JPH09283161A - 円筒型固体電解質燃料電池の製造方法 - Google Patents

円筒型固体電解質燃料電池の製造方法

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JPH09283161A
JPH09283161A JP8092600A JP9260096A JPH09283161A JP H09283161 A JPH09283161 A JP H09283161A JP 8092600 A JP8092600 A JP 8092600A JP 9260096 A JP9260096 A JP 9260096A JP H09283161 A JPH09283161 A JP H09283161A
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JP
Japan
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cylindrical
electrode
fuel electrode
powder
solvent
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JP8092600A
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English (en)
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Masakatsu Nagata
雅克 永田
Mikiyuki Ono
幹幸 小野
Masataka Mochizuki
正孝 望月
Tsutomu Iwazawa
力 岩澤
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL 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
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒型SOFCの製造方法において電気泳動
法による電解質の成膜を効果的に活用する。 【解決手段】 円筒型SOFCの電解質の成膜方法であ
って、電気泳動法によるYSZ粉末を電着させて成膜す
る方法において管状の空気極(又は燃料極)が陰極に接
続されこの空気極(又は燃料極)の管体と同軸外周位置
に銅板の円筒体を配置して陽極端子に接続されて、空気
極管体(又は燃料極管体)の外側表面上にYSZ粉体を
付着堆積させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、円筒型の固体電
解質燃料電池(solid Oxide Fuel C
ells,以下SOFCと略記)の製造方法に関し、特
に、その電解質層の成膜方法に関する。
【0002】
【従来の技術】円筒型のSOFCの電池構造は、縦縞方
式と横縞方式の2種類があり、円筒型は、機械的強度が
比較的優れており、また、熱応力が緩和しやすくガスシ
ールも容易など作動時における信頼性が高いことから盛
んに開発が行なわれている。
【0003】図3はアメリカのWH社が開発した縦縞方
式のもので、1本の円筒型の多孔質体の上に単セルが1
個で構成されている。
【0004】図4は横縞方式のもので、1本の円筒型の
多孔質体の上に単セルが複数直列接続されている。
【0005】単セルは、ニッケルと安定化ジルコニアの
サーメットからなる多孔質の燃料極1と、イットリア安
定化ジルコニア(YSZ)からなる固体電解質体2と、
ランタンストロンチウムマンガンナイトLa(Sr)M
n 3 等からなる空気極3と、ランタンカルシウムクロ
マイトCa(Ca)Cr 3 等からなインターコネクタ
4とから構成されている。
【0006】上記の円筒型SOFCにおいて、固体電解
質のYSZの成膜は、電気化学蒸着法やプラズマ溶射法
により行なわれている。その他湿式法としては、スラリ
ー塗布法、スラリーディッピング法等が実施されてい
る。
【0007】また、特開平2−30797号公報に、固
体電解質厚膜の製造方法として好適な電気泳動法につい
て紹介されているが、円筒型SOFCへの電気泳動法に
よる適用例は未だない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら円筒型S
OFCの製作に関しては、低コストで、緻密な電解質の
成膜を得るに優れた電気泳動電着について未開発であっ
た。また、スラリー塗布法やスラリーデイッピング法で
は、電解質膜の均一成膜が困難である。
【0009】この発明の目的は、円筒型SOFCの電解
質の緻密化を図り、OCV(Open circuit
Voltage)の向上、燃料利用率の向上及びセル
の内部抵抗の低減を図ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば、円筒型SOFC電解質の成膜方法であって、溶
媒中にYSZ等の粉体を懸濁させ、該溶媒中に設けた陰
陽両極に通電し、陰極端子に接続した部材に前記YSZ
等の粉体を電着させて膜を形成する方法において、 管
状の空気極又は管状の燃料極が陰極端子に接続され、該
空気極管又は燃料極管の同軸外周位置に銅板の円筒体を
配置して陽極端子に接続されて、前記空気極管体又は燃
料極の管体の外側表面にYSZ等の粉体を付着堆積させ
ることを特徴とする。
【0011】又、円筒状の空気極又は円筒状の燃料極が
陰極端子に接続され、該空気極円筒体又は燃料極円筒体
の同軸中心位置に銅の丸棒を配置して陽極端子に接続さ
れて、前記空気極円筒体又は燃料極円筒体の内側面上に
YSZ等粉体を付着させることを特徴とする。
【0012】なお、上記の空気極及び燃料極には、その
支持管を有するものも含まれる。
【0013】上述の方法によりYSZ粉体を所定厚さ付
着乾燥させ焼成を経て円筒型SOFCの固体電解質体が
形成される。
【0014】この発明の円筒型SOFCのYSZ成膜は
電気泳動法を用いるとともに付着させたい円筒状のもの
と同形状の対極を配置しているので、円筒表面又は内表
面に緻密で均一にYSZを付着させことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面に基
づいて詳細に説明する。
【0016】図1はこの発明の請求項1に係る実施形態
を示す装置の概略図であって、(イ)は装置全体を説明
する概略図、(ロ)は陰陽両極の位置関係を示す平面図
である。図において、電気泳動用セル10の内部には溶
媒15によって満たされている。この電気泳動用セル1
0には溶媒15に浸漬された電極17,19が設けられ
ており、この電極17,19はDC Power Su
pply 21の−極、+極の端子に接続される。溶媒
15はヨウ素、アセチルアセトン等からなり、この溶媒
15にYSZ粉末(粒径0.2μm程度)25を懸濁さ
せている。
【0017】−極の電極17にはLaSrMn 3 から
なる管状の空気極11を接続し、+極の電極19には前
記空気極管体11の同軸外周位置に配置して絶縁支持台
23によって設置された銅板の円筒体13を接続する。
上記の状態で前記陰陽両極17,19に通電し、陰極端
子に接続した空気極管体11の表面に前記YSZ粉末2
5を電着させる。これらの制御は陰陽両極17,19間
にかける電圧と電流及び時間によって行われる。
【0018】上記の電着により所定厚さのYSZ層が得
られた後、乾燥して焼成しSOFCの固体電解質層が得
られる。
【0019】次に図2は、この発明の請求項2に係る実
施形態を示す装置の概略図であって、(イ)は装置全体
を説明する概略図、(ロ)は陰陽両極の位置関係を示す
平面図である。図において、電気泳動用セル10の内部
には溶媒15によって満たされている。この溶媒15は
先に説明したものと同じものである。電気泳動用セル1
0には溶媒15に浸漬されて電極17,9が設けられて
おり、この電極17,19はDC Power Sup
ply 21の−極、+極の端子に接続される。
【0020】−極の電極17にはニッケルとYSZのサ
ーメットからなる燃料極円筒体12を接続し、この燃料
極円筒体12は絶縁支持台23に載設されている。一方
+極の電極19には、燃料極円筒体12の同軸中心位置
に設置された銅の丸棒14を接続する。
【0021】上記の状態で前記陰陽両極17,19に電
通し、陰極端子に接続した燃料極円筒体12の内側表面
に溶媒15に懸濁されているYSZ粉末25を電着させ
る。先に説明したと同様に電着の制御は陰陽両極にかけ
る電圧、電流及び時間によって行われる。YSZ粉末を
電着した後、乾燥、焼成して、あるいは、電着−焼成を
くり返えし行うことによってSOFCの固体電解質層が
得られる。
【0022】
【発明の効果】この発明によれば円筒型固体電解質燃料
電池の製造方法であって、付着させたい管状または円筒
状のものと相似形の対極を同軸上に配置しているので、
低コストで均一に成膜できる電気泳動法を有効に利用で
きる。
【0023】従って、円筒型SOFCであっても緻密な
固体電解質層が容易に得ることができ、OCVの向上、
燃料利用率の向上、及びセルの内部抵抗の低減を図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態を説明する電気泳動法電着
装置の概略図である。
【図2】この発明の他の実施形態を説明する電気泳動法
電着装置の概略図である。
【図3】縦縞円筒方式固体電解質燃料電池を示す斜視図
である。
【図4】横縞円筒方式固体電解質燃料電池を示す一部縦
断面図である。
【符号の説明】
1 燃料極 2 固体電解質 3 空気極 4 インターコネクタ 10 電気泳動用セル 11 空気極管 12 燃料極円筒体 13 銅板の円筒体 14 銅の丸棒 15 溶媒 17 陰極 19 陽極 25 イットリア安定化ジルコニア(YSZ)粉末
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年12月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば、円筒型SOFC電解質の成膜方法であって、溶
媒中にYSZ等の粉体を懸濁させ、該溶媒中に設けた陰
陽両極に通電し、陰極端子に接続した部材に前記YSZ
等の粉体を電着させて膜を形成する方法において、管状
の空気極又は管状の燃料極が陰極端子に接続され、該空
気極管又は燃料極管の同軸外周位置に金属板の円筒体を
配置して陽極端子に接続されて、前記空気極管体又は燃
料極の管体の外側表面にYSZ等の粉体を付着堆積させ
ることを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】又、円筒状の空気極又は円筒状の燃料極が
陰極端子に接続され、該空気極円筒体又は燃料極円筒体
の同軸中心位置に金属の丸棒を配置して陽極端子に接続
されて、前記空気極円筒体又は燃料極円筒体の内側面上
にYSZ等粉体を付着させることを特徴とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩澤 力 東京都江東区木場1−5−1 株式会社フ ジクラ内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒型固体電解質燃料電池の電解質の成
    膜方法であって、溶媒中に安定化ジルコニアの粉体を懸
    濁させ、該溶媒中に設けた陰陽両極に通電し、陰極端子
    に接続した部材に前記安定化ジルコニアの粉体を電着さ
    せて膜を形成する方法において、 管状の空気極又は管状の燃料極が陰極端子に接続され、
    該空気極管又は燃料極管の同軸外周位置に銅板の円筒体
    を配置して陽極端子に接続されて、前記空気極管体又は
    燃料極の管体の外側表面に安定化ジルコニア粉体を付着
    堆積させることを特徴とする円筒型固体電解質燃料電池
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 円筒型固体電解質燃料電池の電解質の成
    膜方法であって、溶媒中に安定化ジルコニアの粉体を懸
    濁させ、該溶媒中に設けた陰陽両極に通電し、陰極端子
    に接続した部材に前記安定化ジルコニアの粉体を電着さ
    せて膜を形成する方法において、 円筒状の空気極又は円筒状の燃料極が陰極端子に接続さ
    れ、該空気極円筒体又は燃料極の円筒体の同軸中心位置
    に銅の丸棒を配置して陽極端子に接続されて、前記空気
    極円筒体又は燃料極円筒体の内側面上に安定化ジルコニ
    ア粉体を付着堆積させることを特徴とする円筒型固体電
    解質燃料電池の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6846588B2 (en) * 2002-01-16 2005-01-25 Alberta Research Council Inc. Hollow inorganic membranes produced by metal or composite electrodeposition
US7736772B2 (en) 2002-02-14 2010-06-15 Alberta Research Council, Inc. Tubular solid oxide fuel cell stack
US8709674B2 (en) 2005-04-29 2014-04-29 Alberta Research Council Inc. Fuel cell support structure
CN111450784A (zh) * 2020-05-19 2020-07-28 大唐环境产业集团股份有限公司 一种适用于电石渣碱性浆液的电化学处理系统及其应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6846588B2 (en) * 2002-01-16 2005-01-25 Alberta Research Council Inc. Hollow inorganic membranes produced by metal or composite electrodeposition
US7736772B2 (en) 2002-02-14 2010-06-15 Alberta Research Council, Inc. Tubular solid oxide fuel cell stack
US8709674B2 (en) 2005-04-29 2014-04-29 Alberta Research Council Inc. Fuel cell support structure
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Effective date: 20040106