KR101873176B1

KR101873176B1 - 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법, 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강, 연료 전지 세퍼레이터, 그리고 연료 전지

Info

Publication number: KR101873176B1
Application number: KR1020177005576A
Authority: KR
Inventors: 신스케 이데; 도모히로 이시이; 신 이시카와; 야스시 가토
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2018-06-29
Also published as: WO2012098689A1; EP2667439A1; KR20130121930A; KR20170026648A; ES2701408T3; EP2667439A4; CN103314475A; US9653738B2; TWI515336B; US20130302718A1; CN103314475B; TW201231720A; EP2667439B1

Abstract

전기 전도성과 내구성이 우수한 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법, 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강, 연료 전지 세퍼레이터, 그리고 연료 전지를 제공한다. 구체적으로는 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강은 16 mass％ 이상의 Cr 을 함유하는 스테인리스강에 대하여, 전해 처리를 실시한 후, 불소를 함유하는 용액으로의 침지 처리를 실시함으로써 제조된다. 전해 처리는 애노드 전해 또는 애노드 전해와 캐소드 전해의 조합에 의해 실시되고, 또한, 애노드 전해량 Qa 와 캐소드 전해량 Qc 가 Qa≥Qc 를 만족하는 것이 바람직하다. 상기 불소를 함유하는 용액은 온도가 40 ℃ 이상, 불산 농도 [HF] (mass％) 및 질산 농도 [HNO₃] (mass％) 가 [HF]≥0.8×[HNO₃] 을 만족하는 불산 또는 질불산인 것이 바람직하다.

Description

연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법, 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강, 연료 전지 세퍼레이터, 그리고 연료 전지 {METHOD FOR PRODUCING STAINLESS STEEL FOR FUEL CELL SEPARATORS, STAINLESS STEEL FOR FUEL CELL SEPARATORS, FUEL CELL SEPARATOR, AND FUEL CELL}

본 발명은 전기 전도성 (conductivity) 과 내구성 (durability) 이 우수한 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법, 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강, 연료 전지 세퍼레이터, 그리고 연료 전지에 관한 것이다.

최근, 지구 환경 (global environment) 보전의 관점에서, 발전 효율 (power generation efficiency) 이 우수하고, 이산화탄소를 배출하지 않는 연료 전지의 개발이 진행되고 있다. 이 연료 전지는 수소와 산소를 반응시켜 전기를 발생시키는 것으로, 그 기본 구조는 샌드위치 (sandwich) 와 같은 구조를 가지고 있고, 전해질막 (electrolyte membrane) (즉, 이온 교환막 (ion exchange membrane)), 2 개의 전극 (즉, 연료극 (a fuel electrode) 과 공기극 (an air electrode)), 수소 및 산소 (공기) 의 확산층, 및 2 개의 세퍼레이터 (separator) 로 구성되어 있다. 그리고, 사용하는 전해질의 종류에 따라, 인산형 연료 전지 (phosphoric-acid fuel cell), 용융 탄산염형 연료 전지 (molten carbonate fuel cell), 고체 산화물형 연료 전지 (solid-oxide fuel cell), 알칼리형 연료 전지 (alkaline fuel cells) 및 고체 고분자형 연료 전지 (proton-exchange membrane fuel cell) 등이 개발되고 있다.

상기 연료 전지 중에서, 고체 고분자형 연료 전지는 용융 탄산염형 및 인산형 연료 전지 등에 비해,

(1) 운전 온도가 80 ℃ 정도로 현격히 낮다.

(2) 전지 본체의 경량화·소형화가 가능하다.

(3) 시동이 빠르고, 연료 효율, 출력 밀도가 높다는 등의 특징을 가지고 있다.

이 때문에, 고체 고분자형 연료 전지는 전기 자동차 (electric vehicle) 의 탑재용 전원 (onboard power supply) 이나 가정용 (household use), 또는 휴대용 소형 분산형 전원 (portable and compact dispersed power system) (정치형 소형 발전기 (stationary type compact electric generator)) 로서 이용하기 위하여, 오늘날 가장 주목받고 있는 연료 전지 중 하나이다.

고체 고분자형 연료 전지는 고분자막 (polymer membrane) 을 개재하여 수소와 산소로부터 전기를 취출하는 원리에 의한 것으로, 그 구조는 도 1 에 나타내는 바와 같이 고분자막과 그 막의 표리면에 백금계 촉매를 담지한 카본 블랙 등의 전극 재료를 일체화한 막-전극 접합체 (MEA： Membrane-Electrode Assembly, 두께 수 10 ∼ 수 100 ㎛) (1) 를 카본 클로스 (carbon cloth) 등의 가스 확산층 (gas diffusion layer) (2, 3) 및 세퍼레이터 (4, 5) 사이에 끼우고, 이것을 단일 구성 요소 (이른바 단셀 (single cell)) 로 하고, 세퍼레이터 (4 와 5) 사이에 기전력 (electro motive force) 을 생기게 하는 것이다. 이 때, 가스 확산층은 MEA 와 일체화되는 경우도 많다. 이 단셀을 수십 내지 수백 개 직렬로 연결하여 연료 전지 스택 (stack) 을 구성하여 사용되고 있다.

세퍼레이터 (4, 5) 에는 단셀을 사이에 두는 격벽으로서의 역할에 더하여,

(1) 발생한 전자를 운반하는 도전체,

(2) 산소 (공기) 나 수소의 유로 (각각 도 1 중의 공기 유로 (6), 수소 유로 (7)) 및 생성된 물이나 배출 가스의 배출로 (각각 도 1 중의 공기 유로 (6), 수소 유로 (7)) 로서의 기능이 요구된다.

또, 내구성에 관해서는 자동차용 연료 전지에서는 약 5000 시간, 가정용 소형 분산 전원 등으로서 사용되는 정치형 연료 전지에서는 약 40000 시간으로 상정되어 있다.

현재까지 실용화되어 있는 고체 고분자형 연료 전지는, 세퍼레이터로서 카본 소재를 사용한 것이 제공되고 있다. 그러나, 이 카본제 세퍼레이터는 충격에 의해 파손되기 쉽고, 컴팩트화가 곤란하며, 또한 유로를 형성하기 위한 가공 비용이 높다고 하는 결점이 있었다. 특히 비용의 문제는 연료 전지 보급의 최대 장해가 되고 있다. 그래서, 카본 소재 대신에 금속 소재, 특히 스테인리스강을 적용하고자 하는 시도가 있다.

전술한 바와 같이, 세퍼레이터에는 발생한 전자를 운반하는 도전체로서의 역할이 있기 때문에, 전기 전도성이 필요하다. 세퍼레이터에 스테인리스강을 사용한 경우의 전기 전도성에 관해서는, 세퍼레이터와 가스 확산층 사이의 접촉 저항 (contact resistance) 이 지배적이 되기 때문에, 이것을 저감시키는 기술이 검토되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에는 불소 이온 (fluorine ion) 을 함유한 용액에, 스테인리스강을 용해 속도 (rate of dissolution) 0.002 g/㎡ 초 이상 0.05 g/㎡ 초 이하로 침지 (immersion treatment) 시키고, 표면의 부동태 피막 (passivation film) 에 불소를 함유시키는 것에 의해 접촉 저항을 저감시키는 기술이 개시되어 있고, 이 기술은 접촉 저항의 저감에는 유효하다. 그러나, 발명자들이 더욱 상세한 검토를 더한 결과, 불소 이온을 함유한 용액으로의 침지에 의해 스테인리스강이 용해되어 용액에 0.04 g/ℓ (liter) 이상 농도의 Fe 이온이 혼입되면, Fe 이온이 불소 이온과 착물 (complex) 을 형성함으로써 유효 불소량 (effective amount of fluorine) 이 감소하여, 소정의 효과를 얻을 수 없게 된다고 하는 문제를 발견하였다. 즉, 강판을 처리할 때에는 처리 가능 장수가 제한되고, 강대를 연속 처리할 때에는 처리 가능 길이가 제한된다고 하는 문제가 있는 것을 알 수 있었다. 또, 그 효과가 약해진 경우에는 연료 전지 사용 환경에 있어서의 내구성이 현저히 저하되는 문제도 발견하였다.

종래, 불소 이온을 함유한 용액의 산세력을 유지하는 방법으로는, 예를 들어, 특허문헌 2 에는 산세액 중의 토탈 Fe 이온 농도 (total iron concentration) 를 50 g/ℓ 이하로 하고, 또한 2 가의 Fe 이온 (iron ion) (Fe^2＋) 과 3 가의 철 이온 (Fe^3＋) 의 농도비 (Fe^2＋/Fe^3＋) 를 0.25 ∼ 2.0 의 범위로 제어하는 것을 특징으로 하는 금속의 산세 방법 (pickling treatment) 이 개시되어 있다. 그러나, 이 기술에서는 상당히 높은 Fe 이온 농도 범위 (실시예에 있어서는 5 ∼ 25 g/ℓ) 에 있어서 단순하게 탈스케일력 (descale performance) 을 유지하는 것이 목적으로 되어 있어, 접촉 저항을 저감시키는 것과 같은 고도의 표면 처리의 효과를 유지하는 것과는 문제가 크게 상이하다.

일본 공개특허공보 2010-13684호 일본 공개특허공보 평03-28386호 (일본 특허공보 제2827289호)

본 발명은 종래의 기술이 안고 있는 스테인리스강의 접촉 저항의 저감을 위해서는 불소 이온을 함유한 용액으로의 침지가 유효하지만, 상기 용액으로의 침지 중의 스테인리스강 자체의 용해에 의해, 접촉 저항의 저감 효과를 안정적으로 발현할 수 없다고 하는 문제점을 감안하여, 양산성 (mass productivity) 을 고려하고, 전기 전도성 및 내구성이 우수한 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법, 또 그 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강, 연료 전지 세퍼레이터, 그리고 연료 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 전기 전도성과 내구성이 우수한 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법에 대해 검토를 실시하였다. 그 결과, 불소를 함유하는 용액으로의 침지 처리 전에 전해 처리 (electrolytic treatment) 를 실시하는 것에 의해, 접촉 저항의 저감 효과가 발현되기 쉬워지고, 또한, 불소를 함유하는 용액에 Fe 이온이 혼입되어도 그 효과가 소실되기 어려워진다는 지견을 얻었다. 또, 그렇게 해서 얻어진 스테인리스강은 연료 전지 환경에 있어서의 내구성도 우수하다는 지견을 얻었다.

본 발명은 상기의 지견에 입각하는 것이다.

즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.

(1) 16 mass％ 이상의 Cr 을 함유하는 스테인리스강에 대하여, 전해 처리를 실시한 후, 불소를 함유하는 용액으로의 침지 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법.

(2) 상기 (1) 에 있어서, 상기 전해 처리가 애노드 전해 또는 애노드 전해와 캐소드 전해의 조합에 의해 실시되고, 또한, 애노드 전해량 Qa 와 캐소드 전해량 Qc 가 Qa≥Qc 를 만족하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법. 단, 애노드 전해만의 전해 처리의 경우에는 Qc=0 으로 간주한다.

(3) 상기 (1) 또는 (2) 에 있어서, 상기 불소를 함유하는 용액의 온도가 40 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법.

(4) 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 불소를 함유하는 용액이 불산 농도 [HF] (mass％) 및 질산 농도 [HNO₃] (mass％) 가 [HF]≥0.8×[HNO₃] ([HNO₃] 은 0 을 포함한다) 을 만족하는 불산 또는 질불산인 것을 특징으로 하는 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법.

(5) 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 불소를 함유하는 용액이 불산 농도 [HF] (mass％) 및 질산 농도 [HNO₃] (mass％) 가 [HF]≥1.7×[HNO₃] ([HNO₃] 은 0 을 포함한다) 을 만족하는 불산 또는 질불산인 것을 특징으로 하는 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법.

(6) 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 불소를 함유하는 용액이 불산 농도 [HF] (mass％) 및 질산 농도 [HNO₃] (mass％) 가 [HF]≥5.0×[HNO₃] ([HNO₃] 은 0 을 포함한다) 을 만족하는 불산 또는 질불산인 것을 특징으로 하는 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법.

(7) 상기 (1) ∼ (6) 중 어느 하나에 기재된 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법에 의해 제조된 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강.

(8) 상기 (7) 에 기재된 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강을 사용한 연료 전지 세퍼레이터.

(9) 상기 (8) 에 기재된 연료 전지 세퍼레이터를 사용한 연료 전지.

또한, 본 발명에 있어서 질불산이란, 불산과 질산의 혼합액을 나타낸다.

본 발명에 의하면, 전기 전도성 및 내구성이 우수한 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강을 저렴하게 안정적으로 얻을 수 있다.

불소 이온을 함유한 용액으로의 침지에 의해 스테인리스강이 용해되어 용액에 0.04 g/ℓ 이상 농도의 Fe 이온이 혼입된 경우라도, 접촉 저항의 저감 효과가 소실되지 않고 안정적으로 얻어진다.

종래의 고가의 카본이나 금 도금 대신에, 본 발명의 스테인리스강을 세퍼레이터로서 사용함으로써, 저렴한 연료 전지를 제공할 수 있어 연료 전지의 보급을 촉진시키는 것이 가능해진다.

도 1 은, 연료 전지의 기본 구조를 나타내는 모식도이다.
도 2 는, [HF]/[HNO₃] 과 침지 처리 후의 접촉 저항값 및 내구성 평가 시험 (durability evaluation) 후의 접촉 저항값의 관계를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

먼저, 본 발명에서 대상으로 하는 스테인리스강에 대해 설명한다.

본 발명에 있어서, 기재로서 사용하는 스테인리스강에 대해서는 연료 전지의 동작 환경하에서 필요로 하는 내식성을 갖는 한 강종 등에 특별한 제약은 없고, 페라이트계 스테인리스강 (ferritic stainless steel) 이라도, 오스테나이트계 스테인리스강 (austenitic stainless steel) 나아가서는 2 상계 스테인리스강 (duplex stainless steel) 이라도 모두 사용할 수 있다. 단, 최저한의 내식성을 확보하기 위해서, Cr 을 16 mass％ 이상 함유시킬 필요가 있다. 바람직하게는 18 mass％ 이상이다.

이하, 페라이트계 스테인리스강, 오스테나이트계 스테인리스강 및 2 상계 스테인리스강에 대하여, 특히 바람직한 성분 조성을 나타내면, 다음과 같다. 또한, 성분에 관한 「％」표시는 특별히 언급하지 않는 한 mass％ 를 의미하는 것으로 한다.

(1) 페라이트계 스테인리스강의 바람직한 성분 조성

C：0.03 ％ 이하

C 는 강 중의 Cr 과 결합하여, 내식성 (corrosion resistance) 의 저하를 초래하기 때문에 낮을수록 바람직하지만, 0.03 ％ 이하이면 내식성을 현저히 저하시키는 경우는 없다. 이 때문에, 0.03 ％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.015 ％ 이하이다.

Si：1.0 ％ 이하

Si 는 탈산 (deoxidation) 에 사용하는 원소이지만, 과잉으로 함유되면, 연성의 저하를 초래하기 때문에, 1.0 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5 ％ 이하이다.

Mn：1.0 ％ 이하

Mn 은 S 와 결합하여 MnS 를 형성하여, 내식성을 저하시키기 때문에, 1.0 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.8 ％ 이하이다.

S：0.01 ％ 이하

상기 서술한 바와 같이, S 는 Mn 과 결합하여 MnS 를 형성하여, 내식성을 저하시키기 때문에, 0.01 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.008 ％ 이하이다.

P：0.05 ％ 이하

*P 는 연성의 저하를 초래하기 때문에 낮을수록 바람직하지만, 0.05 ％ 이하이면 연성을 현저히 저하시키는 경우는 없다. 이 때문에, 0.05 ％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.04 ％ 이하이다.

Al：0.20 ％ 이하

Al 은 탈산에 사용되는 원소이지만, 과잉으로 함유되면 연성의 저하를 초래하기 때문에, 0.20 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.15 ％ 이하이다.

N：0.03 ％ 이하

N 은 강 중의 Cr 과 결합하여, 내식성의 저하를 초래하기 때문에 낮을수록 바람직하지만, 0.03 ％ 이하이면 내식성을 현저히 저하시키는 경우는 없다. 이 때문에, 0.03 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.015 ％ 이하이다.

Cr：16 ％ 이상

Cr 은 스테인리스강이 내식성을 유지하는 위해서 필수의 원소이기 때문에, 그 효과를 얻으려면 16 ％ 이상 함유시킬 필요가 있다. Cr 함유량이 16 ％ 미만에서는 세퍼레이터로서 장시간의 사용에 견딜 수 없다. 특히, 사용 중의 환경의 변화가 문제가 되는 경우에는 18 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ％ 이상이다. 한편, Cr 을 40 ％ 를 초과하여 함유하면 가공성이 현저히 저하되므로, 가공성을 중시하는 경우에는 40 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 35 ％ 이하이다.

Nb, Ti, Zr 중에서 선택한 적어도 1 종을 합계로：1.0 ％ 이하

Nb, Ti, Zr 은 모두 강 중의 C, N 을 탄화물이나 질화물, 혹은 탄질화물로서 고정시켜, 내식성을 개선시키는 데에 유용한 원소이다. 단, 1.0 ％ 를 초과하여 함유하면 연성 (ductility) 의 저하가 현저해지므로, 이들 원소는 단독 첨가 또는 복합 첨가의 어느 경우도 1.0 ％ 이하로 한정한다. 또한, 이들 원소의 첨가 효과를 충분히 발휘시키려면 0.02 ％ 이상 함유시키는 것이 바람직하다.

이상, 필수 성분에 대해 설명했지만, 본 발명에서는 그 외에도 이하에 서술하는 원소를 적절히 함유시킬 수 있다.

Mo：0.02 ％ 이상 4.0 ％ 이하

Mo 는 스테인리스강의 내식성, 특히 국부 부식성 (localized corrosion) 을 개선시키는 데에 유효한 원소로, 이 효과를 얻기 위해서는 0.02 ％ 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 한편, 4.0 ％ 를 초과하여 함유하면 연성의 저하가 현저해지므로, 상한은 4.0 ％ 가 바람직하다. 보다 바람직하게는 2.0 ％ 이하이다.

또, 그 외에도, 내식성의 개선을 목적으로 하여, Ni, Cu, V, W 를 각각 1.0 ％ 이하로 함유시킬 수도 있다. 또한, 열간 가공성 (hot workability) 의 향상을 목적으로 하여, Ca, Mg, REM (Rare Earth Metals), B 를 각각 0.1 ％ 이하로 함유시킬 수도 있다.

잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 불가피적 불순물 중 O (산소) 는 0.02 ％ 이하인 것이 바람직하다.

(2) 오스테나이트계 스테인리스강의 바람직한 성분 조성

C： 0.08 ％ 이하

C 는 세퍼레이터용 오스테나이트계 스테인리스강 중의 Cr 과 반응하여 화합물을 형성하여, 입계에 Cr 탄화물로서 석출되므로, 내식성의 저하를 초래한다. 따라서, C 의 함유량은 적을수록 바람직하고, 0.08 ％ 이하이면 내식성을 현저히 저하시키는 경우는 없다. 따라서, C 는 0.08 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.03 ％ 이하이다.

Cr：16 ％ 이상

Cr 은 오스테나이트계 스테인리스 강판으로서의 기본적인 내식성을 확보하기 위해서 필요한 원소로, Cr 함유량이 16 ％ 미만에서는 세퍼레이터로서 장시간의 사용에 견딜 수 없다. 따라서, 16 ％ 이상으로 한다. 한편, Cr 함유량이 30 ％ 를 초과하면, 오스테나이트 조직을 얻는 것이 곤란하다. 따라서, 30 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 18 ％ 이상 26 ％ 이하이다.

Mo： 0.1 ％ 이상 10.0 ％ 이하

Mo 는 세퍼레이터용 오스테나이트계 스테인리스강의 간극 부식 등의 국부 부식을 억제하는 데에 유효한 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.1 ％ 이상 함유시킬 필요가 있다. 한편, 10.0 ％ 를 초과하면, 세퍼레이터용 스테인리스강이 현저히 취화되어 생산성이 저하된다. 따라서, 0.1 ％ 이상 10.0 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5 ％ 이상 7.0 ％ 이하이다.

Ni：7 ％ 이상 40 ％ 이하

Ni 는 오스테나이트상을 안정시키는 원소이다. Ni 함유량이 7 ％ 미만에서는 오스테나이트상의 안정화 효과가 얻어지지 않는다. 한편, Ni 함유량이 40 ％ 를 초과하면, Ni 를 과잉으로 소비함으로써 비용의 상승을 초래한다. 따라서, 7 ％ 이상 40 ％ 이하가 바람직하다.

본 발명의 세퍼레이터용 오스테나이트계 스테인리스강에서는 상기한 C, Cr, Mo, Ni 에 더하여, 필요에 따라 이하의 원소를 함유할 수도 있다.

N：2.0 ％ 이하

N 은 세퍼레이터용 오스테나이트계 스테인리스강의 국부 부식을 억제하는 작용을 갖는 효과가 있다. 그러나, N 함유량을 2.0 ％ 를 초과하여 함유시키는 것은 공업적으로는 곤란하므로 2.0 ％ 이하가 바람직하다. 또한, 통상적인 용제 방법에서는 0.4 ％ 를 초과하면, 세퍼레이터용 스테인리스강의 용제 단계에서 N 을 함유시키기 위해서 장시간을 필요로 하므로 생산성의 저하를 초래한다. 따라서, 비용면에서 0.4 ％ 이하가 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.01 ％ 이상 0.3 ％ 이하이다.

Cu： 0.01 ％ 이상 3.0 ％ 이하

Cu 는 세퍼레이터용 오스테나이트계 스테인리스강의 내식성을 개선시키는 작용을 갖는 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는 0.01 ％ 이상이 바람직하다. 그러나, Cu 함유량이 3.0 ％ 를 초과하면, 열간 가공성이 저하되어, 생산성의 저하를 초래한다. 따라서, Cu 를 함유하는 경우에는 3.0 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01 ％ 이상 2.5 ％ 이하이다.

Si：0.01 ％ 이상 1.5 ％ 이하

Si 는 탈산을 위해서 유효한 원소로, 세퍼레이터용 오스테나이트계 스테인리스강의 용제 단계에서 첨가된다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는 Si 함유량 0.01 ％ 이상이 바람직하다. 그러나, 과잉으로 함유시키면 세퍼레이터용 스테인리스강이 경질화되어, 연성이 저하된다. 따라서, Si 를 함유하는 경우에는 1.5 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01 ％ 이상 1.0 ％ 이하이다.

Mn：0.001 ％ 이상 2.5 ％ 이하

Mn 은 불가피적으로 혼입된 S 와 결합하여, 세퍼레이터용 오스테나이트계 스테인리스강에 고용된 S 를 저감시키는 효과를 갖기 때문에, S 의 입계 편석 (grain boundary segregation) 을 억제하고, 열간 압연시의 균열을 방지하는 데에 유효한 원소이다. 이와 같은 효과는 Mn 함유량이 0.001 ％ 이상 2.5 ％ 이하에서 발휘된다. 따라서, Mn 을 함유하는 경우에는 0.001 ％ 이상 2.5 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.001 ∼ 2.0 ％ 의 범위이다.

Ti, Nb, V 및 Zr 중 적어도 1 종을 합계로, 0.01 ∼ 0.5 ％

Ti, Nb, V 및 Zr 은 모두 오스테나이트계 스테인리스강 중의 C 와 반응하여 탄화물을 형성한다. Ti, Nb, V 및 Zr 은 이와 같이 하여 C 를 고정시키기 때문에, 세퍼레이터용 오스테나이트계 스테인리스강의 내립계 부식성을 개선시키는 데에 유효한 원소이다. 특히, C 의 함유량이 0.08 ％ 이하에서는 Ti, Nb, V 및 Zr 중 적어도 어느 것을 함유하는 경우의 내식성의 개선 효과는, Ti, Nb, V 및 Zr 의 단독 함유 또는 복합 함유 중 어느 경우도 합계로 0.01 ％ 이상에서 발휘된다.

한편, Ti, Nb, V 및 Zr 은 단독 함유 또는 복합 함유 중 어느 경우도 합계로 0.5 ％ 를 초과하여 함유시켜도 그 효과는 포화한다. 따라서, Ti, Nb, V 또는 Zr 을 함유하는 경우에는, 이들 원소 중 적어도 1 종을 합계로 0.01 ％ 이상 0.5 ％ 이하가 바람직하다.

본 발명에서는 상기한 원소 외에, 세퍼레이터용 오스테나이트계 스테인리스강의 열간 가공성을 향상시키기 위해서, Ca, Mg, B, 희토류 원소 (이른바 REM) 를 각각 0.1 ％ 이하 함유해도 된다. 용강 단계에서의 탈산 목적으로 Al 을 0.2 ％ 이하의 범위 내에서 함유해도 된다.

잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 불가피적 불순물 중 O (산소) 는 0.02 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

(3) 2 상계 스테인리스강의 바람직한 성분 조성

C：0.08 ％ 이하

C 는 Cr 과 반응하여 화합물을 형성하여, 입계에 Cr 탄화물로서 석출되므로, 내식성의 저하를 초래한다. 따라서, C 의 함유량은 작을수록 바람직하고, 0.08 ％ 이하이면 내식성을 현저히 저하시키는 경우는 없다. 따라서, C 는 0.08 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.03 ％ 이하이다.

Cr：16 ％ 이상

Cr 은 2 상계 스테인리스 강판으로서의 기본적인 내식성을 확보하기 위해서 필요한 원소로, Cr 함유량이 16 ％ 미만에서는 세퍼레이터로서 장시간의 사용에 견딜 수 없다. 따라서, 16 ％ 이상으로 한다. 한편, Cr 함유량이 30 ％ 를 초과하면, 2 상 조직 (이하, 특별히 언급이 없는 한, 페라이트상 및 오스테나이트상의 2 상 조직을 의미한다) 을 얻는 것이 곤란하다. 따라서, 30 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 20 ∼ 28 ％ 이다.

Mo： 0.1 ∼ 10.0 ％

Mo 는 간극 부식 (crevice corrosion) 등의 국부 부식을 억제하는 데에 유효한 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.1 ％ 이상 함유시킬 필요가 있다. 한편, 10.0 ％ 를 초과하면, 스테인리스강이 현저히 취화 (embrittlement) 되어 생산성이 저하된다. 따라서, 0.1 ％ 이상 10.0 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5 ％ 이상 7.0 ％ 이하이다.

Ni：1 ∼ 10 ％

Ni 는 오스테나이트상을 안정시키는 원소이다. Ni 함유량이 1 ％ 미만에서는 오스테나이트상이 생성되기 어려워져, 2 상 조직을 얻기 어려워진다. 한편, Ni 함유량이 10 ％ 를 초과하면, 페라이트상이 생성되기 어려워져, 2 상 조직을 얻기 어려워진다. 따라서, Ni 는 1 ％ 이상 10 ％ 이하가 바람직하다.

본 발명의 세퍼레이터용 2 상계 스테인리스강에서는 상기한 C, Cr, Mo, Ni 에 더하여, 필요에 따라 하기의 원소를 함유할 수 있다.

N： 2.0 ％ 이하

N 은 세퍼레이터용 2 상계 스테인리스강의 국부 부식을 억제하는 작용을 갖는 원소이다. 그러나, N 함유량을 2.0 ％ 를 초과하여 함유시키는 것은 공업적으로는 곤란하기 때문에, 이것을 상한으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 통상적인 용제 방up법에서는 0.4 ％ 를 초과하면, 세퍼레이터용 스테인리스강의 용제 단계에서 N 을 함유시키기 위해서 장시간을 필요로 하므로 생산성의 저하를 초래한다. 따라서, 비용의 면에서는 0.4 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01 ∼ 0.3 ％ 의 범위이다.

Cu： 3.0 ％ 이하

Cu 는 세퍼레이터용 2 상계 스테인리스강의 내식성을 개선시키는 작용을 갖는 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는 0.01 ％ 이상이 바람직하다. 그러나, Cu 함유량이 3.0 ％ 를 초과하면, 열간 가공성이 저하되어, 생산성의 저하를 초래한다. 따라서, Cu 를 함유하는 경우에는 3.0 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01 ％ 이상 2.5 ％ 이하이다.

Si： 1.5 ％ 이하

Si 는 탈산을 위해서 유효한 원소로, 세퍼레이터용 2 상계 스테인리스강의 용제 단계에서 첨가된다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는 0.01 ％ 이상이 바람직하다. 그러나, 과잉으로 함유시키면 세퍼레이터용 스테인리스강이 경질화되어, 연성이 저하된다. 따라서, Si 를 함유하는 경우에는 1.5 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01 ％ 이상 1.0 ％ 이하이다.

Mn： 0.001 ％ 이상 2.5 ％ 이하

Mn 은 불가피적으로 혼입된 S 와 결합하여, 세퍼레이터용 2 상계 스테인리스강에 고용된 S 를 저감시키는 효과를 갖기 때문에, S 의 입계 편석을 억제하고, 열간 압연시의 균열을 방지하는 데에 유효한 원소이다. 이와 같은 효과는 Mn 함유량이 0.001 ％ 이상 2.5 ％ 이하에서 발휘된다. 따라서, Mn 을 함유하는 경우에는 0.001 ％ 이상 2.5 ％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.001 ％ 이상 2.0 ％ 이하이다.

Ti, Nb, V 또는 Zr 중 적어도 1 종을 합계로, 0.01 ∼ 0.5 ％

Ti, Nb, V 및 Zr 은 모두 2 상계 스테인리스강 중의 C 와 반응하여 탄화물을 형성한다. Ti, Nb, V 및 Zr 은 이와 같이 하여 C 를 고정시키기 때문에, 세퍼레이터용 2 상계 스테인리스강의 내립계 부식성을 개선하는 데에 유효한 원소이다. 특히 C 의 함유량이 0.08 ％ 이하에서는 Ti, Nb, V 및 Zr 중 적어도 어느 것을 함유하는 경우의 내식성의 개선 효과는, Ti, Nb, V 및 Zr 의 단독 함유 또는 복합 함유 중 어느 경우도 합계로 0.01 ％ 이상에서 발휘된다.

한편, Ti, Nb, V 및 Zr 은 단독 함유 또는 복합 함유 중 어느 경우도 합계로 0.5 ％ 를 초과하여 함유시켜도 그 효과는 포화한다. 따라서, Ti, Nb, V 또는 Zr 을 함유하는 경우에는, 이들 원소 중 적어도 1 종을 합계로 0.01 ∼ 0.5 ％ 의 범위 내가 바람직하다.

본 발명에서는 상기한 원소 외에, 세퍼레이터용 2 상계 스테인리스강의 열간 가공성을 향상시키기 위해서, Ca, Mg, B, 희토류 원소 (이른바 REM) 를 각각 0.1 ％ 이하, 용강 단계에서의 탈산 목적으로 Al 을 0.2 ％ 이하의 범위 내에서 함유해도 된다.

전기 전도성과 내구성이 우수한 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강은, 상기한 스테인리스강에 전해 처리와 불소를 함유하는 용액으로의 침지 처리를 실시함으로써 얻어진다.

여기서, 본 발명에서는 전해 처리가 불소를 함유하는 용액으로의 침지 처리 전에 실시되는 것이 중요하다. 전해 처리에 의해 스테인리스강의 제조 공정에 있어서 형성되는 피막 (film) 이 개질 (reform) 되어, 불소를 함유하는 용액으로의 침지 처리에 의한 접촉 저항의 저감 효과가 발현되기 쉬워진다. 또한, 불소를 함유하는 용액에 Fe 이온이 혼입된 경우라도, 접촉 저항의 저감 효과가 소실되기 어려워진다. 전해 처리와 침지 처리는 연속해서 실시되는 것이 바람직하지만, 표면을 현저히 변질시키지 않는 범위의 세정 (cleaning) 등을 전해 처리와 침지 처리 사이에 실시하는 것은 가능하다. 또, 침지 처리 후에, 표면을 현저히 변질시키지 않는 범위의 세정 등을 실시하는 것도 가능하다. 또한, 여기서 세정이란, 알칼리 (alkali) 나 산 (acid) 으로의 침지를 포함한다.

전해 처리는 애노드 전해 (anodic electrolyzation) 또는 애노드 전해와 캐소드 전해 (cathodic electrolyzation) 의 조합으로 실시하는 것이 바람직하다. 또, 애노드 전해량 (anodic electrolytic quantity) Qa 와 캐소드 전해량 Qc 가 Qa≥Qc 를 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 애노드 전해 단독으로 전해 처리를 실시하는 경우에는 Qc=0 으로 한다. 여기서 Qa 는 애노드 전해에 있어서의 전류 밀도와 처리 시간 (treating time) 의 곱, Qc 는 캐소드 전해에 있어서의 전류 밀도와 처리 시간의 곱이다. 본 발명의 전해 처리는 애노드 전해를 포함하는 것이 바람직하고, 그 방법이 한정되는 것은 아니다. 교번 전해도 적용할 수 있지만, Qa＜Qc 에서는 용출 성분의 재부착 등에 의해, 그 후의 침지 처리에 의한 접촉 저항의 저감 효과가 불충분해지기 쉽기 때문에, 바람직하게는 Qa≥Qc 이다.

침지 처리에 있어서, 불소를 함유하는 용액의 온도는 40 ℃ 이상인 것이 바람직하다. 40 ℃ 미만인 경우에는 접촉 저항의 저감 효과가 발현되기 어려워, 충분한 효과를 얻기 위한 처리 시간이 증대된다. 용액의 온도의 상한은 특별히 한정할 필요는 없지만, 안전성 (safety) 등을 고려하면 90 ℃ 이하인 것이 바람직하다.

또, 불소를 함유하는 용액은 그 효과의 크기로부터 불산 (fluorinated acid) 또는 질불산인 것이 바람직하고, 불산 농도 [HF] (mass％) 및 질산 농도 [HNO₃] (mass％) 가 [HF]≥0.8×[HNO₃] 을 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 질불산이란, 불산과 질산의 혼합액을 나타내고, 불소를 함유하는 용액 중에 질산이 함유되지 않는 경우에는 [HNO₃] 은 0 으로 한다. 도 2 는 [HF]/[HNO₃] 과 침지 처리 후의 접촉 저항값 및 내구성 평가 시험 후의 접촉 저항값의 관계를 나타내는 도면이다. 또한, 도 2 에 있어서, 침지 처리 후의 접촉 저항값 및 내구성 평가 시험 후의 접촉 저항값의 측정 방법 및 평가 기준은 후술하는 실시예 1 과 동일하다. 도 2 로부터, 침지 처리 후의 접촉 저항값 및 내구성 평가 시험 후의 접촉 저항값은, [HF]≥0.8×[HNO₃] 의 경우에는 각각 ○, ○ 이고, [HF]≥1.7×[HNO₃] 의 경우에는 각각 ○, ◎ 이고, [HF]≥5.0×[HNO₃] 의 경우에는 ◎, ◎ 로 되어 있는 것을 알 수 있다. 이것은 [HF]＜0.8×[HNO₃] 에서는 스테인리스강의 부동태화가 진행되어, 접촉 저항 저감 효과가 발현되기 어려워지기 때문이라고 생각된다.

이상의 결과로부터, [HF]≥0.8×[HNO₃], 바람직하게는 [HF]≥1.7×[HNO₃], 더욱 바람직하게는 [HF]≥5.0×[HNO₃] 으로 한다.

또한, 여기서, 접촉 저항값의 평가는, 내구성 평가 시험 전에 있어서는 5 mΩ·㎠ 미만을 우량 (◎), 5 mΩ·㎠ 이상 10 mΩ·㎠ 미만을 양호 (○), 10 mΩ·㎠ 이상을 불량 (×), 내구성 평가 시험 후에 있어서는 10 mΩ·㎠ 미만을 우량 (◎), 10 mΩ·㎠ 이상 15 mΩ·㎠ 미만을 양호 (○), 15 mΩ·㎠ 이상 20 mΩ·㎠ 미만을 가능 (△), 20 mΩ·㎠ 이상을 불량 (×) 이라고 판단하였다.

상기 이외의 조건으로서, 전해 처리에 대해서는 0.5 mass％ 이상의 황산을 함유하는 산 중에서 실시하는 것이 바람직하다. 황산을 함유하는 산 중에서의 전해 처리는 스테인리스강의 피막을 개질하는 데에 유리하고, 황산의 농도는 0.5 mass％ 이상이 바람직하다. 황산의 농도가 0.5 mass％ 미만에서는 스테인리스강의 피막의 개질이 불충분해지기 쉽다. 황산의 농도의 상한은 특별히 한정할 필요는 없지만, 과잉으로 함유해도 그 효과가 포화하기 때문에, 50 mass％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.0 ∼ 40 mass％ 이다.

또, 염류를 함유하는 용액 중에서의 전해 처리도 스테인리스강의 피막을 개질하는 데에 유리하고, 염류를 함유하는 용액의 농도는 5 mass％ 이상인 것이 바람직하다. 5 mass％ 미만에서는 피막의 개질이 불충분해지기 쉽다. 여기서, 염류란, 예를 들어 황산나트륨 (sodium sulfate) 이 유리하게 적합하지만, 그 밖에도 물에 대한 용해도 (solubility) 가 높은 염류를 사용할 수 있다. 염류의 농도의 상한은 특별히 한정할 필요는 없어, 용해도 상한까지 함유시켜도 된다. 단, 과잉으로 함유해도 그 효과가 포화하기 때문에, 40 mass％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 8 ∼ 30 mass％ 이다.

또한, 본 발명에 있어서, 기재인 페라이트계 스테인리스강, 오스테나이트계 스테인리스강 혹은 2 상계 스테인리스강의 제조 방법에 대해서는 특별히 제조 조건 등의 제한은 없고, 종래 공지된 방법에 따르면 되는데, 바람직한 제조 조건을 서술하면 다음과 같다.

바람직한 성분 조성으로 조정한 강편을, 1100 ℃ 이상의 온도로 가열 후, 열간 압연하고, 이어서 800 ∼ 1100 ℃ 의 온도에서 어닐링을 실시한 후, 냉간 압연과 어닐링을 반복하여 스테인리스 강판으로 한다. 얻어지는 스테인리스 강판의 판두께는 0.02 ∼ 0.8 ㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 마무리 어닐링과 전해 처리, 불소를 함유하는 용액으로의 침지는 온라인 (online) 에서 연속적으로 실시되는 것이 효율적이지만, 한편으로, 그들의 일부, 혹은 모든 공정이 오프 라인 (off-line) 에서 독립적으로 실시되고, 그들의 공정 사이에 세정 등이 실시되어도 된다.

실시예

실시예 1

표 1 에 나타내는 화학 조성의 강을 진공 용해로에서 용제하고, 얻어진 강괴를 1200 ℃ 로 가열한 후, 열간 압연에 의해 판두께 5 ㎜ 의 열연판으로 하였다. 얻어진 열연판을 900 ℃ 에서 어닐링한 후, 산세에 의해 탈스케일을 실시하고, 이어서, 냉간 압연과 어닐링 산세를 반복하여, 판두께 0.7 ㎜ 의 냉연 어닐링판을 제조하였다. 그 후, 일부의 시료에 대해서는 2 mass％, 30 ℃ 의 황산 중에 있어서, ＋2 A/d㎡×1 sec → -2 A/d㎡×1 sec → ＋2 A/d㎡×1 sec → -2 A/d㎡×1 sec → ＋2 A/d㎡×1 sec (＋ 가 애노드 전해, - 가 캐소드 전해) 의 전해 처리를 실시한 후, 0 ∼ 1.0 g/ℓ 의 Fe 를 함유시킨, 5 mass％ HF＋1 mass％ HNO₃, 55 ℃ 의 질불산의 혼합 용액으로의 침지 처리 (처리 시간：90 sec) 를 실시하였다. 질불산의 혼합 용액 중의 Fe 농도를 변화시킴으로써, 침지 처리량의 증가에 의해 용액으로의 Fe 의 혼입량이 증가하는 것을 모의하고 있다.

시료의 처리 조건과 침지 처리 후의 접촉 저항의 값을 표 2 에 나타낸다. 또, 접촉 저항 측정 후의 시료로부터 30 ㎜×30 ㎜ 의 시험편을 잘라, 아세톤 (acetone) 으로 탈지한 후, 연료 전지의 동작 환경 (operating environment) 을 모의한 Cl 을 2 ppm 함유하는 pH 3 의 황산 (80 ℃) 중에 있어서, 0.8 V vs SHE (표준 수소 전극) 에서 20 시간 유지하는 내구성 평가 시험을 실시하고, 시험 후의 접촉 저항의 값을 평가하였다. 얻어진 결과를 표 3 에 나타낸다.

또한, 접촉 저항은, 시료를 카본 페이퍼 (토레이 (주) TGP-H-120) 사이에 끼우고, 또한 그 양측으로부터 구리판에 금 도금 (gold plating) 을 실시한 전극 (electrode) 을 접촉시키고, 단위 면적당 20 ㎏f/㎠ 의 압력을 가하고 전류를 흘려, 시료와 일방의 전극의 전위차 (potential difference) 를 측정하고, 전기 저항 (electric resistance) 을 산출하였다. 그 측정값에 접촉면의 면적을 곱한 값을 접촉 저항으로 하였다. 내구성 평가 시험 전에 있어서는 5 mΩ·㎠ 미만을 우량 (◎), 5 mΩ·㎠ 이상 10 mΩ·㎠ 미만을 양호 (○), 10 mΩ·㎠ 이상을 불량 (×), 내구성 평가 시험 후에 있어서는 10 mΩ·㎠ 미만을 우량 (◎), 10 mΩ·㎠ 이상 15 mΩ·㎠ 미만을 양호 (○), 15 mΩ·㎠ 이상 20 mΩ·㎠ 미만을 가능 (△), 20 mΩ·㎠ 이상을 불량 (×) 이라고 판단하였다.

본 발명 범위에 있어서는 내구성 평가 시험 전 (침지 처리 후), 내구성 평가 시험 후의 어느 쪽에 있어서도 접촉 저항이 낮아 전기 전도성은 양호하고, 내구성도 우수하다.

표 2 에 나타낸 바와 같이, 전해 처리를 실시하지 않은 시료는, 질불산 중의 Fe 이온 농도가 0.04 g/ℓ 이상인 경우에 접촉 저항이 불량이 되었다.

또, 표 3 에 나타낸 바와 같이, 전해 처리를 실시하지 않은 시료는, 질불산중의 Fe 이온 농도가 0.04 g/ℓ 이상인 경우에 내구성 평가 시험 후에 있어서도, 접촉 저항이 불량이 되었다.

실시예 2

표 4 에 나타내는 화학 조성의 강을 진공 용해로에서 용제하고, 얻어진 강괴를 1200 ℃ 로 가열한 후, 열간 압연에 의해 판두께 5 ㎜ 의 열연판으로 하였다. 얻어진 열연판을 900 ∼ 1100 ℃ 에서 어닐링한 후, 산세에 의해 탈스케일을 실시하고, 이어서, 냉간 압연과 어닐링 및 산세를 반복하여, 판두께 0.7 ㎜ 의 냉연판을 제조하였다. 그 후, 여러 가지 조건에서 전해 처리를 실시한 후, 1.0 g/ℓ 의 Fe 이온을 함유시킨 불산 혹은 질불산으로의 침지 처리 (처리 시간：90 sec) 를 실시하였다. 전해 처리와 침지 처리의 조건을 표 5 에 나타낸다.

침지 처리 후의 접촉 저항의 값을 표 6 에 나타낸다.

또, 접촉 저항 측정 후의 시료로부터 30 ㎜×30 ㎜ 의 시험편을 잘라, 아세톤으로 탈지한 후, 연료 전지의 동작 환경을 모의한 Cl 을 2 ppm 함유하는 pH 3 의 황산 (80 ℃) 중에 있어서, 0.8 V vs SHE 에서 20 시간 유지하는 내구성 평가 시험을 실시하고, 시험 후의 접촉 저항을 평가하였다. 얻어진 결과를 표 6 에 나타낸다. 또한, 접촉 저항의 측정 방법은 실시예 1 과 동일하다.

표 5, 6 에 나타낸 바와 같이, 본 발명 범위에 있어서는 내구성 평가 시험 전 (침지 처리 후), 내구성 평가 시험 후의 어느 쪽에 있어서도 접촉 저항이 낮아 전기 전도성은 양호하고, 내구성도 우수하다.

1 : 막-전극 접합체
2 : 가스 확산층
3 : 가스 확산층
4 : 세퍼레이터
5 : 세퍼레이터
6 : 공기 유로
7 : 수소 유로
[표 1]

[표 2]

[표 3]

[표 4]

[표 5]

[표 6]

Claims

16 mass％ 이상의 Cr 을 함유하는 스테인리스강에 대하여, 0.5 mass％ 이상의 황산을 함유하는 산 및 5 mass％ 이상의 황산나트륨을 함유하는 용액 중 하나 이상 중에서 전해 처리를 실시한 후, 불소를 함유하는 용액으로의 침지 처리를 실시하고,
상기 불소를 함유하는 용액이 불산 농도 [HF] (mass％) 및 질산 농도 [HNO₃] (mass％) 가 [HF]≥5.0×[HNO₃] ([HNO₃] 은 0 을 포함하고, 이 경우 [HF]>0 이다) 을 만족하는 불산 또는 질불산이고,
상기 전해 처리가 애노드 전해 (이 경우, 캐소드 전해량 Qc=0 이다) 또는 애노드 전해량 Qa 와 캐소드 전해량 Qc 가 Qa>Qc 를 만족하는 애노드 전해와 캐소드 전해의 조합에 의해 실시되고,
상기 불소를 함유하는 용액의 온도가 40 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강의 제조 방법.