JPH04169071A - 固体電解質型燃料電池 - Google Patents
固体電解質型燃料電池Info
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- JPH04169071A JPH04169071A JP2296590A JP29659090A JPH04169071A JP H04169071 A JPH04169071 A JP H04169071A JP 2296590 A JP2296590 A JP 2296590A JP 29659090 A JP29659090 A JP 29659090A JP H04169071 A JPH04169071 A JP H04169071A
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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〕
この発明は固体電解質型燃料電池のセル構成に係り、特
に内部抵抗が低く、抵抗分極の少ない高性能の燃料電池
に関する。
に内部抵抗が低く、抵抗分極の少ない高性能の燃料電池
に関する。
ジルコニア等の酸化物固体電解質を用いる燃料電池は、
その作動温度が８００〜１１００℃と高温であるため、
発電効率が高い上に触媒が不要であり、また電解質が固
体であるため取扱い容易であるなどの特長を有し、第三
世代の燃料電池として期待されている。
その作動温度が８００〜１１００℃と高温であるため、
発電効率が高い上に触媒が不要であり、また電解質が固
体であるため取扱い容易であるなどの特長を有し、第三
世代の燃料電池として期待されている。
しかしながら、固体電解質型燃料電池は、セラミックス
が主要な構成材料であるために、熱的に破損しやすく、
またガスの適切なシール方法がないため実現が困難であ
った。そのため、燃料電池として特殊な形状である円筒
型のものが考え出され、上記二つの問題を解決し、電池
の運転試験に成功しているが、電池単位体積あたりの発
電密度が低く経済的に有利なものが得られる見通しはま
だない。
が主要な構成材料であるために、熱的に破損しやすく、
またガスの適切なシール方法がないため実現が困難であ
った。そのため、燃料電池として特殊な形状である円筒
型のものが考え出され、上記二つの問題を解決し、電池
の運転試験に成功しているが、電池単位体積あたりの発
電密度が低く経済的に有利なものが得られる見通しはま
だない。
発電密度を高めるためには平板型にすることが必要であ
る。第８図は従来の平板型の燃料電池を示す分解斜視図
である。この型の燃料電池においては単セル２１ （固
体電解質板２１Ａと電極２１８．２ＩＣとからなる）と
ガスセパレータ２２（インクコネクタ層２２Ａと溝付板
２２８．２２Ｃとからなる）とが交互に積層され、ガス
セパレータの立体的に直角交差した溝にはそれぞれ異な
った反応ガスが流される。
る。第８図は従来の平板型の燃料電池を示す分解斜視図
である。この型の燃料電池においては単セル２１ （固
体電解質板２１Ａと電極２１８．２ＩＣとからなる）と
ガスセパレータ２２（インクコネクタ層２２Ａと溝付板
２２８．２２Ｃとからなる）とが交互に積層され、ガス
セパレータの立体的に直角交差した溝にはそれぞれ異な
った反応ガスが流される。
しかしながら上述のような従来の燃料電池においては、
溝付板と電極との重合部で接触面の粗さや平坦性の低さ
、熱変形などにより、接触抵抗が大きく、セルの抵抗分
極を増大させていた。
溝付板と電極との重合部で接触面の粗さや平坦性の低さ
、熱変形などにより、接触抵抗が大きく、セルの抵抗分
極を増大させていた。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的は電池部
材の重合面の接触抵抗を小さくすることによりミ特性に
優れる固体電解質型燃料電池を提供することにある。
材の重合面の接触抵抗を小さくすることによりミ特性に
優れる固体電解質型燃料電池を提供することにある。
上述の目的はこの発明によれば
１）ガスセパレータ１２と単セル１１を交互に配してな
り、 ガスセパレータは一主面にリブを有するカソード基材５
と、インクコネクタ６と、一主面にリブを存するアノー
ド基材４とを順次積層したもので、ここにアノード基材
はリブを有する面に導電層９が設けられ、 単セルはアノードｌと固体電解質体３と、カソード２を
順次積層したもので、ガスセパレータを配する際にはガ
スセパレータのアノード基材と単セルのアノードとが面
接触するものであること、または ２）ガスセパレータ１２Ａと単セルＩＩＡを交互に配し
てなり、 ガスセパレータは一主面にリブを有するカソード基材５
と、インタコネクタ６と、一主面にリブを有するアノー
ド基材４とを順次積層したもので、ここにカソード基材
はリブを有する面に導電層１゜が設けられ、 単セルはアノードｌと、固体電解質体３と、カソード２
を順次積層したもので、ガスセパレータ１２を配する際
にはガスセパレータのカソード基材と単セルのカソード
とが面接触するものである、とすることにより達成され
る。
り、 ガスセパレータは一主面にリブを有するカソード基材５
と、インクコネクタ６と、一主面にリブを存するアノー
ド基材４とを順次積層したもので、ここにアノード基材
はリブを有する面に導電層９が設けられ、 単セルはアノードｌと固体電解質体３と、カソード２を
順次積層したもので、ガスセパレータを配する際にはガ
スセパレータのアノード基材と単セルのアノードとが面
接触するものであること、または ２）ガスセパレータ１２Ａと単セルＩＩＡを交互に配し
てなり、 ガスセパレータは一主面にリブを有するカソード基材５
と、インタコネクタ６と、一主面にリブを有するアノー
ド基材４とを順次積層したもので、ここにカソード基材
はリブを有する面に導電層１゜が設けられ、 単セルはアノードｌと、固体電解質体３と、カソード２
を順次積層したもので、ガスセパレータ１２を配する際
にはガスセパレータのカソード基材と単セルのカソード
とが面接触するものである、とすることにより達成され
る。
セルの組立てはアノード基材またはカソード基材である
電極基材のリブを有する面を介して重合により行われる
。導電層は重合面の接触抵抗を小さくする。電極基材の
リブのない平坦面は単セル又はインタコネクタを一体に
積層する。
電極基材のリブを有する面を介して重合により行われる
。導電層は重合面の接触抵抗を小さくする。電極基材の
リブのない平坦面は単セル又はインタコネクタを一体に
積層する。
（実施例１）
次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は、請求項１で定義された発明の実施例に係る固体電
解質型燃料電池を示す縦切断面図である。固体電解質体
３に、アノード１とカソード２の積層された単セル１１
とガスセパレータ１２とが交互に配されてセルスタック
が形成され、このスタックに図示しないガスマニホルド
よす燃料ガスと酸化側ガスとが供給される。ガスセパレ
ータ１２は、アノード基材４、インタコネクタ６とカソ
ード基材５とを一体化したものである。
図は、請求項１で定義された発明の実施例に係る固体電
解質型燃料電池を示す縦切断面図である。固体電解質体
３に、アノード１とカソード２の積層された単セル１１
とガスセパレータ１２とが交互に配されてセルスタック
が形成され、このスタックに図示しないガスマニホルド
よす燃料ガスと酸化側ガスとが供給される。ガスセパレ
ータ１２は、アノード基材４、インタコネクタ６とカソ
ード基材５とを一体化したものである。
このような固体電解質型燃料電池は以下のようにして調
製される。イツトリア°で安定化したジルコニアを用い
固体電解質体（１００〜１ｓｏｏ−厚）３が形成される
。固体電解質体３の一つの主面にニッケル−ジルコニア
（Ｎｔ −Ｚｒ０１）サーメットが１００−厚に溶射
され多孔質のアノード１が形成される。
製される。イツトリア°で安定化したジルコニアを用い
固体電解質体（１００〜１ｓｏｏ−厚）３が形成される
。固体電解質体３の一つの主面にニッケル−ジルコニア
（Ｎｔ −Ｚｒ０１）サーメットが１００−厚に溶射
され多孔質のアノード１が形成される。
固体電解質体３の他の主面にランタンマンガナイト （
ＬａＭｎＯｚ）がスパッタリングされ５０〜１００ ｔ
ｎａ厚の多孔質なカソード２が形成される。ガスセパレ
ータ１２は、ランタンマンガナイト （ＬａＭｎＯｘ）
の溝付板であるカソード基材５に、インクコネクタ６
としてのランタンクロマイト （ＬａＣｒＯｓ）が溶射
され、さらにニッケルージルコニア （Ｎｉ ＺｒＯ
□）サーメットの溝付板を貼着して焼成し一体化する。
ＬａＭｎＯｚ）がスパッタリングされ５０〜１００ ｔ
ｎａ厚の多孔質なカソード２が形成される。ガスセパレ
ータ１２は、ランタンマンガナイト （ＬａＭｎＯｘ）
の溝付板であるカソード基材５に、インクコネクタ６
としてのランタンクロマイト （ＬａＣｒＯｓ）が溶射
され、さらにニッケルージルコニア （Ｎｉ ＺｒＯ
□）サーメットの溝付板を貼着して焼成し一体化する。
ランタンクロマイトは電子電導性があり、酸化雰囲気に
おいても酸化されず安定である。さらに、ランタンクロ
マイトはイツトリアで安定化したジルコニアに近似した
熱ＩＩ１ｇｅ率を示す。
おいても酸化されず安定である。さらに、ランタンクロ
マイトはイツトリアで安定化したジルコニアに近似した
熱ＩＩ１ｇｅ率を示す。
ニッケルペーストをニッケルージルコニアサーメットの
溝付板のリブの上面に塗布して、ニッケル層 （５０〜
２００μ厚）を設け、アノード基材４が得られる。
溝付板のリブの上面に塗布して、ニッケル層 （５０〜
２００μ厚）を設け、アノード基材４が得られる。
カソード２に到達した酸素ガスは還元され酸素イオンと
なって固体電解質体３の中を拡散する。
なって固体電解質体３の中を拡散する。
アノード１の表面で酸素イオンは酸化されると共に水素
ガスと反応して水゛蒸気となる。このとき水素ガスと酸
素ガスから水蒸菓を生成する反応の自由エネルギ変化が
電気エネルギに変換され、アノード１に負電圧、カソー
ド２に正電圧が発生する。
ガスと反応して水゛蒸気となる。このとき水素ガスと酸
素ガスから水蒸菓を生成する反応の自由エネルギ変化が
電気エネルギに変換され、アノード１に負電圧、カソー
ド２に正電圧が発生する。
単セルの正負の電圧はガスセパレータ１２によって直列
に接続される０反応を終了した燃料ガスと酸化剤ガスと
は図示しない燃料ガス排出孔と酸化剤ガス排出孔とによ
って排気される。
に接続される０反応を終了した燃料ガスと酸化剤ガスと
は図示しない燃料ガス排出孔と酸化剤ガス排出孔とによ
って排気される。
第７図は、請求項１で定義された発明の実施例に係る燃
料電池につきその電流電圧特性５２を従来の特性５３と
対比して示す線図である。ニッケル層９を形成したセル
は、従来のセルに比べ、抵抗分掻が減少し良い性能を示
している。
料電池につきその電流電圧特性５２を従来の特性５３と
対比して示す線図である。ニッケル層９を形成したセル
は、従来のセルに比べ、抵抗分掻が減少し良い性能を示
している。
（実施例２）
第２図は請求項１で定義された発明の異なる実施例に係
る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図である。アノ
ードｌと固体電解質体３とカソード２の単セルが一体に
積層されたアノード基材４とインクコネクタ６を一体に
形成したカソード基材５とが、交互に配されて燃料電池
スタックが構成される。
る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図である。アノ
ードｌと固体電解質体３とカソード２の単セルが一体に
積層されたアノード基材４とインクコネクタ６を一体に
形成したカソード基材５とが、交互に配されて燃料電池
スタックが構成される。
このような電池は次のようにして調製される。
厚さ２日の溝付板がＮｉ−Ｚｒ０ｔサーメフトを用いて
形成される。溝付板の平坦な主面にＮｉ−Ｚｒ０ｚサー
メツトをプラズマ溶射し、厚さ１００ ＃の多孔質アノ
ード１が形成される。アノードｌの上にイツトリア安定
化ジルコニアをプラズマ溶射し、厚さ３０μｍの緻密質
な固体電解質体３が形成される。読いてランタンストロ
ンチウムマンガナイトＬａ （Ｓｒ）ＭｎＯｓをプラズ
マ溶射し、厚さ８０ｎの多孔質なカソード２が形成され
る。一方、厚さ２Ｎの溝付板がＬａ （Ｓｒ） −Ｍｎ
Ｏ，をを用いて形成されカソード基材５となる。
形成される。溝付板の平坦な主面にＮｉ−Ｚｒ０ｚサー
メツトをプラズマ溶射し、厚さ１００ ＃の多孔質アノ
ード１が形成される。アノードｌの上にイツトリア安定
化ジルコニアをプラズマ溶射し、厚さ３０μｍの緻密質
な固体電解質体３が形成される。読いてランタンストロ
ンチウムマンガナイトＬａ （Ｓｒ）ＭｎＯｓをプラズ
マ溶射し、厚さ８０ｎの多孔質なカソード２が形成され
る。一方、厚さ２Ｎの溝付板がＬａ （Ｓｒ） −Ｍｎ
Ｏ，をを用いて形成されカソード基材５となる。
このカソード基材５の平坦な主面にランタンクロマイト
ＬａＣｒ０ ！をプラズマ溶射し、厚さ４０ｍｍの緻密
質なインクコネクタ６が形成される。
ＬａＣｒ０ ！をプラズマ溶射し、厚さ４０ｍｍの緻密
質なインクコネクタ６が形成される。
次に、アノード１と固体電解質体３とカソード２が一体
に積層されたＸｉ ＺｒＯ！サーメットの溝付板とイ
ンタコネクタ６を形成した力、ソード基材５とを個別に
焼結する。
に積層されたＸｉ ＺｒＯ！サーメットの溝付板とイ
ンタコネクタ６を形成した力、ソード基材５とを個別に
焼結する。
なおＬａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓを用いたカソード基材５は必
ずしも多孔質である必要はないがＬａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓ
は還元性雰囲気では還元されるので緻密質にした場合に
おいてもＬａＣｒＯｓを用いたインタコネクタ６は必要
である。
ずしも多孔質である必要はないがＬａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓ
は還元性雰囲気では還元されるので緻密質にした場合に
おいてもＬａＣｒＯｓを用いたインタコネクタ６は必要
である。
ニッケルペーストがニッケルージルコニアサーメットか
らなる溝付板のリブの上面に塗布されて、ニッケル層９
が設けられアノード基材４となる。
らなる溝付板のリブの上面に塗布されて、ニッケル層９
が設けられアノード基材４となる。
（実施例３）
第３図は請求項１で定義された発明のさらに興なる実施
例に係る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図である
。
例に係る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図である
。
このような電池は次のようにして調製される。
厚さ２ｍの溝付板がランタンストロンチウムマンガナイ
トＬａ （Ｓｒ）ＭｎＯ、を用いて形成される。これは
カソード基材５となる。カソード基材５の平坦な主面に
Ｌａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓをプラズマ溶射し、厚さ８０１Ｈ
ｍの多孔質なカソード２が形成される。カソード２の上
にイツトリア安定化ジルコニアをプラズマ溶射し、厚さ
３０ｍの緻密質な固体電解質体３が形成される、読いて
Ｘｉ ＺｒＯ茸サーすントをプラズマ溶射し、厚さ１
００μｍの多孔質アノード１が形成される。
トＬａ （Ｓｒ）ＭｎＯ、を用いて形成される。これは
カソード基材５となる。カソード基材５の平坦な主面に
Ｌａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓをプラズマ溶射し、厚さ８０１Ｈ
ｍの多孔質なカソード２が形成される。カソード２の上
にイツトリア安定化ジルコニアをプラズマ溶射し、厚さ
３０ｍの緻密質な固体電解質体３が形成される、読いて
Ｘｉ ＺｒＯ茸サーすントをプラズマ溶射し、厚さ１
００μｍの多孔質アノード１が形成される。
一方、厚さ２謹の溝付板がＮ１−ＺｒＱｘサーメットを
用いて形成される。またＮｉ Ｚｒ０ｚからなる溝付
板の平坦な主面にランタンクロマイトＬａＣｒＯ３をプ
ラズマ溶射し、厚さ４０μの緻密質なインタコネクタ６
が形成される。
用いて形成される。またＮｉ Ｚｒ０ｚからなる溝付
板の平坦な主面にランタンクロマイトＬａＣｒＯ３をプ
ラズマ溶射し、厚さ４０μの緻密質なインタコネクタ６
が形成される。
次に、アノード１と固体電解質体３とカソード２の形成
されたカソード基材５とインクコネクタ６を形成した溝
付板とを個別に焼結する。
されたカソード基材５とインクコネクタ６を形成した溝
付板とを個別に焼結する。
ニッケルペーストがＮｉ −Ｚｒ０ｚからなる溝付板の
リブの上面に塗布されて、厚さ５０〜２００μのニッケ
ル層９が形成されアノード基材４となる。
リブの上面に塗布されて、厚さ５０〜２００μのニッケ
ル層９が形成されアノード基材４となる。
（実施例４）
第４図は、請求項２で定義された発明の実施例に係る固
体電解質型燃料電池を示す縦切断面図である。固体電解
質体３に、アノード１とカソード２の積層された単セル
ＩＬＡ とガスセパレータ１２４とが交互に配されてセ
ルスタックが形成され、このスタックに図示しないガス
マニホルドより燃料ガスと酸化剤ガスとが供給される。
体電解質型燃料電池を示す縦切断面図である。固体電解
質体３に、アノード１とカソード２の積層された単セル
ＩＬＡ とガスセパレータ１２４とが交互に配されてセ
ルスタックが形成され、このスタックに図示しないガス
マニホルドより燃料ガスと酸化剤ガスとが供給される。
ガスセパレータ１２Ａは、アノード基材４、インタコネ
クタ６とカソード基材５とを一体化したものである。
クタ６とカソード基材５とを一体化したものである。
このような固体電解質型燃料電池は以下のようにして調
製される。単セルＩＩＡはイツトリアで安定化したジル
コニアを用いて固体電解質体（１００〜１５００ｕ厚）
３が形成される。固体電解質体３の一つノ主面にニッケ
ルージルコニア （Ｎｉ −ＺｒＯ□）サーメットが１
０Ｏｎ厚に溶射され多孔質のアノード１が形成される。
製される。単セルＩＩＡはイツトリアで安定化したジル
コニアを用いて固体電解質体（１００〜１５００ｕ厚）
３が形成される。固体電解質体３の一つノ主面にニッケ
ルージルコニア （Ｎｉ −ＺｒＯ□）サーメットが１
０Ｏｎ厚に溶射され多孔質のアノード１が形成される。
固体電解質体３の他の主面にランタンマンガナイト （
ＬａＭｎＯ＊）がスパッタリングされ５０〜１００−厚
の多孔質なカソード２が形成される。ガスセパレータ１
２Ａは、ランタンマンガナイト （ＬａＭｎＯ＊）の溝
付板に、インタコネクタ６としてのランタンクロマイト
（ＬａＣｒＯｘ）が溶射して形成し、さらにニッケル
ージルコニア （Ｎｉ −ＺｒＯｚ）サーメットの溝付
板であるアノード基材４を形成する。
ＬａＭｎＯ＊）がスパッタリングされ５０〜１００−厚
の多孔質なカソード２が形成される。ガスセパレータ１
２Ａは、ランタンマンガナイト （ＬａＭｎＯ＊）の溝
付板に、インタコネクタ６としてのランタンクロマイト
（ＬａＣｒＯｘ）が溶射して形成し、さらにニッケル
ージルコニア （Ｎｉ −ＺｒＯｚ）サーメットの溝付
板であるアノード基材４を形成する。
さらに、ランタンマンガナイトのペーストをランタンマ
ンガナイトの溝付板のリブの上面に塗布して、ランタン
マンガナイト層ｌＯを形成する。このランタンマンガナ
イト層１０は、カソード２およびランタンマンガナイト
の溝付板と運転中に焼結する。ランタンマンガナイトの
溝付板とこれに焼結したランタンマンガナイト層はカソ
ード基材５となる。ランタンマンガナイトは焼結して５
０〜２００μ厚となる。このようにしてガスセパレータ
１２Ａが形成される。
ンガナイトの溝付板のリブの上面に塗布して、ランタン
マンガナイト層ｌＯを形成する。このランタンマンガナ
イト層１０は、カソード２およびランタンマンガナイト
の溝付板と運転中に焼結する。ランタンマンガナイトの
溝付板とこれに焼結したランタンマンガナイト層はカソ
ード基材５となる。ランタンマンガナイトは焼結して５
０〜２００μ厚となる。このようにしてガスセパレータ
１２Ａが形成される。
第７１！Ｉは、請求項２で定義された発明の実施例に係
る燃料電池につきその電流電圧特性５１を従来の特性５
３と対比して示す線図である。ランタンマンガナイト１
０を形成したセルは、従来のセルに比べ、濃度分極と抵
抗分極が減少し良い性能を示している。
る燃料電池につきその電流電圧特性５１を従来の特性５
３と対比して示す線図である。ランタンマンガナイト１
０を形成したセルは、従来のセルに比べ、濃度分極と抵
抗分極が減少し良い性能を示している。
（実施例５）
第５図は請求項２で定義された発明の興なる実施例に係
る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図である。アノ
ードｌと固体電解質体３とカソード２の単セルＩＩＡが
形成されたアノード基材４とインタコネクタ６を形成し
たカソード基材５とが、交互に配されて燃料電池が構成
される。
る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図である。アノ
ードｌと固体電解質体３とカソード２の単セルＩＩＡが
形成されたアノード基材４とインタコネクタ６を形成し
たカソード基材５とが、交互に配されて燃料電池が構成
される。
このような電池は次のようにして調製される。
厚さ２Ｎの溝付板であるアノード基材４がＮｉ −Ｚｒ
Ｏ□サーメットを用いて形成される。アノード基材４の
平坦な主面にＮｉ Ｚｒ０ｚサーメントをプラズマ溶
射し、厚さ１００μｍの多孔質なアノード１が形成され
る。アノード１の上にイツトリア安定化ジルコニアをプ
ラズマ溶射し、厚さ３０ｉｔｍの緻密質な固体電解質体
３が形成される０ｗＥいてランタンストロンチウムマン
ガナイトＬａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓをプラズマ溶射し、厚さ
８０μｍの多孔質なカソード２が形成される。一方、厚
さ２請の溝付板がＬａ（Ｓｒ）ＭｎＯｚをを用いて形成
される。この溝付板の平坦な主面にランタンクロマイト
ＬａＣｒ０．をプラズマ溶射し、厚さ４０μの緻密質な
インタコネクタ６が形成される。
Ｏ□サーメットを用いて形成される。アノード基材４の
平坦な主面にＮｉ Ｚｒ０ｚサーメントをプラズマ溶
射し、厚さ１００μｍの多孔質なアノード１が形成され
る。アノード１の上にイツトリア安定化ジルコニアをプ
ラズマ溶射し、厚さ３０ｉｔｍの緻密質な固体電解質体
３が形成される０ｗＥいてランタンストロンチウムマン
ガナイトＬａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓをプラズマ溶射し、厚さ
８０μｍの多孔質なカソード２が形成される。一方、厚
さ２請の溝付板がＬａ（Ｓｒ）ＭｎＯｚをを用いて形成
される。この溝付板の平坦な主面にランタンクロマイト
ＬａＣｒ０．をプラズマ溶射し、厚さ４０μの緻密質な
インタコネクタ６が形成される。
次に、アノード１と固体電解質体３とカソード２の形成
されたアノード基材４とインタコネクタ６を形成したラ
ンタンマンガナイト溝付板とを個別に焼結する。
されたアノード基材４とインタコネクタ６を形成したラ
ンタンマンガナイト溝付板とを個別に焼結する。
なおＬａ（Ｓｒ）Ｍａｒｓを用いた溝付板は必ずしも多
孔質である必要はないがＬａ（ＳｒンＭｎ０ｙは還元性
雰囲気では還元されるので緻密質にしておいた場合にお
いてもＬａＣｒＯ２を用いたインタコネクタ６は必要で
ある。
孔質である必要はないがＬａ（ＳｒンＭｎ０ｙは還元性
雰囲気では還元されるので緻密質にしておいた場合にお
いてもＬａＣｒＯ２を用いたインタコネクタ６は必要で
ある。
ランタンマンガナイトのペーストがランタンマンガナイ
ト溝付板のリブの上面に塗布されて、ランタンマンガナ
イト層１０が形成される。このランタンマンガナイト層
１０はカソード２およびランタンマンガナイト溝付板と
運転中に焼結する。
ト溝付板のリブの上面に塗布されて、ランタンマンガナ
イト層１０が形成される。このランタンマンガナイト層
１０はカソード２およびランタンマンガナイト溝付板と
運転中に焼結する。
（実施例６）
第６図は請求項２で定義された発明のさらに異なる実施
例に係る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図である
。カソード２と固体電解質体３とアノード１の単セルＩ
ＩＡが形成されたカソード基材５とインタコネクタ６を
形成したアノード基材４とが、交互に配されて燃料電池
が構成される。
例に係る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図である
。カソード２と固体電解質体３とアノード１の単セルＩ
ＩＡが形成されたカソード基材５とインタコネクタ６を
形成したアノード基材４とが、交互に配されて燃料電池
が構成される。
このような電池は次のようにして調製される。
厚さ’１ｍの溝付板がランタンストロンチウムマンガナ
イトＬａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓを用いて形成される。溝付板
の平坦な主面にしａ（Ｓｒ）ＭｎＯ，をプラズマ溶射し
、厚さ８０μｍの多孔質なカソード２が形成される。カ
ソード２の上にイツトリア安定化ジルコニアをプラズマ
溶射し、厚さ３０μｍの緻密質な固体電解質体３が形成
される。続いてＮｉ Ｚｒ０ｔサーメツトをプラズマ
溶射し、厚さ１００ ｔｎａの多孔質なアノードｌが形
成される。一方、厚さ２鶴の溝付板がＮｉ −Ｚｒ０ｔ
サーメントを用いて形成される。この溝付板の平坦な主
面にランタンクロマイトＬａＣｒＯ３をプラズマ溶射し
、厚さ４０μｍの緻密質なインタコネクタ６が形成され
る。
イトＬａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓを用いて形成される。溝付板
の平坦な主面にしａ（Ｓｒ）ＭｎＯ，をプラズマ溶射し
、厚さ８０μｍの多孔質なカソード２が形成される。カ
ソード２の上にイツトリア安定化ジルコニアをプラズマ
溶射し、厚さ３０μｍの緻密質な固体電解質体３が形成
される。続いてＮｉ Ｚｒ０ｔサーメツトをプラズマ
溶射し、厚さ１００ ｔｎａの多孔質なアノードｌが形
成される。一方、厚さ２鶴の溝付板がＮｉ −Ｚｒ０ｔ
サーメントを用いて形成される。この溝付板の平坦な主
面にランタンクロマイトＬａＣｒＯ３をプラズマ溶射し
、厚さ４０μｍの緻密質なインタコネクタ６が形成され
る。
次に、アノード１と固体電解質体３とカソード２の形成
された溝付板とインクコネクタ６を形成したアノード基
材４とを個別に焼結する。
された溝付板とインクコネクタ６を形成したアノード基
材４とを個別に焼結する。
Ｌａ（Ｓｒ）ＭｎＯｓのペーストがランタンマンガナイ
トの溝付板のリブの上面に塗布されて、厚さ５０〜２０
〇μｍのランタンマンガナイト層１０を形成する。
トの溝付板のリブの上面に塗布されて、厚さ５０〜２０
〇μｍのランタンマンガナイト層１０を形成する。
この発明によれば
１）ガスセパレータと単セルを交互に配してなり、ガス
セパレータは一主面にリブを有するカソード基材と、イ
ンタコネクタと、一主面にリブを有するアノード基材と
を順次積層したもので、ここにアノード基材はリブを有
する面に導電層が設けられ、 単セルはアノードと固体電解質体と、カソードをＩｌＮ
ｌＮ次層１層もので、ガスセパレータを配する際にはガ
スセパレータのアノード基材と単セルのアノードとが面
接触するものであること、または２）ガスセパレータと
単セルを交互に配してなり、ガスセパレータは一主面に
リブを有するカソード基材と、インタコネクタと、一主
面にリブを有するアノード基材とを順次積層したもので
、ここにカソード基材はリブを有する面に導電層が設け
られ、 単セルはアノードと、固体電解質体と、カソードを順次
積層したもので、ガスセパレータを配する際にはガスセ
パレータのカソード基材と単セルのカソードとが面接触
するものであるので、セルの組立てに際し重合面の接触
抵抗が小さくなり、抵抗分極が少なくなって特性に優れ
る固体電解質型燃料電池が得られる。
セパレータは一主面にリブを有するカソード基材と、イ
ンタコネクタと、一主面にリブを有するアノード基材と
を順次積層したもので、ここにアノード基材はリブを有
する面に導電層が設けられ、 単セルはアノードと固体電解質体と、カソードをＩｌＮ
ｌＮ次層１層もので、ガスセパレータを配する際にはガ
スセパレータのアノード基材と単セルのアノードとが面
接触するものであること、または２）ガスセパレータと
単セルを交互に配してなり、ガスセパレータは一主面に
リブを有するカソード基材と、インタコネクタと、一主
面にリブを有するアノード基材とを順次積層したもので
、ここにカソード基材はリブを有する面に導電層が設け
られ、 単セルはアノードと、固体電解質体と、カソードを順次
積層したもので、ガスセパレータを配する際にはガスセ
パレータのカソード基材と単セルのカソードとが面接触
するものであるので、セルの組立てに際し重合面の接触
抵抗が小さくなり、抵抗分極が少なくなって特性に優れ
る固体電解質型燃料電池が得られる。
第１図は請求項１で定義された発明の実施例に係る固体
電解質型燃料電池を示す縦切断面図、第２図は請求項１
で定義された発明の異なる実施例に係る固体電解質型燃
料電池を示す縦切断面図、第３図は請求項１で定義され
た発明のさらに異なる実施例に係る固体電解質型燃料電
池を示す縦切断面図、第４図は請求項２で定義された発
明の実施例に係る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面
図、第５図は請求項２で定義された発明の異なる実施例
に係る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図、第６図
は請求項２で定義された発明のさらに異なる実施例に係
る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図、第７図は請
求項１または２で定義された発明の実施例に係る面体電
解質型燃料電池につき、その電流電圧特性を従来の特性
と対比して示す線図、第８図は従来の固体電解質型燃料
電池を示す分解斜視図である。 １ニアノード、２：カソード、３：固体電解質体、４ニ
アノード基材、５：カソード基材、６：インタコネクタ
、７：燃料ガス室、８二酸化荊ガス室、１０：ランタン
マンガナイト層、１１．ＩＩＡ：単セル、１２，１２Ａ
：ガスセパレータ、９：ニッケル層。 □−１１ 第２図 １１１３！ｌ！！Ｉｆ 第４図 側品ｉ度（Ａなｍ′） 第７図
電解質型燃料電池を示す縦切断面図、第２図は請求項１
で定義された発明の異なる実施例に係る固体電解質型燃
料電池を示す縦切断面図、第３図は請求項１で定義され
た発明のさらに異なる実施例に係る固体電解質型燃料電
池を示す縦切断面図、第４図は請求項２で定義された発
明の実施例に係る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面
図、第５図は請求項２で定義された発明の異なる実施例
に係る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図、第６図
は請求項２で定義された発明のさらに異なる実施例に係
る固体電解質型燃料電池を示す縦切断面図、第７図は請
求項１または２で定義された発明の実施例に係る面体電
解質型燃料電池につき、その電流電圧特性を従来の特性
と対比して示す線図、第８図は従来の固体電解質型燃料
電池を示す分解斜視図である。 １ニアノード、２：カソード、３：固体電解質体、４ニ
アノード基材、５：カソード基材、６：インタコネクタ
、７：燃料ガス室、８二酸化荊ガス室、１０：ランタン
マンガナイト層、１１．ＩＩＡ：単セル、１２，１２Ａ
：ガスセパレータ、９：ニッケル層。 □−１１ 第２図 １１１３！ｌ！！Ｉｆ 第４図 側品ｉ度（Ａなｍ′） 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ガスセパレータと単セルを交互に配してなり、ガス
セパレータは一主面にリブを有するカソード基材と、イ
ンタコネクタと、一主面にリブを有するアノード基材と
を順次積層したもので、ここにアノード基材はリブを有
する面に導電層が設けられ、 単セルはアノードと固体電解質体と、カソードを順次積
層したもので、ガスセパレータを配する際にはガスセパ
レータのアノード基材と単セルのアノードとが面接触す
るものであることを特徴とする固体電解質型燃料電池。 ２）ガスセパレータと単セルを交互に配してなり、ガス
セパレータは一主面にリブを有するカソード基材と、イ
ンタコネクタと、一主面にリブを有するアノード基材と
を順次積層したもので、ここにカソード基材はリブを有
する面に導電層が設けられ、 単セルはアノードと、固体電解質体と、カソードを順次
積層したもので、ガスセパレータを配する際にはガスセ
パレータのカソード基材と単セルのカソードとが面接触
するものであることを特徴とする固体電解質型燃料電池
。 ３）請求項１記載の燃料電池において、導電層はニッケ
ル層であることを特徴とする固体電解質型燃料電池。 ４）請求項２記載の燃料電池において、導電層はランタ
ンマンガナイト層であることを特徴とする固体電解質型
燃料電池。 ５）請求項１または２記載の燃料電池において、導電層
は５０〜２００μｍの厚さを有することを特徴とする固
体電解質型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296590A JPH04169071A (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296590A JPH04169071A (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04169071A true JPH04169071A (ja) | 1992-06-17 |
Family
ID=17835518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2296590A Pending JPH04169071A (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04169071A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1328035A1 (fr) * | 2002-01-09 | 2003-07-16 | HTceramix S.A. - High Technology Electroceramics | PEN de pile à combustible à oxydes solide |
-
1990
- 1990-11-01 JP JP2296590A patent/JPH04169071A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1328035A1 (fr) * | 2002-01-09 | 2003-07-16 | HTceramix S.A. - High Technology Electroceramics | PEN de pile à combustible à oxydes solide |
| WO2003058744A3 (fr) * | 2002-01-09 | 2003-10-16 | Htceramix Sa | Pen de sofc |
| US7632586B2 (en) | 2002-01-09 | 2009-12-15 | Htceramix S.A. | Solid oxide fuel cell positive electrode—electrolyte—negative electrode |
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