JPH04101360A - 固体電解質型燃料電池の作製法 - Google Patents
固体電解質型燃料電池の作製法Info
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- JPH04101360A JPH04101360A JP2219295A JP21929590A JPH04101360A JP H04101360 A JPH04101360 A JP H04101360A JP 2219295 A JP2219295 A JP 2219295A JP 21929590 A JP21929590 A JP 21929590A JP H04101360 A JPH04101360 A JP H04101360A
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- H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
- H01M8/1246—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明１表 固体電解質型燃料電池の作製法に関Ｌ 特
に固体電解質、燃料極および空気極の作製法に関すム 従来の技術 固体電解質型燃料電池は 他の燃料電池に比べ液漏れ
液補充などの問題がなくメンテナンスフリーであるなど
の特徴を有していも また固体電解質型燃料電池（よ
固体電解質の特性に依存して２００℃以下で作動する低
温型タイプと、 １０００℃程度で作動する高温型タイ
プとがあ４ 高温型の燃料電池１戴 エネルギー変換効
率が高く、良質の排熱を利用することもでき、コジェネ
レーションシステムとして有望なエネルギー変換機であ
ム さらに無触孤 燃料ガスの多様性があるなど優れた
特徴を持っていも これら高温型燃料電池の固体電解質や燃料楓空気極（以
下単に電極と称する）ζ友 普通酸化物（セラミクス）
で構成されている。現在、これら酸化物の合成には 塗
布 溶鉱 テープキャスティング法 物理的あるいは化
学的膜成長法などの手法が一般的に用いられている。こ
れらの方法で作製された酸化物の強度や緻密度、そして
固体電解質、電極そのものの性能を向上させるた数 上
記手法に改良が加えられてい４ 例えば 溶射法では
通常の大気圧プラズマ溶射に換えて減圧溶射を行なった
り、またＣ、 Ｖ、 Ｄ、 法で（戴 試料にバ
イアス電圧を印加するＥ、 Ｖ、 Ｄ法などが用い
られていも また特にテープキャスティング法では 固
体電解質だけを一旦テーブ成蕉 焼結させ、その後電極
を作製する方式である。これらの手法は 電池の形状に
よっても変わってくる。つまり、現在考案されている電
池形状は大きく分けて３つあム 円筒旭 平板慇 モノ
リシック形である力ｔ 特にモノリシック形ζよ 複雑
な構造となるため特別な製造工程を必要とす４ また円
筒形では 通常基体管とよばれる構造材の表面または内
部に固体電解質や電極が形成されも 一方電池構成材料は 固体電解質にＹＳＺ（イツトリア
安定化ジルコニア）力（空気極の材料として、Ｌａ−Ｃ
ｏ系、 Ｌａ−Ｃｒ系、 Ｌａ−Ｍｎ系の酸化物 さら
に燃料極には セラミックス（ジルコニア）と金属（Ｎ
ｉ）を混合化したサーメットが一般に用いられていも 発明が解決しようとする課題 しかしながら前記固体電解質燃料電池の従来の製造法に
は次のような課題がある。つまりモノリシック形や円筒
形の形状のものは 製造工程も多くなり、円筒形で用い
られるＥ、 Ｖ、 Ｄ法などの気相膜成長法では
１本の電池を作製するのに３日から１週間の時間を要す
も 最も構造が簡単な平板形でＬ 固体電解質（焼結体
）を作製してか収 その両側に電極を片方づつ形成させ
ているので製造に時間を要し コスト的にも他の燃料電
池（燐酸瓢 溶融炭酸塩型）に比べて割高になっていも
本発明はこのような課題を解決するもので、作製が簡
便で、低コストで大面積のものを大量に生産できる固体
電解質型燃料電池の作製法を提供することを目的とすａ 課題を解決するための手段 本発明の固体電解質型燃料電池の作製法は上記課題を解
決するた数 固体電解質をテープキャスティング法で作
成し その上ζミ 電極を同様にテープキャスティング
法または物理的もしくは化学的に薄膜を形成させ固体電
解質と電極を一体化成形することを特徴とし また一体
化した後燃料極に還元ガス、 空気極に酸化剤ガスを供
給して固体電解質型燃料電池を組み上？云 その状態で
前記固体電解液型燃料電池を焼結させるもので、望まし
くは前記固体電解質をプロトン伝導体酸化物より構成す
るものであも 作用 この作製法により、本発明の固体電解質型燃料電池の作
製法は固体電解質をテープキャスティング法で作成し
その上へ 電極を同様にテープキャスティング法または
物理的もしくは化学的に薄膜を形成させ、固体電解質と
電極を一体化成形することと、また一体化した後に燃料
極に還元ガス、空気極に酸化剤ガスを供給して電池を組
み上Ｃデ、その状態で電池を焼結させることにより固体
電解質型燃料電池を作製するものであム 実施例 以下本発明の一実施例の固体電解質型燃料電池の作製法
について図面を基にして説明すも 本発明により作製し
た固体電解質型燃料電池の特性を検討した実施例を第１
図に示す。単電池の構成は一体化した燃料極１、固体電
解質２および空気極３からなるテープ状のもの（５ｃｍ
ｘ ５ ｃｍ）と、電流を取り出すＰｔリード線４と、
ガスを供給するアルミナ管５．多孔質支持板６とからな
っている。
に固体電解質、燃料極および空気極の作製法に関すム 従来の技術 固体電解質型燃料電池は 他の燃料電池に比べ液漏れ
液補充などの問題がなくメンテナンスフリーであるなど
の特徴を有していも また固体電解質型燃料電池（よ
固体電解質の特性に依存して２００℃以下で作動する低
温型タイプと、 １０００℃程度で作動する高温型タイ
プとがあ４ 高温型の燃料電池１戴 エネルギー変換効
率が高く、良質の排熱を利用することもでき、コジェネ
レーションシステムとして有望なエネルギー変換機であ
ム さらに無触孤 燃料ガスの多様性があるなど優れた
特徴を持っていも これら高温型燃料電池の固体電解質や燃料楓空気極（以
下単に電極と称する）ζ友 普通酸化物（セラミクス）
で構成されている。現在、これら酸化物の合成には 塗
布 溶鉱 テープキャスティング法 物理的あるいは化
学的膜成長法などの手法が一般的に用いられている。こ
れらの方法で作製された酸化物の強度や緻密度、そして
固体電解質、電極そのものの性能を向上させるた数 上
記手法に改良が加えられてい４ 例えば 溶射法では
通常の大気圧プラズマ溶射に換えて減圧溶射を行なった
り、またＣ、 Ｖ、 Ｄ、 法で（戴 試料にバ
イアス電圧を印加するＥ、 Ｖ、 Ｄ法などが用い
られていも また特にテープキャスティング法では 固
体電解質だけを一旦テーブ成蕉 焼結させ、その後電極
を作製する方式である。これらの手法は 電池の形状に
よっても変わってくる。つまり、現在考案されている電
池形状は大きく分けて３つあム 円筒旭 平板慇 モノ
リシック形である力ｔ 特にモノリシック形ζよ 複雑
な構造となるため特別な製造工程を必要とす４ また円
筒形では 通常基体管とよばれる構造材の表面または内
部に固体電解質や電極が形成されも 一方電池構成材料は 固体電解質にＹＳＺ（イツトリア
安定化ジルコニア）力（空気極の材料として、Ｌａ−Ｃ
ｏ系、 Ｌａ−Ｃｒ系、 Ｌａ−Ｍｎ系の酸化物 さら
に燃料極には セラミックス（ジルコニア）と金属（Ｎ
ｉ）を混合化したサーメットが一般に用いられていも 発明が解決しようとする課題 しかしながら前記固体電解質燃料電池の従来の製造法に
は次のような課題がある。つまりモノリシック形や円筒
形の形状のものは 製造工程も多くなり、円筒形で用い
られるＥ、 Ｖ、 Ｄ法などの気相膜成長法では
１本の電池を作製するのに３日から１週間の時間を要す
も 最も構造が簡単な平板形でＬ 固体電解質（焼結体
）を作製してか収 その両側に電極を片方づつ形成させ
ているので製造に時間を要し コスト的にも他の燃料電
池（燐酸瓢 溶融炭酸塩型）に比べて割高になっていも
本発明はこのような課題を解決するもので、作製が簡
便で、低コストで大面積のものを大量に生産できる固体
電解質型燃料電池の作製法を提供することを目的とすａ 課題を解決するための手段 本発明の固体電解質型燃料電池の作製法は上記課題を解
決するた数 固体電解質をテープキャスティング法で作
成し その上ζミ 電極を同様にテープキャスティング
法または物理的もしくは化学的に薄膜を形成させ固体電
解質と電極を一体化成形することを特徴とし また一体
化した後燃料極に還元ガス、 空気極に酸化剤ガスを供
給して固体電解質型燃料電池を組み上？云 その状態で
前記固体電解液型燃料電池を焼結させるもので、望まし
くは前記固体電解質をプロトン伝導体酸化物より構成す
るものであも 作用 この作製法により、本発明の固体電解質型燃料電池の作
製法は固体電解質をテープキャスティング法で作成し
その上へ 電極を同様にテープキャスティング法または
物理的もしくは化学的に薄膜を形成させ、固体電解質と
電極を一体化成形することと、また一体化した後に燃料
極に還元ガス、空気極に酸化剤ガスを供給して電池を組
み上Ｃデ、その状態で電池を焼結させることにより固体
電解質型燃料電池を作製するものであム 実施例 以下本発明の一実施例の固体電解質型燃料電池の作製法
について図面を基にして説明すも 本発明により作製し
た固体電解質型燃料電池の特性を検討した実施例を第１
図に示す。単電池の構成は一体化した燃料極１、固体電
解質２および空気極３からなるテープ状のもの（５ｃｍ
ｘ ５ ｃｍ）と、電流を取り出すＰｔリード線４と、
ガスを供給するアルミナ管５．多孔質支持板６とからな
っている。
燃料極ｌに燃料ガスとして水素ガス８０尾 炭酸ガス１
９販 水蒸気１％の組成の混合ガスを、空気極３に酸化
剤ガスとして空気を用（＼ それぞれのガス利を２００
ｃｃ／ｍｉｎ、 の流量で供給した Ｉ−Ｖ特性の測
定を、直流２端子法で行なっ九 （実施例１） 本実施例ζよ 固体電解質２をテープキャスティングに
より作製し その両側に燃料極１と空気極３をテープキ
ャスティングにより重ね合わせ一体化成形した電極電解
質板を固体電解質型燃料電池に用いた事例である。
９販 水蒸気１％の組成の混合ガスを、空気極３に酸化
剤ガスとして空気を用（＼ それぞれのガス利を２００
ｃｃ／ｍｉｎ、 の流量で供給した Ｉ−Ｖ特性の測
定を、直流２端子法で行なっ九 （実施例１） 本実施例ζよ 固体電解質２をテープキャスティングに
より作製し その両側に燃料極１と空気極３をテープキ
ャスティングにより重ね合わせ一体化成形した電極電解
質板を固体電解質型燃料電池に用いた事例である。
本実施例では プロトン伝導性固体電解質からなる固体
電解質２に５ｒＣｅｓ 、 ＊ ｍ Ｙ＠ 、 １０ｘ
（ｘは１〜３）を、また燃料極１としてＮｉサーメット
、空気極３としてＬａＣｏ５ 、 ａ Ｃｒｙ 、 １
０ｇを考えた まず固体電解質２のスラリー調整１；！
、、 ５ｒＣＯｓ、Ｃｅ２０ｇ、ＹａＯ＊の粉末を所
定の組成になるように遊星ボールミル混合し 仮塊粉砕
混合を２回繰り返した後、エタノールとトルエンの混合
溶媒に溶解させた 燃料極１（瓜 混合溶媒中Ｎｉ粉末
とＡｌｐ’ｓ粉末を遊星ボールミル混合してスラリー化
し 空気極３（主 固体電解質２と同様にしてＬａＣｏ
１ 、 Ｑ Ｃｒｓ 、 １０ｓのスラリーを作製した
これらのスラリーをテープキャスティング装置に移し
まず電解質テープをキャリアシート上に厚さ１ｍｍで作
製し このテープを乾燥器で乾燥した抵 均一にプレス
加圧してテープ中の気泡や隙間をできるだけ無くすよう
にしｆ、 つぎにこの電解質テープ上に燃料極１をテ
ープキャストして重ね合わせた このテープが乾いてか
らテープをキャリアシートから剥し 逆に燃料極側が下
に来るようにキャリアシート上にセットし４角をビニル
テープなどで固定した この状態で、空気極スラリーを
上部からテープキャストで重ね合わせ、空気極／固体電
解質／燃料極の一体化テープを作製した なお電極の厚
さ（よ 双方とも０．５ｍｍにし九 本実施例からも明らかなよう級 スラリー試料調整は同
時並行作業で行なわれ 作製工程は簡便かつ時間短縮さ
れている。さらに作製したテープは幅３０ｃ＋ｕ、
長さ２ｍｍであり、大面積化 量産化に適していること
がわかム この工程で作製した一体化テープの固体電解質型燃料電
池が従来と変わらない性能を示すかどうかを前記記載の
単電池試験により調べ池 この結果を、第２図に示す。
電解質２に５ｒＣｅｓ 、 ＊ ｍ Ｙ＠ 、 １０ｘ
（ｘは１〜３）を、また燃料極１としてＮｉサーメット
、空気極３としてＬａＣｏ５ 、 ａ Ｃｒｙ 、 １
０ｇを考えた まず固体電解質２のスラリー調整１；！
、、 ５ｒＣＯｓ、Ｃｅ２０ｇ、ＹａＯ＊の粉末を所
定の組成になるように遊星ボールミル混合し 仮塊粉砕
混合を２回繰り返した後、エタノールとトルエンの混合
溶媒に溶解させた 燃料極１（瓜 混合溶媒中Ｎｉ粉末
とＡｌｐ’ｓ粉末を遊星ボールミル混合してスラリー化
し 空気極３（主 固体電解質２と同様にしてＬａＣｏ
１ 、 Ｑ Ｃｒｓ 、 １０ｓのスラリーを作製した
これらのスラリーをテープキャスティング装置に移し
まず電解質テープをキャリアシート上に厚さ１ｍｍで作
製し このテープを乾燥器で乾燥した抵 均一にプレス
加圧してテープ中の気泡や隙間をできるだけ無くすよう
にしｆ、 つぎにこの電解質テープ上に燃料極１をテ
ープキャストして重ね合わせた このテープが乾いてか
らテープをキャリアシートから剥し 逆に燃料極側が下
に来るようにキャリアシート上にセットし４角をビニル
テープなどで固定した この状態で、空気極スラリーを
上部からテープキャストで重ね合わせ、空気極／固体電
解質／燃料極の一体化テープを作製した なお電極の厚
さ（よ 双方とも０．５ｍｍにし九 本実施例からも明らかなよう級 スラリー試料調整は同
時並行作業で行なわれ 作製工程は簡便かつ時間短縮さ
れている。さらに作製したテープは幅３０ｃ＋ｕ、
長さ２ｍｍであり、大面積化 量産化に適していること
がわかム この工程で作製した一体化テープの固体電解質型燃料電
池が従来と変わらない性能を示すかどうかを前記記載の
単電池試験により調べ池 この結果を、第２図に示す。
但し本実施例で（よ −株化テープを電池組込み前に１
２００℃で２４時間焼結したものであ＆ Ｉ−Ｖ特性
の結果をみる限りでは 従来作製法（固体電解質を粉末
状態から焼結させ、その後電極を塗布）のものと差異は
なかった （実施例２） 本実施例ζよ 固体電解質をテープキャスティングによ
り作製し その片側に電極をスパッタにより形成させ一
体化成形した事例であム 本実施例で（よ 固体電解質２にＹＳＺ （イツトリア
安定化ジルコニア）を、また燃料極１としてＮｉサーメ
ット、空気極３としてＬａＣｏ５ 、９ Ｃｒ＠、 １
０ａを考え九 固体電解質２のスラリー調整＋ｉ、遊
星ボールミルによりＹＳＺ粉末をエタノールとトルエン
の混合溶媒に溶解させな っぎに 上記実施例１と同様
にして、厚さ１ｍｍの電解質テープを作製し九 あらか
じ嵌 スパッタ装置で１ぬ 空気極組成ＬａＣｏ５ 、
ａｃｒｌ、 ＋ Ｏｘになる焼結ターゲットを用意し
ておき電解質テープができあが時点でその上に厚さが１
０μｍになるまでスパッタした 燃料極１ζよ 混合溶
媒中Ｎｉ粉末とＡ１ａＯｓ粉末を遊星ボールミル混合し
てスラリー化し これを−株化テプに重ねてテープキャ
スティング（０，５ｍｍ）した このようにして空気極
／固体電解質／燃料極の一体化テープは フレキシビリ
ティをもっているので、所望の触 大きさに成形し易（
−本実施例でもわかるよう圏 作製工程は簡便かつ時間
短縮されており、更番二 大面積化 量産化にも適して
いることがわかム この工程で作製した一体化テープの固体電解質型燃料電
池が従来と変わらない性能を示すかどうかを前記記載の
単電池試験により調べた この結果 従来作製法（固体
電解質を粉末状態から焼結させ、その後電極を塗布）の
ものと差異はなかった （実施例３） 本実施例４友 上記実施例１の一体化テープ作製法に加
え さらに簡便かつ安価に固体電解質型燃料電池を作製
する事例である。上記実施例１で作製した一体化テープ
（５ｃｍｘ５ ｃｍ）を直接電池を組み込へ 燃料極１
に還元ガス１００ｃｃ／ｍ ｉ ｎ、 空気極３に酸
化剤ガス１００ｃｃ／ｍｉｎ、を供給して、その状態で
加熱して、 １０００℃まで昇温し九 この工程で作製
した一株化テブの固体電解質型燃料電池が従来と変わら
ない性能を示すかどうかを調べた 昇温しで２４時間後
のＩ−Ｖ結果を、第３図に示す。この結果をみる限りで
（よ 従来作製法（固体電解質を粉末状態から焼結させ
、その後電極を塗布）のものと、また前記実施例１ （
あらかじめ電池を組み込む前に焼結）のものと差異はな
かった 本実施例で明らかなように 電極と電解質とを一体成形
したテープ（よ この工程で電池を組み上げることで、
さらに工程の簡略化を押し進めも以上 実施例１では酸
化物プロトン電解質として５ｒＣｅａ、・Ｙｓ 、 １
０ｘを用いた固体電解質型燃料電池の場合に付いて述べ
ている力交 その他の固体電解質、たとえばＹＳＺ、
４元監 ５元系のプロトン伝導性固体電解質を用いても
もちろん良（ｔ また実施例２では 電解質テープの片
側にだけ物理的気相膜形成法（スパッタ）により膜形成
させ一体化した力丈 両面を物理的膜形成法で一体化し
ても良いし またいずれか−人 または両方が化学的膜
成形法であっても良ｔ、％ 要するに 固体電解質を
テプキャスティングにより作製し そのテープ状態の上
に電極を形成することが本発明の重要な点であり、電極
を形成させる手段（よ どのようなものでも良いし も
ちろん電極の材料も本実施例で用いたもの以外でも良（
ｔ 実施例３では 実施例１で用いた一体化テープにつ
いて示した力丈 電池に組み込んでの焼結は −株化テ
ープである必要はなく、固体電解質と電極が分離してい
る状態でも良（〜 さら番ミ 固体電解質、電極の材
料は実施例で示すもの以外でも良いし 電池に組み込む
前の固体電解質、および電極の作製法はどのようなもの
であっても良（℃ な耘 上記実施例では 電池作動温度およびたち上げ（
焼結）温度を、 １０００℃で行なった例を示している
力丈 電池の作動温度およびたち上げ（焼結）温度（よ
固体電解質がイオン伝導性を示す温度または焼結する
温度であれば 何度でも良１、％ 発明の効果 以上の実施例の説明で明らかなように本発明の固体電解
質型燃料電池の作製法（よ 固体電解質をテープキャス
ティング法で作成し その上く 電極を一体化成形する
ことにより、また−株化した後に燃料極に還元ガス、
空気極に酸化剤ガスを供給して電池を組み上広 その状
態で電池を焼結させることにより固体電解質型燃料電池
を作製すａこの作製法により、作製工程を簡便にし か
つ作製コストを大幅に下げることができも さらに大面
積のものを大量に生産することを可能にす
２００℃で２４時間焼結したものであ＆ Ｉ−Ｖ特性
の結果をみる限りでは 従来作製法（固体電解質を粉末
状態から焼結させ、その後電極を塗布）のものと差異は
なかった （実施例２） 本実施例ζよ 固体電解質をテープキャスティングによ
り作製し その片側に電極をスパッタにより形成させ一
体化成形した事例であム 本実施例で（よ 固体電解質２にＹＳＺ （イツトリア
安定化ジルコニア）を、また燃料極１としてＮｉサーメ
ット、空気極３としてＬａＣｏ５ 、９ Ｃｒ＠、 １
０ａを考え九 固体電解質２のスラリー調整＋ｉ、遊
星ボールミルによりＹＳＺ粉末をエタノールとトルエン
の混合溶媒に溶解させな っぎに 上記実施例１と同様
にして、厚さ１ｍｍの電解質テープを作製し九 あらか
じ嵌 スパッタ装置で１ぬ 空気極組成ＬａＣｏ５ 、
ａｃｒｌ、 ＋ Ｏｘになる焼結ターゲットを用意し
ておき電解質テープができあが時点でその上に厚さが１
０μｍになるまでスパッタした 燃料極１ζよ 混合溶
媒中Ｎｉ粉末とＡ１ａＯｓ粉末を遊星ボールミル混合し
てスラリー化し これを−株化テプに重ねてテープキャ
スティング（０，５ｍｍ）した このようにして空気極
／固体電解質／燃料極の一体化テープは フレキシビリ
ティをもっているので、所望の触 大きさに成形し易（
−本実施例でもわかるよう圏 作製工程は簡便かつ時間
短縮されており、更番二 大面積化 量産化にも適して
いることがわかム この工程で作製した一体化テープの固体電解質型燃料電
池が従来と変わらない性能を示すかどうかを前記記載の
単電池試験により調べた この結果 従来作製法（固体
電解質を粉末状態から焼結させ、その後電極を塗布）の
ものと差異はなかった （実施例３） 本実施例４友 上記実施例１の一体化テープ作製法に加
え さらに簡便かつ安価に固体電解質型燃料電池を作製
する事例である。上記実施例１で作製した一体化テープ
（５ｃｍｘ５ ｃｍ）を直接電池を組み込へ 燃料極１
に還元ガス１００ｃｃ／ｍ ｉ ｎ、 空気極３に酸
化剤ガス１００ｃｃ／ｍｉｎ、を供給して、その状態で
加熱して、 １０００℃まで昇温し九 この工程で作製
した一株化テブの固体電解質型燃料電池が従来と変わら
ない性能を示すかどうかを調べた 昇温しで２４時間後
のＩ−Ｖ結果を、第３図に示す。この結果をみる限りで
（よ 従来作製法（固体電解質を粉末状態から焼結させ
、その後電極を塗布）のものと、また前記実施例１ （
あらかじめ電池を組み込む前に焼結）のものと差異はな
かった 本実施例で明らかなように 電極と電解質とを一体成形
したテープ（よ この工程で電池を組み上げることで、
さらに工程の簡略化を押し進めも以上 実施例１では酸
化物プロトン電解質として５ｒＣｅａ、・Ｙｓ 、 １
０ｘを用いた固体電解質型燃料電池の場合に付いて述べ
ている力交 その他の固体電解質、たとえばＹＳＺ、
４元監 ５元系のプロトン伝導性固体電解質を用いても
もちろん良（ｔ また実施例２では 電解質テープの片
側にだけ物理的気相膜形成法（スパッタ）により膜形成
させ一体化した力丈 両面を物理的膜形成法で一体化し
ても良いし またいずれか−人 または両方が化学的膜
成形法であっても良ｔ、％ 要するに 固体電解質を
テプキャスティングにより作製し そのテープ状態の上
に電極を形成することが本発明の重要な点であり、電極
を形成させる手段（よ どのようなものでも良いし も
ちろん電極の材料も本実施例で用いたもの以外でも良（
ｔ 実施例３では 実施例１で用いた一体化テープにつ
いて示した力丈 電池に組み込んでの焼結は −株化テ
ープである必要はなく、固体電解質と電極が分離してい
る状態でも良（〜 さら番ミ 固体電解質、電極の材
料は実施例で示すもの以外でも良いし 電池に組み込む
前の固体電解質、および電極の作製法はどのようなもの
であっても良（℃ な耘 上記実施例では 電池作動温度およびたち上げ（
焼結）温度を、 １０００℃で行なった例を示している
力丈 電池の作動温度およびたち上げ（焼結）温度（よ
固体電解質がイオン伝導性を示す温度または焼結する
温度であれば 何度でも良１、％ 発明の効果 以上の実施例の説明で明らかなように本発明の固体電解
質型燃料電池の作製法（よ 固体電解質をテープキャス
ティング法で作成し その上く 電極を一体化成形する
ことにより、また−株化した後に燃料極に還元ガス、
空気極に酸化剤ガスを供給して電池を組み上広 その状
態で電池を焼結させることにより固体電解質型燃料電池
を作製すａこの作製法により、作製工程を簡便にし か
つ作製コストを大幅に下げることができも さらに大面
積のものを大量に生産することを可能にす
第１図は本発明の一実施例の固体電解質型燃料電池の作
製法により作製した単電池α 試験用装置の断面医 第
２図は同第１の実施例による一体化テープを用いた電池
のＩ−Ｖ特性を示すグラフ、第３図は同第３の実施例に
よる電池自焼結により立ち上げたＩ−Ｖ特性を示すグラ
フであムト・・燃料極、２・・・固体電解質、 ３・・
空気極 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名電流呵友／ 帆Ａ／ｃ常２ 第 臼 電邊簸膚 ／ ？７ＬＡ ／ ｃ戯１
製法により作製した単電池α 試験用装置の断面医 第
２図は同第１の実施例による一体化テープを用いた電池
のＩ−Ｖ特性を示すグラフ、第３図は同第３の実施例に
よる電池自焼結により立ち上げたＩ−Ｖ特性を示すグラ
フであムト・・燃料極、２・・・固体電解質、 ３・・
空気極 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名電流呵友／ 帆Ａ／ｃ常２ 第 臼 電邊簸膚 ／ ？７ＬＡ ／ ｃ戯１
Claims (6)
- （１）一対の燃料極と空気極からなるガス拡散電極間に
、固体電解質を配設し、前記燃料極に還元ガス、前記空
気極に酸化剤ガスを供給して電力を取り出す燃料電池に
おいて、前記固体電解質をテープキャスティング法で作
成し、その上に、前記燃料極と空気極を同様に前記テー
プキャスティング法により重ね合わせ前記固体電解質と
前記燃料極と空気極を一体化成形する固体電解質型燃料
電池の作製法。 - （２）固体電解質をプロトン伝導体酸化物より構成する
請求項１記載の固体電解質型燃料電池の作製法。 - （３）一対の燃料極と空気極からなるガス拡散電極間に
、固体電解質を配設し、前記燃料極に還元ガス、前記空
気極に酸化剤ガスを供給して電力を取り出す燃料電池に
おいて、前記固体電解質をテープキャスティング法で作
成し、その上に物理的もしくは化学的に薄膜を形成し、
前記固体電解質と前記燃料極と空気極を一体化成形する
固体電解質型燃料電池の作製法。 - （４）固体電解質をプロトン伝導体酸化物より構成する
請求項３記載の固体電解質型燃料電池の作製法。 - （５）固体電解質をテープキャスティング法で作成し、
その両側に燃料極と空気極を重ね合わせて、固体電解質
型燃料電池を構成し、前記燃料極に還元ガス、前記空気
極に酸化剤ガスを供給して固体電解質型燃料電池を立ち
上げる過程で前記固体電解質型電池を焼結する固体電解
質型燃料電池の作製法。 - （６）固体電解質をプロトン伝導体酸化物より構成する
請求項５記載の固体電解質型燃料電池の作製法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2219295A JPH04101360A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 固体電解質型燃料電池の作製法 |
| US07/942,373 US5244753A (en) | 1990-05-29 | 1992-09-09 | Solid electrolyte fuel cell and method for manufacture of same |
| US08/074,784 US5314508A (en) | 1990-05-29 | 1993-07-30 | Solid electrolyte fuel cell and method for manufacture of same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2219295A JPH04101360A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 固体電解質型燃料電池の作製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101360A true JPH04101360A (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=16733261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2219295A Pending JPH04101360A (ja) | 1990-05-29 | 1990-08-20 | 固体電解質型燃料電池の作製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04101360A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100300483B1 (ko) * | 1996-08-28 | 2002-06-20 | 이.씨.알.-일렉트로-케미컬 리서치 리미티드 | 주위 조건하에서 전기화학 시스템에 사용하기 위한 비액체 양성자 전도체 |
| WO2005001980A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Japan Energy Corporation | 改質器付き燃料電池 |
| WO2007013567A1 (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-01 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | 固体電解質シートの製造方法および固体電解質シート |
| JP2009266765A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Inst Nuclear Energy Research Rocaec | スパッタリング法による高性能固体酸化物形燃料電池膜電極接合体（ｓｏｆｃ−ｍｅａ）の電解質層の製造方法。 |
| JP2012079506A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Nippon Shokubai Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池用電解質シートの製造方法 |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP2219295A patent/JPH04101360A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100300483B1 (ko) * | 1996-08-28 | 2002-06-20 | 이.씨.알.-일렉트로-케미컬 리서치 리미티드 | 주위 조건하에서 전기화학 시스템에 사용하기 위한 비액체 양성자 전도체 |
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| JP5145043B2 (ja) * | 2005-07-27 | 2013-02-13 | 株式会社日本触媒 | 固体電解質シートの製造方法および固体電解質シート |
| JP2009266765A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Inst Nuclear Energy Research Rocaec | スパッタリング法による高性能固体酸化物形燃料電池膜電極接合体（ｓｏｆｃ−ｍｅａ）の電解質層の製造方法。 |
| JP2012079506A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Nippon Shokubai Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池用電解質シートの製造方法 |
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