が2枚確認され、耐食性に問題があることが確認された。 From the results of Tables 1 and 3, good results were obtained when the contact resistance at a load of 10 kg / cm 2 was 15 mΩ · cm 2 or less, but the weight reduction rate was 30% or more, and Au plating caused by pinholes Two pieces of partial peeling of the layer were confirmed, and it was confirmed that there was a problem in corrosion resistance.

比較例2
金属基体としてAl合金6063を用いた。Al合金6063は大きさが190×260mm、厚さが1mmの冷間圧延材である。本基体をプレス加工によって、ガス流路を形成した。酸化皮膜形成前の下地処理として、本基体を2重量%フッ酸水溶液に1分間浸漬後、純水で洗浄し、乾燥させた。
Comparative Example 2
Al alloy 6063 was used as the metal substrate. The Al alloy 6063 is a cold rolled material having a size of 190 × 260 mm and a thickness of 1 mm. A gas flow path was formed by pressing the substrate. As a base treatment before forming the oxide film, the substrate was immersed in a 2 wt% hydrofluoric acid aqueous solution for 1 minute, washed with pure water, and dried.

酸化皮膜の形成は、シュウ酸水溶液中で陽極酸化し、次いで沸騰水中に30分間浸漬し、乾燥して基材表面にガス流路保護膜として膜厚11μmのアルマイト皮膜を形成した。その後、酸化処理基体を水で十分に洗浄を行い、乾燥を行った。   The oxide film was formed by anodizing in an oxalic acid aqueous solution, then dipping in boiling water for 30 minutes, and drying to form an alumite film having a thickness of 11 μm as a gas channel protective film on the substrate surface. Thereafter, the oxidation-treated substrate was sufficiently washed with water and dried.

次に、電解重合法によってπ共役系導電性高分子膜を形成した。特開2004−139951公報に準じ、電解液は脱気した1質量%アニリン水溶液とした。電解液温度は20℃、Ptを陰極、電解重合時間は20分間、電流密度を0.25mA/cmとして電解重合を行い、ポリアニリン膜を形成し、セパレータを10枚作製した。 Next, a π-conjugated conductive polymer film was formed by electrolytic polymerization. According to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-139951, the electrolyte solution was degassed 1% by mass aniline aqueous solution. Electrolyte temperature was 20 ° C., Pt was cathode, electropolymerization time was 20 minutes, current density was 0.25 mA / cm 2 , electropolymerization was performed to form a polyaniline film, and 10 separators were produced.

得られたセパレータ10個について、負荷荷重5〜10kg/cmにおけるカーボンシートとの接触抵抗を各々測定し、各負荷荷重下における平均値を算出した結果を表1に、およびポリアニリン膜自身の電気伝導度を4端子測定法によって測定した結果を表2に示した。さらに、温度90℃、pH3に調整された硫酸水溶液中に2000時間浸漬後の重量減少率を各々測定し、平均値を算出した結果を表3に示した。 For the 10 separators obtained, the contact resistance with the carbon sheet at a load of 5 to 10 kg / cm 2 was measured, and the results of calculating the average value under each load were shown in Table 1, and the electricity of the polyaniline film itself Table 2 shows the results of measuring the conductivity by a four-terminal measurement method. Furthermore, Table 3 shows the results of measuring the weight reduction rate after 2,000 hours of immersion in a sulfuric acid aqueous solution adjusted to a temperature of 90 ° C. and pH 3, and calculating the average value.

表1から表3の結果から、ポリアニリン膜の電気伝導度は0.4S/cm、重量減少率は5%以下であったが、負荷荷重10kg/cmにおける接触抵抗は900mΩ・cm以上であり、接触抵抗に問題があることがわかった。 From the results of Tables 1 to 3, the polyaniline film had an electric conductivity of 0.4 S / cm and a weight reduction rate of 5% or less, but the contact resistance at a load of 10 kg / cm 2 was 900 mΩ · cm 2 or more. There was a problem with contact resistance.

Figure 2006172720
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本発明のセパレータの製造工程の一例を示すフロー図。The flowchart which shows an example of the manufacturing process of the separator of this invention. 本発明のセパレータを使用した燃料電池断面図。The fuel cell sectional view using the separator of the present invention. 本発明のセパレータの製造工程の一例を示すフロー図。The flowchart which shows an example of the manufacturing process of the separator of this invention. 本発明の他のセパレータを使用した燃料電池の断面図。Sectional drawing of the fuel cell using the other separator of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基体
1a ガス流路
2 導電性中間層
3 電解重合法により形成されたπ共役系導電性高分子膜
4 化学重合法により形成されたπ共役系導電性高分子膜
5 プロトン伝導性電解質膜
6a 電極
6b 電極
7 セパレータ
8 セパレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 1a Gas flow path 2 Conductive intermediate layer 3 π-conjugated system conductive polymer film formed by electrolytic polymerization method 4 π-conjugated system conductive polymer film formed by chemical polymerization method 5 Proton conductive electrolyte film 6a Electrode 6b Electrode 7 Separator 8 Separator

Claims (7)

金属材料からなる基体表面に、導電性を有する中間層が形成され、該中間層上にπ共役系導電性高分子が形成されていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。 A fuel cell separator, wherein a conductive intermediate layer is formed on a surface of a substrate made of a metal material, and a π-conjugated conductive polymer is formed on the intermediate layer. 金属材料からなる基体がMg、Al、Ti、Fe、Mg基合金、Al基合金、Ti基合金、Fe基合金からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池用セパレータ。 2. The substrate made of a metal material is at least one selected from the group consisting of Mg, Al, Ti, Fe, Mg-base alloy, Al-base alloy, Ti-base alloy, and Fe-base alloy. Fuel cell separator. π共役系導電性高分子がポリピロールおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリアニリンおよびその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1および請求項2に記載の燃料電池セパレータ。 3. The fuel cell according to claim 1, wherein the π-conjugated conductive polymer is at least one selected from the group consisting of polypyrrole and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polyaniline and derivatives thereof. Separator. 導電性を有する中間層がC、Ni、Co、Zr、Sn、Cu、Pt、Au、Ag、Pd、Ir、Ru、Ni基合金、Fe基合金、Co基合金、Zr基合金、Sn基合金、Cu基合金、Pt基合金、Au基合金、Ag基合金、Pd基合金、Ir基合金、Ru基合金、Ru酸化物、Zn酸化物、Ir酸化物、In酸化物、Sn酸化物なる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3に記載の導電用高耐食材料。 Conductive intermediate layer is C, Ni, Co, Zr, Sn, Cu, Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Ni base alloy, Fe base alloy, Co base alloy, Zr base alloy, Sn base alloy , Cu base alloy, Pt base alloy, Au base alloy, Ag base alloy, Pd base alloy, Ir base alloy, Ru base alloy, Ru oxide, Zn oxide, Ir oxide, In oxide, Sn oxide The conductive high corrosion-resistant material according to claim 1, wherein the material is at least one selected from the group consisting of: 金属材料からなる基体表面の酸化皮膜層を除去する工程後に導電性を有する中間層が形成されていることを特徴とする請求項1〜4に記載の燃料電池用セパレータおよびその製造方法。 5. A fuel cell separator and a method for producing the same according to claim 1, wherein an intermediate layer having conductivity is formed after the step of removing the oxide film layer on the substrate surface made of a metal material. 金属材料からなる基体表面の上層に形成されるπ共役系導電性高分子が、電解重合法によって形成されることを特徴とする請求項1〜5に記載の燃料電池用セパレータおよびその製造方法。 6. The fuel cell separator according to claim 1, wherein the π-conjugated conductive polymer formed on the upper surface of the base material made of a metal material is formed by electrolytic polymerization. 金属材料からなる基体表面の上層に形成されるπ共役系導電性高分子が、化学重合後に電解重合法によって形成されることを特徴とする請求項1〜5に記載の燃料電池用セパレータおよびその製造方法。 6. The fuel cell separator according to claim 1, wherein the π-conjugated conductive polymer formed in the upper layer of the substrate surface made of a metal material is formed by chemical polymerization after chemical polymerization and the fuel cell separator. Production method.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006172719A (en) * 2004-12-10 2006-06-29 Japan Carlit Co Ltd:The Separator for fuel cell and its manufacturing method
JP2008121087A (en) * 2006-11-15 2008-05-29 Japan Carlit Co Ltd:The Corrosion resistant, electrically conductive coated material, and its production method
JP2010180457A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Toyota Central R&D Labs Inc Method for manufacturing corrosion-resistant electroconductive material
WO2013146383A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 本田技研工業株式会社 Metal-oxygen cell
WO2014010663A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 東洋鋼鈑株式会社 Fuel cell separator, fuel cell, fuel cell stack, and method for producing fuel cell separator
US9752220B2 (en) 2009-11-24 2017-09-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Magnesium alloy coil stock
JP2019192435A (en) * 2018-04-23 2019-10-31 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell separator
JP7476338B2 (en) 2020-05-06 2024-04-30 シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー. カー・ゲー Layer system, flow field plate with this type of layer system and fuel cell, electrolyser or redox flow battery

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000138067A (en) * 1998-05-07 2000-05-16 Toyota Motor Corp Fuel cell gas separator, fuel cell using it and manufacture of fuel cell gas separator
JP2003249240A (en) * 2001-12-20 2003-09-05 Dainippon Printing Co Ltd Separator for polyelectrolyte fuel cell
JP2005093172A (en) * 2003-09-16 2005-04-07 Nippon Steel Corp Separator for fuel cell and fuel cell
JP2005259657A (en) * 2004-03-15 2005-09-22 Hitachi Cable Ltd Corrosion resistant and conductive metal material
JP2006172719A (en) * 2004-12-10 2006-06-29 Japan Carlit Co Ltd:The Separator for fuel cell and its manufacturing method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000138067A (en) * 1998-05-07 2000-05-16 Toyota Motor Corp Fuel cell gas separator, fuel cell using it and manufacture of fuel cell gas separator
JP2003249240A (en) * 2001-12-20 2003-09-05 Dainippon Printing Co Ltd Separator for polyelectrolyte fuel cell
JP2005093172A (en) * 2003-09-16 2005-04-07 Nippon Steel Corp Separator for fuel cell and fuel cell
JP2005259657A (en) * 2004-03-15 2005-09-22 Hitachi Cable Ltd Corrosion resistant and conductive metal material
JP2006172719A (en) * 2004-12-10 2006-06-29 Japan Carlit Co Ltd:The Separator for fuel cell and its manufacturing method

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006172719A (en) * 2004-12-10 2006-06-29 Japan Carlit Co Ltd:The Separator for fuel cell and its manufacturing method
JP2008121087A (en) * 2006-11-15 2008-05-29 Japan Carlit Co Ltd:The Corrosion resistant, electrically conductive coated material, and its production method
JP2010180457A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Toyota Central R&D Labs Inc Method for manufacturing corrosion-resistant electroconductive material
US9752220B2 (en) 2009-11-24 2017-09-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Magnesium alloy coil stock
CN104137325A (en) * 2012-03-29 2014-11-05 本田技研工业株式会社 Metal-oxygen cell
JP5383954B1 (en) * 2012-03-29 2014-01-08 本田技研工業株式会社 Metal oxygen battery
CN104137325B (en) * 2012-03-29 2016-08-31 本田技研工业株式会社 Metal-oxygen battery
WO2013146383A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 本田技研工業株式会社 Metal-oxygen cell
US10008725B2 (en) 2012-03-29 2018-06-26 Honda Motor Co., Ltd. Metal-oxygen cell
WO2014010663A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 東洋鋼鈑株式会社 Fuel cell separator, fuel cell, fuel cell stack, and method for producing fuel cell separator
JP2019192435A (en) * 2018-04-23 2019-10-31 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell separator
US11127957B2 (en) 2018-04-23 2021-09-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell separator
JP7020268B2 (en) 2018-04-23 2022-02-16 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell separator
JP7476338B2 (en) 2020-05-06 2024-04-30 シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー. カー・ゲー Layer system, flow field plate with this type of layer system and fuel cell, electrolyser or redox flow battery

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