CN107210455B - 固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板 - Google Patents

Abstract

一种固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板，具备不锈钢制的基体和基体表面的Sn合金层被膜，且Sn合金层被膜具有10个/cm²以上的微裂纹。

Description

固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板

技术领域

本发明涉及一种耐腐蚀性和密合性优异的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板。

背景技术

近年来，从地球环境保护的观点考虑，一直在进行发电效率优异、不排出CO₂的燃料电池的开发。这里，燃料电池通过电化学反应由H₂和O₂产生电力。另外，燃料电池的基本结构是像三明治这样的结构，由电解质膜(离子交换膜)、2个电极(燃料极和空气极)、O₂(空气)与H₂的扩散层以及2个隔离件构成。

而且，根据使用的电解质膜的种类而分类成磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池、固体氧化物型燃料电池、碱性燃料电池和固体高分子型燃料电池(PEFC；质子交换膜燃料电池或聚合物电介质燃料电池，proton-exchange membrane fuel cell或polymerelectrolyte fuel cell)，分别进行开发。

这些燃料电池中，固体高分子型燃料电池与其它燃料电池相比，具有如下优点：

(a)发电温度为80℃左右，能够以格外低的温度进行发电；

(b)能够实现燃料电池主体的轻量化、小型化；

(c)能够在短时间内启动，燃料效率、输出密度高；等。

因此，固体高分子型燃料电池被期待作为电动汽车的搭载用电源、家庭用或业务用固定型发电机和便携用小型发电机的应用。

固体高分子型燃料电池隔着高分子膜由H₂和O₂来获取电。即，如图1所示，由气体扩散层2、3(例如碳纸等)和隔离件4、5夹住膜-电极接合体1，使其成为单一的构成要素(所谓的单电池)。然后，使隔离件4与隔离件5之间产生电动势。

应予说明，上述的膜-电极接合体1被称为MEA(膜电极组件，Membrane-ElectrodeAssembly)，是使高分子膜与在该膜的表面和背面担载有铂系催化剂的炭黑等电极材料一体化而成的，厚度为几十μm～几百μm。另外，气体扩散层2、3与膜-电极接合体1一体化的情况也很多。

另外，在将固体高分子型燃料电池供于实用的情况下，一般将几十～几百个如上所述的单电池串联连接而构成燃料电池堆进行使用。

在此，对于隔离件4、5，除作为(a)隔开单电池间的隔壁的作用以外，还要求作为(b)输送产生的电子的导电体；(c)供O₂(空气)和H₂流通的空气流路6、氢流路7；(d)排出生成的水、气体的排出路(兼具空气流路6、氢流路7)的功能。因此，隔离件4、5需要优异的耐久性、导电性。

这里，关于上述耐久性，作为电动汽车的搭载用电源使用时，假定约为5000小时。另外，作为家庭用固定型发电机等使用时，假定约为40000小时。因此，对隔离件要求可耐受长时间发电的耐腐蚀性。其理由是因为如果受到腐蚀而使金属离子溶出，则高分子膜(电解质膜)的质子传导性降低。

另外，关于上述导电性，希望隔离件与气体扩散层的接触电阻尽量低。其理由是因为如果隔离件与气体扩散层的接触电阻增大，则固体高分子型燃料电池的发电效率降低。换句话说，隔离件与气体扩散层的接触电阻越小，发电特性越优异。

到目前为止，使用石墨作为隔离件的固体高分子型燃料电池已经实用化。该由石墨构成的隔离件具有接触电阻较低、而且不腐蚀的优点。然而，石墨制的隔离件容易受到冲击而破损，因此具有不仅难以小型化而且用于形成空气流路、氢流路的加工成本高的缺点。由石墨构成的隔离件具有的这些缺点成为妨碍固体高分子型燃料电池普及的原因。

因此，作为隔离件的材料，正在进行应用金属材料来代替石墨的尝试。特别是，从提高耐久性的观点考虑，面向以不锈钢或钛、钛合金等为材料的隔离件的实用化，正在进行各种研究。

例如，在专利文献1中公开了使用容易形成不锈钢或钛合金等的钝态被膜的金属作为隔离件的技术。然而，钝态被膜的形成导致接触电阻的上升，从而导致发电效率降低。因此，这些金属材料被指出与石墨材料相比接触电阻大而且耐腐蚀性差等应该改善的问题点。

在专利文献2中公开了通过对奥氏体系钢板(SUS304)等的金属隔离件的表面实施镀金来减小接触电阻、确保高输出的技术。然而，为薄镀金时难以防止针孔的产生，相反地为厚镀金时残留成本问题。

作为解决上述问题的方法，发明人等以前在专利文献3中提出了“在金属制基体的表面具有由Sn合金层构成的被膜并在该被膜中含有导电性粒子的固体高分子型燃料电池的隔离件用金属板”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-180883号公报

专利文献2：日本特开平10-228914号公报

专利文献3：日本特开2012-178324号公报

发明内容

能够通过上述专利文献3中记载的固体高分子型燃料电池的隔离件用金属板的开发来提高在固体高分子型燃料电池的隔离件的使用环境下的耐腐蚀性。

然而，明确了在金属基体上形成由Sn合金层构成的被膜(以下，也称为Sn合金层被膜)时，在制造金属基体时或将金属基体成型为所希望的形状时产生的瑕疵、表面粗糙等表面缺陷成为原因，有时在金属基体表面不形成健全的Sn合金层被膜，Sn合金层被膜产生缺陷。这样，如果Sn合金层被膜产生缺陷而使金属基体、特别是不锈钢基体露出，则在燃料电池隔离件使用环境下发生氯化物离子从外部环境的混入时，基体露出部优先被腐蚀，基体可能出现蚀孔。

本发明是鉴于上述现状而开发的，目的在于提供一种在固体高分子型燃料电池的隔离件使用环境下即便发生氯化物离子从外部环境等的混入时也能够防止因局部腐蚀所致的不锈钢基体的蚀孔、得到优异的耐腐蚀性的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板。

发明人等为了解决上述课题而使用不锈钢作为固体高分子型燃料电池用隔离件的材料，对Sn合金层被膜的缺陷部和燃料电池隔离件使用环境下的Sn合金层被膜缺陷部的腐蚀行为，进行了深入研究。

其结果，得到以下见解。

(1)首先，发明人等对在燃料电池隔离件使用环境下发生氯化物离子从外部环境的混入时的腐蚀行为进行了调查。其结果，发现发生氯化物离子的混入、特别是成为容易引起pH降低或氯化物离子浓缩的环境时，如果Sn合金层被膜存在缺陷，不锈钢基体存在露出部，则基体露出部优先被腐蚀，基体可能出现蚀孔。

(2)因此接下来，发明人等对在上述环境下发生基体出现蚀孔那样的局部腐蚀的重要因素进行了详细研究。其结果，发明人等想到是因为在上述环境下不锈钢基体比Sn合金层被膜更容易被腐蚀，所以与Sn合金层被膜部相比腐蚀电流容易在不锈钢基体露出部集中，导致基体出现蚀孔。

(3)因此，发明人等尝试分散腐蚀电流来防止腐蚀电流向不锈钢基体露出部的集中，对于对此有效的方法进一步反复研究。

其结果，得到以下见解：通过有意地对Sn合金层被膜赋予10个/cm²以上的微裂纹，从而抑制局部的不锈钢基体露出部的腐蚀，由此，能够有效地防止不锈钢基体出现蚀孔。

(4)对于其理由，发明人等考虑如下。即，通过对Sn合金层被膜赋予10个/cm²以上的微裂纹，从而在由不锈钢基体的表面缺陷等引起的Sn合金层被膜的缺陷部、即不锈钢基体露出部优先流过的腐蚀电流也被微裂纹同样地分散。其结果，有效地抑制不锈钢基体露出部的局部腐蚀，能够有效地防止不锈钢基体出现蚀孔。

本发明是基于上述见解、进一步加以研究而最终完成的。

即，本发明的要旨构成如下。

1.一种固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板，具备不锈钢制的基体和该基体表面的Sn合金层被膜，

该Sn合金层被膜具有10个/cm²以上的微裂纹。

2.根据上述1所述的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板，其中，上述Sn合金层被膜含有选自Ni和Fe中的至少一种元素。

3.根据上述1或2所述的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板，其中，上述Sn合金层被膜含有Ni₃Sn₂。

4.根据上述1～3中任一项所述的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板，其中，在上述Sn合金被膜与上述不锈钢制的基体之间具有触击电镀层。

5.根据上述1～4中任一项所述的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板，其中，在上述Sn合金层被膜的表面具有含有Sn的氧化物层。

根据本发明，能够得到一种在固体高分子型燃料电池的隔离件使用环境下即便发生氯化物离子从外部环境等的混入时也能够防止因局部腐蚀所致的不锈钢基体的蚀孔的、耐腐蚀性优异的燃料电池用隔离件。

而且，通过应用这样的燃料电池用隔离件，能够以低成本得到耐久性优异的固体高分子型燃料电池。

附图说明

图1是表示燃料电池的基本结构的示意图。

具体实施方式

以下，对本发明进行具体说明。

(1)作为基体使用的不锈钢

在本发明的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板中，对作为基体使用的不锈钢没有特别限制，但耐腐蚀性优异的不锈钢板(铁素体系不锈钢板、奥氏体系不锈钢板、双相不锈钢板)格外有利地适合。

例如，可以适当地使用SUS447J1(Cr：30质量％，Mo:2质量％)、SUS445J1(Cr：22质量％，Mo:1质量％)、SUS443J1(Cr：21质量％)、SUS439(Cr：18质量％)、SUS316L(Cr:18质量％，Ni:12质量％，Mo:2质量％)等。

另外，如果鉴于燃料电池堆时的搭载空间、重量，则隔离件用不锈钢板的板厚优选为0.03～0.3mm的范围。如果隔离件用不锈钢板的板厚小于0.03mm，则不锈钢板的生产效率降低。另一方面，如果超过0.3mm，则燃料电池堆时的搭载空间、重量增加。更优选为0.03～0.1mm的范围。

(2)Sn合金层被膜

作为被覆在上述基体表面的Sn合金层被膜，优选使用含有在固体高分子型燃料电池用的隔离件的使用环境(pH：3(硫酸环境)，使用温度：80℃)下耐腐蚀性优异的Ni或Fe的Sn合金。优选为Ni₃Sn₂、Ni₃Sn₄、FeSn或FeSn₂。特别优选为金属间化合物的Ni₃Sn₂。

这里，认为在固体高分子型燃料电池用的隔离件的使用环境下如上所述的Sn合金的耐腐蚀性优异的理由如下。

即，因为与金属Sn单质中的Sn-Sn键相比，Sn合金中的键、例如Sn-Ni或Sn-Fe键取得更稳定的键合状态，所以耐腐蚀性提高。认为特别是Ni₃Sn₂在根据Ni-Sn的二元合金状态图所形成的温度为790℃以上的高温区域，Sn-Ni键非常稳定，因此得到优异的耐腐蚀性。

另外，如果考虑燃料电池堆时的搭载空间、重量，则Sn合金层被膜的膜厚优选为5μm以下。然而，如果Sn合金层被膜的膜厚小于0.1μm，则镀覆缺陷增加而耐腐蚀性容易劣化。因此，Sn合金层被膜的膜厚优选为0.1μm以上。更优选为0.5～3μm的范围。

应予说明，为了在不锈钢基体的表面形成上述Sn合金层被膜，优选利用镀覆法，此时，可以利用以往公知的镀覆方法，在调整为规定组成的镀浴中浸渍基体，实施电镀。另外，也可以在利用电解处理等除去基体表面的钝态被膜后形成Sn合金层被膜。

(3)微裂纹结构

在本发明的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板中不可缺少的是在上述Sn合金层被膜形成10个/cm²以上的微裂纹。由此，即便在Sn合金层被膜产生缺陷而使不锈钢基体露出、进而变为容易引起局部的pH降低、氯化物离子浓缩的环境时，能够使腐蚀电流分散于微裂纹，有效地抑制腐蚀电流的集中。其结果，能够有效地防止不锈钢基体的蚀孔。

在此，为了通过有效地抑制腐蚀电流的集中而有效地防止不锈钢基体的蚀孔，需要在Sn合金层被膜形成10个/cm²以上的微裂纹。优选为100个/cm²以上，进一步优选为1000个/cm²以上。另一方面，如果Sn合金层被膜的微裂纹超过10000个/cm²，则Sn合金层被膜容易从基体剥离而耐腐蚀性可能劣化。因此，Sn合金层被膜的微裂纹优选为10000个/cm²以下。更优选为8000个/cm²以下。

另外，这里所说的微裂纹定义成裂纹宽度为Sn合金层被膜的厚度的0.1倍以上且10μm以下的裂纹。

这里，如果裂纹宽度小于Sn合金层被膜的厚度的0.1倍，则该微裂纹无法到达底部，无法分散腐蚀电流。另外，如果大量存在超过10μm的裂纹宽度的裂纹，则Sn合金层被膜变得容易从基体剥离。应予说明，裂纹长度没有特别限定，但通常为1～500μm左右。

另外，上述微裂纹的裂纹宽度例如可以使用扫描式电子显微镜(SEM)以5000倍观察Sn合金层被膜的表面，测定观察到的微裂纹的裂纹宽度(开口宽度)而求出。另外，裂纹长度可以通过对连接同样观察到的微裂纹的裂纹端部间的线段的长度(裂纹端部间的直线的长度)进行测定而求出。应予说明，即便有分支的形状或裂纹彼此结合的形状，只要连在一起，就视为一个微裂纹，这样的微裂纹的裂纹长度设为连接裂纹端部间的线段中长度最大的线段的长度。

此外，作为在Sn合金层被膜形成上述微裂纹的方法，可举出使用应力高的触击电镀作为底部处理的方法、在镀覆后利用矫平机或平整机等压下的方法、或者利用弯曲加工来施加形变的方法等。

应予说明，微裂纹的形成条件需要根据不锈钢基体的材质或厚度、Sn合金层被膜的厚度等而进行各种调整。例如，在使用波形加工机对板厚0.05mm的不锈钢基体(SUS447J1)赋予邻接的凸部和凹部的高度为1.0mm、凸部间的距离为2.5mm的波形状并在表面设置1～2μm的厚度的Sn合金层被膜的不锈钢板的情况下，通过以0.5～10MPa(更优选为1～5MPa)的负载压下，能够在Sn合金层被膜形成适当的微裂纹。

(4)触击电镀层

另外，出于在不锈钢制的基体与Sn合金层被膜之间提高密合性的目的，可以设置触击电镀层。例如，可以按照公知的方法在设置Ni、Ni-P、Cu、Ag和Au等的触击电镀层之后形成Sn合金层被膜。另外，也可以在利用电解处理等除去基体表面的钝态被膜后形成触击电镀层。

这里，从兼得密合性和耐腐蚀性的观点考虑，触击电镀层的附着量优选为0.001～1g/m²的范围。更优选为0.003～0.5g/m²的范围，进一步优选为0.003～0.3g/m²的范围。

应予说明，只要是上述附着量的范围内，即便在设置这样的触击电镀层的情况下，也依然维持腐蚀电流向微裂纹分散的效果。

(5)含有Sn的氧化物层

另外，在本发明的隔离件用不锈钢板中可以用含有Sn的氧化物层来被覆上述Sn合金层被膜的表面。由此，能够进一步提高在隔离件的使用环境下长时间使用时的Sn合金层被膜的耐腐蚀性。

这里，在Sn合金层被膜的表面被覆的含有Sn的氧化物层并非在大气环境下形成的自然氧化被膜，而是指通过实施在酸性溶液中浸渍等处理而有意形成的氧化被膜。应予说明，自然氧化被膜的膜厚通常为2～3nm左右。

作为上述含有Sn的氧化物层的主成分，优选SnO₂。另外，其膜厚优选在5～50nm的范围。更优选为10～30nm的范围。该理由是因为如果含有Sn的氧化物层过厚，则会成为导电性降低的原因。另一方面，因为如果含有Sn的氧化物层过薄，则得不到隔离件的使用环境下的耐腐蚀性提高效果。

另外，为了形成上述含有Sn的氧化物层，可举出在过氧化氢、硝酸等具有氧化性的酸性水溶液中浸渍的方法、电化学上进行阳极电解处理的方法等。此外，还可举出物理气相沉积法(PVD法)、化学气相沉积法(CVD法)、涂布法等。

应予说明，含有Sn的氧化物层通常非常薄，为5～50nm左右，因此该含有Sn的氧化物层不会对微裂纹的效果、微裂纹的观察造成影响。

(6)其它

另外，为了提高作为隔离件要求特性之一的导电性，可以在对不锈钢制的基体的表面被覆Sn合金层被膜后或者隔着触击电镀层被覆Sn合金层被膜后，进一步在该Sn合金层被膜上被覆电阻低的导电层。例如，以减少接触电阻为目的，可以在上述Sn合金层被膜上或含有Sn的氧化物层上被覆金属层、导电性高分子层、含有导电性粒子的合金层或含有导电性粒子的高分子层。

实施例

固体高分子型燃料电池的隔离件因为在温度：80℃、pH：3左右的严酷环境下使用，进一步还存在氯化物离子从外部环境的混入，所以要求优异的耐腐蚀性。因此，鉴于该要求特性，对后述试样实施以下评价。

(1)耐腐蚀性(隔离件使用环境下的稳定性)的评价

不锈钢一般被施加的电位越高，越容易进行过钝态溶解，耐腐蚀性越容易劣化。另外，如果存在氯化物离子，则有可能产生孔蚀，出现贯通基体的孔。因此，对在隔离件使用环境下暴露于高电位且存在氯化物离子的环境中时的耐腐蚀性如下进行评价。

即，将试样浸渍在温度：80℃、pH：3、含有30ppm的氯化物离子的硫酸水溶液中，参比电极使用Ag/AgCl(饱和KCl)，在0.9V(vs.SHE)的电位保持20小时，目视观察经过20小时时对不锈钢基体的蚀孔。另外，测定经过20小时时的电流密度的值。然后，按照以下基准对耐腐蚀性进行评价。

◎(合格，特别优异)：不锈钢基体无蚀孔，经过20小时时的电流密度小于0.015μA/cm²

○(合格)：不锈钢基体无蚀孔，经过20小时时的电流密度为0.015μA/cm²以上且小于0.2μA/cm²

×(不合格)：不锈钢基体有蚀孔，和/或，经过20小时时的电流密度为0.2μA/cm²以上

实施例1

对板厚0.05mm的SUS447J1(Cr：30质量％，Mo:2质量％)、SUS445J1(Cr：22质量％，Mo:1质量％)或SUS316L(Cr:18质量％，Ni:12质量％，Mo:2质量％)进行邻接的凸部和凹部的高度为1.0mm、凸部与凹部的距离为2.5mm的波形状的波纹加工，制成不锈钢基体。该波纹加工在模拟一般的隔离件材料的形状的同时，还模拟不锈钢基体制造时或将不锈钢基体成型为所希望的形状时产生的瑕疵、表面粗糙等表面缺陷的生成。

使用如上所述得到的不锈钢基体，实施脱脂等适当的预处理后，在后述的镀浴组成和镀覆条件下，在不锈钢基体上形成成为表1中示出的平均膜厚的Sn合金层被膜，得到隔离件用不锈钢板。

另外，一部分试样在形成Sn合金层被膜前，以后述的镀浴组成和镀覆条件，在不锈钢基体上形成成为表1中示出的平均附着量的触击电镀层。

此外，一部分试样在形成Sn合金层被膜后，在温度：60℃、pH：2的硫酸水溶液中以电流密度为+0.5mA/cm²的方式通电5分钟，由此在上述Sn合金层被膜的表面形成含有Sn的氧化物层。

对这样得到的各种隔离件用不锈钢板以0.5～20MPa的负载施加压下作为微裂纹形成处理，从而形成微裂纹。这里，微裂纹形成处理在形成Sn合金层被膜后或形成含有Sn的氧化物层后进行。

另外，触击电镀层的附着量、Sn合金层被膜的平均膜厚和含有Sn的氧化物层的平均膜厚通过预先调查与镀覆时间或阳极电解时间的关系而分别进行控制。

这里，微裂纹的平均个数利用下述方法来测定。首先在不锈钢基体(厚度：0.05mm)的表面形成Sn合金层被膜，实施前述的微裂纹形成处理，将微裂纹形成处理后的试样切断成约20mW×20mmL。接下来，利用扫描式电子显微镜(SEM)以100～5000倍任意观察该切断的试样的Sn合金层被膜的表面，对观察到的微裂纹的个数进行计数，换算成每1cm²的微裂纹的个数。测定分别对从形成了Sn合金层被膜并实施了微裂纹形成处理的同一试样切断成上述形状的5个试样进行，将它们的平均值计为微裂纹的平均个数。应予说明，将宽度为Sn合金层被膜的厚度的0.1倍以上10μm以下且裂纹长度为1μm～500μm的裂纹作为微裂纹。另外，即便有分支的形状或裂纹彼此结合这样的形状，只要连接了就计为一个。

另外，触击电镀层的附着量利用下述方法进行测定。首先将在不锈钢基体(厚度：0.05mm)的表面形成了触击电镀层的试样切断成约50mmW×50mmL，用游标卡尺测定2边的长度，算出试样面积。接下来，在可溶解触击电镀层的溶液中(以下，使用公知的剥离液即可，在Ni、Ni-P触击电镀中为30％硝酸)将试样浸渍10分钟使触击电镀层溶解，利用ICP(电感耦合等离子体，Inductively Coupled Plasma)发射光谱仪对溶解于溶液中的触击电镀层构成元素进行定量，除以试样面积，由此算出镀层附着量(g/m²)。

此外，Sn合金层被膜的平均膜厚利用下述方法进行测定。首先将在基体(厚度：0.05mm)的表面形成了Sn合金层被膜的试样切断成约10mmW×15mmL。接着将试样埋入树脂中，研磨截面后，利用扫描式电子显微镜(SEM)进行观察，由此测定Sn合金层被膜的膜厚。应予说明，Sn合金层被膜的膜厚的测定分别对从形成了Sn合金层被膜的同一试样切断成上述形状的10个试样进行，将它们的平均值计为Sn合金层被膜的平均膜厚。

这里，Sn合金层被膜的组成通过在SEM观察时实施的能量色散型X射线光谱仪(EDX)和X射线衍射装置(XRD)进行鉴定。

另外，含有Sn的氧化物层的平均膜厚利用下述方法进行测定。首先在基体(厚度：0.05mm)的表面除触击电镀层和Sn合金层被膜以外、还利用聚焦离子束对形成了含有Sn的氧化物层的试样进行加工，由此制成截面观察用薄膜。接下来，利用透过电子显微镜(TEM)来观察制作的截面观察用薄膜，从而测定含有Sn的氧化物层的平均膜厚。应予说明，含有Sn的氧化物层的膜厚的测定是对制作的截面观察用薄膜的含有Sn的氧化物层的膜厚测定3点，将它们的平均值设为含有Sn的氧化物层的平均膜厚。

这里，氧化物层的组成通过在TEM观察时实施的能量色散型X射线光谱仪(EDX)和X射线光电子分光法(XPS)进行鉴定。

(触击电镀层的镀浴组成和镀覆条件)

＜Ni触击电镀＞

氯化镍：240g/L

盐酸：125ml/L

温度：50℃

电流密度：5A/dm²

＜Ni-P触击电镀＞

硫酸镍：1mol/L

氯化镍：0.1mol/L

硼酸：0.5mol/L

亚磷酸钠：0.05～5mol/L

温度：50℃

电流密度：5A/dm²

(Sn合金层被膜的镀浴组成和镀覆条件)

＜Ni₃Sn₂＞

氯化镍：0.15mol/L

氯化锡：0.15mol/L

焦磷酸钾：0.45mol/L

甘氨酸：0.15mol/L

温度：60℃

电流密度：1A/dm²

＜Ni₃Sn₄＞

氯化镍：0.15mol/L

氯化锡：0.30mol/L

焦磷酸钾：0.45mol/L

温度：60℃

电流密度：1A/dm²

＜FeSn＞

氯化铁：0.15mol/L

氯化锡：0.18mol/L

焦磷酸钾：0.45mol/L

温度：60℃

电流密度：1A/dm²

＜FeSn₂＞

氯化铁：0.15mol/L

氯化锡：0.36mol/L

焦磷酸钾：0.45mol/L

温度：60℃

电流密度：1A/dm²

应予说明，在本发明中，即便是上述所示的镀浴组成以外的组成，只要是能够形成所希望的镀层，就可以按照公知的镀覆方法。

将对像上述那样得到的各试样评价耐腐蚀性(隔离件使用环境下的稳定性)的结果整理示于表1。

[表1]

根据表1，明确以下事项。

(a)发明例的试样都在耐腐蚀性评价中经过20小时后基体也没出现蚀孔，即便在隔离件使用环境这样的高电位环境且含有氯化物离子的环境中长时间暴露时，也得到了良好的耐腐蚀性。

(b)比较例No.1和7的试样没有实施微裂纹形成处理，因此在耐腐蚀性评价中的经过20小时后发生基体蚀孔，得不到所希望的耐腐蚀性。

符号说明

1 膜-电极接合体

2、3 气体扩散层

4、5 隔离件

6 空气流路

7 氢流路

Claims (5)

1.一种固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板，具备不锈钢制的基体、该基体表面的Sn合金层被膜和在该Sn合金层被膜的表面含有Sn的氧化物层，

该Sn合金层被膜具有10个/cm²以上的微裂纹，该Sn合金层被膜的膜厚为0.1μm～5μm，

该含有Sn的氧化物层的膜厚为5nm～50nm。

2.根据权利要求1所述的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板，其中，所述Sn合金层被膜含有选自Ni和Fe中的至少一种元素。

3.根据权利要求1或2所述的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板，其中，所述Sn合金层被膜含有Ni₃Sn₂。

4.根据权利要求1或2所述的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板，其中，在所述Sn合金被膜与所述不锈钢制的基体之间具有触击电镀层。

5.根据权利要求3所述的固体高分子型燃料电池的隔离件用不锈钢板，其中，在所述Sn合金被膜与所述不锈钢制的基体之间具有触击电镀层。

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