JPH08130029A - 固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法 - Google Patents
固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法Info
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- JPH08130029A JPH08130029A JP6266523A JP26652394A JPH08130029A JP H08130029 A JPH08130029 A JP H08130029A JP 6266523 A JP6266523 A JP 6266523A JP 26652394 A JP26652394 A JP 26652394A JP H08130029 A JPH08130029 A JP H08130029A
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【構成】固体電解質３、空気極２、燃料極４および集電
体５を具備し、少なくとも空気極２と集電体５を同時焼
成してなる固体電解質燃料電池セルにおいて、空気極２
を、周期律表第３ａ族元素から選ばれる少なくとも１種
と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種
と、Ｍｎと、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅの群から選ばれる少なく
とも１種とを含むペロブスカイト型複合酸化物により、
集電体５を周期律表第３ａ族元素から選ばれる少なくと
も１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｇの群から選ばれる少
なくとも１種と、Ｃｒと、Ｍｎとを含むペロブスカイト
型複合酸化物により構成する。 【効果】空気極と集電体とを同時焼成した場合における
集電体の焼結不良を改善することができる。これにより
セル製造の歩留り向上と低コスト化を実現できる。しか
も、集電体の集電性が高くなるために燃料電池セルの発
電性能をも高めることができる。
体５を具備し、少なくとも空気極２と集電体５を同時焼
成してなる固体電解質燃料電池セルにおいて、空気極２
を、周期律表第３ａ族元素から選ばれる少なくとも１種
と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種
と、Ｍｎと、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅの群から選ばれる少なく
とも１種とを含むペロブスカイト型複合酸化物により、
集電体５を周期律表第３ａ族元素から選ばれる少なくと
も１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｇの群から選ばれる少
なくとも１種と、Ｃｒと、Ｍｎとを含むペロブスカイト
型複合酸化物により構成する。 【効果】空気極と集電体とを同時焼成した場合における
集電体の焼結不良を改善することができる。これにより
セル製造の歩留り向上と低コスト化を実現できる。しか
も、集電体の集電性が高くなるために燃料電池セルの発
電性能をも高めることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質型燃料電池
セルに関し、詳細には、空気極と集電体との同時焼成が
可能な固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法に
関するものである。
セルに関し、詳細には、空気極と集電体との同時焼成が
可能な固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来より、固体電解質型燃料電池はその作
動温度が９００〜１０５０℃と高温であるため発電効率
が高く、第３世代の発電システムとして期待されてい
る。一般に、固体電解質型燃料電池セルには、円筒型と
平板型が知られている。平板型燃料電池セルは、発電の
単位体積当り出力密度が高いという特長を有するが、実
用化に関してはガスシ−ル不完全性やセル内の温度分布
の不均一性などの問題がある。それに対して、円筒型燃
料電池セルでは、出力密度は低いものの、セルの機械的
強度が高く、またセル内の温度の均一性が保てるという
特長がある。両形状の固体電解質燃料電池セルとも、そ
れぞれの特長を生かして積極的に研究開発が進められて
いる。
動温度が９００〜１０５０℃と高温であるため発電効率
が高く、第３世代の発電システムとして期待されてい
る。一般に、固体電解質型燃料電池セルには、円筒型と
平板型が知られている。平板型燃料電池セルは、発電の
単位体積当り出力密度が高いという特長を有するが、実
用化に関してはガスシ−ル不完全性やセル内の温度分布
の不均一性などの問題がある。それに対して、円筒型燃
料電池セルでは、出力密度は低いものの、セルの機械的
強度が高く、またセル内の温度の均一性が保てるという
特長がある。両形状の固体電解質燃料電池セルとも、そ
れぞれの特長を生かして積極的に研究開発が進められて
いる。
【０００３】円筒型燃料電池の単セルは、図１に示した
ように開気孔率４０％程度のＣａＯ安定化ＺｒＯ2 を支
持管１とし、その上にＬａＭｎＯ3 系材料からなる多孔
性の空気極２を形成し、その表面にＹ2 Ｏ3 安定化Ｚｒ
Ｏ2 からなる固体電解質３を被覆し、さらにこの表面に
多孔性のＮｉ−ジルコニアの燃料極４が設けられてい
る。燃料電池のモジュ−ルにおいては、各単セルはＬａ
ＣｒＯ3 系の集電体（インターコネクタ）５を介して接
続される。発電は、支持管１内部に空気（酸素）を、外
部に燃料（水素）を流し、１０００〜１０５０℃の温度
で行われる。
ように開気孔率４０％程度のＣａＯ安定化ＺｒＯ2 を支
持管１とし、その上にＬａＭｎＯ3 系材料からなる多孔
性の空気極２を形成し、その表面にＹ2 Ｏ3 安定化Ｚｒ
Ｏ2 からなる固体電解質３を被覆し、さらにこの表面に
多孔性のＮｉ−ジルコニアの燃料極４が設けられてい
る。燃料電池のモジュ−ルにおいては、各単セルはＬａ
ＣｒＯ3 系の集電体（インターコネクタ）５を介して接
続される。発電は、支持管１内部に空気（酸素）を、外
部に燃料（水素）を流し、１０００〜１０５０℃の温度
で行われる。
【０００４】近年、このセル作製の工程においてプロセ
スを単純化するため、空気極材料であるＬａＭｎＯ3 系
材料を直接多孔性の支持管として使用する試みがなされ
ている。空気極としての機能を合せ持つ支持管材料とし
ては、ＬａをＣａで２０原子％またはＳｒで１０〜１５
原子％置換したＬａＭｎＯ3 固溶体材料が用いられてい
る。
スを単純化するため、空気極材料であるＬａＭｎＯ3 系
材料を直接多孔性の支持管として使用する試みがなされ
ている。空気極としての機能を合せ持つ支持管材料とし
ては、ＬａをＣａで２０原子％またはＳｒで１０〜１５
原子％置換したＬａＭｎＯ3 固溶体材料が用いられてい
る。
【０００５】また、上記のような燃料電池セルを製造す
る方法としては、例えばＣａＯ安定化ＺｒＯ2 からなる
絶縁粉末を押し出し成形法などにより円筒状に成形後、
これを焼成して円筒状支持体を作製し、その支持管の外
周面に空気極、固体電解質、燃料極、あるいは集電体の
スラリーを塗布してこれを順次焼成して積層するか、あ
るいは円筒状支持管の表面に電気化学的蒸着法（ＥＶＤ
法）やプラズマ溶射法などにより空気極、固体電解質、
燃料極あるいは集電体を順次形成することも行われてい
る。
る方法としては、例えばＣａＯ安定化ＺｒＯ2 からなる
絶縁粉末を押し出し成形法などにより円筒状に成形後、
これを焼成して円筒状支持体を作製し、その支持管の外
周面に空気極、固体電解質、燃料極、あるいは集電体の
スラリーを塗布してこれを順次焼成して積層するか、あ
るいは円筒状支持管の表面に電気化学的蒸着法（ＥＶＤ
法）やプラズマ溶射法などにより空気極、固体電解質、
燃料極あるいは集電体を順次形成することも行われてい
る。
【０００６】最近では、セルの製造工程を簡略化するた
めに、各構成材料のうち少なくとも２つを同時焼成する
方法も提案されている。この同時焼成法は、製造工程数
が少なくなるためにセルの製造時の歩留り向上、コスト
低減に有利である。
めに、各構成材料のうち少なくとも２つを同時焼成する
方法も提案されている。この同時焼成法は、製造工程数
が少なくなるためにセルの製造時の歩留り向上、コスト
低減に有利である。
【０００７】
【発明が解決しようとする問題点】そこで、本発明者ら
は、各種の組み合わせによる同時焼成を試みた結果、Ｌ
ａＭｎＯ3 系材料からなる空気極と、ＬａＣｒＯ3 系材
料からなる集電体とを同時焼成した場合、両者の界面付
近の集電体側が緻密に焼成されず、空気極と集電体との
電気的な接続が不十分となり本来の発電性能が発揮され
ないという欠陥が生じることがわかった。
は、各種の組み合わせによる同時焼成を試みた結果、Ｌ
ａＭｎＯ3 系材料からなる空気極と、ＬａＣｒＯ3 系材
料からなる集電体とを同時焼成した場合、両者の界面付
近の集電体側が緻密に焼成されず、空気極と集電体との
電気的な接続が不十分となり本来の発電性能が発揮され
ないという欠陥が生じることがわかった。
【０００８】従って、本発明は、空気極と集電体とを同
時焼成した場合において、上述のような問題が発生する
ことなく、緻密な集電体を形成することのできる固体電
解質型燃料電池セルおよびその製造方法を提供すること
を目的とするものである。
時焼成した場合において、上述のような問題が発生する
ことなく、緻密な集電体を形成することのできる固体電
解質型燃料電池セルおよびその製造方法を提供すること
を目的とするものである。
【０００９】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上記目
的に対して特に空気極および集電体の組成の点で検討を
重ねた結果、空気極を周期律表第３ａ族元素から選ばれ
る少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれ
る少なくとも１種と、Ｍｎと、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅの群か
ら選ばれる少なくとも１種とを含むペロブスカイト型複
合酸化物により、また、集電体を周期律表第３ａ族元素
から選ばれる少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍ
ｇの群から選ばれる少なくとも１種と、Ｃｒと、Ｍｎと
を含むペロブスカイト型複合酸化物により構成すること
により、これらを同時焼成しても集電体の緻密化が阻害
されることなく、良好な接続状態が形成されることを見
いだし本発明に至ったものである。
的に対して特に空気極および集電体の組成の点で検討を
重ねた結果、空気極を周期律表第３ａ族元素から選ばれ
る少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれ
る少なくとも１種と、Ｍｎと、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅの群か
ら選ばれる少なくとも１種とを含むペロブスカイト型複
合酸化物により、また、集電体を周期律表第３ａ族元素
から選ばれる少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍ
ｇの群から選ばれる少なくとも１種と、Ｃｒと、Ｍｎと
を含むペロブスカイト型複合酸化物により構成すること
により、これらを同時焼成しても集電体の緻密化が阻害
されることなく、良好な接続状態が形成されることを見
いだし本発明に至ったものである。
【００１０】以下、本発明を詳述する。本発明の固体電
解質型燃料電池セルにおける空気極は、周期律表第３ａ
族元素から選ばれる少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂ
ａの群から選ばれる少なくとも１種と、Ｍｎと、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｆｅの群から選ばれる少なくとも１種を含むペロ
ブスカイト型複合酸化物からなる。より具体的には、そ
の組成式を下記化１
解質型燃料電池セルにおける空気極は、周期律表第３ａ
族元素から選ばれる少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂ
ａの群から選ばれる少なくとも１種と、Ｍｎと、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｆｅの群から選ばれる少なくとも１種を含むペロ
ブスカイト型複合酸化物からなる。より具体的には、そ
の組成式を下記化１
【００１１】
【化１】
【００１２】と表した時、０．１≦ｘ≦０．６、０＜ｙ
≦０．３、０．８≦ｍ≦１．１を満足するものである。
≦０．３、０．８≦ｍ≦１．１を満足するものである。
【００１３】ここで、空気極の組成において、Ｃａ、Ｓ
ｒあるいはＢａの添加は空気極の電気伝導度を高めると
ともに、他の固体電解質や集電体との熱膨張係数を整合
を図る作用をなす。しかしその量が多いとペロブスカイ
ト型結晶以外の相が生成され、空気極が緻密化すること
から、ｘ値を０．１≦ｘ≦０．６の範囲に定めた。望ま
しくは０．１≦ｘ≦０．３である。
ｒあるいはＢａの添加は空気極の電気伝導度を高めると
ともに、他の固体電解質や集電体との熱膨張係数を整合
を図る作用をなす。しかしその量が多いとペロブスカイ
ト型結晶以外の相が生成され、空気極が緻密化すること
から、ｘ値を０．１≦ｘ≦０．６の範囲に定めた。望ま
しくは０．１≦ｘ≦０．３である。
【００１４】また、Ｃｏ、ＮｉあるいはＦｅの添加は、
空気極と直接接触する固体電解質や後述する集電体への
Ｍｎの拡散を防止する作用をなすが、その量が多すぎる
とペロブスカイト型結晶以外の相が生成され、空気極が
緻密化することから、ｙ値を０＜ｙ≦０．３の範囲に定
めた。望ましくは０＜ｙ≦０．１である。
空気極と直接接触する固体電解質や後述する集電体への
Ｍｎの拡散を防止する作用をなすが、その量が多すぎる
とペロブスカイト型結晶以外の相が生成され、空気極が
緻密化することから、ｙ値を０＜ｙ≦０．３の範囲に定
めた。望ましくは０＜ｙ≦０．１である。
【００１５】さらに、前記式中，ｍは一般式ＡＢＯ3 の
ペロブスカイト型結晶におけるＡサイトとＢサイトとの
比率を示すものでＡ：Ｂ＝１：１より幾分ずれた場合で
もペロブスカイト型結晶構造を呈するが、ｍが０．８よ
り小さいと空気極が緻密化し、１．１を越えると試料が
分解するなどの支障が生じることから、ｍ値を０．８≦
ｍ≦１．１に定めたものである。
ペロブスカイト型結晶におけるＡサイトとＢサイトとの
比率を示すものでＡ：Ｂ＝１：１より幾分ずれた場合で
もペロブスカイト型結晶構造を呈するが、ｍが０．８よ
り小さいと空気極が緻密化し、１．１を越えると試料が
分解するなどの支障が生じることから、ｍ値を０．８≦
ｍ≦１．１に定めたものである。
【００１６】なお、空気極を構成する周期律表第３ａ族
元素（Ａ）としては、Ｌａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｅ
ｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙなどが挙げられ、これらの中でも
Ｌａ、Ｙが有効である。
元素（Ａ）としては、Ｌａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｅ
ｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙなどが挙げられ、これらの中でも
Ｌａ、Ｙが有効である。
【００１７】また、前記空気極は、ペロブスカイト型結
晶相を主相とするもので、その平均結晶粒径は３〜２０
μｍ、特に５〜１５μｍであることが望ましい。これ
は、主結晶相の粒径が３μｍより小さいと強度は高いも
ののガスの透過性が低く、２０μｍを越えるとガス透過
性は高くなるものの強度が不十分となるためである。な
お、空気極の開気孔率は２０〜４５％、特に３０〜４０
％が適当である。また、平均細孔径は、１．０〜５．０
μｍの範囲がガス透過性に優れる。
晶相を主相とするもので、その平均結晶粒径は３〜２０
μｍ、特に５〜１５μｍであることが望ましい。これ
は、主結晶相の粒径が３μｍより小さいと強度は高いも
ののガスの透過性が低く、２０μｍを越えるとガス透過
性は高くなるものの強度が不十分となるためである。な
お、空気極の開気孔率は２０〜４５％、特に３０〜４０
％が適当である。また、平均細孔径は、１．０〜５．０
μｍの範囲がガス透過性に優れる。
【００１８】本発明の固体電解質型燃料電池セルにおけ
る集電体は、周期律表第３ａ族元素から選ばれる少なく
とも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｇの群から選ばれる
少なくとも１種と、Ｃｒと、Ｍｎとを含むペロブスカイ
ト型複合酸化物からなる。より具体的には、その組成を
下記化２
る集電体は、周期律表第３ａ族元素から選ばれる少なく
とも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｇの群から選ばれる
少なくとも１種と、Ｃｒと、Ｍｎとを含むペロブスカイ
ト型複合酸化物からなる。より具体的には、その組成を
下記化２
【００１９】
【化２】
【００２０】と表した時、０＜ａ＋ｅ＜０．３、０≦ｂ
≦０．０５、０．９≦ｃ≦１．１、０＜ｄ≦０．３を満
足するものである。
≦０．０５、０．９≦ｃ≦１．１、０＜ｄ≦０．３を満
足するものである。
【００２１】ここで、集電体の組成において、Ｃａ、Ｓ
ｒ、ＢａあるいはＭｇは、クロマイト化合物の焼結性を
高めるとともに、他の固体電解質や空気極との熱膨張係
数を整合を図る作用をなす。しかし、その添加量が多す
ぎると他相が析出し焼結を阻害する。従って、ａ＋ｅ値
を０＜ａ＋ｅ＜０．３に限定した。望ましくは、０．１
≦ａ＋ｅ≦０．２である。また、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａにつ
いてはその焼結性をさらに高めるために幾分過剰に配合
させることが望ましい。しかし過剰に配合しすぎると他
相が析出し焼結を阻害するため０≦ｂ≦０．０５に設定
した。望ましくは、０．０１≦ｂ≦０．０４である。ま
た、ペロブスカイト型結晶においてＡサイトとＢサイト
の比率が幾分ずれた場合での同様な構造を呈するもの
の、ｃが０．９より小さいと試料が分解し、１．１を越
えると他相が析出して焼結が阻害されることからｃ値を
０．９≦ｃ≦１．１に定めた。
ｒ、ＢａあるいはＭｇは、クロマイト化合物の焼結性を
高めるとともに、他の固体電解質や空気極との熱膨張係
数を整合を図る作用をなす。しかし、その添加量が多す
ぎると他相が析出し焼結を阻害する。従って、ａ＋ｅ値
を０＜ａ＋ｅ＜０．３に限定した。望ましくは、０．１
≦ａ＋ｅ≦０．２である。また、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａにつ
いてはその焼結性をさらに高めるために幾分過剰に配合
させることが望ましい。しかし過剰に配合しすぎると他
相が析出し焼結を阻害するため０≦ｂ≦０．０５に設定
した。望ましくは、０．０１≦ｂ≦０．０４である。ま
た、ペロブスカイト型結晶においてＡサイトとＢサイト
の比率が幾分ずれた場合での同様な構造を呈するもの
の、ｃが０．９より小さいと試料が分解し、１．１を越
えると他相が析出して焼結が阻害されることからｃ値を
０．９≦ｃ≦１．１に定めた。
【００２２】またさらに、Ｃｒに対してＭｎを置換する
ことによりクロマイト化合物からのＣｒの放出を低減さ
せることができる結果、集電体の緻密化を図ることがで
きる。しかし、Ｍｎの置換量が多すぎると他相の析出に
より緻密化が阻害されることから０＜ｄ≦０．３に定め
た。望ましくは０．１≦ｄ≦０．２である。
ことによりクロマイト化合物からのＣｒの放出を低減さ
せることができる結果、集電体の緻密化を図ることがで
きる。しかし、Ｍｎの置換量が多すぎると他相の析出に
より緻密化が阻害されることから０＜ｄ≦０．３に定め
た。望ましくは０．１≦ｄ≦０．２である。
【００２３】また、前記集電体は、ペロブスカイト型結
晶相を主相とするもので、その平均結晶粒径は０．２〜
３０μｍ、特に０．５〜１０μｍであることが望まし
い。これは、主結晶相の粒径が０．２μｍより小さい
と、粉末粒子間の凝集が大きく緻密化しにくく、３０μ
ｍを越えると高温強度が低下するためである。なお、集
電体の開気孔率は電気伝導性を優れることが要求される
ことから、１％以下、特に０．５％以下の緻密体である
ことが望ましい。
晶相を主相とするもので、その平均結晶粒径は０．２〜
３０μｍ、特に０．５〜１０μｍであることが望まし
い。これは、主結晶相の粒径が０．２μｍより小さい
と、粉末粒子間の凝集が大きく緻密化しにくく、３０μ
ｍを越えると高温強度が低下するためである。なお、集
電体の開気孔率は電気伝導性を優れることが要求される
ことから、１％以下、特に０．５％以下の緻密体である
ことが望ましい。
【００２４】本発明における燃料電池セルにおける固体
電解質としては、Ｙ2 Ｏ3 やＣｅＯ2 、Ｙｂ2 Ｏ3 など
の希土類元素酸化物の他、ＣａＯ、ＭｇＯなどの周知の
安定化剤により安定化されたＺｒＯ2 が使用され、熱膨
張係数は９〜１２×１０- 6／℃程度であることが望ま
しい。また、燃料極としてはＮｉを３０〜８０重量％含
有し残部が安定化ＺｒＯ2 （Ｙ2 Ｏ3 などの安定化剤を
含む）からなる多孔質のサーメット材料からなることが
望ましい。
電解質としては、Ｙ2 Ｏ3 やＣｅＯ2 、Ｙｂ2 Ｏ3 など
の希土類元素酸化物の他、ＣａＯ、ＭｇＯなどの周知の
安定化剤により安定化されたＺｒＯ2 が使用され、熱膨
張係数は９〜１２×１０- 6／℃程度であることが望ま
しい。また、燃料極としてはＮｉを３０〜８０重量％含
有し残部が安定化ＺｒＯ2 （Ｙ2 Ｏ3 などの安定化剤を
含む）からなる多孔質のサーメット材料からなることが
望ましい。
【００２５】なお、本発明の燃料電池セルの構造は、図
１に示される円筒型燃料電池セルの他、板状の空気極、
固体電解質、燃料極および集電体が積層されてなる周知
の平板型燃料電池セルの構造であってもよい。
１に示される円筒型燃料電池セルの他、板状の空気極、
固体電解質、燃料極および集電体が積層されてなる周知
の平板型燃料電池セルの構造であってもよい。
【００２６】次に、本発明の固体電解質型燃料電池セル
の製造方法について、図１に示される円筒型燃料電池セ
ルを例として説明する。本発明の製造方法における大き
な特徴は、空気極と集電体とを同時焼成により焼結させ
る点である。
の製造方法について、図１に示される円筒型燃料電池セ
ルを例として説明する。本発明の製造方法における大き
な特徴は、空気極と集電体とを同時焼成により焼結させ
る点である。
【００２７】まず、円筒型支持管を準備する。この円筒
型支持管は例えばＹ2 Ｏ3 あるいはＣａＯ安定化ＺｒＯ
2 などの多孔質材料を用いて押し出し成形などにより成
形した後、これを焼成することにより得られる。
型支持管は例えばＹ2 Ｏ3 あるいはＣａＯ安定化ＺｒＯ
2 などの多孔質材料を用いて押し出し成形などにより成
形した後、これを焼成することにより得られる。
【００２８】次に、この円筒状支持管の表面に前記空気
極を構成する材料の成形体層を形成する。この空気極成
形体層は、まず、前述した化１で示される組成となるよ
うに、周期律表第３ａ族元素酸化物、アルカリ土類元素
酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅなどの金属酸化
物の各粉末、あるいは熱処理により酸化物を形成できる
各金属の炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩などを調合した後、こ
れを１４００〜１６００℃を仮焼処理して固溶体化処理
する。その後、この固溶体物を粉砕処理して固溶体粉末
を得る。
極を構成する材料の成形体層を形成する。この空気極成
形体層は、まず、前述した化１で示される組成となるよ
うに、周期律表第３ａ族元素酸化物、アルカリ土類元素
酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅなどの金属酸化
物の各粉末、あるいは熱処理により酸化物を形成できる
各金属の炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩などを調合した後、こ
れを１４００〜１６００℃を仮焼処理して固溶体化処理
する。その後、この固溶体物を粉砕処理して固溶体粉末
を得る。
【００２９】そして、この固溶体粉末を用いてスラリー
を調製しそのスラリーを前記円筒状支持管の表面に塗布
乾燥するか、あるいは固溶体粉末を用いてドクターブレ
ード法などによりグリーンシートを作製し、これを支持
管表面に巻き付けて空気極成形体層を形成する。
を調製しそのスラリーを前記円筒状支持管の表面に塗布
乾燥するか、あるいは固溶体粉末を用いてドクターブレ
ード法などによりグリーンシートを作製し、これを支持
管表面に巻き付けて空気極成形体層を形成する。
【００３０】次に、この空気極成形体層の表面の一部に
集電体成形体層を積層する。集電体成形体層も空気極成
形体層と同様に前述した化２で示される組成となるよう
に、周期律表第３ａ族元素酸化物、アルカリ土類元素酸
化物、Ｃｒ酸化物、Ｍｎ酸化物などの金属酸化物の各粉
末、あるいは熱処理により酸化物を形成できる各金属の
炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩などを調合した後、これを１４
００〜１６００℃を仮焼処理して固溶体化処理する。そ
の後、この固溶体物を粉砕処理して固溶体粉末を得る。
集電体成形体層を積層する。集電体成形体層も空気極成
形体層と同様に前述した化２で示される組成となるよう
に、周期律表第３ａ族元素酸化物、アルカリ土類元素酸
化物、Ｃｒ酸化物、Ｍｎ酸化物などの金属酸化物の各粉
末、あるいは熱処理により酸化物を形成できる各金属の
炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩などを調合した後、これを１４
００〜１６００℃を仮焼処理して固溶体化処理する。そ
の後、この固溶体物を粉砕処理して固溶体粉末を得る。
【００３１】そして、この固溶体粉末を用いてスラリー
を調製しそのスラリーを前記空気極成形体層の所定箇所
にに塗布乾燥するか、あるいは固溶体粉末を用いてドク
ターブレード法などによりグリーンシートを作製し、こ
れを空気極成形体層表面の一部に有機系接着剤などを用
いて貼りつけて集電体成形体層を形成する。
を調製しそのスラリーを前記空気極成形体層の所定箇所
にに塗布乾燥するか、あるいは固溶体粉末を用いてドク
ターブレード法などによりグリーンシートを作製し、こ
れを空気極成形体層表面の一部に有機系接着剤などを用
いて貼りつけて集電体成形体層を形成する。
【００３２】次に、これら積層体を大気などの酸化性雰
囲気中で１３００〜１６００℃の温度で３〜１５時間程
度焼成することにより、前記空気極成形体層と集電体成
形体層を同時に焼結させる。
囲気中で１３００〜１６００℃の温度で３〜１５時間程
度焼成することにより、前記空気極成形体層と集電体成
形体層を同時に焼結させる。
【００３３】また、固体電解質および燃料極は、それぞ
れ空気極と集電体を同時焼結した積層焼結体の所定箇所
に順次それらの成形体層を形成して焼結させるか、ある
いは前記空気極成形体層と集電体成形体層を形成した
後、さらに固体電解質成形体層および／または燃料極成
形体層を積層し、これらを同時に焼成することもでき
る。
れ空気極と集電体を同時焼結した積層焼結体の所定箇所
に順次それらの成形体層を形成して焼結させるか、ある
いは前記空気極成形体層と集電体成形体層を形成した
後、さらに固体電解質成形体層および／または燃料極成
形体層を積層し、これらを同時に焼成することもでき
る。
【００３４】本発明における製造方法は、上記円筒状支
持管を有する場合に限られず、空気極が円筒状支持管を
兼ねる場合には空気極成形体層に代わり、押し出し成形
や冷間静水圧成形法などにより円筒状空気極成形体に成
形する以外は、上記と同様に各構成要素を積層して作製
すればよい。
持管を有する場合に限られず、空気極が円筒状支持管を
兼ねる場合には空気極成形体層に代わり、押し出し成形
や冷間静水圧成形法などにより円筒状空気極成形体に成
形する以外は、上記と同様に各構成要素を積層して作製
すればよい。
【００３５】また、平板型燃料電池セルの場合には、各
構成要素の板状成形体を作製し、少なくとも空気極成形
体層と集電体成形体層とを積層して同時焼成し、場合に
よっては固体電解質成形体層や燃料極成形体層を積層し
て同時焼成すればよい。
構成要素の板状成形体を作製し、少なくとも空気極成形
体層と集電体成形体層とを積層して同時焼成し、場合に
よっては固体電解質成形体層や燃料極成形体層を積層し
て同時焼成すればよい。
【００３６】
【作用】これまで、ＬａＭｎＯ3 などのマンガナイト化
合物からなる空気極と、ＬａＣｒＯ3 などのクロマイト
化合物からなる集電体とを同時焼成した場合、空気極中
のＭｎが集電体中に拡散し、この拡散したＭｎが集電体
中のＣｒと置換し、Ｃｒが蒸気として放出される。この
放出されたＣｒは、焼結過程での粒子の接触部（ネック
部）にＣｒ2 Ｏ3 としれ凝縮堆積し焼結を阻害する結
果、特に空気極との界面近傍において緻密なクロマイト
化合物が形成されない。
合物からなる空気極と、ＬａＣｒＯ3 などのクロマイト
化合物からなる集電体とを同時焼成した場合、空気極中
のＭｎが集電体中に拡散し、この拡散したＭｎが集電体
中のＣｒと置換し、Ｃｒが蒸気として放出される。この
放出されたＣｒは、焼結過程での粒子の接触部（ネック
部）にＣｒ2 Ｏ3 としれ凝縮堆積し焼結を阻害する結
果、特に空気極との界面近傍において緻密なクロマイト
化合物が形成されない。
【００３７】本発明の燃料電池セルによれば、空気極
を、周期律表第３ａ族元素から選ばれる少なくとも１種
と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種
と、Ｍｎと、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅの群から選ばれる少なく
とも１種とを含むペロブスカイト型複合酸化物により構
成し、且つ集電体を周期律表第３ａ族元素から選ばれる
少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｇの群から選
ばれる少なくとも１種と、Ｃｒと、Ｍｎとを含むペロブ
スカイト型複合酸化物により構成する。
を、周期律表第３ａ族元素から選ばれる少なくとも１種
と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種
と、Ｍｎと、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅの群から選ばれる少なく
とも１種とを含むペロブスカイト型複合酸化物により構
成し、且つ集電体を周期律表第３ａ族元素から選ばれる
少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｇの群から選
ばれる少なくとも１種と、Ｃｒと、Ｍｎとを含むペロブ
スカイト型複合酸化物により構成する。
【００３８】かかる構成によれば、空気極中のＣｏ、Ｎ
ｉ、ＦｅがＭｎの拡散を低減させる作用をなし、また集
電体中のＭｎは空気極中のＭｎの集電体への拡散を抑制
するとともに、集電体中のＣｒの蒸発を防止する作用を
なす。
ｉ、ＦｅがＭｎの拡散を低減させる作用をなし、また集
電体中のＭｎは空気極中のＭｎの集電体への拡散を抑制
するとともに、集電体中のＣｒの蒸発を防止する作用を
なす。
【００３９】その結果、前記空気極と前記集電体とを同
時に焼成した場合においても、Ｍｎの拡散およびＣｒの
蒸発が抑制され、集電体の焼結を阻害することなく、集
電体を緻密に焼結させることができる。
時に焼成した場合においても、Ｍｎの拡散およびＣｒの
蒸発が抑制され、集電体の焼結を阻害することなく、集
電体を緻密に焼結させることができる。
【００４０】従って、燃料電池セルを作製するのに空気
極と集電体とを何ら支障なく同時に焼成することができ
るために、セル作製の工程を簡略化することができセル
の製造時の歩留りやコストの低減を図ることができる。
極と集電体とを何ら支障なく同時に焼成することができ
るために、セル作製の工程を簡略化することができセル
の製造時の歩留りやコストの低減を図ることができる。
【００４１】また、燃料電池セルとして、空気極と集電
体との電気的接続が良好となり集電性が改善されるため
にセルから発生する電力を効率的に集電することがで
き、燃料電池セルの発電性能を高めることもできる。
体との電気的接続が良好となり集電性が改善されるため
にセルから発生する電力を効率的に集電することがで
き、燃料電池セルの発電性能を高めることもできる。
【００４２】
【実施例】固体電解質型燃料電池セルの各構成要素とし
て、円筒状空気極成形体、固体電解質成形体、燃料極成
形体および集電体成形体を以下のようにして作製した。
て、円筒状空気極成形体、固体電解質成形体、燃料極成
形体および集電体成形体を以下のようにして作製した。
【００４３】（円筒状空気極成形体）市販の純度９９．
９％以上のＬａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｙｂ2 Ｏ3 、Ｓｃ2
Ｏ3、Ｅｒ2 Ｏ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｄｙ2 Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ
3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、ＣａＣＯ3、ＳｒＣＯ3 、ＢａＣ
Ｏ3 、Ｍｎ2 Ｏ3 、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 を出発
原料としてこれを各金属元素が表１に示す所定の組成に
なるように秤量混合した後、１５００℃で３時間仮焼し
粉砕して平均粒径が５〜８μｍの固溶体粉末を得た。次
に、この固溶体粉末にバインダーを添加し、押出成形法
で円筒状の空気極成形体を作製した。
９％以上のＬａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｙｂ2 Ｏ3 、Ｓｃ2
Ｏ3、Ｅｒ2 Ｏ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｄｙ2 Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ
3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、ＣａＣＯ3、ＳｒＣＯ3 、ＢａＣ
Ｏ3 、Ｍｎ2 Ｏ3 、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 を出発
原料としてこれを各金属元素が表１に示す所定の組成に
なるように秤量混合した後、１５００℃で３時間仮焼し
粉砕して平均粒径が５〜８μｍの固溶体粉末を得た。次
に、この固溶体粉末にバインダーを添加し、押出成形法
で円筒状の空気極成形体を作製した。
【００４４】（固体電解質成形体）共沈法により得られ
たＹ2 Ｏ3 を８ｍｏｌ％の割合で含有する平均粒径が１
〜２μｍのＺｒＯ2 粉末に、水とバインダーを添加して
スラリーを調製し、ドクターブレード法により厚み１０
０μｍの固体電解質成形体を作製した。
たＹ2 Ｏ3 を８ｍｏｌ％の割合で含有する平均粒径が１
〜２μｍのＺｒＯ2 粉末に、水とバインダーを添加して
スラリーを調製し、ドクターブレード法により厚み１０
０μｍの固体電解質成形体を作製した。
【００４５】（燃料極成形体）ＮｉＯ粉末とＺｒＯ
2 （１０ｍｏｌ％Ｙ2 Ｏ3 含有）粉末を重量比で７０：
３０の割合で混合した混合粉末に水を溶媒として加えて
スラリーを作製し、ドクターブレード法により厚み５０
μｍの燃料極成形体を作製した。
2 （１０ｍｏｌ％Ｙ2 Ｏ3 含有）粉末を重量比で７０：
３０の割合で混合した混合粉末に水を溶媒として加えて
スラリーを作製し、ドクターブレード法により厚み５０
μｍの燃料極成形体を作製した。
【００４６】（集電体成形体）市販の純度９９．９％の
Ｌａ2 Ｏ3 、ＣａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＢａＣＯ3 、Ｍ
ｎ2 Ｏ3 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｇＯを出発原料として、これ
を所定の組成になるように秤量混合した後、１５００℃
で３時間仮焼し粉砕して、平均粒径が１〜３μｍの固溶
体粉末を得た。次に、この固溶体粉末にバインダーを添
加してスラリーを調製し、ドクターブレード法により厚
み１００μｍの集電体成形体を作製した。
Ｌａ2 Ｏ3 、ＣａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＢａＣＯ3 、Ｍ
ｎ2 Ｏ3 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｇＯを出発原料として、これ
を所定の組成になるように秤量混合した後、１５００℃
で３時間仮焼し粉砕して、平均粒径が１〜３μｍの固溶
体粉末を得た。次に、この固溶体粉末にバインダーを添
加してスラリーを調製し、ドクターブレード法により厚
み１００μｍの集電体成形体を作製した。
【００４７】引き続き、上記各成形体を用いて以下の実
験を行った。 実験１ まず、表１の組成からなる円筒状空気極成形体の表面に
密着液を用いてＬａ（Ｍｇ0.1 Ｃｒ0.9 ）0.99Ｏ3 の組
成からなる集電体成形体をロール状に巻きつけた後、こ
れらを１５２５℃で６時間の同時焼成した。焼成後の積
層焼結体の空気極／集電体の界面付近近傍における組織
観察から集電体側の多孔質な領域の厚みを測定した。ま
た、それぞれの気孔率も同時に測定し、その結果を表１
に示した。なお、各種の試料においてセルとして空気極
の多孔性、集電体の緻密性、集電体における多孔質層の
厚みから総合的評価を行なった。
験を行った。 実験１ まず、表１の組成からなる円筒状空気極成形体の表面に
密着液を用いてＬａ（Ｍｇ0.1 Ｃｒ0.9 ）0.99Ｏ3 の組
成からなる集電体成形体をロール状に巻きつけた後、こ
れらを１５２５℃で６時間の同時焼成した。焼成後の積
層焼結体の空気極／集電体の界面付近近傍における組織
観察から集電体側の多孔質な領域の厚みを測定した。ま
た、それぞれの気孔率も同時に測定し、その結果を表１
に示した。なお、各種の試料においてセルとして空気極
の多孔性、集電体の緻密性、集電体における多孔質層の
厚みから総合的評価を行なった。
【００４８】
【表１】
【００４９】表１に示すように、空気極におけるＭｎが
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅで置換されていない試料Ｎo.１では、
元素分析による測定の結果、集電体へのＭｎの拡散が認
められ、その結果集電体の多孔質層の厚みが６０μｍと
大きかった。その他のＭｎをＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅで置換し
たものはいずれも多孔質層の厚みが５０μｍ以下となっ
たが、それらの中でも、空気極組成が前述した化１の組
成式において、０．１≦ｘ≦０．６、０＜ｙ≦０．３、
０．８≦ｍ≦１．１を満足するものは、空気極の気孔率
３０％以上、集電体の気孔率１％未満、多孔質層の厚み
３０μｍ以下と優れたものであった。つまり、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｆｅの置換量が多い試料Ｎo.５、Ｌａに対するＣａ
の置換量が多い試料Ｎo.１１、Ａサイト比の小さいＮo.
２７では、空気極の気孔率が低下しており、ガス透過性
が悪いものであった。また、Ａサイト比の大きいＮo.２
９で気孔率が大きく試料が一部分解した。
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅで置換されていない試料Ｎo.１では、
元素分析による測定の結果、集電体へのＭｎの拡散が認
められ、その結果集電体の多孔質層の厚みが６０μｍと
大きかった。その他のＭｎをＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅで置換し
たものはいずれも多孔質層の厚みが５０μｍ以下となっ
たが、それらの中でも、空気極組成が前述した化１の組
成式において、０．１≦ｘ≦０．６、０＜ｙ≦０．３、
０．８≦ｍ≦１．１を満足するものは、空気極の気孔率
３０％以上、集電体の気孔率１％未満、多孔質層の厚み
３０μｍ以下と優れたものであった。つまり、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｆｅの置換量が多い試料Ｎo.５、Ｌａに対するＣａ
の置換量が多い試料Ｎo.１１、Ａサイト比の小さいＮo.
２７では、空気極の気孔率が低下しており、ガス透過性
が悪いものであった。また、Ａサイト比の大きいＮo.２
９で気孔率が大きく試料が一部分解した。
【００５０】実験２ （Ｌａ0.8 Ｃａ0.2 ）1.0 ＭｎＯ3 の組成からなる円筒
状空気極成形体の表面に密着液を用いて表２の組成から
なる集電体成形体をロール状に巻きつけた後、これらを
１５２５℃で６時間の同時焼成した。焼成後の積層焼結
体の空気極／集電体の界面付近近傍における組織観察か
ら集電体側の多孔質な領域の厚みを測定した。また、そ
れぞれの気孔率も同時に測定し、その結果を表２に示し
た。
状空気極成形体の表面に密着液を用いて表２の組成から
なる集電体成形体をロール状に巻きつけた後、これらを
１５２５℃で６時間の同時焼成した。焼成後の積層焼結
体の空気極／集電体の界面付近近傍における組織観察か
ら集電体側の多孔質な領域の厚みを測定した。また、そ
れぞれの気孔率も同時に測定し、その結果を表２に示し
た。
【００５１】
【表２】
【００５２】表２に示すように、集電体におけるＣｒが
Ｍｎで置換されていない試料Ｎo.３０、４０では集電体
の気孔率が１．０％を越えるとともに多孔質層の厚みも
５０μｍを越えるものであった。これに対してＣｒの一
部をＭｎで置換したものはいずれも、多孔質層の生成を
５０μｍ以下に抑制することができた。その中でも、集
電体の組成が前記化２において０＜ａ＋ｅ＜０．３、０
≦ｂ≦０．０５、０．９≦ｃ≦１．１、０＜ｄ≦０．３
を満足するものは、空気極の開気孔率３０％以上、集電
体の開気孔率１．０％未満であるとともに、多孔質層の
厚みを３０μｍ以下まで抑制することができた。即ち、
アルカリ土類量が多い試料Ｎo.３５、３７、４５、およ
びペロブスカイト型結晶のＡサイト／Ｂサイト比のずれ
が大きい試料Ｎo.５０では、集電体の気孔率および多孔
質層の厚みが大きいものであった。また、Ｍｎの置換量
が多い試料Ｎo.３３、４３でも集電体の開気孔率が大き
いものであった。
Ｍｎで置換されていない試料Ｎo.３０、４０では集電体
の気孔率が１．０％を越えるとともに多孔質層の厚みも
５０μｍを越えるものであった。これに対してＣｒの一
部をＭｎで置換したものはいずれも、多孔質層の生成を
５０μｍ以下に抑制することができた。その中でも、集
電体の組成が前記化２において０＜ａ＋ｅ＜０．３、０
≦ｂ≦０．０５、０．９≦ｃ≦１．１、０＜ｄ≦０．３
を満足するものは、空気極の開気孔率３０％以上、集電
体の開気孔率１．０％未満であるとともに、多孔質層の
厚みを３０μｍ以下まで抑制することができた。即ち、
アルカリ土類量が多い試料Ｎo.３５、３７、４５、およ
びペロブスカイト型結晶のＡサイト／Ｂサイト比のずれ
が大きい試料Ｎo.５０では、集電体の気孔率および多孔
質層の厚みが大きいものであった。また、Ｍｎの置換量
が多い試料Ｎo.３３、４３でも集電体の開気孔率が大き
いものであった。
【００５３】実施例２ 上記実験１の結果に基づいて燃料電池セルの作製を行
い、発電試験を行った。
い、発電試験を行った。
【００５４】まず、前記円筒状の空気極成形体の表面に
前記固体電解質成形体、燃料極成形体および集電体成形
体をそれぞれの所定箇所に有機系接着剤を用いて所定箇
所に巻き付けた。得られた積層成形体を１５２５℃で６
時間、大気中で同時焼成して燃料電池セルを作製した。
そして、このセルの内側に酸素ガス、外側に水素ガスを
流し１０００℃で発電試験を行い出力密度を測定しその
結果を表３に示した。
前記固体電解質成形体、燃料極成形体および集電体成形
体をそれぞれの所定箇所に有機系接着剤を用いて所定箇
所に巻き付けた。得られた積層成形体を１５２５℃で６
時間、大気中で同時焼成して燃料電池セルを作製した。
そして、このセルの内側に酸素ガス、外側に水素ガスを
流し１０００℃で発電試験を行い出力密度を測定しその
結果を表３に示した。
【００５５】この際、前記空気極成形体および集電体成
形体の組成の組み合わせとしては表１および表２の試料
Ｎo.１、３、２０、２４、３０、３１、４０および４７
を用いた。
形体の組成の組み合わせとしては表１および表２の試料
Ｎo.１、３、２０、２４、３０、３１、４０および４７
を用いた。
【００５６】
【表３】
【００５７】表３の結果から明らかなように、本発明品
は、集電体において多孔質層の厚みが大きい試料Ｎo.
１、３０、４０に比較して出力密度が高く、燃料電池セ
ルの発電性能が高いものであった。
は、集電体において多孔質層の厚みが大きい試料Ｎo.
１、３０、４０に比較して出力密度が高く、燃料電池セ
ルの発電性能が高いものであった。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
空気極と集電体とを同時焼成した場合における集電体の
焼結不良を改善することができる。これによりセル製造
の歩留り向上と低コスト化を実現できる。しかも、集電
体の集電性が高くなるために燃料電池セルの発電性能を
も高めることができる。
空気極と集電体とを同時焼成した場合における集電体の
焼結不良を改善することができる。これによりセル製造
の歩留り向上と低コスト化を実現できる。しかも、集電
体の集電性が高くなるために燃料電池セルの発電性能を
も高めることができる。
【図１】円筒型燃料電池セルの構造を示す図である。
１ 支持管 ２ 空気極 ３ 固体電解質 ４ 燃料極 ５ 集電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｍ 4/88 Ｔ 8/02 Ｙ 9444−4Ｋ (72)発明者 秋山 雅英 鹿児島県国分市山下町１番４号 京セラ株 式会社総合研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】固体電解質の片面に空気極、他面に燃料極
が形成され、且つ前記固体電解質および前記空気極と電
気的に接続された集電体を具備した固体電解質燃料電池
セルにおいて、前記空気極が、周期律表第３ａ族元素か
ら選ばれる少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群か
ら選ばれる少なくとも１種と、Ｍｎと、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆ
ｅの群から選ばれる少なくとも１種とを含むペロブスカ
イト型複合酸化物からなり、前記集電体が周期律表第３
ａ族元素から選ばれる少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、
Ｂａ、Ｍｇの群から選ばれる少なくとも１種と、Ｃｒ
と、Ｍｎとを含むペロブスカイト型複合酸化物からなる
ことを特徴とする固体電解質型燃料電池セル。 - 【請求項２】前記空気極の組成式を下記化１ 【化１】 と表した時、０．１≦ｘ≦０．６、０＜ｙ≦０．３、
０．８≦ｍ≦１．１を満足することを特徴とする請求項
１記載の固体電解質型燃料電池セル。 - 【請求項３】前記集電体の組成を下記化２ 【化２】 と表した時、０＜ａ＋ｅ＜０．３、０≦ｂ≦０．０５、
０．９≦ｃ≦１．１、０＜ｄ≦０．３を満足することを
特徴とする請求項１記載の固体電解質型燃料電池セル。 - 【請求項４】固体電解質の片面に空気極、他面に燃料極
が形成され、且つ前記固体電解質および前記空気極と電
気的に接続された集電体を具備した固体電解質燃料電池
セルを製造する方法であって、周期律表第３ａ族元素か
ら選ばれる少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群か
ら選ばれる少なくとも１種と、Ｍｎと、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆ
ｅの群から選ばれる少なくとも１種とを含むペロブスカ
イト型複合酸化物からなる空気極成形体と、周期律表第
３ａ族元素から選ばれる少なくとも１種と、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｍｇの群から選ばれる少なくとも１種と、Ｃ
ｒと、Ｍｎとを含むペロブスカイト型複合酸化物からな
る集電体成形体とを酸化性雰囲気中で同時に焼成する工
程を含むことを特徴とする固体電解質型燃料電池セルの
製造方法。 - 【請求項５】前記空気極の組成式を下記化１ 【化１】 と表した時、０．１≦ｘ≦０．６、０＜ｙ≦０．３、
０．８≦ｍ≦１．１を満足することを特徴とする請求項
４記載の固体電解質型燃料電池セルの製造方法。 - 【請求項６】前記集電体の組成を下記化２ 【化２】 と表した時、０＜ａ＋ｅ＜０．３、０≦ｂ≦０．０５、
０．９≦ｃ≦１．１、０＜ｄ≦０．３を満足することを
特徴とする請求項４記載の固体電解質型燃料電池セルの
製造方法。。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6266523A JPH08130029A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6266523A JPH08130029A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08130029A true JPH08130029A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17432079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6266523A Pending JPH08130029A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08130029A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08236138A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Kyocera Corp | 固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法 |
| JPH10247499A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-14 | Toto Ltd | 円筒縦縞型固体電解質型燃料電池 |
| JP2012099322A (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Ngk Insulators Ltd | 固体酸化物型燃料電池 |
| JP2018142500A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 東邦瓦斯株式会社 | 空気極材料、空気極、および固体酸化物形燃料電池 |
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1994
- 1994-10-31 JP JP6266523A patent/JPH08130029A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08236138A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Kyocera Corp | 固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法 |
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