JP2006107949A - 耐熱合金製インターコネクタを有する固体酸化物形燃料電池及びその運転方法 - Google Patents
耐熱合金製インターコネクタを有する固体酸化物形燃料電池及びその運転方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】インターコネクタとしてクロムを含む耐熱合金を使用した固体酸化物形燃料電池の運転方法であって、その起動時に、カソード側に酸化剤ガスを流しながら、開回路状態で昇温した後、引き続き開回路状態において、カソード側に酸化剤ガスを流しながら、650〜850℃の範囲の温度域に少なくとも30時間以上保持することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の運転方法。
【選択図】図9
Description
アノード〔Ni−YSZサーメット、平面寸法11cm×11cm(121cm2)〕の上面に固体酸化物電解質材料(YSZ系電解質)を配置した。その電解質の上面に(La,Sr)(Co,Fe)O3(SrとFeをドープしたLaCoO3)製のカソードを配置して、図1(b)に示すような平板形SOFCセルを複数個作製した。こうして作製した各セルを以下の性能試験で使用した。
前記〈セルの作製〉で作製したSOFCセルと上記インターコネクタを用いて性能試験を実施した。本性能試験方法は、セル及び各インターコネクタを図5に示すようにセットし、(1)アノード側に還元性ガスとして水素を流し、カソード側に空気を流して、電気的に開回路状態で昇温してセル温度を750℃に上げた後、(2)引き続き電気的に開回路状態で、この温度に1〜300時間の間の所定時間保持した。その後、(3)電気的に閉回路状態に切り替え、電流密度を0.2A/cm2と一定にしてセル電圧を経時的に測定した。
2 アノード
3 電解質膜
4 カソード
A〜D、5 インターコネクタ
Claims (16)
- インターコネクタとしてクロムを含む耐熱合金を使用した固体酸化物形燃料電池の運転方法であって、その起動時に、カソード側に酸化剤ガスを流しながら、開回路状態で昇温した後、引き続き開回路状態において、カソード側に酸化剤ガスを流しながら、650〜850℃の範囲の温度域に少なくとも30時間以上保持することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の運転方法。
- 前記引き続き開回路状態において、カソード側に酸化剤ガスを流しながら、650〜850℃の範囲の温度域に保持する時間を60時間以上とすることを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物形燃料電池の運転方法。
- インターコネクタとしてクロムを含む耐熱合金を使用した固体酸化物形燃料電池の運転方法であって、その起動時に、アノード側に不活性ガスまたは還元性ガスを流し、カソード側に酸化剤ガスを流しながら、開回路状態で昇温した後、引き続き開回路状態において、アノード側に不活性ガスまたは還元性ガスを流し、カソード側に酸化剤ガスを流しながら、650〜850℃の範囲の温度域に少なくとも30時間以上保持することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の運転方法。
- 前記引き続き開回路状態において、アノード側に不活性ガスまたは還元性ガスを流し、カソード側に酸化剤ガスを流しながら、650〜850℃の範囲の温度域に保持する時間を60時間以上とすることを特徴とする請求項3に記載の固体酸化物形燃料電池の運転方法。
- 前記アノード側に流す還元性ガスが水素または水素を含むガスであることを特徴とする請求項3または4に記載の固体酸化物形燃料電池の運転方法。
- 前記カソード側に流す酸化剤ガスが空気であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の固体酸化物形燃料電池の運転方法。
- 前記固体酸化物形燃料電池が、自立膜式の固体酸化物形燃料電池、支持膜式の固体酸化物形燃料電池、円筒式の固体酸化物形燃料電池または一体積層方式の固体酸化物形燃料電池であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の固体酸化物形燃料電池の運転方法。
- インターコネクタとしてクロムを含む耐熱合金を使用した固体酸化物形燃料電池であって、クロムを含む耐熱合金からなるインターコネクタを予め650〜850℃の範囲の温度の酸化性ガス雰囲気に少なくとも30時間以上保持して酸化処理してなるインターコネクタを組み込んでなることを特徴とする固体酸化物形燃料電池。
- 前記650〜850℃の範囲の温度の酸化性ガス雰囲気に保持する時間を60時間以上とすることを特徴とする請求項8に記載の固体酸化物形燃料電池。
- 前記酸化性ガスが空気であることを特徴とする請求項8または9に記載の固体酸化物形燃料電池。
- 前記固体酸化物形燃料電池が、自立膜式の固体酸化物形燃料電池、支持膜式の固体酸化物形燃料電池、円筒式の固体酸化物形燃料電池または一体積層方式の固体酸化物形燃料電池であることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の固体酸化物形燃料電池。
- インターコネクタとしてクロムを含む耐熱合金を使用した固体酸化物形燃料電池の運転方法であって、クロムを含む耐熱合金からなるインターコネクタを予め650〜850℃の範囲の温度の酸化性ガス雰囲気に少なくとも30時間以上保持して酸化処理してなるインターコネクタを組み込んだ固体酸化物形燃料電池を用い、その起動時に、アノード側には還元性ガスを流し、カソード側には酸化剤ガスを流しながら、開回路状態で昇温した後、閉回路状態に切り替えて発電することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の運転方法。
- 前記予め650〜850℃の範囲の温度の酸化性ガス雰囲気に保持する時間を60時間以上とすることを特徴とする請求項12に記載の固体酸化物形燃料電池の運転方法。
- 前記酸化性ガス及び前記酸化剤ガスが空気であることを特徴とする請求項12または13に記載の固体酸化物形燃料電池の運転方法。
- 前記還元性ガスが水素または水素を含むガスであることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の固体酸化物形燃料電池の運転方法。
- 前記固体酸化物形燃料電池が、自立膜式の固体酸化物形燃料電池、支持膜式の固体酸化物形燃料電池、円筒式の固体酸化物形燃料電池または一体積層方式の固体酸化物形燃料電池であることを特徴とする請求項12〜15のいずれか1項に記載の固体酸化物形燃料電池の運転方法。
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