JP2008108490A - Manufacturing method of fuel cell separator, fuel cell separator, and fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、携帯電話やパソコンなどの携帯機器、家庭用燃料電池、燃料電池自動車などに用いられる固体高分子型燃料電池用のTiまたはTi合金製の燃料電池用セパレータの製造方法、燃料電池用セパレータおよび燃料電池に関する。 The present invention relates to a method for producing a separator for a fuel cell made of Ti or Ti alloy for a polymer electrolyte fuel cell used for portable devices such as mobile phones and personal computers, household fuel cells, fuel cell vehicles, etc. The present invention relates to a battery separator and a fuel cell.
近年、燃料電池は、地球環境問題やエネルギ問題を解決するエネルギ源として期待されている。
特に、固体高分子型燃料電池は、低い温度で動作可能であることや小型化・軽量化が可能であることから、家庭用コジェネレーションシステムや携帯機器用の電源、燃料電池自動車への適用が検討されている。
In recent years, fuel cells are expected as an energy source for solving global environmental problems and energy problems.
In particular, polymer electrolyte fuel cells can be operated at low temperatures, and can be reduced in size and weight, so they can be applied to household cogeneration systems, power supplies for portable devices, and fuel cell vehicles. It is being considered.
ここで、一般的な固体高分子型燃料電池は、固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで挟んだものを単一セルとして、セパレータ(あるいは、バイポーラプレート)と呼ばれる電極を介して単一セルを複数個重ね合わせて構成される。 Here, a general solid polymer type fuel cell is a single cell in which a solid polymer electrolyte membrane is sandwiched between an anode electrode and a cathode electrode, and is connected via an electrode called a separator (or bipolar plate). A plurality of cells are overlapped.
このセパレータは、接触抵抗が低く、この低い接触抵抗が燃料電池の使用中に長期間維持されるという特性が要求される。そのため、従来、セパレータの材料としては、加工性および強度の面も合わせて、アルミニウム合金、ステンレス鋼、ニッケル合金、チタン合金等の金属材料の適用が検討されている。 This separator is required to have a characteristic that the contact resistance is low, and the low contact resistance is maintained for a long time during use of the fuel cell. Therefore, conventionally, application of metal materials such as aluminum alloy, stainless steel, nickel alloy, titanium alloy and the like has been studied as a material for the separator in view of workability and strength.
しかし、これらの金属材料は、燃料電池用セパレータとして使用する際に、その表面に形成される酸化皮膜(不動態皮膜)等により、導電性が著しく劣化する傾向がある。このため、使用当初の接触抵抗が低くても、この低い接触抵抗を、使用中に長期間維持することができず、接触抵抗が経時的に上昇して電流損失を招いてしまうという問題がある。また、腐食により金属材料から溶出する金属イオンにより、電解質膜を劣化させる等の問題もある。 However, when these metal materials are used as a separator for a fuel cell, the conductivity tends to be significantly deteriorated due to an oxide film (passive film) formed on the surface thereof. For this reason, even if the contact resistance at the beginning of use is low, this low contact resistance cannot be maintained for a long time during use, and there is a problem that the contact resistance rises with time and causes current loss. . In addition, there is a problem that the electrolyte membrane is deteriorated by metal ions eluted from the metal material due to corrosion.
このような問題に対して、接触抵抗の上昇を抑制して導電性を維持させようとする技術が従来から提案されている。
例えば、ステンレス鋼やTi等の金属製のセパレータの表面に金をめっきしたもの(例えば、特許文献1参照)、ステンレス鋼やTi等のセパレータの表面に、表面の酸化皮膜(不動態皮膜)を除去した後、貴金属または貴金属の合金をイオン蒸着やめっきにより付着させたもの(例えば、特許文献2参照)、Tiのセパレータの表面に、表面の酸化皮膜(不動態皮膜)を除去した後、島状に金めっきしたもの(例えば、特許文献3参照)が提案されている。
For example, the surface of a separator made of metal such as stainless steel or Ti is plated with gold (for example, see Patent Document 1), and the surface of a separator such as stainless steel or Ti is coated with a surface oxide film (passive film). After the removal, a noble metal or a noble metal alloy adhered by ion vapor deposition or plating (see, for example, Patent Document 2), the surface of the Ti separator is removed from the surface oxide film (passive film), and then the island The thing which gold-plated in the shape (for example, refer patent document 3) is proposed.
しかしながら、特許文献1に記載された発明は、表面の不動態皮膜を除去しないと金の密着性が悪くなるだけでなく、この不動態皮膜によって接触抵抗が高くなってしまう(すなわち、導電性が低くなる)。そのため、表面活性化工程を行うことで不動態皮膜を除去しているが、めっき工程の前に行う洗浄工程で不動態皮膜が形成されるため、十分な密着性を得ることができないという欠点や接触抵抗を低くすることができないという欠点がある。
However, the invention described in
また、特許文献2に記載された発明は、ステンレス鋼やTiの表面を機械的に研磨しながら貴金属であるPtを腐食反応により析出させる処理を行っている。かかる処理を行うと、不動態皮膜が除去された部分にPtが析出するため接触抵抗は低下する(すなわち、導電性が高くなる)ものの、ピンホール(基板が部分的に表面に表れた箇所をいう)が形成されるなど、緻密な貴金属層が形成されないために、燃料電池のような酸性雰囲気での使用によって当該ピンホールからステンレス鋼やTiが溶出し、燃料電池の発電特性が劣化するという欠点がある。また、貴金属をめっきしたガラスビーズでブラスト処理する方法も提示されているが、セパレータは高い寸法精度が要求されるため、ブラスト処理によって発生し得る変形で使用することが困難になるという欠点がある。
Moreover, the invention described in
特許文献3に記載された発明は、金めっきの密着性と導電性を上げるために、Tiの表面の不動態皮膜を除去してから島状の金めっきをしているが、非めっき部に形成される不動態皮膜は、耐食性が不十分であり、酸性雰囲気下に長時間曝されると、時間とともに不動態皮膜が肥厚して導電性が劣化する、または、ピンホール等めっきの欠陥が発生した部分の非めっき部分より金属溶出が起こり、金めっき部分が脱落する等の恐れがある。 In the invention described in Patent Document 3, island-shaped gold plating is performed after removing the passive film on the surface of Ti in order to increase the adhesion and conductivity of gold plating. The formed passive film has insufficient corrosion resistance, and when exposed to an acidic atmosphere for a long time, the passive film becomes thicker over time and the conductivity deteriorates, or there is a plating defect such as pinholes. Metal elution may occur from the non-plated part of the generated part, and the gold-plated part may fall off.
なお、めっき以外にも、スパッタリング法や真空蒸着法、イオンプレーティング法などの気相成膜法によって、ステンレス鋼やTiの基板上に貴金属膜を形成して高い耐食性を備えさせる方法がある。
このような方法においては、貴金属層の密着性を上げるために、貴金属層を形成する前に低ガス圧のアルゴンガス雰囲気下で、基板にアルゴンイオンビームを照射したり、基板に負のバイアスを印加することによりアルゴンプラズマを発生させてアルゴンイオンを基板に衝突させたりすることによって、基板の表面の汚れや不動態皮膜などを除去した後に貴金属層を形成するのが一般的である。この方法によれば、不動態皮膜が除去されるため、十分低い接触抵抗を得ることができる。しかしながら、このような方法で不動態皮膜を除去するのは時間がかかるため、生産性が低下するという欠点がある。
In addition to plating, there is a method of providing a high corrosion resistance by forming a noble metal film on a stainless steel or Ti substrate by a vapor deposition method such as sputtering, vacuum deposition, or ion plating.
In such a method, in order to improve the adhesion of the noble metal layer, the substrate is irradiated with an argon ion beam in a low gas pressure argon gas atmosphere before the noble metal layer is formed, or a negative bias is applied to the substrate. It is common to form a noble metal layer after removing dirt, a passive film, etc. on the surface of the substrate by generating argon plasma by applying it and causing argon ions to collide with the substrate. According to this method, since the passive film is removed, a sufficiently low contact resistance can be obtained. However, it takes a long time to remove the passive film by such a method, so that there is a disadvantage that productivity is lowered.
本発明の課題は、耐食性に優れ、かつ接触抵抗が低く、さらに生産性に優れたTiまたはTi合金製の燃料電池用のセパレータを製造することができる燃料電池用セパレータの製造方法を提供すること、これによって製造された燃料電池用セパレータ、および当該燃料電池用セパレータを用いた燃料電池を提供することにある。 The subject of this invention is providing the manufacturing method of the separator for fuel cells which can manufacture the separator for fuel cells made from Ti or Ti alloy which was excellent in corrosion resistance, was low in contact resistance, and was excellent in productivity. An object of the present invention is to provide a fuel cell separator manufactured thereby and a fuel cell using the fuel cell separator.
前記した課題を解決するため、本発明に係る燃料電池用セパレータの製造方法は、凹部形成工程と、めっき層形成工程と、熱処理工程と、を含むことを特徴としている。
このように、本発明の燃料電池用セパレータの製造方法は、凹部形成工程によって、TiまたはTi合金製の燃料電池用セパレータとしての基板の表面の少なくとも一部にガスを流通させるガス流路を形成するための凹部を形成し、めっき層形成工程によって、前記凹部を形成した前記基板の表面に、電気めっきにより、Auおよび/またはPtの貴金属を含んでなるめっき層を少なくとも1層形成する。そして、熱処理工程によって、かかるめっき層を形成した基板を300〜800℃の熱処理温度で熱処理することで、めっき層と基板との界面に存在する非晶質である不動態皮膜中の酸素の一部が、TiもしくはTi合金製の基板中に拡散して、不動態皮膜が薄膜化する。または、不動態皮膜の膜構造が消失し、めっき層を構成する金属の元素と基板のTiとを相互に拡散させた拡散層を形成する。このような不動態皮膜の薄膜化もしくは消失により、導電性が高まる。
したがって、本発明の燃料電池用セパレータの製造方法は、複雑な工程を行うことなく、電気めっきによるめっき層形成工程後に熱処理工程を行うだけで、耐食性に優れ、かつ接触抵抗の低い燃料電池用セパレータを容易に生産性良く製造することができる。
In order to solve the above-described problems, a method for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention includes a recess forming step, a plating layer forming step, and a heat treatment step.
As described above, in the method for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention, a gas flow path for allowing gas to flow through at least a part of the surface of the substrate as a fuel cell separator made of Ti or Ti alloy is formed by the recess forming step. In the plating layer forming process, at least one plating layer containing Au and / or Pt noble metal is formed on the surface of the substrate on which the recess has been formed by a plating layer forming step. Then, in the heat treatment step, the substrate on which the plating layer is formed is heat treated at a heat treatment temperature of 300 to 800 ° C., so that one of oxygen in the amorphous passive film existing at the interface between the plating layer and the substrate is obtained. The part diffuses into the substrate made of Ti or Ti alloy, and the passive film becomes thin. Alternatively, the film structure of the passive film disappears, and a diffusion layer in which the metal element constituting the plating layer and the Ti of the substrate are diffused to each other is formed. Due to the thinning or disappearance of such a passive film, the conductivity is increased.
Therefore, the fuel cell separator manufacturing method of the present invention is excellent in corrosion resistance and has low contact resistance by performing a heat treatment step after the plating layer forming step by electroplating without performing complicated steps. Can be easily produced with good productivity.
本発明の燃料電池用セパレータの製造方法は、凹部形成工程によって、TiまたはTi合金製の燃料電池用セパレータとしての基板の表面の少なくとも一部にガスを流通させるガス流路を形成するための凹部を形成し、めっき層形成工程によって、前記凹部を形成した前記基板の表面に、電気めっきにより、Auおよび/またはPtの貴金属を含んでなるめっき層を少なくとも1層形成する。そして、熱処理工程によって、かかるめっき層を形成した基板を300〜800℃の熱処理温度で熱処理することで、めっき層と基板との界面に存在する非晶質である不動態皮膜中の酸素の一部が、TiもしくはTi合金製の基板中に拡散して、不動態皮膜が薄膜化する。または、不動態皮膜の膜構造が消失し、めっき層を構成する金属の元素と基板のTiとを相互に拡散させた拡散層を形成する。また、ピンホール等めっきの欠陥が発生しためっきが存在しない部位に、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜を形成させることで、基板の表面のめっきが存在しない部位の耐食性が向上する。このような不動態皮膜の薄膜化もしくは消失により、導電性が高まるとともに、基板表面のめっきが存在しない部位に、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜を形成することで耐食性が高まる。
したがって、本発明の燃料電池用セパレータの製造方法は、複雑な工程を行うことなく、電気めっきによるめっき層形成工程後に熱処理工程を行うだけで、耐食性にさらに優れ、かつ接触抵抗の低い燃料電池用セパレータを容易に生産性良く製造することができる。
The method for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention includes a recess for forming a gas flow path for allowing a gas to flow through at least a part of a surface of a substrate as a fuel cell separator made of Ti or Ti alloy by a recess forming step. In the plating layer forming step, at least one plating layer containing Au and / or Pt noble metal is formed by electroplating on the surface of the substrate on which the concave portion is formed. Then, in the heat treatment step, the substrate on which the plating layer is formed is heat treated at a heat treatment temperature of 300 to 800 ° C., so that one of oxygen in the amorphous passive film existing at the interface between the plating layer and the substrate is obtained. The part diffuses into the substrate made of Ti or Ti alloy, and the passive film becomes thin. Alternatively, the film structure of the passive film disappears, and a diffusion layer in which the metal element constituting the plating layer and the Ti of the substrate are diffused to each other is formed. Further, by forming an oxide film containing crystalline titanium oxide in a portion where there is no plating in which plating defects such as pinholes are present, the corrosion resistance of the portion where there is no plating on the surface of the substrate is improved. By reducing the thickness or disappearance of the passive film, the conductivity is increased, and the corrosion resistance is improved by forming an oxide film containing crystalline titanium oxide in a portion where there is no plating on the substrate surface.
Therefore, the manufacturing method of the separator for a fuel cell according to the present invention is for a fuel cell having excellent corrosion resistance and low contact resistance by performing a heat treatment step after the plating layer forming step by electroplating without performing a complicated step. The separator can be easily manufactured with high productivity.
また、前記した課題を解決するため、本発明に係る燃料電池用セパレータは、前記した燃料電池用セパレータの製造方法によって製造されたことを特徴としている。
このように、本発明の燃料電池用セパレータは、前記した製造方法によって製造することで、耐食性、導電性が高まる。
In order to solve the above-described problems, the fuel cell separator according to the present invention is manufactured by the above-described fuel cell separator manufacturing method.
Thus, the corrosion resistance and electrical conductivity increase by manufacturing the separator for fuel cells of this invention by an above described manufacturing method.
本発明に係る燃料電池用セパレータは、表面の少なくとも一部にガスを流通させるガス流路を形成するための凹部が形成されたTiまたはTi合金製の燃料電池用セパレータとしての基板の表面に、Auおよび/またはPtの貴金属を含んでなるめっき層と、前記基板表面のめっきの欠陥が発生しためっきが存在しない部位に、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜が形成されていることを特徴としている。
このように、本発明の燃料電池用セパレータは、めっき層を形成することで導電性が高まり、基板表面のめっきが存在しない部位に、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜を形成することで耐食性が高まる。
The fuel cell separator according to the present invention is formed on the surface of a substrate as a fuel cell separator made of Ti or Ti alloy in which a recess for forming a gas flow path for allowing gas to flow through at least a part of the surface is formed. An oxide film containing crystalline titanium oxide is formed in a plating layer containing a noble metal of Au and / or Pt and a portion where there is no plating in which plating defects have occurred on the surface of the substrate. Yes.
As described above, the separator for a fuel cell of the present invention has improved conductivity by forming a plating layer, and corrosion resistance by forming an oxide film containing crystalline titanium oxide in a portion where there is no plating on the substrate surface. Will increase.
本発明に係る燃料電池用セパレータは、前記めっき層と、前記基板との界面に存在する結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜の厚さが10nm以下であり、かつ、めっきが存在しない部位に形成される結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜の厚さが10〜100nmであることが好ましい。
このように、本発明の燃料電池用セパレータは、めっき層と、基板との界面に存在する結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜の厚さを所定以下に規定することによって、導電性が高まる。また、めっきが存在しない部位に形成される結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜の厚さを所定範囲に規定することによって、耐食性が高まる。
The separator for a fuel cell according to the present invention is formed at a site where the thickness of an oxide film containing crystalline titanium oxide present at the interface between the plating layer and the substrate is 10 nm or less and no plating is present. The thickness of the oxide film containing crystalline titanium oxide is preferably 10 to 100 nm.
Thus, the conductivity of the fuel cell separator of the present invention is increased by regulating the thickness of the oxide film containing crystalline titanium oxide present at the interface between the plating layer and the substrate to a predetermined value or less. Further, the corrosion resistance is enhanced by defining the thickness of the oxide film containing crystalline titanium oxide formed at a site where plating is not present within a predetermined range.
本発明に係る燃料電池用セパレータは、加速電圧20kV、倍率50倍の条件におけるSEM/EDX分析を行った場合のAuおよび/またはPtの析出量が0.1〜5.0at%であることが好ましい。
本発明の燃料電池用セパレータは、所定条件におけるSEM/EDX分析を行った場合のAuおよび/またはPtの析出量を所定範囲に規定することによって、めっき層と基板との界面に存在する結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜が厚くなりにくく、導電性が高まる。
The fuel cell separator according to the present invention has a deposition amount of Au and / or Pt of 0.1 to 5.0 at% when SEM / EDX analysis is performed under the conditions of an acceleration voltage of 20 kV and a magnification of 50 times. preferable.
The separator for a fuel cell of the present invention has a crystallinity existing at the interface between the plating layer and the substrate by defining the precipitation amount of Au and / or Pt in a predetermined range when SEM / EDX analysis is performed under a predetermined condition. The oxide film containing titanium oxide is less likely to be thick and the conductivity is increased.
そして、本発明に係る燃料電池は、前記した燃料電池用セパレータを用いるのが好ましい。本発明の燃料電池は、前記した燃料電池用セパレータを用いているので、耐食性に優れ、かつ接触抵抗が低く、さらに生産性に優れている。 The fuel cell according to the present invention preferably uses the above-described fuel cell separator. Since the fuel cell of the present invention uses the fuel cell separator described above, it has excellent corrosion resistance, low contact resistance, and excellent productivity.
本発明に係る燃料電池用セパレータの製造方法は、耐食性に優れ、かつ接触抵抗が低く、さらに生産性に優れたTiまたはTi合金製の燃料電池用のセパレータを製造することができる。
また、本発明に係る燃料電池用セパレータは、耐食性に優れ、かつ接触抵抗が低く、さらに生産性に優れる。
そして、本発明に係る燃料電池は、耐食性に優れ、かつ接触抵抗が低く、さらに生産性に優れている。
The method for producing a fuel cell separator according to the present invention can produce a fuel cell separator made of Ti or Ti alloy having excellent corrosion resistance, low contact resistance, and excellent productivity.
In addition, the fuel cell separator according to the present invention has excellent corrosion resistance, low contact resistance, and excellent productivity.
The fuel cell according to the present invention has excellent corrosion resistance, low contact resistance, and excellent productivity.
次に、本発明に係る燃料電池用セパレータの製造方法、燃料電池用セパレータおよび燃料電池を実施するための最良の形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図面において図1は、本発明に係る燃料電池用セパレータの製造方法の工程を説明するフローチャートである。図2は、本発明に係る燃料電池用セパレータの断面図である。図3は、接触抵抗の測定方法を説明する説明図である。図4は、基板の表面に形成したガス流路の形状の一例を示す図である。図5は、本発明の燃料電池用セパレータを用いた燃料電池の一部を展開した様子を示す図である。
なお、参照する図面において、符号S1は、凹部形成工程を示し、符号S2は、めっき層形成工程を示し、符号S3は、熱処理工程を示し、符号1は、燃料電池用セパレータを示し、符号2は、基板を示し、符号3は、めっき層を示し、符号4a、4bは、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜を示し、符号5は、非めっき部分を示し、符号10は、単セルを示し、符号11は、ガス流路を示し、符号12は、ガス拡散層を示し、符号13は、固体高分子膜を示し、符号20は、燃料電池を示す。
Next, the best mode for carrying out the method for manufacturing a fuel cell separator, the fuel cell separator and the fuel cell according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a flowchart for explaining the steps of the method for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a fuel cell separator according to the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method of measuring contact resistance. FIG. 4 is a diagram showing an example of the shape of the gas flow path formed on the surface of the substrate. FIG. 5 is a diagram showing a state in which a part of a fuel cell using the fuel cell separator of the present invention is developed.
In the drawings to be referred to, reference numeral S1 denotes a recess forming process, reference numeral S2 denotes a plating layer forming process, reference numeral S3 denotes a heat treatment process,
まず、本発明の燃料電池用セパレータの製造方法について説明する。
図1に示すように、本発明の燃料電池用セパレータ1の製造方法は、凹部形成工程S1と、めっき層形成工程S2と、熱処理工程S3と、を含んでなる。
First, the manufacturing method of the separator for fuel cells of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the
凹部形成工程S1は、TiまたはTi合金製の燃料電池用セパレータとしての基板2の表面の少なくとも一部に、水素ガスや空気などのガスを流通させるガス流路11(図4、図5参照)を形成するための凹部を形成する。ここで、基板2の表面とは、基板2の外側をなす面をいい、いわゆる表面、裏面、側面が含まれる。
ここで、基板2の表面の少なくとも一部にガス流路を形成するための装置は、特に限定されるものではなく、所定の目的を果たすことのできる従来公知の装置を適宜に用いることができる。
The recess forming step S1 is a
Here, the apparatus for forming the gas flow path on at least a part of the surface of the
めっき層形成工程S2は、凹部を形成したTiまたはTi合金製の基板2の表面(基板2の表面全体または表面の少なくとも一部)に、電気めっきにより、Auおよび/またはPtの貴金属を含んでなるめっき層を少なくとも1層形成する。
The plating layer forming step S2 includes a noble metal of Au and / or Pt on the surface of the
基板2としては、JIS H 4600に規定される1種〜4種の純Tiの基板や、Ti−Al、Ti−Ta、Ti−6Al−4V、Ti−PdなどのTi合金の基板を挙げることができるが、コスト面、加工性の面より、JIS H 4600に規定される1種または2種の純Tiやα合金を使用するのが好ましい。しかし、本発明において用いることのできる基板2としては、これらに限定されることはなく、他の金属元素等を含有してなるTi合金であっても好適に用いることができる。
Examples of the
Au、Ptといった貴金属(Noble metal)は、酸素存在雰囲気下で熱処理をしても、その表面に酸化皮膜を形成しないため、加熱処理を大気中で行っても低い接触抵抗を示す。また、貴金属の析出量が一定以上であれば、真空熱処理、雰囲気熱処理のように、雰囲気調整を必要としないため、短時間で大量の処理ができ、生産性が高く、処理コストが安価であることも特徴である。また、これらの貴金属は、耐食性にも優れている。したがって、これらの貴金属を含んでなるめっき層を形成することによって、良好な耐食性と導電性を具備することができる。 Since noble metals such as Au and Pt do not form an oxide film on the surface even when heat-treated in an oxygen-existing atmosphere, they exhibit low contact resistance even when heat treatment is performed in air. In addition, if the amount of precious metal deposited is above a certain level, it is not necessary to adjust the atmosphere as in vacuum heat treatment and atmospheric heat treatment, so a large amount of processing can be performed in a short time, productivity is high, and processing costs are low. It is also a feature. Moreover, these noble metals are also excellent in corrosion resistance. Therefore, good corrosion resistance and conductivity can be provided by forming a plating layer containing these noble metals.
めっき層形成工程S2は、電気めっき法による電気めっきによって、Auおよび/またはPtの貴金属を含んでなるめっき層3を形成する。電気めっき法では、まず、めっき層形成工程S2の前に、所望形状、寸法に切断加工したTiもしくはTi合金製の基板2を、必要に応じてアセトンなどの有機溶剤中で超音波洗浄等の洗浄を行うことで基板2表面を脱脂処理する。その後、フッ酸と硝酸の混合水溶液である硝フッ酸水溶液等を用いて基板2表面の不動態皮膜を除去し(不動態皮膜除去工程(不図示))、めっき層形成工程S2により、市販のめっき液を用いてAuおよび/またはPtを含むめっき層3を電気めっきにより形成させる。なお、めっき層3は、Au、Ptをそれぞれ単独で含んでもよいし、AuおよびPtを混合して含んでもよい。
また、めっき層3の層数は特に規定されるものではない。めっき層3は少なくとも1層形成させればよく、複数層形成させた多層としてもよい。
In the plating layer forming step S2, the plating layer 3 containing a precious metal of Au and / or Pt is formed by electroplating using an electroplating method. In the electroplating method, first, before the plating layer forming step S2, the Ti or
Further, the number of plating layers 3 is not particularly specified. The plating layer 3 may be formed in at least one layer, or may be a multilayer in which a plurality of layers are formed.
なお、このめっき層形成工程S2を行うに当たって、あらかじめ基板2をアセトンなどの有機溶剤を用いて超音波洗浄等の洗浄を行うと、基板2表面の汚れに起因するピンホールの形成や密着性不良を低減化することができるので好適である。
In performing the plating layer forming step S2, if the
次に、熱処理工程S3において、めっき層形成工程S2でめっき層3が形成された基板2を、300〜800℃の熱処理温度で熱処理して燃料電池用セパレータ1を製造する。
Next, in the heat treatment step S3, the
前記したように、めっき層形成工程S2におけるめっき処理の前に、予め不動態皮膜を除去しているが、基板2は、この不動態皮膜を除去する不動態皮膜除去工程と、めっき層形成工程S2の間に空気に曝されるため、Auおよび/またはPtを含むめっき層3が形成されている部分では、めっき層3と基板2との界面(以下、「めっき層3と基板2間」ともいう)に薄い不動態皮膜が形成されている。
なお、不動態皮膜は、熱処理前の非晶質の酸化皮膜である(以下、同じ)。
As described above, the passive film is removed in advance before the plating process in the plating layer forming step S2, and the
The passive film is an amorphous oxide film before heat treatment (hereinafter the same).
ここで、熱処理前のめっき層3と基板2間に形成されている不動態皮膜は、熱処理によって一部または全部が結晶化する。この結晶化の際に、めっき層3と基板2間に形成されている不動態皮膜は、酸素の供給がめっき層3によって遮断されるため、酸素がTi母材中に拡散して薄くなり、かつ酸素が欠乏した酸化チタン(酸素欠乏傾斜構造を有する酸化チタン)に変化する。この結晶化した酸化チタンは、化学量論比よりも酸素が欠乏すると導電性が高くなるn型半導体となる。つまり、熱処理によってめっき層3と基板2間に形成されている不動態皮膜の導電性を向上させることができる。そして、さらに熱処理を続けるか、若しくは熱処理温度を高くすることにより、熱処理前の不動態皮膜や、前記のようにして形成された導電性の高い酸化チタンの層が薄膜化または消失する。また、めっき層3と基板2間に貴金属の元素とTiが相互に拡散した拡散層(不図示)を形成させることもできる。
Here, a part or all of the passive film formed between the plating layer 3 and the
そして、このような熱処理を行うと、不動態皮膜が残存する場合であっても、不動態皮膜上に存在していたハイドロカーボンなどの汚れが熱で分解してめっき層3内に拡散して清浄な表面となるとともに、めっき層3が当該清浄な不動態皮膜の表面および/または結晶化した結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4a(すなわち、酸素欠乏型の酸化チタン)と接触することになると考えられ、これにより結晶化した結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aと貴金属の結晶格子との整合性が良くなり、めっき層3と基板2との密着性が向上すると考えられる。
なお、さらに、高温または長時間の熱処理を行うと不動態皮膜は完全に消失し、めっき層3と基板2間にはめっき層3の元素と基板2のTiとが拡散した拡散層が形成される。
When such a heat treatment is performed, even if the passive film remains, dirt such as hydrocarbons existing on the passive film is decomposed by heat and diffused into the plating layer 3. The plating layer 3 is brought into contact with the surface of the clean passive film and / or the oxide film 4a containing crystallized crystalline titanium oxide (that is, oxygen-deficient titanium oxide) as well as a clean surface. Thus, it is considered that the consistency between the crystallized oxide film 4a containing crystalline titanium oxide and the crystal lattice of the noble metal is improved, and the adhesion between the plating layer 3 and the
Further, when the heat treatment is performed at a high temperature or for a long time, the passive film disappears completely, and a diffusion layer in which the elements of the plating layer 3 and Ti of the
したがって、本発明の燃料電池用セパレータの製造方法は、複雑な工程を行うことなく電気めっきによるめっき層形成工程S2後に熱処理工程S3を行うだけで、不動態皮膜が残存している場合は不動態皮膜の一部または全部を、酸素欠乏型の導電性を有する結晶化した、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aとすることができ、また、不動態皮膜が残存していない場合は、めっき層3の元素と基板2のTiとの拡散層を形成できるので、接触抵抗の低い燃料電池用セパレータ1を容易に生産性良く製造することができる。
Therefore, the manufacturing method of the separator for a fuel cell of the present invention does not perform a complicated process, but simply performs the heat treatment step S3 after the plating layer forming step S2 by electroplating, and the passive film remains passive. A part or all of the film can be made into an oxide film 4a containing crystallized crystalline titanium oxide having oxygen-deficient conductivity, and if no passive film remains, plating is performed. Since the diffusion layer of the element of the layer 3 and Ti of the
熱処理工程S3における熱処理温度は、300〜800℃とする。
300〜800℃の熱処理を行うことにより、前記したように、めっき層3と基板2間の不動態皮膜中の酸素の一部が、TiもしくはTi合金製の基板2中に拡散して、不動態皮膜が薄膜化する。加熱条件によっては、不動態皮膜の膜構造が消失し、めっき層3を構成する金属の元素と基板2のTiとを相互に拡散させた拡散層を形成することもある。このような不動態皮膜の薄膜化もしくは消失により、導電性が高まる。
The heat treatment temperature in the heat treatment step S3 is set to 300 to 800 ° C.
By performing the heat treatment at 300 to 800 ° C., as described above, a part of oxygen in the passive film between the plating layer 3 and the
熱処理温度が300℃未満では、基板2中の酸素の拡散速度が遅く、不動態皮膜の薄膜化や消失が起こりにくい。一方、800℃を超えると、めっき層3と基板2との拡散層が形成されても、雰囲気中の酸素による酸化が促進され、この拡散層の下側(拡散層と基材2間)に結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aが形成され、導電性が低下する。また、拡散層が形成されなくても、めっき層3と基板2間に形成される結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aが厚くなり、導電性が低下する。
When the heat treatment temperature is less than 300 ° C., the diffusion rate of oxygen in the
さらに、熱処理温度が800℃を超えると拡散が速すぎるために貴金属元素と基板2のTiとが相互に拡散しすぎてしまい、めっき層3の最表面にチタンが拡散してきて熱処理雰囲気中の酸素と結びついて酸化チタン層(酸化皮膜)を形成するおそれがある。酸化皮膜が形成されると、不動態皮膜よりも耐食性が高いものの、接触抵抗が高くなるため好ましくない。熱処理温度は、より好ましくは350〜750℃であり、最も好ましくは380〜730℃である。また、このような温度範囲であっても長時間熱処理をすると表面にチタンが拡散してきて酸化皮膜を形成することがあるため、熱処理時間を熱処理温度に対して適宜調整するのが好ましい。
Furthermore, when the heat treatment temperature exceeds 800 ° C., the diffusion is too fast, so that the noble metal element and Ti of the
熱処理工程S3における熱処理時間は、熱処理温度にもよるが、めっき層3と基板2間に存在する不動態皮膜を結晶化して接触抵抗を低減(つまり、導電性を向上)させたり、不動態皮膜を除去または十分に薄くさせたりするため1〜60分間とするのが好ましく、5〜50分間とするのがより好ましい。
熱処理時間が1分間未満であると、不動態皮膜の導電性の向上や不動態皮膜の除去が十分に行えないおそれがある。そのため、接触抵抗を低くすることができない。
一方、熱処理時間が60分間を超えると、熱処理温度やめっき層3の厚さにもよるが、貴金属元素と基板2のTiとが相互に拡散しすぎることがあり、最表面に酸化皮膜が形成されやすくなる。前記したように、酸化皮膜が形成されると接触抵抗が高くなる傾向があるので好ましくない。
Although the heat treatment time in the heat treatment step S3 depends on the heat treatment temperature, the passive film existing between the plating layer 3 and the
If the heat treatment time is less than 1 minute, the conductivity of the passive film may not be improved and the passive film may not be removed sufficiently. Therefore, the contact resistance cannot be lowered.
On the other hand, when the heat treatment time exceeds 60 minutes, although depending on the heat treatment temperature and the thickness of the plating layer 3, the noble metal element and Ti of the
電気めっき法でめっき層3を形成した基板2の熱処理は、以下に述べるように、基板2の表面のめっき層3が存在しない部位に結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bを形成させるため、大気雰囲気で行う。ここで、AuやPtは酸化しないため、大気雰囲気で熱処理することができる。また、めっき厚が薄い場合(貴金属析出量がおよそ0.1〜0.5at%)には、真空雰囲気等の低酸素分圧で熱処理する方が好ましい。
As described below, the heat treatment of the
ここで、めっき層形成工程S2により、めっき層3を形成しても、このめっき層3にピンホール等が生じることで、基板2の表面にめっき層3によるめっきが存在しない部位である非めっき部分5が生じる。
このような、非めっき部分5では、TiもしくはTi合金製の基板2が露出しているが、この部分には、前記熱処理工程S3において熱処理を行う際に、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bを形成させる。一般に、Tiの不動態皮膜は、アモルファス構造であるが、高温酸化により形成された結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bは、結晶性の構造を呈し、不動態皮膜よりも耐食性が高い。よって、めっき層3の貴金属粒子が基板2と結合した部分が導電パスとなり、それ以外の部分は結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bにより耐食性を発揮することで、導電性と耐食性とを両立したセパレータを提供することができる。
Here, even if the plating layer 3 is formed by the plating layer forming step S2, a pinhole or the like is generated in the plating layer 3, so that the plating of the plating layer 3 does not exist on the surface of the
In such a non-plated portion 5, the
熱処理工程S3において、不動態皮膜を薄膜化もしくは消失させるとともに、非めっき部分5の基板2表面に結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bを形成させるための熱処理は、300〜800℃で行うのがよい。すなわち、熱処理工程S3における熱処理温度を300〜800℃とすることで、前記したとおり、めっき層3と基板2間に形成されている不動態皮膜を薄膜化もしくは消失させるとともに、非めっき部分5の基板2表面に結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bを形成させる。
熱処理工程S3における熱処理では、雰囲気中に酸素が存在する限り、Tiは酸化されて結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bが形成されるが、熱処理温度が300℃未満では、非めっき部分5の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bが十分な厚さに形成されないことに加え、300℃未満では結晶化が進まず、熱処理後も非晶質のままで、耐食性の高い結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜とならないため、導電性は低下させないものの耐食性が確保されない。また、前記したとおり、不動態皮膜の薄膜化、消失が起こりにくい。一方、熱処理温度が800℃を超えると、非めっき部分5の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bが厚くなりすぎて、導電性が低下する。また、前記したとおり、拡散層が形成された場合に、拡散層と基材2間に結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aが形成され、導電性が低下し、拡散層が形成されなくても、めっき層3と基板2間に形成される結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aが厚くなり、導電性が低下する。また、めっき層3の最表面にまで基板2のTiが拡散して、そこで酸化皮膜を形成するおそれがある。
In the heat treatment step S3, the heat treatment for thinning or eliminating the passive film and forming the oxide film 4b containing crystalline titanium oxide on the surface of the
In the heat treatment in the heat treatment step S3, as long as oxygen is present in the atmosphere, Ti is oxidized to form an oxide film 4b containing crystalline titanium oxide. If the heat treatment temperature is less than 300 ° C., the non-plated portion 5 In addition to the fact that the oxide film 4b containing crystalline titanium oxide is not formed to a sufficient thickness, the crystallization does not proceed at a temperature lower than 300 ° C. and remains amorphous after the heat treatment, and the crystalline titanium oxide having high corrosion resistance. Therefore, although the conductivity is not lowered, the corrosion resistance is not ensured. Further, as described above, it is difficult for the passive film to be thinned and lost. On the other hand, when the heat treatment temperature exceeds 800 ° C., the oxide film 4b containing the crystalline titanium oxide in the non-plated portion 5 becomes too thick and the conductivity is lowered. Further, as described above, when the diffusion layer is formed, the oxide film 4a containing crystalline titanium oxide is formed between the diffusion layer and the
次に、前記した本発明の燃料電池用セパレータの製造方法によって製造された本発明に係る燃料電池用セパレータ1について詳細に説明する。
図2に示すように、本発明に係る燃料電池用セパレータ1は、前記したように、表面の少なくとも一部にガスを流通させるガス流路11を形成するための凹部が形成されたTiまたはTi合金製の燃料電池用セパレータとしての基板2の表面に、Auおよび/またはPtの貴金属を含んでなるめっき層3が形成された構成となっている。また、前記基板2の表面の前記めっき層3によるめっきが存在しない部位に、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bが形成された構成となっている。ここで、めっき層3と基板2間には、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aが存在する場合もある。
より具体的には、本発明に係る燃料電池用セパレータ1は、基板2の表面に、電気めっきにより、Auおよび/またはPtの貴金属を含んでなるめっき層3を少なくとも1層形成した構成となっている。また、めっき層3が形成された基板を、300〜800℃の熱処理温度で熱処理して、前記基板2の表面の前記めっき層3によるめっきが存在しない部位に、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bを形成した構成となっている。そして、めっき層3と基板2間には、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aが存在する場合もある。
なお、電気めっき法により電気めっきを行うこと、熱処理の熱処理温度等を規定することの意義については既に詳述しているのでその説明を省略する。
また、本発明に係る燃料電池用セパレータ1は、前記した製造方法によるものでなくてもよい。
Next, the
As shown in FIG. 2, the
More specifically, the
The significance of performing electroplating by the electroplating method and defining the heat treatment temperature of the heat treatment has already been described in detail and will not be described.
In addition, the
ここで、Auおよび/またはPtを含むめっき層3と基板2間に形成される結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aの厚さは、10nm以下であることが好ましい。導電性の面では、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aが存在しないことが好ましいが、形成されていた場合でも、一定の厚さまでは導電性を示すことがわかっており、その膜厚は、約10nm以下である。
したがって、めっき層3と基板2間に形成される結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aの厚さは、10nm以下が好ましく、5nm以下がより好ましい。
Here, the thickness of the oxide film 4a containing crystalline titanium oxide formed between the plating layer 3 containing Au and / or Pt and the
Therefore, the thickness of the oxide film 4a containing crystalline titanium oxide formed between the plating layer 3 and the
また、めっき層3のピンホール部分等、非めっき部分5に形成される結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bの厚さは、10〜100nmの範囲が好ましい。非めっき部分5は、約pH2の酸性雰囲気に耐える耐食性が要求される。高温酸化により形成される結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bの場合、一般に、不動態皮膜よりも耐食性が高いが、10nm未満では、高温(60〜80℃)・酸性(pH2)といわれている燃料電池内雰囲気下での耐食性は十分ではない。また、非めっき部分5の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bが100nmを超えるような条件(高温・長時間)で熱処理すると、酸素がめっき層3と基板2界面に回りこんでめっき層3と基板2間の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aが厚くなり、導電性が劣化する恐れがある。
したがって、非めっき部分5に形成される結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bは、10〜100nmの範囲が好ましい。
Moreover, the thickness of the oxide film 4b containing crystalline titanium oxide formed in the non-plated portion 5 such as the pinhole portion of the plated layer 3 is preferably in the range of 10 to 100 nm. The non-plated portion 5 is required to have corrosion resistance that can withstand an acidic atmosphere of about
Therefore, the oxide film 4b containing crystalline titanium oxide formed on the non-plated portion 5 is preferably in the range of 10 to 100 nm.
結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bの膜厚制御は、加熱処理時の温度と時間を調整することによって行う。なお、めっき層3と基板2間の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aおよび非めっき部分5に形成された結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bの厚さの測定は、断面TEM観察により行うことができる。
The film thickness of the oxide film 4b containing crystalline titanium oxide is controlled by adjusting the temperature and time during the heat treatment. The thickness of the oxide film 4a containing crystalline titanium oxide between the plating layer 3 and the
基板2表面のAuおよび/またはPtの析出量は、SEM/EDXを用いて測定することができる。ここで、加速電圧20kV、倍率50倍(視野:およそ2×1.5mm)の条件においてSEM/EDX分析を行った場合のAuまたはPtの析出量が0.1〜5.0at%であることが好ましく、1.0〜3.0at%とするのがより好ましい。
The precipitation amount of Au and / or Pt on the surface of the
ここで、Auおよび/またはPt析出量が1.0〜5.0at%である場合、めっき層3はほぼ層状の構造となる。このような構造であるときは、加熱処理によって前記のように不動態皮膜の薄膜化または消失が起こり、良好な導電性が得られる。さらに、ピンホール部分等、基板2が露出する部分では、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4bが形成されるため、耐食性が向上し、酸性雰囲気下でも基板2からの金属溶出が起こらず、導電性が安定して維持される。
Here, when the precipitation amount of Au and / or Pt is 1.0 to 5.0 at%, the plating layer 3 has a substantially layered structure. When such a structure is used, the heat treatment causes the passivation film to become thin or disappear as described above, and good conductivity can be obtained. Furthermore, since the oxide film 4b containing crystalline titanium oxide is formed in a portion where the
Auおよび/またはPt析出量が約1.0at%未満の場合、めっき層3は、基板2上にAuおよび/またはPtの貴金属粒子が島状に点在する構造となる。島状であっても一定の密度以上に貴金属粒子が存在すれば、導電性を確保することは可能である。しかしながら、Auおよび/またはPtの析出量が0.1at%未満になると、貴金属粒子が小さく、かつ、まばらに存在するようになる。貴金属粒子が小さい場合、めっき処理後の熱処理時に貴金属粒子と基板2間に結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aが回りこみ、この結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜4aが成長しやすくなるため、導電性が確保できなくなる。
When the Au and / or Pt deposition amount is less than about 1.0 at%, the plating layer 3 has a structure in which noble metal particles of Au and / or Pt are scattered in an island shape on the
一方、測定されるAuおよび/またはPtの析出量の上限は特にないが、コスト面から考えて5.0at%以下とするのが好ましい。
したがって、導電性、コスト等の面から判断すると、Auおよび/またはPtの析出量は、0.1〜5.0at%であることが好ましく、1.0〜3.0at%とするのがより好ましい。
On the other hand, there is no upper limit on the amount of precipitation of Au and / or Pt to be measured, but it is preferably 5.0 at% or less from the viewpoint of cost.
Therefore, judging from the aspects of conductivity, cost, etc., the precipitation amount of Au and / or Pt is preferably 0.1 to 5.0 at%, more preferably 1.0 to 3.0 at%. preferable.
次に、前記した本発明に係る燃料電池について適宜図面を参照して説明する。
図5に示すように、本発明に係る燃料電池20は、前記した本発明に係る燃料電池用セパレータ1を用いて作製したものであり、以下のようにして作製することができる。
例えば、TiまたはTi合金製の基板2を所定数用意し、所定数用意した基板2を縦幅95.2mm×横幅95.2mm×厚さ19mmといった所定の寸法とするとともに、その基板2の表面の中央部に機械加工やエッチング等によって、例えば、溝幅0.6mm、溝深さ0.5mmの凹部を形成して、図4に示すような形状のガス流路11を形成する。
Next, the fuel cell according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
As shown in FIG. 5, the fuel cell 20 according to the present invention is manufactured using the above-described
For example, a predetermined number of
そして、凹部を形成した基板2をアセトンなどの有機溶剤で超音波洗浄した後に、フッ酸と硝酸の混合水溶液である硝フッ酸水溶液を用いて、基板2表面の不動態皮膜を除去する。そして、市販のめっき液を用いて、基板2上にAuおよび/またはPtを含むめっき層3を形成する。このようにしてめっき層3を形成した基板2を熱処理炉に入れ、500℃で5分間加熱する熱処理を行い、燃料電池用セパレータ1を所定数製造する。
Then, after ultrasonically cleaning the
なお、このように予め多数の基板2を用意しておき、これらをまとめてめっき層3の形成および熱処理を行えば、生産性を向上させることができる。また、貴金属としてAuやPtを使用するため、真空に引く必要が無く、大気圧における酸素分圧で熱処理を行うことが可能なため、さらに生産性を向上させることができる。
Note that productivity can be improved by preparing a large number of
次いで、図5に示すように、所定数製造した燃料電池用セパレータ1を、例えば、2枚用いてガス流路11が形成された面を対面させて配置し、ガス流路11が形成されたそれぞれの面に、ガスを膜上に均一に拡散させるためのカーボンクロスCなどのガス拡散層12を配置し、一方のガス拡散層12と他方のガス拡散層12の間に白金触媒を表面に塗布した固体高分子膜13を挟んで単セル10を作製する。同様にして複数作製した単セル10を複数積層してセルスタック(不図示)とし、これに燃料電池に必要なその他の所定の部品の取り付け、および接続等を行うことにより、良好な耐食性および導電性を有する本発明に係る燃料電池(固体高分子型燃料電池)20を作製することができる。
Next, as shown in FIG. 5, for example, two
なお、燃料電池20に用いられる固体高分子膜13は、カソード極で生成したプロトンをアノード極へと移動する働きを有する膜であれば特に限定されることなく使用することができ、例えば、スルホン基をもったフッ素系の高分子膜を好適に用いることができる。
The
このようにして作製された燃料電池20は、アノード極として配置された燃料電池用セパレータ1に、ガス流路11を介して燃料ガス(例えば、純度99.999%の水素ガス)を導入し、カソード極として配置された燃料電池用セパレータ1に、ガス流路11を介して空気を導入する。このとき燃料電池20は、全体を80℃程度に加熱保温して、前記した水素ガスおよび空気を加温された水中を通すことにより露点温度を80℃に調整するのが好ましい。また、燃料ガス(水素ガス)および空気は、例えば、2026hPa(2気圧)の圧力で導入するとよい。
The fuel cell 20 thus manufactured introduces fuel gas (for example, hydrogen gas with a purity of 99.999%) into the
燃料電池20は、このようにしてアノード極に水素ガスを導入することによって、ガス拡散層12により固体高分子膜13に対して均一に供給され、当該固体高分子膜13で下記式(1)の反応が生じる。
H2→2H++2e-・・・(1)
一方、燃料電池20は、カソード極に空気を導入することによって、ガス拡散層12により固体高分子膜13に対して均一に供給され、当該固体高分子膜13で下記式(2)の反応が生じる。
4H++O2+4e-→H2O・・・(2)
このように、固体高分子膜13で前記式(1)、(2)の反応が起こることにより、理論的には約1.2Vの電圧が得られる。
The fuel cell 20 is uniformly supplied to the
H 2 → 2H + + 2e − (1)
On the other hand, the fuel cell 20 is uniformly supplied to the
4H + + O 2 + 4e − → H 2 O (2)
As described above, the reaction of the above formulas (1) and (2) occurs in the
ここで、本発明に係る燃料電池20は、前記したように、Auおよび/またはPtの貴金属を含んでなるめっき層3が形成された本発明に係る燃料電池用セパレータ1を用いているので、従来の金属製のセパレータを使用した燃料電池と比較して良好な耐食性および導電性を有せしめることが可能となる。
Here, as described above, the fuel cell 20 according to the present invention uses the
次に、本発明の燃料電池用セパレータの製造方法、燃料電池用セパレータおよび燃料電池について、本発明の要件を満たす実施例と本発明の要件を満たさない比較例とを対比して具体的に説明する。 Next, the fuel cell separator manufacturing method, fuel cell separator, and fuel cell of the present invention will be described in detail by comparing an example that satisfies the requirements of the present invention with a comparative example that does not satisfy the requirements of the present invention. To do.
<実施例A>
JIS H 4600に規定される1種の純TiでなるTi製の基板(幅2cm×5cm、厚さ1mm)をアセトンで超音波洗浄した後、この基板をフッ酸と硝酸の混合水溶液(0.5%フッ酸、4%硝酸)に室温下で5分間浸漬して、基板表面の不動態皮膜を除去した。その後、市販のAuめっき液またはPtめっき液中で、室温、電流密度6A/dm2の条件で20秒間めっき処理を行った。その後AuまたはPtめっき層を形成させた基板を、大気中において、250、300、500、700、800、850℃で各5分間の熱処理を行った。なお、試験板9は、熱処理を行わなかった。
<Example A>
A Ti substrate (
(1)これらの試験板1〜13について、図3に示す接触抵抗測定装置30を用いて荷重98N(10kgf)で試験板の初期の接触抵抗を測定した。つまり、試験板1〜13のそれぞれについて、その両面をカーボンクロスC,Cではさみ、さらにその外側を接触面積1cm2の銅電極31,31を用いて98Nで加圧し、直流電流電源32を用いて1Aの電気を通電し、当該カーボンクロスC,C間に加わる電圧を電圧計33で測定し、接触抵抗を算出した。
(2)さらに、試験板1〜13のそれぞれを80℃の硫酸水溶液(pH2)に1000時間浸漬した後に、前記と同様にして再び接触抵抗を測定した。なお、(1)の初期および(2)の接触抵抗は、15mΩ・cm2以下を合格とした。
(1) About these test plates 1-13, the initial contact resistance of the test plate was measured with the load 98N (10 kgf) using the contact resistance measuring apparatus 30 shown in FIG. That is, each of the
(2) Further, after each of the
(1)初期接触抵抗、(2)80℃の硫酸水溶液(pH2)に1000時間浸漬した後(硫酸浸漬1000時間後)の接触抵抗の結果を表1に示す。
なお、表1におけるめっき層と基板間の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜厚さ、非めっき部分の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜厚さは断面TEM観察により、75万倍および150万倍の倍率にて観察して測定した。
また、Ti製の基板表面に付着している貴金属の析出量をSEM/EDX分析にて測定した。測定条件は、加速電圧20kV、倍率50倍(視野2×1.5mm)で行った。なお、測定は、基板表面の5箇所で行い、それらの値の平均値を貴金属の析出量とした。
Table 1 shows the results of (1) initial contact resistance and (2) contact resistance after being immersed in an aqueous sulfuric acid solution (pH 2) at 80 ° C. for 1000 hours (after 1000 hours of sulfuric acid immersion).
In Table 1, the thickness of the oxide film containing crystalline titanium oxide between the plating layer and the substrate and the thickness of the oxide film containing crystalline titanium oxide in the non-plated portion were 750,000 times and 1.5 million by cross-sectional TEM observation. The measurement was conducted by observing at double magnification.
Further, the amount of precious metal deposited on the surface of the Ti substrate was measured by SEM / EDX analysis. The measurement conditions were an acceleration voltage of 20 kV and a magnification of 50 times (field of
表1に示す結果から、本発明の熱処理温度範囲内で作製した試験板1〜8は、初期接触抵抗が15mΩ・cm2以下であり、硫酸浸漬1000時間後も15mΩ・cm2以下の値を維持していることから、導電性と耐酸性(耐食性)に優れていることがわかった。
From the results shown in Table 1, the
一方、熱処理を行わなかった試験板9および熱処理温度が250℃である試験板10、12は、初期接触抵抗は、4.2〜5.6mΩ・cm2と低いものの硫酸浸漬1000時間後には、顕著に上昇し、50mΩ・cm2以上の値となった。これは、非めっき部分の酸化チタン層が十分な厚さに形成されないことに加え、300℃未満では結晶化が進まず、熱処理後も非晶質のままで、耐食性の高い結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜とならなかったため、初期接触抵抗は低下しなかったものの耐酸性(耐食性)が不十分であったためと考えられる。 On the other hand, the test plate 9 not subjected to heat treatment and the test plates 10 and 12 having a heat treatment temperature of 250 ° C. had an initial contact resistance as low as 4.2 to 5.6 mΩ · cm 2 , but after 1000 hours of sulfuric acid immersion, It rose remarkably and became a value of 50 mΩ · cm 2 or more. This is because the non-plated portion of the titanium oxide layer is not formed to a sufficient thickness, and crystallization does not proceed below 300 ° C., and remains amorphous after heat treatment, and is a crystalline titanium oxide with high corrosion resistance. This is presumably because the acid resistance (corrosion resistance) was insufficient although the initial contact resistance did not decrease because the oxide film did not contain.
また、熱処理温度が850℃である試験板11、13は、めっき層と基板間の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜および非めっき部分の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜が厚くなりすぎ、初期接触抵抗が15mΩ・cm2よりも高い値となった。なお、硫酸浸漬1000時間後の接触抵抗値の上昇は、試験板10、12に比べて少ないが、これは、非めっき部分の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜が厚いためと考えられる。
Further, the
<実施例B>
JIS H 4600に規定される1種の純TiでなるTi製の基板(幅2cm×5cm、厚さ1mm)をアセトンで超音波洗浄した後、この基板をフッ酸と硝酸の混合水溶液(0.5%フッ酸、4%硝酸)に室温下で5分間浸漬して、基板表面の不動態皮膜を除去した。その後、市販のAuめっき液またはPtめっき液中で、室温、電流密度6A/dm2の条件でめっき処理を行った。なお、基板表面のめっき量の調節は、電流密度を一定として、表2に示すように、めっき処理時間を変えることで行った。その後、AuまたはPtめっき層を形成させた基板に大気中で500℃×5分間の熱処理を行った。
<Example B>
A Ti substrate (
(1)これらの試験板14〜23について、図3に示す接触抵抗測定装置30を用いて荷重98N(10kgf)で試験板の初期の接触抵抗を測定した。接触抵抗の測定方法は、<実施例A>に準じて行った。
(2)さらに、試験板14〜23のそれぞれを80℃の硫酸水溶液(pH2)に1000時間浸漬した後に、前記と同様にして再び接触抵抗を測定した。なお、(1)の初期および(2)の接触抵抗は、15mΩ・cm2以下を合格とした。
(1) About these test plates 14-23, the initial contact resistance of the test plate was measured with the load 98N (10 kgf) using the contact resistance measuring apparatus 30 shown in FIG. The measurement method of contact resistance was performed according to <Example A>.
(2) Further, after each of the test plates 14 to 23 was immersed in an aqueous sulfuric acid solution (pH 2) at 80 ° C. for 1000 hours, the contact resistance was measured again in the same manner as described above. In addition, the initial stage of (1) and the contact resistance of (2) made 15 mΩ · cm 2 or less acceptable.
(1)初期接触抵抗、(2)80℃の硫酸水溶液(pH2)に1000時間浸漬した後(硫酸浸漬1000時間後)の接触抵抗の結果を表2に示す。
なお、表2におけるめっき層と基板間の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜厚さ、非めっき部分の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜厚さは断面TEM観察により、75万倍および150万倍の倍率にて観察して測定した。
また、Ti製の基板表面に付着している貴金属の析出量をSEM/EDX分析にて測定した。測定条件は、加速電圧20kV、倍率50倍(視野2×1.5mm)で行った。なお、測定は、基板表面の5箇所で行い、それらの値の平均値を貴金属の析出量とした。
Table 2 shows the results of (1) initial contact resistance and (2) contact resistance after being immersed in an aqueous sulfuric acid solution (pH 2) at 80 ° C. for 1000 hours (after 1000 hours of sulfuric acid immersion).
In Table 2, the thickness of the oxide film containing crystalline titanium oxide between the plating layer and the substrate, and the thickness of the oxide film containing crystalline titanium oxide in the non-plated portion were 750,000 times and 1.5 million by cross-sectional TEM observation. The measurement was conducted by observing at double magnification.
Further, the amount of precious metal deposited on the surface of the Ti substrate was measured by SEM / EDX analysis. The measurement conditions were an acceleration voltage of 20 kV and a magnification of 50 times (field of
表2に示す結果から、試験板14〜21は、初期接触抵抗が15mΩ・cm2以下であり、80℃の硫酸水溶液(pH2)に1000時間浸漬した後も15mΩ・cm2以下の値を維持していることから、導電性と耐酸性(耐食性)に優れていることがわかった。 From the results shown in Table 2, the test plates 14 to 21 have an initial contact resistance of 15 mΩ · cm 2 or less, and maintain a value of 15 mΩ · cm 2 or less even after being immersed in a sulfuric acid aqueous solution (pH 2) at 80 ° C. for 1000 hours. Therefore, it was found that the material is excellent in conductivity and acid resistance (corrosion resistance).
一方、AuまたはPtの付着量が0.1at%未満の試験板22、23では、500℃×5分間の熱処理後のめっき層と基板間の結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜が厚く形成され、初期接触抵抗が15mΩ・cm2よりも高い値となった。 On the other hand, in the test plates 22 and 23 in which the adhesion amount of Au or Pt is less than 0.1 at%, a thick oxide film containing crystalline titanium oxide is formed between the plating layer after the heat treatment at 500 ° C. for 5 minutes and the substrate. The initial contact resistance was higher than 15 mΩ · cm 2 .
<実施例C>
次に、<実施例C>では、前記したJIS H 4600に規定される1種の純TiでなるTi製の基板を用いて作製したセパレータを使用した場合における発電試験を行った。
まず、縦幅95.2mm×横幅95.2mm×厚さ19mmのサイズのTi基板を2枚用意し、その表面の中央部に機械加工によって溝幅0.6mm、溝深さ0.5mmのガス流路を図4に示す形状に作製した。そして、ガス流路を形成したTi基板の面上に、<実施例B>と同様の方法・条件で、20秒のめっき処理と、熱処理とを行ってセパレータを作製した。
<Example C>
Next, in <Example C>, a power generation test was performed in the case of using a separator manufactured using a Ti substrate made of one kind of pure Ti specified in JIS H 4600.
First, two Ti substrates each having a length of 95.2 mm × width of 95.2 mm × thickness of 19 mm are prepared, and a gas having a groove width of 0.6 mm and a groove depth of 0.5 mm is machined at the center of the surface. The flow path was produced in the shape shown in FIG. Then, on the surface of the Ti substrate on which the gas flow path was formed, a separator was produced by performing a plating process for 20 seconds and a heat treatment under the same method and conditions as in <Example B>.
そして、作製した2枚のセパレータを固体高分子型の燃料電池(Electrochem社製、燃料電池セルEFC−05−01SP)に、以下のようにして組み込んで発電試験を行った。
まず、図5に示すように、作製した2枚のセパレータを、ガス流路が形成された面を対面させて配置し、ガス流路が形成されたそれぞれの面にカーボンクロスを配置し、これらのカーボンクロスの間に固体高分子膜を挟んで発電試験用の燃料電池20を作製した。
Then, the produced separator was incorporated into a solid polymer fuel cell (manufactured by Electrochem, fuel cell EFC-05-01SP) as follows, and a power generation test was performed.
First, as shown in FIG. 5, the two separators prepared were placed with the surfaces on which the gas flow paths were formed facing each other, and the carbon cloth was placed on each surface on which the gas flow paths were formed. A fuel cell 20 for power generation test was fabricated by sandwiching a solid polymer film between the carbon cloths.
前記のようにして作製した燃料電池のアノード極側に導入する燃料ガスとして純度99.999%の水素ガスを用い、カソード極側に導入するガスとして空気を用いた。
燃料電池は全体を80℃に加熱保温して、水素ガスおよび空気を、加温された水中を通すことにより露点温度を80℃に調整して、2気圧の圧力で前記の燃料電池に導入した。
Hydrogen gas having a purity of 99.999% was used as the fuel gas introduced into the anode electrode side of the fuel cell produced as described above, and air was used as the gas introduced into the cathode electrode side.
The entire fuel cell was heated and maintained at 80 ° C., and hydrogen gas and air were passed through heated water to adjust the dew point temperature to 80 ° C. and introduced into the fuel cell at a pressure of 2 atm. .
そして、セル性能測定用システム(スクリプナー社製890CL)を用いて、セパレータに流れる電流を300mA/cm2とし100時間発電させて電圧の変化を測定した。
その結果、JIS H 4600に規定される1種の純TiでなるTi製の基板のセパレータの発電初期の電圧および100時間発電させた後の電圧は、ともに0.61Vであり、電圧の変化は認められなかった。
And using the system for cell performance measurement (890CL by Scripner), the electric current which flows into a separator was 300 mA / cm < 2 >, and it was made to generate electric power for 100 hours, and the change of the voltage was measured.
As a result, the initial voltage of the separator of the Ti substrate made of one kind of pure Ti specified in JIS H 4600 and the voltage after power generation for 100 hours are both 0.61 V, and the change in voltage is I was not able to admit.
また、比較対象として、JIS H 4600に規定される1種の純TiでなるTi製の基板のセパレータに換えて、従来から用いられているグラファイトセパレータ(Electrochem社製、FC−05−MP)を配置して燃料電池を作製し、前記と同じ条件で発電試験を行った。
その結果、発電初期の電圧および100時間発電させた後の電圧は、ともに0.61Vであり、JIS H 4600に規定される1種の純TiでなるTi製の基板のセパレータと全く同様の結果となった。
In addition, as a comparison object, instead of a Ti substrate separator made of pure Ti as defined in JIS H 4600, a conventionally used graphite separator (manufactured by Electrochem, FC-05-MP) is used. A fuel cell was prepared by placing the battery, and a power generation test was performed under the same conditions as described above.
As a result, the voltage at the initial stage of power generation and the voltage after power generation for 100 hours are both 0.61 V, and the result is exactly the same as that of a Ti substrate separator made of one kind of pure Ti specified in JIS H 4600. It became.
以上の結果から、本発明の燃料電池用セパレータの製造方法によって製造された燃料電池用セパレータは、金属製のセパレータであるにも関わらず、グラファイトセパレータと同等の性能を示すことが分かった。 From the above results, it has been found that the fuel cell separator produced by the method for producing a fuel cell separator of the present invention exhibits the same performance as a graphite separator even though it is a metallic separator.
以上、本発明に係る燃料電池用セパレータの製造方法、燃料電池用セパレータおよび燃料電池について最良の実施の形態および実施例を示して詳細に説明したが、本発明の趣旨は前記した内容に限定されることなく、その権利範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈しなければならない。なお、本発明の内容は、前記した記載に基づいて広く改変・変更等することができることはいうまでもない。 The fuel cell separator manufacturing method, the fuel cell separator and the fuel cell according to the present invention have been described in detail with reference to the preferred embodiments and examples. However, the gist of the present invention is limited to the contents described above. The scope of rights should be broadly interpreted based on the claims. Needless to say, the contents of the present invention can be widely modified and changed based on the above description.
S1 凹部形成工程
S2 めっき層形成工程
S3 熱処理工程
1 燃料電池用セパレータ
2 基板
3 めっき層
4a、4b 結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜
5 非めっき部分
10 単セル
11 ガス流路
12 ガス拡散層
13 固体高分子膜
20 燃料電池
S1 Concave formation step S2 Plating layer formation step S3
Claims (7)
前記凹部を形成した前記基板の表面に、電気めっきにより、Auおよび/またはPtの貴金属を含んでなるめっき層を少なくとも1層形成するめっき層形成工程と、
前記めっき層形成工程で前記めっき層が形成された基板を、300〜800℃の熱処理温度で熱処理する熱処理工程と、
を含むことを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。 A recess forming step for forming a recess for forming a gas flow path for flowing gas on at least a part of the surface of the substrate as a fuel cell separator made of Ti or Ti alloy;
A plating layer forming step of forming at least one plating layer containing Au and / or Pt noble metal by electroplating on the surface of the substrate on which the recess is formed;
A heat treatment step of heat treating the substrate on which the plating layer is formed in the plating layer forming step at a heat treatment temperature of 300 to 800 ° C .;
The manufacturing method of the separator for fuel cells characterized by including these.
前記凹部を形成した前記基板の表面に、電気めっきにより、Auおよび/またはPtの貴金属を含んでなるめっき層を少なくとも1層形成するめっき層形成工程と、
前記めっき層形成工程で前記めっき層が形成された基板を、300〜800℃の熱処理温度で熱処理して、前記基板の表面の前記めっき層によるめっきが存在しない部位に、結晶性の酸化チタンを含む酸化皮膜を形成する熱処理工程と、
を含むことを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。 A recess forming step for forming a recess for forming a gas flow path for flowing gas on at least a part of the surface of the substrate as a fuel cell separator made of Ti or Ti alloy;
A plating layer forming step of forming at least one plating layer containing Au and / or Pt noble metal by electroplating on the surface of the substrate on which the recess is formed;
The substrate on which the plating layer is formed in the plating layer forming step is heat-treated at a heat treatment temperature of 300 to 800 ° C., and crystalline titanium oxide is applied to a portion of the surface of the substrate where plating by the plating layer does not exist. A heat treatment step for forming an oxide film including:
The manufacturing method of the separator for fuel cells characterized by including these.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009289511A (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Kobe Steel Ltd | Titanium base material for fuel cell separator, fuel cell separator, and method for manufacturing fuel cell separator |
JP2010135232A (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Kobe Steel Ltd | Titanium substrate for fuel cell separator, and fuel cell separator |
JP2015225813A (en) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社神戸製鋼所 | Method for manufacturing separator material for fuel batteries |
WO2015194356A1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-12-23 | 新日鐵住金株式会社 | Titanium material for separator of polymer electrolyte fuel cell, separator comprising same, and polymer electrolyte fuel cell equipped therewith |
KR20170031233A (en) | 2014-08-19 | 2017-03-20 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | Metal material and current-carrying component using said metal material |
JP7237096B2 (en) | 2018-08-30 | 2023-03-10 | ▲騰▼▲訊▼科技(深▲セン▼)有限公司 | Virtual pet information display method and device, terminal, server, computer program and system thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001297777A (en) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Macromolecular electrolyte fuel cell |
JP2002254180A (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-10 | Daido Steel Co Ltd | High corrosion resistivity material and manufacturing method therefor |
-
2006
- 2006-10-24 JP JP2006288550A patent/JP4928222B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001297777A (en) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Macromolecular electrolyte fuel cell |
JP2002254180A (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-10 | Daido Steel Co Ltd | High corrosion resistivity material and manufacturing method therefor |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009289511A (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Kobe Steel Ltd | Titanium base material for fuel cell separator, fuel cell separator, and method for manufacturing fuel cell separator |
JP2010135232A (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Kobe Steel Ltd | Titanium substrate for fuel cell separator, and fuel cell separator |
JP2015225813A (en) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社神戸製鋼所 | Method for manufacturing separator material for fuel batteries |
WO2015194356A1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-12-23 | 新日鐵住金株式会社 | Titanium material for separator of polymer electrolyte fuel cell, separator comprising same, and polymer electrolyte fuel cell equipped therewith |
JP5880798B1 (en) * | 2014-06-16 | 2016-03-09 | 新日鐵住金株式会社 | Titanium material for separator of polymer electrolyte fuel cell, separator using the same, and polymer electrolyte fuel cell provided with the same |
KR20170003640A (en) | 2014-06-16 | 2017-01-09 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | Titanium material for separator of polymer electrolyte fuel cell, separator comprising same, and polymer electrolyte fuel cell equipped therewith |
CN106463737A (en) * | 2014-06-16 | 2017-02-22 | 新日铁住金株式会社 | Titanium material for separator of polymer electrolyte fuel cell, separator comprising same, and polymer electrolyte fuel cell equipped therewith |
KR20170031233A (en) | 2014-08-19 | 2017-03-20 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | Metal material and current-carrying component using said metal material |
US10230115B2 (en) | 2014-08-19 | 2019-03-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Metallic material, and conductive component including the same |
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