JPH08162139A - 円筒焼結型固体電解質燃料電池及びその製造方法 - Google Patents
円筒焼結型固体電解質燃料電池及びその製造方法Info
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- JPH08162139A JPH08162139A JP6299266A JP29926694A JPH08162139A JP H08162139 A JPH08162139 A JP H08162139A JP 6299266 A JP6299266 A JP 6299266A JP 29926694 A JP29926694 A JP 29926694A JP H08162139 A JPH08162139 A JP H08162139A
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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
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-
- 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
- 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
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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 円筒焼結型の固体高分子電解質燃料電池（Ｓ
ＯＦＣ：Solid Oxide Fuel Cel）及びその製造方法を提
供する。 【構成】 円筒焼結型固体電解質燃料電池の製造方法に
おいて、燃料極１１と絶縁性中間材１２とを加圧接合し
て支持体２１を得たのち、電解質１３及び空気極１４を
焼結法で成膜し、その発電部をつなぐインターコネクタ
１５を溶射法で成膜し、必要に応じて保護膜１６を溶射
法によって形成してセル２２を得る。
ＯＦＣ：Solid Oxide Fuel Cel）及びその製造方法を提
供する。 【構成】 円筒焼結型固体電解質燃料電池の製造方法に
おいて、燃料極１１と絶縁性中間材１２とを加圧接合し
て支持体２１を得たのち、電解質１３及び空気極１４を
焼結法で成膜し、その発電部をつなぐインターコネクタ
１５を溶射法で成膜し、必要に応じて保護膜１６を溶射
法によって形成してセル２２を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円筒焼結型の固体高分
子電解質燃料電池（ＳＯＦＣ：Solid OxideFuel Cel）
及びその製造方法に関する。
子電解質燃料電池（ＳＯＦＣ：Solid OxideFuel Cel）
及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の円筒焼結型固体電解質燃料電池
（以下「円筒焼結型ＳＯＦＣ」という。）のセル構造の
断面の概略を、図３に示す。同図中、符号１１は燃料極
管、１２は導電性中間材、１３はインターコネクタ管、
１４は絶縁性中間材、１５は電解質及び１６は空気極を
各々図示する。図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、１１
は燃料極管、１２は導電性中間材、１３はインターコネ
クタ管、１４は絶縁性中間材を順次直列に配置した後
に、これを高温状態において、加圧接合し、これを支持
管とする。その後、この支持管の表面に電解質１５及び
空気極１６を焼結法により成膜して、円筒焼結型の固体
高分子電解質燃料電池（ＳＯＦＣ：Solid Oxide Fuel C
el）のセルを製造していた。
（以下「円筒焼結型ＳＯＦＣ」という。）のセル構造の
断面の概略を、図３に示す。同図中、符号１１は燃料極
管、１２は導電性中間材、１３はインターコネクタ管、
１４は絶縁性中間材、１５は電解質及び１６は空気極を
各々図示する。図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、１１
は燃料極管、１２は導電性中間材、１３はインターコネ
クタ管、１４は絶縁性中間材を順次直列に配置した後
に、これを高温状態において、加圧接合し、これを支持
管とする。その後、この支持管の表面に電解質１５及び
空気極１６を焼結法により成膜して、円筒焼結型の固体
高分子電解質燃料電池（ＳＯＦＣ：Solid Oxide Fuel C
el）のセルを製造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の円筒焼結型ＳＯ
ＦＣにおいて、全ての構成材料を焼結法によって成膜し
ているので、材料の歩留りは、ほぼ１００％であり、経
済的には優れたセル構成であった。
ＦＣにおいて、全ての構成材料を焼結法によって成膜し
ているので、材料の歩留りは、ほぼ１００％であり、経
済的には優れたセル構成であった。
【０００４】しかしながら、全ての構成材料を焼結法で
成膜するためには、各構成材料の線膨張係数を一致させ
る必要があるので、高い導電率が要求されるインターコ
ネクタ材料については、ＬａＣｒＯ3 系のセラミックス
材料を用いていた。ところが、この系の材料は他の構成
材料と比較的良好に線膨張係数の一致が認められるが、
導電率が２０ｓ／ｃｍ程度と非常に小さいという課題が
あり、セル性能の向上が期待できないという問題があ
る。
成膜するためには、各構成材料の線膨張係数を一致させ
る必要があるので、高い導電率が要求されるインターコ
ネクタ材料については、ＬａＣｒＯ3 系のセラミックス
材料を用いていた。ところが、この系の材料は他の構成
材料と比較的良好に線膨張係数の一致が認められるが、
導電率が２０ｓ／ｃｍ程度と非常に小さいという課題が
あり、セル性能の向上が期待できないという問題があ
る。
【０００５】本発明は上記問題に鑑み、他の構成材料と
は線膨張係数に差がある導電性の高いインターコネクタ
管用の材料を用いてもセル性能が良好な円筒焼結型電解
質燃料電池及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
は線膨張係数に差がある導電性の高いインターコネクタ
管用の材料を用いてもセル性能が良好な円筒焼結型電解
質燃料電池及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る円筒焼結型固体高分子電解質燃料電池の構造
は、燃料極、電解質及び空気極を焼結法で成膜してなる
と共に、その発電部をつなぐインターコネクタを溶射法
で成膜してなることを特徴とする。
明に係る円筒焼結型固体高分子電解質燃料電池の構造
は、燃料極、電解質及び空気極を焼結法で成膜してなる
と共に、その発電部をつなぐインターコネクタを溶射法
で成膜してなることを特徴とする。
【０００７】一方、本発明に係る円筒焼結型固体電解質
燃料電池の製造方法は、円筒焼結型固体電解質燃料電池
の製造方法において、燃料極、電解質及び空気極を焼結
法で成膜し、その発電部をつなぐインターコネクタを溶
射法で成膜することを特徴とする。
燃料電池の製造方法は、円筒焼結型固体電解質燃料電池
の製造方法において、燃料極、電解質及び空気極を焼結
法で成膜し、その発電部をつなぐインターコネクタを溶
射法で成膜することを特徴とする。
【０００８】上記円筒焼結型固体電解質燃料電池の製造
方法において、インターコネクタの材料として合金系の
材料を使用してなることを特徴とする。
方法において、インターコネクタの材料として合金系の
材料を使用してなることを特徴とする。
【０００９】上記円筒焼結型固体電解質燃料電池の製造
方法において、インターコネクタの表面に絶縁性の保護
膜を設けてなることを特徴とする。
方法において、インターコネクタの表面に絶縁性の保護
膜を設けてなることを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明においてはインターコネクタ材料に導電
性の高い合金系の材料を使用するので、従来のセル性能
に較べ、高い性能を引き出すことが可能となる。
性の高い合金系の材料を使用するので、従来のセル性能
に較べ、高い性能を引き出すことが可能となる。
【００１１】また、この合金系材料は溶射法で成膜する
ので、線膨張係数の差に関わらず、成膜可能である。
ので、線膨張係数の差に関わらず、成膜可能である。
【００１２】さらに、合金系材料は酸化雰囲気かで破損
するおそれがあるが、保護膜を溶射することにより、こ
の破損を防ぐことが十分可能である。
するおそれがあるが、保護膜を溶射することにより、こ
の破損を防ぐことが十分可能である。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１４】図１は本実施例に係るセル構造の断面図を
示す。図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、燃料極管１１
と絶縁性中間材１２とを順次直列に配置し、これを高温
状態下で加圧接合し、支持管２１を得た。
示す。図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、燃料極管１１
と絶縁性中間材１２とを順次直列に配置し、これを高温
状態下で加圧接合し、支持管２１を得た。
【００１５】次に、図１（Ｃ）に示すように、この支持
管２１の表面上に電解質１３及び空気極１４を順次焼結
法によって成膜した。
管２１の表面上に電解質１３及び空気極１４を順次焼結
法によって成膜した。
【００１６】次に、図１（Ｄ）に示すように、上記電解
質１３及び空気極１４を焼結法によって成膜した支持管
２１の外側に、導電率の高い合金系材料（本実施例では
ＮｉＣｒ／Ａｌ2 Ｏ3 ）を用いてインタコネクタ１５を
溶射法により成膜し、更に、このインタコネクタ１５の
表面を覆うように、Ａｌ2 Ｏ3 を用いて溶射法により保
護膜１６を成膜してセル２２を製作した。
質１３及び空気極１４を焼結法によって成膜した支持管
２１の外側に、導電率の高い合金系材料（本実施例では
ＮｉＣｒ／Ａｌ2 Ｏ3 ）を用いてインタコネクタ１５を
溶射法により成膜し、更に、このインタコネクタ１５の
表面を覆うように、Ａｌ2 Ｏ3 を用いて溶射法により保
護膜１６を成膜してセル２２を製作した。
【００１７】図２は上記得られたセル２２のセル抵抗を
従来例を比較として示しており、セル抵抗が減少してセ
ルの性能が向上しているのが確認された。
従来例を比較として示しており、セル抵抗が減少してセ
ルの性能が向上しているのが確認された。
【００１８】なお、本実施例では、燃料電池のセル構造
について説明したが、本発明のセル構造は燃料電池のも
のに限定されず、例えば固体電解質を用いる高温水蒸気
電解（ＳＯＥ：Solid Oxide Electrolyte ）の電解セル
に用いても好適であり、電解効率が向上する。
について説明したが、本発明のセル構造は燃料電池のも
のに限定されず、例えば固体電解質を用いる高温水蒸気
電解（ＳＯＥ：Solid Oxide Electrolyte ）の電解セル
に用いても好適であり、電解効率が向上する。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の円筒焼結型
固体高分子電解質燃料電池によれば、インタコネクタ材
料に導電率の低いものを用いずに、高い導電率の材料
（例えばＮｉＣｒ／Ａｌ2 Ｏ3 系の材料を溶射法によっ
て、成膜することで、セル抵抗が従来のものより向上
し、発電特性の向上を図ることが出来た。
固体高分子電解質燃料電池によれば、インタコネクタ材
料に導電率の低いものを用いずに、高い導電率の材料
（例えばＮｉＣｒ／Ａｌ2 Ｏ3 系の材料を溶射法によっ
て、成膜することで、セル抵抗が従来のものより向上
し、発電特性の向上を図ることが出来た。
【００２０】また、保護層を溶射法によって成膜してい
るので、合金系のインタコネクタ材料の酸化による破損
が見られず、健全なセルを得ることができる。
るので、合金系のインタコネクタ材料の酸化による破損
が見られず、健全なセルを得ることができる。
【図１】実施例に係る固体高分子電解質燃料電池のセル
構造の断面図である。
構造の断面図である。
【図２】実施例に係る固体高分子電解質燃料電池のセル
抵抗図である。
抵抗図である。
【図３】従来の固体高分子電解質燃料電池のセル構造の
断面図である。
断面図である。
１１ 燃料極管 １２ 絶縁性中間材 １３ 電解質 １４ 空気極 １５ インターコネクタ管 ２１ 支持管 ２２ セル
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料極、電解質及び空気極を焼結法で成
膜してなると共に、その発電部をつなぐインターコネク
タを溶射法で成膜してなることを特徴とする円筒焼結型
固体電解質燃料電池。 - 【請求項２】 円筒焼結型固体電解質燃料電池の製造方
法において、燃料極、電解質及び空気極を焼結法で成膜
し、その発電部をつなぐインターコネクタを溶射法で成
膜することを特徴とする円筒焼結型固体電解質燃料電池
の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の円筒焼結型固体電解質燃
料電池の製造方法において、インターコネクタの材料と
して合金系の材料を使用してなることを特徴とする円筒
焼結型固体電解質燃料電池の製造方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の円筒焼結型固体電解質燃
料電池の製造方法において、インターコネクタの表面に
絶縁性の保護膜を設けてなることを特徴とする円筒焼結
型固体電解質燃料電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6299266A JPH08162139A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 円筒焼結型固体電解質燃料電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6299266A JPH08162139A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 円筒焼結型固体電解質燃料電池及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162139A true JPH08162139A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=17870322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6299266A Withdrawn JPH08162139A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 円筒焼結型固体電解質燃料電池及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08162139A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998013892A1 (de) * | 1996-09-26 | 1998-04-02 | Wolfgang Winkler | Brennstoffzelleneinrichtung mit röhrenförmigen hochtemperatur-brennstoffzellen |
| US7566509B2 (en) | 2003-11-18 | 2009-07-28 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Tubular fuel cell and method of producing the same |
-
1994
- 1994-12-02 JP JP6299266A patent/JPH08162139A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998013892A1 (de) * | 1996-09-26 | 1998-04-02 | Wolfgang Winkler | Brennstoffzelleneinrichtung mit röhrenförmigen hochtemperatur-brennstoffzellen |
| US7566509B2 (en) | 2003-11-18 | 2009-07-28 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Tubular fuel cell and method of producing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020205 |