JP2002298878A - 空気極集電体およびその空気極集電体を組み込んだ固体電解質形燃料電池 - Google Patents

空気極集電体およびその空気極集電体を組み込んだ固体電解質形燃料電池

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JP2002298878A
JP2002298878A JP2001098421A JP2001098421A JP2002298878A JP 2002298878 A JP2002298878 A JP 2002298878A JP 2001098421 A JP2001098421 A JP 2001098421A JP 2001098421 A JP2001098421 A JP 2001098421A JP 2002298878 A JP2002298878 A JP 2002298878A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】空気極集電体およびその空気極集電体を組み込
んだ発電効率の優れた固体電解質形燃料電池を提供す
る。 【解決手段】白金フェルト層11および銀粉末燒結層1
0の複合層からなる空気極集電体、白金メッシュ層およ
び銀粉末燒結層の複合層からなる空気極集電体、銀フェ
ルト層および銀粉末燒結体層の複合層からなる空気極集
電体、銀メッシュ層および銀粉末燒結体層の複合層から
なる空気極集電体、銀よりも高温強度を有する金属また
は合金からなる金属繊維の表面に銀メッキした銀メッキ
繊維からなる銀メッキフェルト層および銀粉末燒結体層
の複合層からなる空気極集電体、または銀よりも高温強
度を有する金属または合金からなる金属細線からなる金
属メッシュに銀メッキして得られた銀メッキメッシュ層
および銀粉末燒結体層の複合層からなる空気極集電体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、固体電解質形燃料電
池における空気極集電体およびこの空気極集電体を組み
込んだ発電性能の高い固体電解質形燃料電池に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一般に、固体電解質形燃料電池は、水素
ガス、天然ガス、メタノール、石炭ガスなどを燃料とす
ることができるところから発電における石油代替エネル
ギー化を促進することができ、さらに廃熱を利用するこ
とができるところから省資源および環境問題の観点から
も注目されている。この固体電解質形燃料電池は図3の
断面概略図に示される積層構造を有する。図3におい
て、1は空気極集電体、2は空気極、3は固体電解質、
4はセパレータ、5は燃料極、6は燃料極集電体、7は
水素が通る溝、8は空気が通る溝である。固体電解質3
の片面に空気極2を積層させ、他方の片面に燃料極5を
形成することによりセル9を構成する。
【0003】前記固体電解質3は一般にイットリアで安
定化したジルコニア(以下、YSZという)で構成され
ているが、近年、Ln1-xxGa1-y-z123(但
し、Ln=La、Ce、Pr、Nd、Smの1種または
2種以上、A=Sr、Ca、Baの1種または2種以
上、B1=Mg、Al、Inの1種または2種以上、B2
=Co、Fe、Ni、Cuの1種または2種以上、x=
0.05〜0.3、y=0〜0.29、z=0.01〜
0.3、y+z=0.025〜0.3)で示される酸化
物なども使用されている。さらにセパレータ4はランタ
ンクロマイト(LaCrO3)からなる緻密なセラミッ
クスで構成されており、空気極2は(Sm、Sr)Co
3、(La、Sr)MnO3などのセラミックスで構成
されており、燃料極5はNi/YSZサーメット、Ni
/(Ce、Sm)O2サーメットなどで構成されてい
る。そして空気極集電体1は高温耐食性のある金属また
は合金のフェルト層またはメッシュ層で構成されてお
り、高温の空気に長期間曝されても耐え得る金属または
合金として白金が主に用いられている。また燃料極集電
体6はNiフェルト層またはNiメッシュ層が主として
用いられている。
【0004】かかる構造を有する固体電解質形燃料電池
の空気極2の表面上では、酸素分子から酸素原子への解
離反応が起こり、白金フェルト層または白金メッシュ層
からなる空気極集電体1より酸素原子が電子を受け取
り、電子を受け取った酸素原子はイオン化された混合伝
導体である空気極の極中あるいは電極上を移動し、電解
質中へ移動していく。その際に、酸素分子から酸素原子
への解離反応は、酸素分子が空気極との衝突により空気
極の電極上全面で比較的起こりやすいが、イオン化反応
は電子が供給されないと起こらないため、空気極集電体
と空気極が接触している付近において頻繁に起こりやす
いと言われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、空気極集
電体と空気極との接触面積の大きい固体電解質形燃料電
池であるほど発電性能を高めることができるが、従来の
白金繊維を圧縮して得られた白金フェルト層または白金
細線を編んだ白金メッシュ層からなる空気極集電体は隙
間が多いために、空気極集電体と空気極の接触面積が十
分でなく、そのために従来の固体電解質形燃料電池では
発電性能を十分に向上させることが出来なかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
空気極集電体と空気極との電気的接触性(導電性)を一
層高めることにより接触抵抗を低減して発電効率を一層
向上させた固体電解質燃料電池を開発すべく試験研究を
行った。その結果、(a)白金フェルト層または白金メ
ッシュ層からなる空気極集電体の空気極に接する側の表
面に銀粉末焼結層を形成した複合層からなる空気極集電
体は、従来の白金フェルト層または白金メッシュ層で構
成されて空気極集電体よりも空気極に対する接触面積が
向上し、この白金フェルト層または白金メッシュ層およ
び銀粉末焼結層を形成した複合層からなる空気極集電体
を組み込んだ固体電解質形燃料電池は、従来の固体電解
質形燃料電池に比べて発電性能が一層向上する、(b)
900℃以下の低い温度で作動する固体電解質形燃料電
池の場合、白金フェルト層または白金メッシュ層からな
る空気極集電体よりも、銀フェルト層もしくは銀メッシ
ュ層からなる空気極集電体を用いる方が発電効率は一層
向上し、銀フェルト層もしくは銀メッシュ層の片面に銀
粉末燒結層を形成した複合層からなる空気極集電体は空
気極に対する接触面積が向上し、この複合層からなる空
気極集電体を組み込んだ固体電解質形燃料電池の発電効
率は一層向上する、(c)前記銀フェルト層または銀メ
ッシュ層で構成した固体電解質形燃料電池の空気極集電
体は、高温に長時間さらされると、銀は高温強度が低い
ために前記銀フェルト層および銀メッシュ層は収縮し焼
結して空隙率が減少し、そのため固体電解質形燃料電池
の空気極集電体としての機能が低下することがあるが、
銀よりも高温強度に優れた金属または合金などの金属繊
維に下地メッキとしてNiメッキしたのち銀メッキした
銀メッキ繊維からなる銀メッキフェルト層で構成した空
気極集電体または銀よりも高温強度に優れた金属または
合金などの金属細線からなる金属メッシュに銀メッキし
て得られた銀メッキメッシュ層で構成した空気極集電体
は、高温になってもフェルトまたはメッシュの骨格を維
持することができるために、銀フェルト層または銀メッ
シュ層で構成された空気極集電体に比べて、長時間使用
しても空気極集電体の空隙率が減少することが少なく、
銀メッキフェルト層または銀メッキメッシュ層の片面に
銀粉末燒結層を形成した複合層からなる空気極集電体は
空気極に対する接触面積が向上し、この複合層からなる
空気極集電体を組み込んだ固体電解質形燃料電池の発電
効率は一層向上する、という研究結果が得られたのであ
る。
【0007】この発明は、かかる研究結果に基づいてな
されたものであって、(1)金属フェルト層の片面に金
属粉末燒結層を形成した複合層からなる固体電解質形燃
料電池の空気極集電体、(2)白金繊維を圧縮して形成
した白金フェルト層の片面に銀粉末燒結層を形成した複
合層からなる固体電解質形燃料電池の空気極集電体、
(3)銀繊維を圧縮して形成した銀フェルト層の片面に
銀粉末燒結層を形成した複合層からなる固体電解質形燃
料電池の空気極集電体、(4)銀よりも高温強度に優れ
た金属または合金からなる金属繊維の表面に銀メッキし
た銀メッキ繊維を圧縮して形成した銀メッキフェルトの
片面に銀粉末燒結層を形成した複合層からなる固体電解
質形燃料電池の空気極集電体、(5)金属メッシュ層の
片面に金属粉末燒結層を形成した複合層からなる固体電
解質形燃料電池の空気極集電体、(6)白金メッシュ層
の片面に銀粉末燒結層を形成した複合層からなる固体電
解質形燃料電池の空気極集電体、(7)銀メッシュ層の
片面に銀粉末燒結層を形成した複合層からなる固体電解
質形燃料電池の空気極集電体、(8)銀よりも高温強度
に優れた金属または合金からなる金属細線の表面に銀メ
ッキした銀メッキ細線からなる銀メッキメッシュ層の片
面に銀粉末燒結層を形成した複合層からなる固体電解質
形燃料電池の空気極集電体、に特徴を有するものであ
る。
【0008】白金繊維を圧縮して形成した白金フェルト
層の片面に銀粉末燒結層を形成した複合層からなる空気
極集電体の構造を図1の断面説明図に基づいて説明す
る。図1において、11は白金フェルト層、10は銀粉
末燒結層である。この発明の空気極集電体1の銀粉末燒
結層は、図1の一部拡大図Aに示されるように、白金フ
ェルト層11の白金繊維13の周囲に銀粉末14が溶着
して白金繊維の隙間を銀粉末14が充填した構造となっ
ており、かかる構造とすることにより空気極集電体の白
金繊維と空気極との接触の他に銀粉末と空気極とが接触
し、空気極集電体と空気極との全体の接触面積を増大さ
せることができる。
【0009】さらに白金細線を編んで形成した白金メッ
シュ層の片面に銀粉末燒結層を形成した複合層からなる
固体電解質形燃料電池の空気極集電体の構造を図2の断
面説明図に基づいて説明する。図2において、12は白
金メッシュ層、10は銀粉末燒結層である。この発明の
空気極集電体1の銀粉末燒結層は、図2の一部拡大図B
に示されるように、白金メッシュ層12を構成する白金
細線15の周囲に銀粉末14が溶着して隙間を銀粉末1
4が充填した構造となっており、かかる構造により空気
極集電体と空気極との接触面積を増大させることができ
る。
【0010】この発明の固体電解質形燃料電池の空気極
集電体を構成する銀粉末燒結層は、白金フェルト層およ
び白金メッシュ層の片面表面に形成される隙間を埋める
程度の薄い銀粉末燒結層であれば良く、白金フェルトを
構成する白金繊維または白金メッシュを構成する白金細
線の表面に溶着していれば良いから、前記(2)または
(6)記載のこの発明の空気極集電体を製造するには、
平面状に敷き詰めた銀粉末の上に、銀粉末の燒結温度以
上に加熱された白金フェルト層および白金メッシュ層を
載置するだけで製造することができる。
【0011】次に、銀フェルトおよび銀メッシュからな
る空気極集電体について説明する。銀は、約200℃以
上930℃以下の温度領域においては酸化雰囲気中にお
いても還元され、金属相が安定相である。したがって、
銀フェルトおよび銀メッシュは約200℃以上930℃
以下の温度領域において酸化皮膜が形成されず、良好な
導電体である。しかし、銀フェルトおよび銀メッシュか
らなる空気極集電体を組み込んだ固体酸化物燃料電池を
930℃で作動させると、銀フェルトおよび銀メッシュ
からなる空気極集電体の表面に酸化膜が発生することが
ないが、銀は高温で酸素を固溶するために、約930℃
で溶けはじめる。したがって、実際に、銀フェルトおよ
び銀メッシュを空気極集電体として組み込んだ固体酸化
物燃料電池の作動温度は900℃以下であることが好ま
しい。
【0012】銀フェルトおよび銀メッシュを空気極集電
体として組み込んだ固体酸化物燃料電池が低温で発電性
能が向上する理由は、一般に、空気極において、空気中
の酸素が空気極集電体により電子を受け取り、酸素イオ
ン(O-2)が生成されるが、極微量の酸素が含まれてい
る銀を固体酸化物燃料電池の空気極集電体とした場合、
空気極集電体中に極微量含まれる酸素が集電体表面にお
いての酸素イオンの生成を促進させる働きがあり、酸素
イオンを集電体表面から早く移動させることができるこ
と、空気極集電体と電極との交換電流密度の上昇によ
り、さらなる酸素イオンの移動が速やかになること、酸
素の解離(O2→2O)、イオン化(O+2e→O-2
も銀フェルトおよび銀メッシュからなる空気極集電体中
に固溶した酸素により促進すること、などによるものと
考えられる。
【0013】前記(4)に記載の銀よりも高温強度に優
れた金属または合金からなる金属繊維は、白金繊維、N
i繊維、Ni基合金繊維、Fe繊維、Fe基合金繊維、
Co繊維、Co基合金繊維等であり、前記(8)に記載
の銀よりも高温強度に優れた金属または合金からなる金
属細線は、白金細線、Ni細線、Ni基合金細線、Fe
細線、Fe基合金細線、Co細線、Co基合金細線等で
ある。具体的には、純Ni、インコネル600、インコ
ネル718、ハステロイC−22、ヘインズアロイ21
4、ヘインズアロイ230、純Fe、炭素鋼、ステンレ
ス鋼(SUS430)、エスイット鋼、ヘインズアロイ
188、ULTETなどの繊維または細線である。
【0014】前記(3)、(4)、(7)または(8)
記載のこの発明の空気極集電体を製造するには、平面状
に敷き詰めた銀粉末の上に、加熱された銀フェルト層、
銀メッシュ層、銀メッキフェルト層または銀メッキメッ
シュ層を載置することにより製造することができるが、
その際に使用する銀粉末は銀フェルト層を構成する銀繊
維または銀メッシュ層を構成する銀細線の太さよりも極
めて小さいサブミクロンの銀超微粉末を使用する。この
サブミクロンの銀超微粉末は通常の銀粉末が燒結しない
低温でも燒結するところから、銀フェルト層、銀メッシ
ュ層、銀メッキフェルト層または銀メッキメッシュ層が
燒結しない温度でも銀フェルト層、銀メッシュ層、銀メ
ッキフェルト層または銀メッキメッシュ層の片面に銀粉
末燒結層を形成することができるからである。
【0015】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の固体酸化物燃
料電池の空気極集電体を実施例により具体的に説明す
る。 実施例1 白金からなる平均太さ:50μm、平均長さ:5mmを
有する白金繊維と、平均粒径:2μmの純銀粉末を用意
し、白金繊維を金型に充填し、軽くプレス成形したの
ち、1200℃で10分間加熱焼成することにより空隙
率:92%、厚さ:0.7mmの白金フェルト層を作製
し、この白金フェルト層を950℃に加熱したのち純銀
粉末層の上に載置したところ、白金フェルト層の片面に
純銀粉末燒結層が形成され、図1の断面図に示される白
金フェルト層11の片面に純銀粉末燒結層10を形成し
た複合層からなる空気極集電体1が得られた。
【0016】さらに、原料粉末として、La23、Sr
CO3、Ga23、MgO、CoOの各粉末を用意し、
これら原料粉末をLa0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co
0.053となるように秤量し、良く混合した後、110
0℃で予備焼成し、得られた仮焼体を粉砕し、通常のバ
インダー、溶剤などを加えてボールミルで粉砕すること
によりスラリーを作製し、このスラリーをドクターブレ
ード法によりグリーンシートに成形した。成形したグリ
ーンシートを空気中で十分に乾燥させ、所定の寸法に切
り出してこれを1450℃で燒結した。得られた燒結体
の厚さは110μmであった。
【0017】このようにして得られた燒結体を電解質と
し、この電解質の片面にNiと(Ce0.8Sm0.2)O2
の体積比が6:4になるように混合したNiOと(Ce
0.8Sm0.2)O2の混合粉末を1100℃で焼付けるこ
とにより燃料極を形成し、さらに前記電解質の反対側の
片面に(Sm0.5Sr0.5)CoO3を1000℃で焼付
けることにより空気極を形成することによりセルを作製
した。
【0018】さらに、ランタンクロマイト粉を静水圧プ
レスして板状とした後、機械加工して溝を形成し、つい
で1450℃で燒結することにより片面に溝を有するセ
パレータを作製した。また、燃料極集電体としてNiフ
ェルトを用意した。
【0019】このようにして作製したセルの燃料極側に
燃料極集電体であるNiフェルトを積層し、セルの空気
極側に前記純銀フェルトおよび純銀粉末燒結層からなる
空気極集電体を純銀粉末燒結層が空気極に接するように
積層させ、さらにこれら燃料極集電体および空気極集電
体の上に前記セパレータを積層させて本発明固体電解質
燃料電池1を作製した。
【0020】このようにして得られた本発明固体電解質
燃料電池1を700℃に保持しながら燃料ガスとして乾
燥水素ガスを流し、酸化剤ガスとして空気を流し、本発
明固体電解質燃料電池1について0.7Vにおける電流
密度を測定し、その結果を表1に示した。
【0021】従来例1 さらに、比較のために、実施例1で用意した白金フェル
ト層を用いて空気極集電体を作製し、この白金フェルト
からなる空気極集電体を組み込む以外は実施例1と全く
同様にして従来固体電解質燃料電池1を作製し、この従
来固体電解質燃料電池1について、0.7Vにおける電
流密度を測定し、その結果を表1に示した。
【0022】
【表1】
【0023】表1に示される結果から、白金フェルト層
および純銀粉末燒結層からなる空気極集電体を純銀粉末
燒結層が空気極に接するように組み込んだ本発明固体電
解質燃料電池1は、白金フェルト層からなる空気極集電
体を組み込んだ従来固体電解質燃料電池1に比べて、
0.7Vにおける電流密度は大幅に向上していることが
分かる。
【0024】実施例2 白金からなる平均太さ:20μmを有する白金細線を用
意した。この白金細線を編んで白金メッシュ層を作製
し、この白金メッシュ層を940℃に加熱したのち純銀
粉末層の上に載置したところ、白金メッシュ層の片面に
純銀粉末燒結層が形成され、白金メッシュ層の片面に純
銀粉末燒結層を形成した複合層からなる空気極集電体が
得られた。この空気極集電体を実施例1と同様にしてセ
ルの空気極側に前記白金メッシュおよび純銀粉末燒結層
からなる空気極集電体を純銀粉末燒結層が空気極に接す
るように積層し、実施例1と同様にして本発明固体電解
質燃料電池2を作製した。
【0025】このようにして得られた本発明固体電解質
燃料電池2を700℃に保持しながら燃料ガスとして乾
燥水素ガスを流し、酸化剤ガスとして空気を流し、本発
明固体電解質燃料電池2について0.7Vにおける電流
密度を測定し、その結果を表2に示した。
【0026】従来例2 さらに、比較のために、実施例2で用意した白金メッシ
ュ層を用いて空気極集電体を作製し、この白金メッシュ
からなる空気極集電体を組み込む以外は実施例1と全く
同様にして従来固体電解質燃料電池2を作製し、この従
来固体電解質燃料電池2について、0.7Vにおける電
流密度を測定し、その結果を表2に示した。
【0027】
【表2】
【0028】表2に示される結果から、白金メッシュ層
および純銀粉末燒結層からなる空気極集電体を純銀粉末
燒結層が空気極に接するように組み込んだ本発明固体電
解質燃料電池2は、白金メッシュ層からなる空気極集電
体を組み込んだ従来固体電解質燃料電池2に比べて、
0.7Vにおける電流密度は大幅に向上していることが
分かる。
【0029】実施例3 純銀からなる平均太さ:30μm、平均長さ:2mmを
有する純銀繊維と、平均粒径:0.2μmの純銀超微粉
末を用意し、純銀繊維を金型に充填し、軽くプレス成形
したのち、910℃で10分間加熱焼成することにより
空隙率:80%、厚さ:0.7mmの純銀フェルト層を作
製し、この純銀フェルト層を910℃に加熱したのち純
銀超微粉末層の上に載置したところ純銀フェルト層の片
面に純銀超微粉末燒結層が形成され、純銀フェルト層お
よび純銀超微粉末燒結層からなる空気極集電体が得られ
た。この空気極集電体を実施例1と同様にしてセルの空
気極側に純銀超微粉末燒結層が空気極に接するように積
層させ、実施例1と同様にして本発明固体電解質燃料電
池3を作製した。このようにして得られた本発明固体電
解質燃料電池3を700℃に保持しながら燃料ガスとし
て乾燥水素ガスを流し、酸化剤ガスとして空気を流し、
本発明固体電解質燃料電池2について0.7Vにおける
電流密度を測定し、その結果を表3に示した。
【0030】実施例4 純銀からなる平均太さ:20μmを有する純銀細線を用
意した。この純銀細線を編んで純銀メッシュ層を作製
し、この純銀メッシュ層を910℃に加熱したのち純銀
超微粉末層の上に載置したところ、純銀メッシュ層の片
面に純銀粉末燒結層が形成され、純銀メッシュ層および
純銀超微粉末燒結層からなる空気極集電体が得られた。
この空気極集電体を実施例1と同様にしてセルの空気極
側に純銀超微粉末燒結層が空気極に接するように積層さ
せ、実施例1と同様にして本発明固体電解質燃料電池4
を作製した。このようにして得られた本発明固体電解質
燃料電池4を700℃に保持しながら燃料ガスとして乾
燥水素ガスを流し、酸化剤ガスとして空気を流し、本発
明固体電解質燃料電池4について0.7Vにおける電流
密度を測定し、その結果を表3に示した。
【0031】実施例5 平均太さ:20μm、平均長さ:3mmを有するNi繊
維を用意した。このNi繊維の表面に純銀をメッキする
ことにより純銀メッキ繊維を作製し、この純銀メッキ繊
維を金型に充填し、軽くプレス成形したのち、900℃
で10分間焼成することにより空隙率:82%、厚さ:
0.7mmの純銀メッキフェルトを作製した。この純銀メ
ッキフェルトを910℃に加熱したのち純銀超微粉末層
の上に載置したところ、純銀メッキフェルト層の片面に
純銀超微粉末燒結層が形成され、純銀メッキフェルト層
および純銀超微粉末燒結層からなる空気極集電体が得ら
れた。この空気極集電体を実施例1と同様にしてセルの
空気極側に純銀超微粉末燒結層が空気極に接するように
積層し、実施例1と同様にして本発明固体電解質燃料電
池5を作製した。このようにして得られた本発明固体電
解質燃料電池5を700℃に保持しながら燃料ガスとし
て乾燥水素ガスを流し、酸化剤ガスとして空気を流し、
本発明固体電解質燃料電池2について0.7Vにおける
電流密度を測定し、その結果を表3に示した。
【0032】実施例6 純Niからなる平均太さ:30μmを有する純Ni細線
を用意した。このNi細線を編んで作製したNiメッシ
ュの表面に純銀をメッキすることにより純銀メッキメッ
シュ層を作製し、この純銀メッキメッシュ層を910℃
に加熱したのち純銀超微粉末層の上に載置したところ、
純銀メッキメッシュ層の片面に純銀超微粉末燒結層が形
成され、純銀メッキメッシュ層および純銀超微粉末燒結
層からなる空気極集電体が得られた。この空気極集電体
を実施例1と同様にしてセルの空気極側に純銀超微粉末
燒結層が空気極に接するように積層し、実施例1と同様
にして本発明固体電解質燃料電池6を作製した。このよ
うにして得られた本発明固体電解質燃料電池7を700
℃に保持しながら燃料ガスとして乾燥水素ガスを流し、
酸化剤ガスとして空気を流し、本発明固体電解質燃料電
池6について0.7Vにおける電流密度を測定し、その
結果を表3に示した。
【0033】
【表3】
【0034】表3に示される結果から、本発明固体電解
質燃料電池3、本発明固体電解質燃料電池4、本発明固
体電解質燃料電池5および本発明固体電解質燃料電池6
は、いずれも表1および2に記載の従来固体電解質燃料
電池1および2に比べて、0.7Vにおける電流密度は
大幅に向上していることが分かる。
【0035】
【発明の効果】この発明の空気極集電体を組み込んだ本
発明固体電解質形燃料電池1〜6は、従来の白金フェル
ト層からなる空気極集電体を組み込んだ従来固体電解質
形燃料電池1および白金メッシュ層からなる空気極集電
体を組み込んだ従来固体電解質形燃料電池2と比べてい
ずれも優れた発電特性を示し、特に銀フェルト層、銀メ
ッシュ層、銀メッキフェルト層または銀メッキメッシュ
層の片面に銀超微粉末燒結層を形成した空気極集電体を
組み込んだ固体電解質形燃料電池は従来の固体電解質形
燃料電池と比べて1.6倍以上の発電特性を示すところ
から、900℃以下に下げて作動させても優れた発電特
性を有し、低温で作動できるから使用寿命を延ばすこと
ができ、さらに低コストの材料を使用することができる
ので製造コストを下げることができて燃料電池産業の発
展に大いに寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の空気極集電体の構造を説明するため
の断面概略図である。
【図2】この発明の空気極集電体の構造を説明するため
の断面概略図である。
【図3】一般的な固体電解質形燃料電池の構造を説明す
るための断面概略図である。
【符号の説明】
1 空気極集電体 2 空気極 3 電解質 4 セパレータ 5 燃料極 6 燃料極集電体 7 溝 8 溝 9 セル 10 銀粉末燒結層 11 白金フェルト層 12 白金メッシュ層 13 白金繊維 14 銀粉末 15 白金細線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H026 AA06 BB01 BB02 BB04 CC03 CX02 EE02

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属フェルト層の片面に金属粉末燒結層を
    形成した複合層からなることを特徴とする固体電解質形
    燃料電池の空気極集電体。
  2. 【請求項2】前記金属フェルト層は白金繊維を圧縮して
    形成した白金フェルト層であり、前記金属粉末燒結層は
    銀粉末を燒結した銀粉末燒結層であることを特徴とする
    請求項1記載の固体電解質形燃料電池の空気極集電体。
  3. 【請求項3】前記金属フェルト層は銀繊維を圧縮して形
    成した銀フェルト層であり、前記金属粉末燒結層は銀粉
    末を燒結した銀粉末燒結層であることを特徴とする請求
    項1記載の固体電解質形燃料電池の空気極集電体。
  4. 【請求項4】前記金属フェルト層は銀よりも高温強度に
    優れた金属または合金からなる金属繊維の表面に銀メッ
    キした銀メッキ繊維を圧縮して形成した銀メッキフェル
    トであり、前記金属粉末燒結層は銀粉末を燒結した銀粉
    末燒結層であることを特徴とする請求項1記載の固体電
    解質形燃料電池の空気極集電体。
  5. 【請求項5】金属メッシュ層の片面に金属粉末燒結層を
    形成した複合層からなることを特徴とする固体電解質形
    燃料電池の空気極集電体。
  6. 【請求項6】前記金属メッシュ層は白金細線からなる白
    金メッシュ層であり、前記金属粉末燒結層は銀粉末を燒
    結した銀粉末燒結層であることを特徴とする請求項5記
    載の固体電解質形燃料電池の空気極集電体。
  7. 【請求項7】前記金属メッシュ層は銀細線からなる銀メ
    ッシュ層であり、前記金属粉末燒結層は銀粉末を燒結し
    た銀粉末燒結層であることを特徴とする請求項5記載の
    固体電解質形燃料電池の空気極集電体。
  8. 【請求項8】前記金属メッシュ層は銀よりも高温強度に
    優れた金属または合金からなる金属細線の表面に下地層
    としてNiメッキしたのち銀メッキした銀メッキ細線か
    らなる銀メッキメッシュ層であり、前記金属粉末燒結層
    は銀粉末を燒結した銀粉末燒結層であることを特徴とす
    る請求項5記載の固体電解質形燃料電池の空気極集電
    体。
  9. 【請求項9】前記銀よりも高温強度に優れた金属または
    合金は、NiまたはNi基合金、FeまたはFe基合
    金、CoまたはCo基合金であることを特徴とする請求
    項3または7記載の固体電解質形燃料電池の空気極集電
    体。
  10. 【請求項10】請求項1、2、3、4、5、6、7,8
    または9記載の空気極集電体を組み込んだ固体電解質形
    燃料電池。
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