[发明专利]燃料电池用隔板的制造方法以及隔板原材

说明书

本发明提供能够防止冲压成型时形成于金属基材的表面的碳层的碳的脱离、抑制冲压成型引起的成型不良的燃料电池用隔板的制造方法以及该隔板原材。该燃料电池用隔板(3)形成有供向燃料电池(10)供给的燃料气体或氧化剂气体流动的气体流路(21、22)。在隔板(3)的制造方法中，对具有钛基材(31)、包覆于钛基材(31)的碳层(35)、包覆于碳层(35)的树脂层(9)的平板状的隔板原材(3A)进行准备。接下来将准备好的隔板原材(3A)以形成气体流路(21、22)的方式冲压成型为隔板(3)的形状。从冲压成型后的隔板(3)除去树脂层(9)。

技术领域

本发明涉及燃料电池用隔板的制造方法以及隔板原材。

背景技术

燃料电池构成为以阳极电极与阴极电极夹着固体高分子电解质膜的结构为单电池，隔着形成有供气体(氢气、氧化剂气体等)流动的气体流路的隔板层叠多个单电池的电池组。这样的燃料电池用隔板承担使在电池组内产生的电流流动至相邻的单元的作用，因而追求高的导电性以及导电耐久性。

作为制造燃料电池用隔板的方法，例如专利文献1中公开了一种通过在由钛或钛合金构成的钛基材的表面形成具有碳的涂敷层并对钛基材进行热处理从而在钛基材的表面形成碳层的燃料电池用隔板的制造方法。

除此之外，例如专利文献2中公开了以下的制造方法。在该制造方法中，通过在钛基材的表面涂覆碳黑形成碳黑层并在低氧分压下对涂覆过的基材进行热处理从而使基材的钛原子向碳黑层进行向外扩散。通过该向外扩散形成由碳黑与保持该碳黑的氧化钛构成的混合层。

专利文献1：日本特开2014-146550号公报

专利文献2：日本特开2016-122642号公报

这样，利用专利文献1以及2中记载的制造方法制造出的隔板的原材进一步冲压成型为隔板的形状，以便形成气体流路。在该冲压成型时，形成于钛基材等金属基材的碳层的碳有时成为粒子或小片而从碳层脱离。若该脱离后的碳附着于冲压的成型模并堆积于成型模的成型面或附着于下一成型前的隔板原材，则存在产生隔板的成型不良的担忧。

发明内容

本发明是鉴于这样的点而完成的，提供能够防止冲压成型时形成于金属基材的表面的碳层的碳的脱离、抑制冲压成型引起的成型不良的燃料电池用隔板的制造方法以及该隔板原材。

为了解决上述课题，本发明所涉及的燃料电池用隔板的制造方法是形成有供向燃料电池供给的燃料气体或氧化剂气体流动的气体流路的燃料电池用隔板的制造方法，其特征在于，包括如下工序：准备具有金属基材、包覆于上述金属基材的碳层以及包覆于上述碳层的树脂层的平板状的隔板原材的工序；将准备好的上述隔板原材以形成上述气体流路的方式冲压成型为上述隔板的形状的工序；以及从冲压成型后的隔板除去上述树脂层的工序。

根据本发明，在隔板原材的碳层包覆有树脂层，因而即便冲压成型时在碳层产生裂缝，借助该树脂层，碳不会成为粒子或小片而从碳层脱落。因此，碳层的碳不会附着于冲压的成型模。这样的结果是，能够抑制因出自碳层的碳的附着引起的隔板的成型不良。并且，不需要为了抑制碳层的碳附着于成型模而将过量的加工油涂覆于成型模的表面。因此，不会因过量的加工油而阻碍隔板的成型，因而也不会产生隔板的成型精度的降低。

这里，准备的隔板原材的碳层以及金属基材只要是碳层在金属基材的表面具有紧贴性且它们具有导电性的结构即可，其材料不特别限定，碳层的形成方法也不特别限定。然而，作为更优选的形态，在上述进行准备的工序中，包括如下工序：作为上述金属基材而准备由钛或钛合金构成的钛基材，并在上述钛基材涂覆碳黑形成碳黑层的工序；和通过对于形成有上述碳黑层的钛基材进行热处理来使钛原子从上述钛基材的表面向上述碳黑层扩散，从而作为上述碳层的一部分而在钛基材的表面形成由碳黑层的碳黑与保持上述碳黑的氧化钛构成的混合层的工序。