JPH07320757A - 固体電解質燃料電池インターコネクター及びその製造方 法 - Google Patents
固体電解質燃料電池インターコネクター及びその製造方 法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高導電性（低抵抗）のインターコネクター、
及び、そのようなインターコネクターを低コストかつ大
面積の膜として形成できる量産性に優れた製造方法を提
供する。 【構成】 本発明の固体電解質燃料電池インターコネク
ターは、Ｌａ−Ｓｒ−Ｍｎ系ペロブスカイト型酸化物か
らなる空気極上に形成された固体電解質燃料電池インタ
ーコネクターである。このインターコネクターは、Ｌａ
1-x Ｍx+y ＭｎＯ3 （ＭはＣａ、Ｍｇ、Ｓｒの１種以
上、０．０５≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．１）からな
る、上記空気極表面上に形成された第１層と、Ｌａ1-x
Ｍx+y ＣｒＯ3（Ｍ、ｘ、ｙ同上）からなる、上記第１
層上に形成された第２層と、を具備する。上記第１層
を、多孔性の層として、上記空気極上に形成する工程
と、上記第２層を、上記多孔性第１層の上にスラリーコ
ートする工程とを含み；このスラリーコートに用いるス
ラリーの粘度を１〜４８０cps に調整し、加圧下又は真
空下においてスラリーコートする製造方法等も開示され
ている。
及び、そのようなインターコネクターを低コストかつ大
面積の膜として形成できる量産性に優れた製造方法を提
供する。 【構成】 本発明の固体電解質燃料電池インターコネク
ターは、Ｌａ−Ｓｒ−Ｍｎ系ペロブスカイト型酸化物か
らなる空気極上に形成された固体電解質燃料電池インタ
ーコネクターである。このインターコネクターは、Ｌａ
1-x Ｍx+y ＭｎＯ3 （ＭはＣａ、Ｍｇ、Ｓｒの１種以
上、０．０５≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．１）からな
る、上記空気極表面上に形成された第１層と、Ｌａ1-x
Ｍx+y ＣｒＯ3（Ｍ、ｘ、ｙ同上）からなる、上記第１
層上に形成された第２層と、を具備する。上記第１層
を、多孔性の層として、上記空気極上に形成する工程
と、上記第２層を、上記多孔性第１層の上にスラリーコ
ートする工程とを含み；このスラリーコートに用いるス
ラリーの粘度を１〜４８０cps に調整し、加圧下又は真
空下においてスラリーコートする製造方法等も開示され
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質燃料電池の
インターコネクター及びその製造方法に関する。特に
は、高導電性（低抵抗）のインターコネクター、及び、
そのようなインターコネクターを低コストかつ大面積の
膜として形成できる量産性に優れた製造方法に関する。
インターコネクター及びその製造方法に関する。特に
は、高導電性（低抵抗）のインターコネクター、及び、
そのようなインターコネクターを低コストかつ大面積の
膜として形成できる量産性に優れた製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体電解質燃料電池（以下ＳＯＦＣと言
う）には、多層構造の燃料極−固体電解質−空気極−イ
ンターコネクターで構成される発電セルを有するタイプ
のものがある。ＳＯＦＣセルの各層は、一般的に、セラ
ミックスや金属の薄膜（厚さ数μm 〜数百μm ）であ
り、各種材質の膜を、基体上に順次形成していく方法に
よってセルが製造される。このように形成されたＳＯＦ
Ｃセルの空気電極側に酸素（空気）を流し、燃料電極側
にガス燃料（Ｈ2 、ＣＯ等）を流してやると、このセル
内でＯ2 -イオンが移動して化学的燃焼が起り、空気電極
と燃料電極の間に電位が生じ発電が行われる。
う）には、多層構造の燃料極−固体電解質−空気極−イ
ンターコネクターで構成される発電セルを有するタイプ
のものがある。ＳＯＦＣセルの各層は、一般的に、セラ
ミックスや金属の薄膜（厚さ数μm 〜数百μm ）であ
り、各種材質の膜を、基体上に順次形成していく方法に
よってセルが製造される。このように形成されたＳＯＦ
Ｃセルの空気電極側に酸素（空気）を流し、燃料電極側
にガス燃料（Ｈ2 、ＣＯ等）を流してやると、このセル
内でＯ2 -イオンが移動して化学的燃焼が起り、空気電極
と燃料電極の間に電位が生じ発電が行われる。
【０００３】ＳＯＦＣの発電効率を高めるためには、セ
ル自身の内部抵抗を下げる必要がある。セルの内部抵抗
には、固体電解質膜の抵抗や電極表面におけるイオン化
反応に伴う抵抗、電極材・インタコネクタ等のオーム抵
抗、及び、各膜間の接触抵抗が含まれる。このうち、各
膜間の接触抵抗を低くするには、各膜間のミクロ的密着
性を上げる必要がある。
ル自身の内部抵抗を下げる必要がある。セルの内部抵抗
には、固体電解質膜の抵抗や電極表面におけるイオン化
反応に伴う抵抗、電極材・インタコネクタ等のオーム抵
抗、及び、各膜間の接触抵抗が含まれる。このうち、各
膜間の接触抵抗を低くするには、各膜間のミクロ的密着
性を上げる必要がある。
【０００４】上記空気極上にインターコネクターを形成
する技術としては次のようなものが提案されている。 （１）プラズマ溶射法（特開昭６３−８１７６８）：こ
の方法は、以下の各工程からなる。 １． 基体管上に酸素極を固着する工程 ２． この基体管の円周上の相対する位置にそれぞれ溶
射ガンを配置し、これらの溶射ガンによりインコネクタ
を酸素極の円周方向の対称な位置にそれぞれ固着する工
程 ３． このインコネクタの一部及び前記酸素極に電解質
材を固着する工程 ４． この電解質剤上に燃料極を固着する工程 ５． 前記電解質材上に前記燃料極と同一材料の保持材
を固着する工程
する技術としては次のようなものが提案されている。 （１）プラズマ溶射法（特開昭６３−８１７６８）：こ
の方法は、以下の各工程からなる。 １． 基体管上に酸素極を固着する工程 ２． この基体管の円周上の相対する位置にそれぞれ溶
射ガンを配置し、これらの溶射ガンによりインコネクタ
を酸素極の円周方向の対称な位置にそれぞれ固着する工
程 ３． このインコネクタの一部及び前記酸素極に電解質
材を固着する工程 ４． この電解質剤上に燃料極を固着する工程 ５． 前記電解質材上に前記燃料極と同一材料の保持材
を固着する工程
【０００５】（２）含浸法（特開昭６３−１１９１６
１）：この方法は、多孔質セラミックス管に導電性の金
属を含浸して，インターコネクター（集電リード）を形
成することを特徴とする。
１）：この方法は、多孔質セラミックス管に導電性の金
属を含浸して，インターコネクター（集電リード）を形
成することを特徴とする。
【０００６】（３）シート成形法（特開平２−２０７４
５６）：この方法においては、電池を形成する固体電解
質膜１、酸素側電極膜２、燃料側電極膜３は、グリーン
シート状態の３枚の薄膜を積層し、その他の構成材と同
時に焼成することで構成されている。
５６）：この方法においては、電池を形成する固体電解
質膜１、酸素側電極膜２、燃料側電極膜３は、グリーン
シート状態の３枚の薄膜を積層し、その他の構成材と同
時に焼成することで構成されている。
【０００７】（４）ＣＶＤ・ＥＶＤ法（特開昭６１−１
５３２８０）：この方法においては、酸素源を含む第一
反応剤が基材物質中の小孔部を透過し、基材の他面側の
ハロゲン化金属ガスと反応して、基材上に金属酸化物の
膜を形成する。反応生成物である金属酸化物が基材上で
成長するにつれて、化学的な蒸着（ＣＶＤ）により、反
応生成物が基材中の複数の小孔部を密に閉め切る。酸素
源から成長途上の酸化物層を介する酸素の移動が起こる
ので、塗膜は電気化学的蒸着（ＥＶＤ）により成長を続
ける。
５３２８０）：この方法においては、酸素源を含む第一
反応剤が基材物質中の小孔部を透過し、基材の他面側の
ハロゲン化金属ガスと反応して、基材上に金属酸化物の
膜を形成する。反応生成物である金属酸化物が基材上で
成長するにつれて、化学的な蒸着（ＣＶＤ）により、反
応生成物が基材中の複数の小孔部を密に閉め切る。酸素
源から成長途上の酸化物層を介する酸素の移動が起こる
ので、塗膜は電気化学的蒸着（ＥＶＤ）により成長を続
ける。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来提案されて
いる技術には次のような問題がある。 （１） プラズマ溶射法：同法による膜は、基本的にポ
ーラス（多孔質）である。そのため、固体電解質膜と電
極膜との密着性に劣り、したがって、固体電解質と電極
間の接触抵抗が大きい。また、溶射法では、ガス不透過
性の緻密な膜を形成するためには、膜厚が必要となる。
いる技術には次のような問題がある。 （１） プラズマ溶射法：同法による膜は、基本的にポ
ーラス（多孔質）である。そのため、固体電解質膜と電
極膜との密着性に劣り、したがって、固体電解質と電極
間の接触抵抗が大きい。また、溶射法では、ガス不透過
性の緻密な膜を形成するためには、膜厚が必要となる。
【０００９】（２）含浸法：焼結助剤成分が基材と反応
して、インタコネクタ中の助剤が失われ、その結果イン
タコネクタが多孔質となるため、緻密で低電気抵抗の膜
の形成は困難である。
して、インタコネクタ中の助剤が失われ、その結果イン
タコネクタが多孔質となるため、緻密で低電気抵抗の膜
の形成は困難である。
【００１０】（３）シート成形法：グリーンシートの膜
厚が厚くなる（最低でも約３００μm ）のと、シートと
基板との接合（密着性）に問題がある。
厚が厚くなる（最低でも約３００μm ）のと、シートと
基板との接合（密着性）に問題がある。
【００１１】（４） ＣＶＤ・ＥＶＤ法：この方法は、
密着性の良い薄膜を形成するのに適している。しかし、
成膜を大気と遮断された特殊な雰囲気・物理条件下で行
う必要があるため、高価な装置を必要とする。大型の部
材用には、当然その部材を収容可能な大型の装置を必要
とする。そのため、大形部材への膜付が困難で、かつ生
産性も低く、高コストである。また、ＣＶＤ・ＥＶＤ法
では、形成する膜の材料の組成が限定される。
密着性の良い薄膜を形成するのに適している。しかし、
成膜を大気と遮断された特殊な雰囲気・物理条件下で行
う必要があるため、高価な装置を必要とする。大型の部
材用には、当然その部材を収容可能な大型の装置を必要
とする。そのため、大形部材への膜付が困難で、かつ生
産性も低く、高コストである。また、ＣＶＤ・ＥＶＤ法
では、形成する膜の材料の組成が限定される。
【００１２】本発明は、高導電性（低抵抗）のインター
コネクター、及び、そのようなインターコネクターを低
コストかつ大面積の膜として形成できる量産性に優れた
製造方法を提供することを目的とする。
コネクター、及び、そのようなインターコネクターを低
コストかつ大面積の膜として形成できる量産性に優れた
製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の固体電解質燃料電池インターコネクター
は、Ｌａ−Ｓｒ−Ｍｎ系ペロブスカイト型酸化物からな
る空気極上に形成された固体電解質燃料電池インターコ
ネクターであって；Ｌａ1-x Ｍx+y ＭｎＯ3 （ＭはＣ
ａ、Ｍｇ、Ｓｒの１種以上、０．０５≦ｘ≦０．５、０
≦ｙ≦０．１）からなる、上記空気極表面上に形成され
た第１層と、Ｌａ1-x Ｍx+y ＣｒＯ3 （ＭはＣａ、Ｍ
ｇ、Ｓｒの１種以上、０．０５≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦
０．１）からなる、上記第１層上に形成された第２層
と、を具備することを特徴とする。
め、本発明の固体電解質燃料電池インターコネクター
は、Ｌａ−Ｓｒ−Ｍｎ系ペロブスカイト型酸化物からな
る空気極上に形成された固体電解質燃料電池インターコ
ネクターであって；Ｌａ1-x Ｍx+y ＭｎＯ3 （ＭはＣ
ａ、Ｍｇ、Ｓｒの１種以上、０．０５≦ｘ≦０．５、０
≦ｙ≦０．１）からなる、上記空気極表面上に形成され
た第１層と、Ｌａ1-x Ｍx+y ＣｒＯ3 （ＭはＣａ、Ｍ
ｇ、Ｓｒの１種以上、０．０５≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦
０．１）からなる、上記第１層上に形成された第２層
と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明のＬａ−Ｓｒ−Ｍｎ系ペロブスカイト型
酸化物には、ＬａＳｒＭｎＯ3の他、Ｌａ1-a Ｓｒa Ｍ
ｎ1-b ＡｂＯ3 （ＡはＣｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇの一以上）等が含まれる。ま
た、Ｌａ−Ｓｒ−Ｃｏ系ペロブスカイトも本発明の対象
となる。
酸化物には、ＬａＳｒＭｎＯ3の他、Ｌａ1-a Ｓｒa Ｍ
ｎ1-b ＡｂＯ3 （ＡはＣｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇの一以上）等が含まれる。ま
た、Ｌａ−Ｓｒ−Ｃｏ系ペロブスカイトも本発明の対象
となる。
【００１５】第１層のＬａ1-x Ｍx+y ＭｎＯ3 及び第２
層のＬａ1-x Ｍx+y ＣｒＯ3 のＭがＣａ、Ｍｇ、Ｓｒの
１種以上とした理由は、これらの元素を付加することに
より、各層の導電性を向上させ、発電セルの発電性能を
上げることができるからである。
層のＬａ1-x Ｍx+y ＣｒＯ3 のＭがＣａ、Ｍｇ、Ｓｒの
１種以上とした理由は、これらの元素を付加することに
より、各層の導電性を向上させ、発電セルの発電性能を
上げることができるからである。
【００１６】ここで、ｘ、ｙの値の範囲は、０．０５≦
ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．１に限定される。その理由
は、ｘがこの範囲外に有る時は、材料の電導性が低下
し、ｙがこの範囲外にある時は、材料の耐久性が低下す
る（Ｃａ系の第２相が生成し、これが発電中に分解し、
材料が脆化する）ためである。
ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．１に限定される。その理由
は、ｘがこの範囲外に有る時は、材料の電導性が低下
し、ｙがこの範囲外にある時は、材料の耐久性が低下す
る（Ｃａ系の第２相が生成し、これが発電中に分解し、
材料が脆化する）ためである。
【００１７】本発明の固体電解質燃料電池インターコネ
クターの第１態様の製造方法は上記第１層を、多孔性の
層として、上記空気極上に形成する工程と、上記第２層
を、上記多孔性第１層の上にスラリーコートする工程と
を含み；このスラリーコートに用いるスラリーの粘度を
１〜４８０cps に調整し、加圧下又は真空下においてス
ラリーコートすることを特徴とする。
クターの第１態様の製造方法は上記第１層を、多孔性の
層として、上記空気極上に形成する工程と、上記第２層
を、上記多孔性第１層の上にスラリーコートする工程と
を含み；このスラリーコートに用いるスラリーの粘度を
１〜４８０cps に調整し、加圧下又は真空下においてス
ラリーコートすることを特徴とする。
【００１８】ここで、第１層を多孔性とする理由は、第
２層との機械的密着性（凹凸）を高めるためである。多
孔性第１層の形成方法としては、例えば、スラリーコー
ト法やシート積層法あるいは溶射法を採用できる。
２層との機械的密着性（凹凸）を高めるためである。多
孔性第１層の形成方法としては、例えば、スラリーコー
ト法やシート積層法あるいは溶射法を採用できる。
【００１９】上記多孔性第１層は、孔径０．０５〜１０
μm 、さらには０．１〜１．０μm、のオープンポアを
含むものが好ましい。その理由は孔径が０．０５μm 以
下の場合は、この上部に成膜されるコート層との密着性
が乏しく（凸凹効果が小さい為）、また１０μm 以上の
時は、コート層の原材粒子が多孔性第一層の孔中に没落
し、コート層のち密性が低下するためである。
μm 、さらには０．１〜１．０μm、のオープンポアを
含むものが好ましい。その理由は孔径が０．０５μm 以
下の場合は、この上部に成膜されるコート層との密着性
が乏しく（凸凹効果が小さい為）、また１０μm 以上の
時は、コート層の原材粒子が多孔性第一層の孔中に没落
し、コート層のち密性が低下するためである。
【００２０】上記第２層のスラリーコートに際しては、
スラリーの粉末重量、バインダー、分散剤等を調整する
ことにより、スラリーの粘度を、１〜４８０cps 、さら
には１〜１００cps 、とすることが好ましい。そして、
このような低粘度スラリーを、第１層上に加圧下または
真空下においてスラリーコートすることが好ましい。そ
の理由は、両層の機械的密着性を高めることができるか
らである。
スラリーの粉末重量、バインダー、分散剤等を調整する
ことにより、スラリーの粘度を、１〜４８０cps 、さら
には１〜１００cps 、とすることが好ましい。そして、
このような低粘度スラリーを、第１層上に加圧下または
真空下においてスラリーコートすることが好ましい。そ
の理由は、両層の機械的密着性を高めることができるか
らである。
【００２１】本発明の固体電解質燃料電池インターコネ
クターの第２態様の製造方法は、上記第１層を、粘度１
〜４８０cps のスラリーを用いて加圧下または真空下に
おいてスラリーコートする工程と、上記第２層をスラリ
ーコートする工程と、を含むことを特徴とする。
クターの第２態様の製造方法は、上記第１層を、粘度１
〜４８０cps のスラリーを用いて加圧下または真空下に
おいてスラリーコートする工程と、上記第２層をスラリ
ーコートする工程と、を含むことを特徴とする。
【００２２】この態様の方法においては、第１層を気孔
の無い緻密な層とすることができる。この態様の第１層
スラリーコート工程は、第１態様の方法の第２層スラリ
ーコート工程と同様にして行うことができる。スラリー
粘度は、特に好ましくは、１００〜３００cps である。
の無い緻密な層とすることができる。この態様の第１層
スラリーコート工程は、第１態様の方法の第２層スラリ
ーコート工程と同様にして行うことができる。スラリー
粘度は、特に好ましくは、１００〜３００cps である。
【００２３】第２態様の第２層スラリーコート工程は、
特に低粘度のスラリーを使用することのない一般的な方
法でよい。
特に低粘度のスラリーを使用することのない一般的な方
法でよい。
【００２４】本発明の固体電解質燃料電池インターコネ
クターの第３態様の製造方法は、上記第１層を、粘度１
〜４８０cps のスラリーを用いて加圧下または真空下に
おいてスラリーコートする工程と、上記第２層を、シー
ト接着焼成方式にて形成する工程と、を含むことを特徴
とする。ここで、シート接着焼成方式に用いるグリーン
シートの厚さは、極力薄くする（最低２００μm 以下）
ことが好ましい。
クターの第３態様の製造方法は、上記第１層を、粘度１
〜４８０cps のスラリーを用いて加圧下または真空下に
おいてスラリーコートする工程と、上記第２層を、シー
ト接着焼成方式にて形成する工程と、を含むことを特徴
とする。ここで、シート接着焼成方式に用いるグリーン
シートの厚さは、極力薄くする（最低２００μm 以下）
ことが好ましい。
【００２５】この第３態様においては、第１層が緻密な
ため、シート接着焼成方式であっても、シートが焼成後
に多孔化するような現象が起こるようなことがなく、良
好なインタコネクタを形成できる。グリーンシートの厚
さを薄くする理由は電気抵抗を減少し、発電性能を向上
するためである。
ため、シート接着焼成方式であっても、シートが焼成後
に多孔化するような現象が起こるようなことがなく、良
好なインタコネクタを形成できる。グリーンシートの厚
さを薄くする理由は電気抵抗を減少し、発電性能を向上
するためである。
【００２６】スラリーコート後の乾燥は、どの様な方法
でも良いが、乾燥中のクラックを防ぐため、徐々に乾燥
させることが望ましい。
でも良いが、乾燥中のクラックを防ぐため、徐々に乾燥
させることが望ましい。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。実施例１ （１）空気極：ＬａＳｒＭｎＯ3 からなる空気極基板
（円筒形、外径１２mm、内径８mm、長さ１００mm）を準
備した。
（円筒形、外径１２mm、内径８mm、長さ１００mm）を準
備した。
【００２８】（２）インターコネクター第一層塗膜用ス
ラリー調整：Ｌａ0.6 Ｃａ0.41ＭｎＯ3 の粉末（平均粒
径２μm ）６０重量部と、有機溶剤（α・テルピネオー
ル、エチルアルコール）１００重量部、バインダー（エ
チルセルロース）６重量部、分散剤（ポリオキシエタレ
ンアルキルリン酸エステル）１重量部、消泡剤（ソルビ
タンセスキオレエート）１重量部と、を混合した後、十
分攪拌して第一層塗膜用スラリーを調整した。
ラリー調整：Ｌａ0.6 Ｃａ0.41ＭｎＯ3 の粉末（平均粒
径２μm ）６０重量部と、有機溶剤（α・テルピネオー
ル、エチルアルコール）１００重量部、バインダー（エ
チルセルロース）６重量部、分散剤（ポリオキシエタレ
ンアルキルリン酸エステル）１重量部、消泡剤（ソルビ
タンセスキオレエート）１重量部と、を混合した後、十
分攪拌して第一層塗膜用スラリーを調整した。
【００２９】（３）インターコネクター第二層塗膜用ス
ラリー調整：Ｌａ0.6 Ｃａ0.41ＣｒＯ3 の粉末（粒径１
μm ）４０重量部と有機溶剤（α・テルピネオール、エ
チルアルコール）１００重量部、バインダー（エチルセ
ルロース）４重量部、分散剤（ポリオキシエタレンアル
キルリン酸エステル）１重量部、消泡剤（ソルビタンセ
スキオレエーテ）１重量部とを混合した後、十分攪拌し
て第二層塗膜用スラリーを調整した。このスラリーの粘
度は１４０cps であった。
ラリー調整：Ｌａ0.6 Ｃａ0.41ＣｒＯ3 の粉末（粒径１
μm ）４０重量部と有機溶剤（α・テルピネオール、エ
チルアルコール）１００重量部、バインダー（エチルセ
ルロース）４重量部、分散剤（ポリオキシエタレンアル
キルリン酸エステル）１重量部、消泡剤（ソルビタンセ
スキオレエーテ）１重量部とを混合した後、十分攪拌し
て第二層塗膜用スラリーを調整した。このスラリーの粘
度は１４０cps であった。
【００３０】（４）塗膜：上記のように調整した第一層
塗膜用スラリーを、空気極表面上に、大気中において、
スラリーコート法により塗布した。塗膜厚は８０μm で
あった。この第一層塗膜を乾燥した後、さらにその上
に、上記のように調整した第二層塗膜用スラリーを、ス
ラリーコート法により塗布した。この第二層塗膜厚は６
０μm であった。なお、各層用塗膜の厚さは、任意の厚
さとできるが、厚２０〜５００μm が一般的である。
塗膜用スラリーを、空気極表面上に、大気中において、
スラリーコート法により塗布した。塗膜厚は８０μm で
あった。この第一層塗膜を乾燥した後、さらにその上
に、上記のように調整した第二層塗膜用スラリーを、ス
ラリーコート法により塗布した。この第二層塗膜厚は６
０μm であった。なお、各層用塗膜の厚さは、任意の厚
さとできるが、厚２０〜５００μm が一般的である。
【００３１】（５）乾燥、焼成：上記のように塗膜した
基板を乾燥（室温で１hr、次に６０℃で２hr）し、焼成
（１３５０℃×４hr）した。焼成後の第一層は多孔質
（オープンポア径０．２μｍ）であった。
基板を乾燥（室温で１hr、次に６０℃で２hr）し、焼成
（１３５０℃×４hr）した。焼成後の第一層は多孔質
（オープンポア径０．２μｍ）であった。
【００３２】（６）性能試験：得られた基板を用いて、
酸化剤に空気、燃料に加湿水素を用い、１０００℃にて
発電試験を行った。その結果出力密度として０．４５Ｗ
／cm2 の性能があることを確認した。
酸化剤に空気、燃料に加湿水素を用い、１０００℃にて
発電試験を行った。その結果出力密度として０．４５Ｗ
／cm2 の性能があることを確認した。
【００３３】実施例２ （１）空気極：ＬａＳｒＭｎＯ3 からなる空気極基板
（円筒形、外径１２mm、内径８mm、長さ１００mm）を準
備した。
（円筒形、外径１２mm、内径８mm、長さ１００mm）を準
備した。
【００３４】（２）インターコネクター第一層塗膜用ス
ラリー調整：Ｌａ0.8 Ｃａ0.2 ＭｎＯ3 の粉末（平均粒
径２μm ）６０重量部と、有機溶剤（α・テルピネオー
ル、エチルアルコール）１００重量部、バインダー（エ
チルセルロース）８重量部、分散剤（ポリオキシエタレ
ンアルキルリン酸エステル）１重量部、消泡剤（ソルビ
タンセスキオレエート）１重量部と、を混合した後、十
分攪拌して第一層塗膜用スラリーを調整した。このスラ
リーの粘度は１７０cps であった。
ラリー調整：Ｌａ0.8 Ｃａ0.2 ＭｎＯ3 の粉末（平均粒
径２μm ）６０重量部と、有機溶剤（α・テルピネオー
ル、エチルアルコール）１００重量部、バインダー（エ
チルセルロース）８重量部、分散剤（ポリオキシエタレ
ンアルキルリン酸エステル）１重量部、消泡剤（ソルビ
タンセスキオレエート）１重量部と、を混合した後、十
分攪拌して第一層塗膜用スラリーを調整した。このスラ
リーの粘度は１７０cps であった。
【００３５】（３）インターコネクター第二層用グリー
ンシート調整：Ｌａ0.75Ｃａ0.25ＣｒＯ3 の粉末（粉径
約１μm ）、５００重量部、バインダー（メチルセルロ
ース）５５重量部、水５０重量部を混合し、混錬機を用
いて十分に混練した。次に押出し成形機を用いて厚み３
００μm のグリーンシートを作成した。作成したグリー
ンシートを保管する時には、乾燥クラック防止のため、
湿度８０％、室温にて保管する。
ンシート調整：Ｌａ0.75Ｃａ0.25ＣｒＯ3 の粉末（粉径
約１μm ）、５００重量部、バインダー（メチルセルロ
ース）５５重量部、水５０重量部を混合し、混錬機を用
いて十分に混練した。次に押出し成形機を用いて厚み３
００μm のグリーンシートを作成した。作成したグリー
ンシートを保管する時には、乾燥クラック防止のため、
湿度８０％、室温にて保管する。
【００３６】（４）塗膜及びインターコネクター第二層
用グリーンシート接着：上記のように調整した第一層塗
膜用スラリーを、空気極表面上に、大気下において、ス
ラリーコート法により塗布した。塗膜厚は１２０μm で
あった。この第一層塗膜を乾燥した後、さらにその上
に、上記のように調整したグリーンシートを接着した。
接着時にはグリーンシートを１００〜１０００gr/cm2の
圧力で第一層塗膜体に圧着することが望ましい。もし、
グリーンシートが幾分乾燥している場合は、グリーンシ
ートの接着面に対し、たとえば水をスプレーするなどし
て加湿することで、接着性が向上する。
用グリーンシート接着：上記のように調整した第一層塗
膜用スラリーを、空気極表面上に、大気下において、ス
ラリーコート法により塗布した。塗膜厚は１２０μm で
あった。この第一層塗膜を乾燥した後、さらにその上
に、上記のように調整したグリーンシートを接着した。
接着時にはグリーンシートを１００〜１０００gr/cm2の
圧力で第一層塗膜体に圧着することが望ましい。もし、
グリーンシートが幾分乾燥している場合は、グリーンシ
ートの接着面に対し、たとえば水をスプレーするなどし
て加湿することで、接着性が向上する。
【００３７】（５）乾燥、焼成：上記のように塗膜した
基板を乾燥（室温で、２hr、 次に６０℃で４hr）し、焼
成（１３５０℃×４hr）した。
基板を乾燥（室温で、２hr、 次に６０℃で４hr）し、焼
成（１３５０℃×４hr）した。
【００３８】（６）性能試験：得られた基板を用いて発
電試験を行った。酸化剤として酸素、燃料に加湿水素を
用いて１０００℃にて行った。その結果、出力密度が
０．７３ｗ／cm2 の性能があることを確認した。
電試験を行った。酸化剤として酸素、燃料に加湿水素を
用いて１０００℃にて行った。その結果、出力密度が
０．７３ｗ／cm2 の性能があることを確認した。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
固体電解質燃料電池インターコネクター及びその製造方
法は以下の効果を発揮する。 空気極とインターコネクターとの密着性に優れ、高
導電性のインターコネクター構造を提供できる。 上記のようなインターコネクター構造を、低コス
トで量産できる。
固体電解質燃料電池インターコネクター及びその製造方
法は以下の効果を発揮する。 空気極とインターコネクターとの密着性に優れ、高
導電性のインターコネクター構造を提供できる。 上記のようなインターコネクター構造を、低コス
トで量産できる。
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｌａ−Ｓｒ−Ｍｎ（又はＣｏ）系ペロブ
スカイト型酸化物からなる空気極上に形成された固体電
解質燃料電池インターコネクターであって；Ｌａ1-x Ｍ
x+y ＭｎＯ3 （ＭはＣａ、Ｍｇ、Ｓｒの１種以上、０．
０５≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．１）からなる、上記空
気極表面上に形成された第１層と、 Ｌａ1-x Ｍx+y ＣｒＯ3 （ＭはＣａ、Ｍｇ、Ｓｒの１種
以上、０．０５≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．１）からな
る、上記第１層表面上に形成された第２層と、 を具備することを特徴とする固体電解質燃料電池インタ
ーコネクター。 - 【請求項２】 上記第１層を、多孔性の層として、上記
空気極上に形成する工程と、上記第２層を、上記多孔性
第１層の上にスラリーコートする工程と、を含み；この
スラリーコートに用いるスラリーの粘度を１〜４８０cp
s に調整し、 加圧下又は真空下においてスラリーコートすることを特
徴とする請求項１の固体電解質燃料電池インターコネク
ターの製造方法。 - 【請求項３】 上記多孔性第１層が孔径０．０５〜１０
μのオープンポアを含む請求項２記載の固体電解質燃料
電池インターコネクターの製造方法。 - 【請求項４】 上記第１層を、粘度１〜４８０cps のス
ラリーを用いて加圧下または真空下においてスラリーコ
ートする工程と、 上記第２層をスラリーコートする工程と、を含むことを
特徴とする請求項１の固体電解質燃料電池インターコネ
クターの製造方法。 - 【請求項５】 上記第１層を、粘度１〜４８０cps のス
ラリーを用いて加圧下または真空下においてスラリーコ
ートする工程と、 上記第２層を、シート接着焼成方式にて形成する工程
と、を含むことを特徴とする請求項１の固体電解質燃料
電池インターコネクターの製造方法。 - 【請求項６】 上記シート接着焼成方式に用いるグリー
ンシート厚が２００μm 以下である請求項５記載の固体
電解質燃料電池インターコネクターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6127166A JPH07320757A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 固体電解質燃料電池インターコネクター及びその製造方 法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6127166A JPH07320757A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 固体電解質燃料電池インターコネクター及びその製造方 法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07320757A true JPH07320757A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=14953292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6127166A Pending JPH07320757A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 固体電解質燃料電池インターコネクター及びその製造方 法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07320757A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001229934A (ja) * | 2000-02-16 | 2001-08-24 | Toto Ltd | 固体電解質型燃料電池の製造方法 |
| EP1253660A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-10-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Electrochemical solid-state device comprising lanthanide calcium manganite |
| JP2014112499A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Osaka Gas Co Ltd | セル間接続部材の製造方法および固体酸化物型燃料電池 |
| JP2016512916A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-05-09 | エルジー フュール セル システムズ，インコーポレイティド | 多層相互接続を含む燃料電池システム |
| WO2018042476A1 (ja) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | ＦＣＯ Ｐｏｗｅｒ株式会社 | インターコネクタ、固体酸化物形燃料電池スタック、及び固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法 |
| WO2018042477A1 (ja) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | ＦＣＯ Ｐｏｗｅｒ株式会社 | インターコネクタ、固体酸化物形燃料電池スタック、及び固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法 |
-
1994
- 1994-05-18 JP JP6127166A patent/JPH07320757A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001229934A (ja) * | 2000-02-16 | 2001-08-24 | Toto Ltd | 固体電解質型燃料電池の製造方法 |
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| AU770723B2 (en) * | 2001-04-27 | 2004-02-26 | Air Products And Chemicals Inc. | Electrochemical solid-state device comprising B-site rich lanthanum calcium manganite |
| US6811914B2 (en) | 2001-04-27 | 2004-11-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Electrochemical solid-state device comprising b-site rich lanthanum calcium manganite |
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| US10446855B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-10-15 | Lg Fuel Cell Systems Inc. | Fuel cell system including multilayer interconnect |
| WO2018042476A1 (ja) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | ＦＣＯ Ｐｏｗｅｒ株式会社 | インターコネクタ、固体酸化物形燃料電池スタック、及び固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法 |
| WO2018042477A1 (ja) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | ＦＣＯ Ｐｏｗｅｒ株式会社 | インターコネクタ、固体酸化物形燃料電池スタック、及び固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法 |
| JP6311953B1 (ja) * | 2016-08-29 | 2018-04-18 | ＦＣＯ Ｐｏｗｅｒ株式会社 | インターコネクタ、固体酸化物形燃料電池スタック、及び固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法 |
| JP6311952B1 (ja) * | 2016-08-29 | 2018-04-18 | ＦＣＯ Ｐｏｗｅｒ株式会社 | インターコネクタ、固体酸化物形燃料電池スタック、及び固体酸化物形燃料電池スタックの製造方法 |
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