燃料电池组的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及燃料电池组。
【背景技术】
[0002]固体高分子型燃料电池(PEMFC)由将膜电极接合体(MEA:Membrane-ElectrodeAssembly)和分隔件层叠而成的部件构成。MEA包括:由离子交换膜构成的电解质膜；由配置于该电解质膜的一面的催化剂层构成的电极(阳极、燃料极)；以及由配置于电解质膜的另一面的催化剂层构成的电极(阴极、空气极)。
[0003]分隔件在发电区域中具有用于向阳极供给燃料气体(氢)的燃料气体流路、用于向阴极供给氧化气体(氧，通常是空气)的氧化气体流路、以及用于流通制冷剂的制冷剂流路。分隔件在非发电区域中具有燃料气体歧管、氧化气体歧管、制冷剂歧管。
[0004]将上述MEA和分隔件重叠而构成电池模块，将电池模块层叠而形成电池层叠体，在电池层叠体的电池层叠方向两端配置端子、端板等，将两端的端板在电池层叠体的外侧紧固到沿电池层叠方向延伸的紧固部件(例如，张力板、张力螺栓等将)而构成燃料电池组。
[0005]在固体高分子型燃料电池中，在阳极侧，进行使氢成为氢离子和电子的反应，氢离子在电解质膜中向阴极侧移动，在阴极侧，进行由氧、氢离子以及电子(由相邻的MEA的阳极生成的电子经过分隔件，或者由电池层叠体一端的单电池的阳极产生的电子经过外部电路向电池层叠体另一端的单电池的阴极移动)生成水的反应。
[0006]阳极侧:H2—2H ++2e
[0007]阴极侧:2H++2e+(1/2) O2-H2O
[0008]在分隔件是金属制的情况下，在高电位侧(+侧)的数个单电池的制冷剂歧管中发生腐蚀。可推定这是因为:在层叠的电池的制冷剂歧管中，例如，在SUS系的情况下，在+极侧，Fe离子析出，在一极侧，产生OH离子，而生成Fe(0H)2(参照图7)。另外，腐蚀的产生量由腐蚀电流表示，而推定在高电位侧产生腐蚀(参照图8)。当腐蚀进行时，电池的密封可靠性下降。另外，由于制冷剂的高导电率化，导致在电池组内有可能发生电解，因此是危险的。另外，在反应气体歧管(燃料气体歧管、氧化气体歧管)中，与在制冷剂歧管中发生腐蚀相同，也有可能以相同的机理发生腐蚀。
[0009]为了解决这样的分隔件的腐蚀的问题，已知设有牺牲部件的燃料电池组(例如，下述专利文献I)。在下述专利文献I中，公开了通过在分隔件和正极端子之间配置使用比分隔件低廉的材料的牺牲部件来抑制分隔件的腐蚀的燃料电池组。
[0010]【现有技术文献】
[0011]【专利文献】
[0012]专利文献1:日本特开2007 - 087766号公报
【发明内容】
[0013]本发明所要解决的问题
[0014]然而，上述专利文献I中记载的燃料电池组存在以下问题。即，由于对配置在分隔件和正极端子之间的牺牲部件使用比分隔件低廉的材料，因此牺牲部件的腐蚀容易推进，进而有可能在分隔件中发生腐蚀。
[0015]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能够抑制在分隔件发生腐蚀的燃料电池组。
[0016]用于解决问题的手段
[0017]为了解决上述课题，本发明涉及的燃料电池组在层叠多个单电池而成的电池层叠体的两端配置端子而构成，所述单电池具备膜电极接合体和夹持该膜电极接合体的分隔件，其中，所述燃料电池组具有防锈板，所述防锈板配置在所述电池层叠体的高电位侧的所述分隔件与所述端子之间，在表面具有比所述分隔件贵重的材料。
[0018]在本发明涉及的燃料电池组中，具备配置在电池层叠体的高电位侧的分隔件与端子之间并在表面具有比分隔件贵重的材料的防锈板。通过这样在防锈板的表面使用贵重的材料，能够抑制流经防锈板的腐蚀电流，能够抑制防锈板的腐蚀的推进。其结果，能够抑制在分隔件中发生腐蚀，能够抑制由部件的腐蚀引起的泄漏等不良情况的发生。
[0019]另外，在本发明涉及的燃料电池组中，优选，所述贵重的材料具有导电性和耐腐蚀性。
[0020]另外，在本发明涉及的燃料电池组中，优选，所述贵重的材料包含金、氧化铱、氧化钯以及氧化钌中的至少任一种材料。
[0021]另外，在本发明涉及的燃料电池组中，优选，所述防锈板的材料包含钛。
[0022]另外，在本发明涉及的燃料电池组中，优选，所述分隔件的材料包含钛。
[0023]另外，在本发明涉及的燃料电池组中，优选，所述防锈板被设置成与所述电池层叠体中的高电位侧的部位导通。
[0024]另外，在本发明涉及的燃料电池组中，优选，所述防锈板被设置成与在所述电池层叠体内流动的制冷剂接触。
[0025]另外，本发明涉及的燃料电池用防锈板适用于燃料电池组，所述燃料电池组具备层叠多个单电池而成的电池层叠体和配置在所述电池层叠体的两端的端子，所述单电池具备膜电极接合体和夹持该膜电极接合体的分隔件，所述燃料电池用防锈板配置在所述电池层叠体的高电位侧的所述分隔件与所述端子之间，其中，所述燃料电池用防锈板在表面具有比所述分隔件贵重的材料。
[0026]发明效果
[0027]根据本发明，能够提供能够抑制在分隔件发生腐蚀的燃料电池组。
【附图说明】
[0028]图1是用于说明本发明的实施方式涉及的燃料电池组的立体分解图。
[0029]图2是图1所示的燃料电池组的局部剖视图。
[0030]图3是用于对腐蚀电流进行说明的图。
[0031]图4是表示腐蚀电流的减少结果的图。
[0032]图5是表示燃料电池组的概略结构的侧视图。
[0033]图6是燃料电池组的电池的俯视图。
[0034]图7是表示在分隔件为金属制的情况下在高电位侧的数个电池的制冷剂歧管发生腐蚀的原因(推定)的剖视图。
[0035]图8是表示以往的燃料电池组的、腐蚀电流一分隔件位置号的关联的图。此外，图中的a.u.是单位为“任意的值”的意思。
【具体实施方式】
[0036]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。本发明通过以下的优选实施方式进行说明，能够在不脱离本发明的范围的情况下，通过多种方法进行变更，并且能够利用本实施方式以外的其他实施方式。因此，本发明的范围内的所有的变更都被包含在权利要求书中。
[0037](第一实施方式)
[0038]首先，对本发明的第一实施方式的具备燃料电池用防锈板的燃料电池组进行说明。图1是用于说明燃料电池组的立体分解图。图2是图1所示的燃料电池组的局部剖视图。
[0039]如图1所示，燃料电池组I具备电池层叠体10、端子20以及防锈板40。此外，在图1的例子中，为了便于说明，仅示出了燃料电池组I中的电池层叠体10、端子20、防锈板40，将其他的部件省略。
[0040]端子20是配置在电池层叠体10的电池层叠方向两端并由正极端子20a和负极端子20b构成的金属制部件。
[0041]电池层叠体10通过层叠多个包含图2所示的MEA (膜电极接合体)和夹持该MEA的分隔件18的电池模块19(参照图5)而成。如图5所示，在层叠电池模块19(在单个电池模块的情况下，电池9 (单电池)与电池模块19相同)而成的电池层叠体的电池层叠方向两端，除配置由正极端子20a和负极端子20b构成的金属制的端子20以外，还配置绝缘体21、端板22，并将两端的端板22在电池层叠体的外侧通过螺栓/螺母25固定到沿电池层叠方向延伸的紧固部件(例如，张力板24)，而构成燃料电池组。通过设置于一端的端板的调整螺钉经由设置在层叠体的内侧的弹簧对电池层叠体施加电池层叠方向的紧固载荷。
[0042]如图2所示，MEA(膜电极接合体)包括:由离子交换膜构成的电解质膜11 ;由配置于该电解质膜11的一面的催化剂层构成的电极(阳极、燃料极)14 ;以及由配置于电解质膜11的另一面的催化剂层构成的电极(阴极、空气极)17。
[0043]分隔件18如图2所示，由金属分隔件(金属板)18a和树脂框架18b的组合构成。金属分隔件18a的材料是SUS (Fe、Cr、Ni)、Ti等。金属分隔件18a被钝化膜覆盖。金属分隔件18a与端子20电导通。此