【手続補正書】
【提出日】平成15年4月7日(2003.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学電池集成体の製造方法であって、前記電池の作動を通して化学的環境に曝される少なくとも１つの構成部品がステンレス鋼の構成部品を含み、前記方法は、前記集成体に組み込まれる前に、前記ステンレス鋼の表面を、この表面に関連する界面抵抗が処理の前に示される界面抵抗と比較して少なくとも５％の割合で減少する条件の下で、電解質と接触させながら電流で処理し、そしてこのように処理されたステンレス鋼の構成部品を電気化学集成体又は燃料電池スタックに組み込む、ことを含む。
【請求項２】
前記処理は、このような処理の前に示される鉄対クロムの比と比較して前記ステンレス鋼の表面領域内のクロムに対する鉄の含量の比を低減させるのに有効である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ステンレス鋼の表面が少なくとも前記処理の過半部分を通じて曝される電流密度は、実質的に一定である、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ステンレス鋼はオーステナイト鋼である、請求項１〜３いずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記基板は３００シリーズステンレス鋼を含む、請求項１〜３いずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記基板は３１６ステンレス鋼を含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記基板は３１６Ｌステンレス鋼を含む、請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記電解質は硫酸、塩酸、硝酸、クロム酸、シュウ酸及びリン酸を含む群から選ばれる少なくとも１つの酸を含む、請求項１〜７いずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記酸は硫酸を含む、請求項１〜８いずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記ステンレス鋼の界面抵抗は前記処理の前に示される界面抵抗と比較して少なくとも１５％の割合で減少する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記ステンレス鋼の界面抵抗は前記処理の前に示される界面抵抗と比較して少なくとも２５％の割合で減少する、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記ステンレス鋼の界面抵抗は前記処理の前に示される界面抵抗と比較して少なくとも４０％の割合で減少する、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記ステンレス鋼の処理表面は、前記処理の後に、そして電気化学電池集成体又はスタックに組み込まれる前に、導電率促進物質で被覆される、請求項１〜１２いずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記ステンレス鋼の処理表面は、窒化チタン、窒化クロム又は電気触媒的に活性な物質で被覆される、請求項１〜１２いずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記ステンレス鋼の２又はそれ以上の表面がそのように処理される、請求項１〜１４いずれかに記載の方法。
【請求項１６】
同じ処理が前記ステンレス鋼のそれぞれの主面に加えられる、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記ステンレス鋼の１つの表面に加えられた処理は前記ステンレス鋼の１又はそれ以上の別の表面に加えられた処理と異なる、請求項１５又は１６記載の方法。
【請求項１８】
前記電池集成体は前述のように処理された２又はそれ以上のステンレス鋼の構成部品を含む、請求項１〜１７いずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記集成体は、二極性プレート、分離プレート、フローフィールドプレート及び／又は電流捕集プレートを含み、これらの少なくとも１つは前述のように処理されたステンレス鋼プレートを含む、請求項１〜１８いずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記処理は約１〜約１００ｍＡ.ｃｍ-2の範囲の電流密度を用いて実施される、請求項１〜１９いずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記処理は少なくとも約２０ｍＡ.ｃｍ-2の電流密度を用いて実施される、請求項１〜２０いずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記処理は約５０ｍＡ.ｃｍ-2以下の電流密度を用いて実施される、請求項１〜２１いずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記処理は０.５〜１８０分間の時間間隔で実施される、請求項１〜２２いずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記処理は少なくとも約１分間、好ましくは少なくとも約２分間の時間間隔で実施される、請求項１〜２３いずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記処理は約６０分間以下、例えば約１０分以下の時間間隔で実施される、請求項１〜２４いずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記処理は約３〜約７分間の時間間隔で実施される、請求項１〜２５いずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記処理は、前記ステンレス鋼がシート形状である間に実施され、そしてこの処理されたシートは実質的に分割されて、１又はそれ以上の電気化学電池集成体に組み込まれる多数のプレートを形成する、請求項１〜２６いずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記ステンレス鋼は最初はシート形状であり、そしてこのシートは、前記処理が前記分割されたプレートに適用される前に、多数のプレートに分割される、請求項１〜２７いずれかに記載の方法。
【請求項２９】
プレートに分割される前に、流体流の通路が前記シート中に形成される、請求項２７又は２８記載の方法。
【請求項３０】
電気化学電池集成体又は燃料電池スタックの製造方法であって、前記電池の作動を通して化学的環境に曝される少なくとも１つのプレートがオーステナイトステンレス鋼のプレートを含み、前記方法は、前記集成体又はスタックに組み込まれる前に、前記ステンレス鋼の表面を、このステンレス鋼の表面に関連する界面抵抗を減少させ、そして前記ステンレス鋼表面におけるクロムの含量に対する鉄の含量の比を低減させる条件の下で硫酸含有電解質と接触させながら、約２０ｍＡ.ｃｍ-2〜約１００ｍＡ.ｃｍ-2の範囲の電流密度を有する電流を用いて約１〜約１０分の時間間隔で、請求項１の方法に従って処理することを含み、その後、前記ステンレス鋼はプレートの形状で前記電池集成体又は燃料電池スタックに組み込まれる。
【請求項３１】
処理の前に、前記ステンレス鋼表面におけるクロム含量は前記鉄含量未満であり、処理の後に、前記ステンレス鋼表面におけるクロム含量は前記鉄含量を越える、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
請求項１〜３１いずれかに記載の方法によって製造された電気化学電池集成体。
【請求項３３】
請求項１〜３１いずれかに記載の方法によって製造された燃料電池集成体。
【請求項３４】
ＰＥＭ燃料電池、アルカリ燃料電池、リン酸燃料電池、直接メタノール燃料電池、溶融炭酸塩燃料電池又は固体酸化物燃料電池である、請求項３３記載の燃料電池集成体。
【請求項３５】
二極性プレート、分離プレート、フローフィールドプレート及び／又は電流捕集プレートを含む電気化学電池であって、これらのプレートの少なくとも１つは、請求項１〜２９いずれかに記載の方法に従う処理により減少した界面抵抗を有するステンレス鋼からなる陽極処理されたプレートにより構成される。
【請求項３６】
流体流の通路が形成された燃料電池プレートであって、このプレートはステンレス鋼を含み、このステンレス鋼は、前記燃料電池に組み込まれる前に、請求項１〜２９いずれかに記載の方法により処理される。
【請求項３７】
燃料電池スタックであって、
ａ）それぞれの燃料電池ユニットが、燃料電池をアノード液及びカソード液の室に分離する陽子交換膜を含有し、そしてその両側にアノード及びカソードを備える複数の燃料電池ユニット、
ｂ）隣接する電池ユニットの間に設けられた分離プレート、フローフィールドプレート又は二極性プレート、
ｃ）前記スタックの各端部の１つに位置する一対のプレートを含む電流捕集手段、
ｄ）燃料を前記スタックのアノード液室に供給する手段、及び
ｅ）酸素含有ガスを前記スタックのカソード液室に供給する手段、
を含み、
前記プレートの少なくとも１つはステンレス鋼プレートであって、その表面は、プレートを前記スタックに組み込む前に、請求項１〜２９いずれかに記載の方法により処理される。
【請求項３８】
電気化学電池集成体又は燃料電池スタックに組み込まれるステンレス鋼の構成部品を製造する方法であって、前記電池の作動を通して化学的環境に曝される少なくとも１つのステンレス鋼の構成部品の表面を、前記集成体又はスタックに組み込まれる前に、前記ステンレス鋼表面に関連する界面抵抗を減少させる条件の下で電解質と接触させながら電流で処理し、この処理された構成部品の表面を導電性物質で被覆し、そして前記処理されたステンレス鋼構成部品を電気化学集成体又は燃料電池スタックに組み込むことを含む。
【請求項３９】
電気化学電池集成体又は燃料電池スタックに組み込まれるステンレス鋼の構成部品を製造する方法であって、前記電池の作動を通して化学的環境に曝される少なくとも１つのステンレス鋼の構成部品の表面を、前記集成体又はスタックに組み込まれる前に、前記ステンレス鋼表面に関連する界面抵抗を減少させる条件の下で電解質と接触させながら電流で処理し、この処理された表面を窒化チタン又は窒化クロム又は電気触媒的に活性な物質で被覆し、そして前記処理されたステンレス鋼構成部品を電気化学集成体又は燃料電池スタックに組み込むことを含む。
【請求項４０】
前記処理された表面は、１又はそれ以上の白金族金属又はその酸化物、セリウム又はその酸化物、ルテニウム又はその酸化物、酸化ルテニウム及び非貴金属酸化物、ＲｕＯ2とＴｉＯ2、ＳｎＯ2、ＩｒＯ2、ＰｔＯ、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＰｄＯ、ＣｅＯ2、Ｃｏ3Ｏ4の少なくとも１つとの混合物、を含む群から選択された電気触媒的に活性な物質で被覆される、請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
電池の作動を通して化学的環境に曝されるステンレス鋼の構成部品が組み込まれた電気化学集成体又は燃料電池スタックであって、前記構成部品は請求項３８〜４０いずれかに記載の方法によって製造される。