JP2009087708A - Fuel battery cell body and fuel battery including fuel battery cell body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池セル体、及びその燃料電池セル体を含む燃料電池に関する。 The present invention relates to a fuel cell unit and a fuel cell including the fuel cell unit.
従来から、管状の燃料電池セルを有する燃料電池セルスタックが知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。まず、図7を参照して、特許文献1に記載された従来の燃料電池のセルスタックの一例を説明する。図7は、従来の燃料電池セルスタックの概略的な断面図である。
Conventionally, a fuel cell stack having a tubular fuel cell is known (see, for example,
図7に示すように、特許文献1に記載された燃料電池セルスタック200は、円筒形
の燃料電池セル202を互いに長手方向に対して横方向に並べて、その両端部を金属板204で支持した構造を有している。この燃料電池セルスタック200は、燃料電池セル202が並列に接続されている。
As shown in FIG. 7, in the
燃料電池セル202は、内側の電極層204と、外側の電極層208と、それらの間に配置された電解質層206とを有している。燃料電池セル202の一方の端部には、内側の電極層204の内側に挿入された接続部材210が設けられている。燃料電池セル202の他方の端部には、外側の電極層208の外側に嵌合した接続部材212が設けられている。内側の電極層204又は外側の電極層208と接続部材210、212とは、ロウ付け、溶射又はすり合わせにより連結されている。また、接続部材210、212と金属板104とは、溶接、圧着又はすり合わせで連結されている。
The
また、特許文献2には、中空六角形状の燃料電池セルが記載され、この燃料電池セルの内側の電極は、端部において長手方向に露出している。
特許文献1に開示された燃料電池スタック200では、内側電極204に接続部材210を取付けることが困難であり、接触抵抗が大きくなりやすい。特に、外径が1〜10mmの燃料電池セル202の内側電極204に接続部材210を取付けることは困難である。
In the
また、燃料電池セル単体で発生させることができる電圧は、その寸法にかかわらず一定である。従って、高い電圧を得るためには、燃料電池セルを電気的に直列に接続する必要がある。一方、大きい電流を得るためには、例えば、燃料電池セルを電気的に並列に接続する必要がある。電気的に直列又は並列に接続する燃料電池セルの数は、用途に応じて異なるので、燃料電池セルを所望の電気的接続で容易に組立てることの要望がある。特許文献1に開示された燃料電池セルスタック200を用いる燃料電池では、複数の燃料電池セル202を電気的に直列に組立ててから、組立てたものを電気的に並列に接続して燃料電池セルスタック200を組立てる工程か、複数の燃料電池セル202を電気的に並列に組立てて燃料電池セルスタック200を形成してから、それらを電気的に直列に組立てる工程が必要であり、燃料電池全体を組立てるのに手間がかかっていた。
Further, the voltage that can be generated by a single fuel cell is constant regardless of its size. Therefore, in order to obtain a high voltage, it is necessary to electrically connect the fuel cells in series. On the other hand, in order to obtain a large current, for example, it is necessary to electrically connect fuel cells in parallel. Since the number of fuel cells electrically connected in series or in parallel varies depending on the application, there is a demand for easily assembling the fuel cells with a desired electrical connection. In the fuel cell using the
そこで、本発明者らは、内側の電極層から電気を取出しやすく且つ燃料セルを電気的に接続可能なように組立てることが容易な燃料電池セル体、及びそれを含む燃料電池を提供するために検討を行った。 Therefore, the present inventors provide a fuel cell body that can be easily taken out from an inner electrode layer and can be easily assembled so that the fuel cell can be electrically connected, and a fuel cell including the same. Study was carried out.
その結果、本発明者らは、円筒状の燃料電池セル体の両端から集電することが容易な燃料電池セルユニットを発明するに至った。その燃料電池セルユニットの一例を詳述すると、管状の内側の電極層、管状の外側の電極層、これらの電極層の間に配置された管状の電解質層、及び、内側の電極層の内側に構成される貫通流路を有する管状の燃料電池セル体と、燃料電池セル体の一方の端部に固定され且つ内側の電極層から電気を取出すための内側電極端子と、燃料電池セル体の他方の端部に固定され且つ外側の電極層から電気を取出すための外側電極端子と、を有し、燃料電池セル体は、一方の端部に、内側の電極層記電解質層及び外側の電極層に対して露出した内側電極露出周面を有し、一方の端部の外周面に、内側電極露出周面を介して内側の電極層と電気的に通じる内側電極外周面を有し、他方の端部の外周面に、外側の電極層と電気的に通じる外側電極外周面を有し、内側電極端子は、内側電極外周面を全周にわたって外側から覆うように配置され且つそれと電気的に接続され、外側電極端子は、外側電極外周面を全周にわたって外側から覆うように配置され且つそれと電気的に接続され、内側電極端子及び外側電極端子は、貫通流路と連通し且つ外部と通じる接続流路を有するものである。 As a result, the inventors have invented a fuel cell unit that can easily collect current from both ends of a cylindrical fuel cell body. An example of the fuel cell unit will be described in detail. A tubular inner electrode layer, a tubular outer electrode layer, a tubular electrolyte layer disposed between these electrode layers, and an inner electrode layer. A tubular fuel cell body having a through-flow passage configured; an inner electrode terminal fixed to one end of the fuel cell body and for taking out electricity from an inner electrode layer; and the other of the fuel cell body And an outer electrode terminal for taking out electricity from the outer electrode layer. The fuel cell body has an inner electrode layer, an electrolyte layer and an outer electrode layer at one end. An inner electrode exposed peripheral surface exposed to the inner electrode, and an outer peripheral surface of one end portion has an inner electrode outer peripheral surface that is in electrical communication with the inner electrode layer through the inner electrode exposed peripheral surface. The outer peripheral surface of the outer electrode that is in electrical communication with the outer electrode layer is formed on the outer peripheral surface of the end. The inner electrode terminal is arranged so as to cover the outer circumference of the inner electrode from the outside over the entire circumference and is electrically connected thereto, and the outer electrode terminal is arranged so as to cover the outer circumference of the outer electrode from the outer circumference over the entire circumference. In addition, the inner electrode terminal and the outer electrode terminal are electrically connected thereto, and have a connection channel that communicates with the through channel and communicates with the outside.
更に、内側電極外周面は、内側電極露出周面によって構成されてもよいし、その外側に設けられた内側電極集電層によって構成されてもよいことを見出した。また、外側電極外周面は、外側の電極層によって構成されてもよいし、外側の電極層の外側に設けられた外側電極集電層によって構成されてもよいことを見出した。 Furthermore, it has been found that the outer peripheral surface of the inner electrode may be constituted by an inner electrode exposed peripheral surface, or may be constituted by an inner electrode current collecting layer provided outside thereof. Further, it has been found that the outer peripheral surface of the outer electrode may be constituted by an outer electrode layer or may be constituted by an outer electrode current collecting layer provided outside the outer electrode layer.
ところで、この新たな発明に基づいた燃料電池を作製し、実際に発電試験を行ったところ、十分な出力を得ることができたが、本発明者らは低温(例えば、700℃程度)でより高出力の固体電解質型燃料電池を得るべく更に検討を重ねた。 By the way, when a fuel cell based on this new invention was manufactured and a power generation test was actually performed, a sufficient output could be obtained. However, the present inventors were able to obtain a higher output at a low temperature (for example, about 700 ° C.). Further studies were made to obtain a high-power solid oxide fuel cell.
そこで本発明は、より低温でより高出力に作動させることができる固体電解質型燃料電池を構成することが可能な燃料電池セル体、及びその燃料電池セル体を用いた燃料電池を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a fuel cell unit capable of constituting a solid oxide fuel cell that can be operated at a lower temperature and higher output, and a fuel cell using the fuel cell unit. Objective.
上記課題を解決するために本発明に係る燃料電池セル体は、一対の電極層及び前記一対の電極層に挟まれる電解質層がそれぞれ管状に層形成された管状体を備え、前記管状体の両端において集電可能なように構成する燃料電池セル体であって、前記一対の電極層の少なくとも一方の外周面に密着形成される集電層を備え、前記集電層は、銀に酸化パラジウムを含有させた材料からなる。 In order to solve the above problems, a fuel cell body according to the present invention includes a tubular body in which a pair of electrode layers and an electrolyte layer sandwiched between the pair of electrode layers are respectively formed in a tubular shape, and both ends of the tubular body And a current collecting layer formed in close contact with an outer peripheral surface of at least one of the pair of electrode layers, wherein the current collecting layer comprises palladium oxide on silver. It consists of the contained material.
本発明によれば、内側の電極層から電気を取出しやすく且つ燃料セルを電気的に接続可能なように組立てることが容易であって、より低温でより高出力の固体電解質型燃料電池を構成することが可能となる。 According to the present invention, it is easy to assemble so that electricity can be easily taken out from the inner electrode layer and the fuel cell can be electrically connected, and a lower temperature and higher output solid oxide fuel cell is configured. It becomes possible.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
まず、図1を参照して、本発明による燃料電池セル体を含む燃料電池セルユニットの実施形態を説明する。図1は、本実施形態に係る燃料電池セルユニットの断面図である。 First, an embodiment of a fuel cell unit including a fuel cell body according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a fuel cell unit according to this embodiment.
図1に示すように、本実施形態に係る燃料電池セルユニット1は、1本の管状の燃料電池セル体を有している。本実施形態では、燃料電池セル体は、1本の燃料電池セル6(管状体)からなり、燃料電池セル6は、円筒形である。
As shown in FIG. 1, the
燃料電池セル6は、円筒形の内側の電極層16と、円筒形の外側の電極層20と、これらの電極層16、20の間に配置された円筒形の電解質層18と、内側の電極層16の内側に構成される貫通流路15を有している。また、燃料電池セル6の一方の端部6aに、内側の電極層16が電解質層18及び外側の電極層20に対して露出した内側電極露出周面16aと、電解質層18が外側の電極層20に対して露出した電解質露出周面18aとが設けられ、内側電極露出周面16a及び電解質露出周面18aは、燃料電池セル6の外周面を構成している。燃料電池セル6の他方の端部6bを含む残部の外周面は、外側の電極層20が露出した外側電極露出周面20aによって構成されている。本実施形態では、内側電極露出周面16aは、内側の電極層16と電気的に通じる内側電極外周面21でもあり、外側電極露出周面20aは、外側の電極層20と電気的に通じる外側電極外周面22でもある。
The
内側の電極層16は、例えば、Niと、CaやY、Sc等の希土類元素から選ばれる少なくとも一種をドープしたジルコニアとの混合体、Niと、希土類元素から選ばれる少なくとも一種をドープしたセリアとの混合体、Niと、Sr、Mg、Co、Fe、Cuから選ばれる少なくとも一種をドープしたランタンガレートとの混合体、の少なくとも一種から形成される。電解質層18は、例えば、Y、Sc等の希土類元素から選ばれる少なくとも一種をドープしたジルコニア、希土類元素から選ばれる少なくとも一種をドープしたセリア、Sr、Mgから選ばれる少なくとも一種をドープしたランタンガレート、の少なくとも一種から形成される。
The
外側の電極層20は、例えば、Sr、Caから選ばれる少なくとも一種をドープしたランタンマンガナイト、Sr、Co、Ni、Cuから選ばれる少なくとも一種をドープしたランタンフェライト、Sr、Fe、Ni、Cuから選ばれる少なくとも一種をドープしたサマリウムコバルト、銀、などの少なくとも一種から形成される。この場合、内側の電極層16が燃料極になり、外側の電極層20が空気極になる。内側の電極層16の厚さは、例えば、1mmであり、電解質層18の厚さは、例えば、30μmであり、外側の電極層20の厚さは、例えば、30μmである。
The
燃料電池セルユニット1は、更に、燃料電池セル6の一方の端部6aに固定され且つ内側の電極層16から電気を取出すための内側電極端子24と、その他方の端部6bに固定され且つ外側の電極層20から電気を取出すための外側電極端子26とを有している。
The
内側電極端子24は、内側電極外周面21を全周にわたって外側から覆うように配置され且つそれと電気的に接続された本体部分24aと、燃料電池セル6から遠ざかるように燃料電池セル6の長手方向に延びる管状部分24bとを有している。好ましくは、本体部分24a及び管状部分24bは、円筒形であり且つ同心に配置され、管状部分24bの管径は、本体部分24aの管径よりも細い。本体部分24a及び管状部分24bは、貫通流路15と連通し且つ外部と通じる接続流路24cを有している。本体部分24aと管状部分24bとの間の段部24dは、内側の電極層16の端面16bと当接している。
The
外側電極端子26は、外側電極外周面22を全周にわたって外側から覆うように配置され且つそれと電気的に接続された本体部分26aと、燃料電池セル2から遠ざかるように燃料電池セル2の長手方向に延びる管状部分26bとを有している。好ましくは、本体部分26a及び管状部分26bは、円筒形であり且つ同心であり、管状部分26bの管径は、本体部分26aの管径よりも細い。本体部分26a及び管状部分26bは、貫通流路15と連通し且つ外部と通じる接続流路26cを有している。本体部分26aと管状部分26bとの間の段部26dは、環状の絶縁部材28を介して外側の電極層20、電解質層18及び内側の電極層16の端面16cと当接している。
The
内側電極端子24及び外側電極端子26の管状部分24b、26bは、好ましくは、それらの外輪郭断面形状が同一である。更に好ましくは、内側電極端子24及び外側電極端子26の全体形状が同一である。
The
内側電極端子24と燃料電池セル6、及び、外側電極端子26と燃料電池セル6とは、その全周にわたって導電性のシール材32によってシールされ且つ固定されている。
The
一方の端部6aにおいて、内側電極露出周面16a及び電解質露出周面18aは、燃料電池セル6の全周にわたって延び、互いに長手方向Aに隣接している。また、内側電極露出周面16aは、燃料電池セル6の先端部6cに位置している。内側電極露出周面16aと電解質露出周面18aとの間の境界34は、内側電極端子24の本体部分24aの内部にあり、電解質露出周面18と外側電極露出周面20との間の境界36は、本体部分24aの外側に位置している。また、電解質露出周面18aは、内側電極露出周面16aに向かって薄肉となるテーパ部18bを有している。
At one
一方の端部6aにおいて、シール材32は、内側電極露出周面16a及び電解質露出周面18aに跨がって全周にわたって延び、内側電極端子24の本体部分24aに充填され、電解質露出周面18aを介して外側の電極層20と間隔をおいている。また、他方の端部6bにおいて、シール材32は、外側電極露出周面20aの上を全周にわたって延び、外側電極端子26の本体部分26aと絶縁部材28との間の空間に充填されている。シール材32は、内側の電極層16と作用するガスの領域、即ち、貫通流路15及び接続流路24c、26cと、外側の電極層20と作用するガスの領域とを仕切るように設けられている。シール材32は、例えば、銀、銀とガラスの混合物、金、ニッケル、銅、チタンなどを含む各種ロウ材である。
At one
続いて、図2及び図3を参照して、燃料電池セル6の他方の端部について詳細に説明する。
Subsequently, the other end of the
図2は、燃料電池セルの他方の端部の断面図である。図3に示すように、燃料電池セル6の外側の電極20の周り全体又はその一部に、外側電極集電層44a(集電層)を配置している。外側の電極20と電気的に接続される外側電極外周面22は、外側電極集電層44aによって構成される。外側電極集電層44aは、銀を含有する多孔質導電性膜であって、より具体的には、銀に酸化パラジウムを含有させている層である。外側電極集電層44aの厚さは、1〜50μmであることが好ましく、より好ましくは5〜30μmであることが好ましい。また外側電極集電層44aを銀や耐熱金属のワイヤ、メッシュ、シートなどで構成してもよい。外側電極集電層44aは、外側の電極層20が薄くて電気を通しにくい場合や導電率の低い材料で構成されている場合に電気の通路として機能している。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the other end of the fuel battery cell. As shown in FIG. 3, the outer electrode
図3は、燃料電池セルの他方の端部の変形例の断面図である。図3に示すように、燃料電池セル6の他方の端部6bの先端部6dにおいて、電解質層18を燃料電池セル6の外周面に露出させて第2の電解質露出周面18cを形成した後、外側の電極20及び第2の電解質露出周面18cの周り全体又はその一部に、外側電極集電層44b(集電層)を配置してもよい。この変形例では、外側の電極20と電気的に接続される外側電極外周面22は、外側電極集電層44bによって構成される。外側電極集電層44bの材質、厚さ等は、外側電極集電層44aと同様である。外側電極集電層44bにより、内側の電極層16と作用するガスに外側の電極層20が曝される可能性が減少するので、より信頼性高く電気的に接続することができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a modification of the other end of the fuel cell. As shown in FIG. 3, after the
続いて、燃料電池セルユニット1を用いた燃料電池の動作を説明する。内側の電極層16と作用するガス(燃料ガス)を、貫通流路15及び接続流路24c、26cに通す。また、外側の電極層20と作用するガス(空気)を、外側の電極層20の周りに流す。それにより、燃料電池セルユニット1が作動する。また、内側の電極16の電気をシール材32及び内側電極端子24を介して取出し、外側の電極20の電気をシール材32及び外側電極端子26を介して取出す。
Subsequently, the operation of the fuel cell using the
次に、本発明による燃料電池セルユニットの製造方法の一例を説明する。先ず、管状の燃料電池セルを形成する。詳細には、先ず、管状の内側の電極層16を形成し、内側の電極層16の端部を露出させるように内側の電極層16の周りに電解質層18を形成し、更に、電解質層18の端部を露出させるように電解質層18の周りに外側の電極層20を形成する。この後、電解質層18の端部にテーパ部18bを形成するのがよい。
Next, an example of the manufacturing method of the fuel cell unit according to the present invention will be described. First, a tubular fuel cell is formed. Specifically, first, the tubular
この場合において、内側電極外周面21を内側電極集電層とするため、及び外側電極外周面22を外側電極集電層とするために、銀に酸化パラジウムを含有させた層を形成することが好ましい。具体的には、樹脂分として、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂、エチルセルロースなどを含み、溶媒分としてα−テルピネオール、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピニルアセテート、などを含み、添加剤として、分散剤、消泡剤などを含む。固形分として銀粉及び酸化パラジウム粉を含むペーストを塗布し、樹脂分を200〜300℃で焼き飛ばして銀に酸化パラジウムを含有させた層を形成する。
In this case, in order to use the inner electrode outer
次いで、内側電極端子24を燃料電池セル6の一方の端部6aにかぶせ、それらをシール材32によって互いにシールし且つ固定する。また、外側電極端子26を燃料電池セルの他方の端部6bに絶縁部材28を介してかぶせ、それらをシール材32によって互いにシールし且つ固定する。それにより、燃料電池セルユニット1が形成される。
Next, the
燃料電池セルユニット1では、内側の電極層16の電気を燃料電池セル6の外周面である内側電極外周面21を介して内側電極端子16から取出すので、従来の燃料電池セルよりも内側の電極層16の電気を取出し易くなっている。また、内側の電極15に作用するガスの流れを妨げることなく、シール材32と内側電極外周面16aの接触面積を大きくすることができ、それにより、接触抵抗を小さくすることができる。特に、外径が1〜10mmの燃料電池セルを用いる場合に有利である。
In the
また、内側電極端子24及び外側電極端子26が両側に配置された燃料電池セル6が一単位となっているので、燃料電池セル6を電気的な直列接続及び/又は並列接続の自由な組合せで容易に組立てることができる。
Moreover, since the
また、燃料電池セルユニット1では、内側電極端子24及び外側電極端子26の管状部分24b、26bの外輪郭断面形状が同一であるので、内側電極端子24への接続及び外側電極端子26への接続の仕方を共通にすることができ、燃料電池の組立てが更に容易になる。更に、燃料電池セルユニット1では、内側電極端子24及び外側電極端子26の全体形状が同一であるので、内側電極端子24及び外側電極端子26に共通の部材を用いることができ、燃料電池セルユニット1に必要な部品の種類を減らすことができる。
Further, in the
また燃料電池セルユニット1は、導電性のシール材32により、内側の電極層16と作用するガスと、外側の電極層20と作用するガスとを仕切る機能と、内側の電極層16及び外側の電極層20から電気を取出す機能の両方を既に内蔵している。また、導電性のシール材32は、内側電極外周面21に対する密着性がよいため、界面における接触抵抗が小さくなり、発電性能および信頼性に優れた燃料電池セルユニット1を構成できる。従って、内側の電極層16からの電気の取出し及びガスシール等を考慮する必要なしに、燃料電池を容易に組立てることができる。
Further, the
また、内側電極露出面16aを採用し、且つ、シール材32を用いることにより、燃料電池セルユニット1の製造を容易にすることができる。特に、外径が1〜10mmの燃料電池セル6を用いる場合に有利である。
In addition, by using the inner electrode exposed
また、電解質層18のテーパ部18bにより、シール材32を内側電極部材24と燃料電池セル6との間に配置する又は充填するとき、内側電極露出周面16aと電解質露出周面18aとの間に気泡等が残って、シール材32によるガスシール機能の低下を防止することができる。それにより、歩留まりが上がり、安定した製造を容易に行うことができる。
Further, when the sealing
また、上述したような集電層を設けると、発電性能が向上する。発電性能の向上を確認するために、上述した燃料電池セルユニット1の発電性能について測定した結果を図4及び図5に示す。図4及び図5においては、集電層を銀のみによって構成したものを比較例1とし、集電層を銀及びパラジウムによって構成したものを比較例2とし、集電層を銀及び酸化パラジウムによって構成したものを実施例としている。図4及び図5の測定は、燃料電池セルユニット1を1本準備し、外側に空気内側に燃料ガスを供給して電位及び電流を測定している。尚、試験条件は、セル温度は700℃、電流密度は0.2A/cm2、空気は1.00L/分、窒素は0.04L/分、水素は0.03L/分である。図5に示すように、比較例1に比較して実施例は、燃料利用率が70%である場合において、2.1%電位が上昇した。また、この燃料電池セルユニット1を複数本(853本)用いて燃料電池を構成した場合、比較例1の場合は出力が783Wであったのに対して、実施例の場合は出力が800Wとなった。換言すれば、800Wの出力を得ようとする場合に、実施例の場合は853本の燃料電池セルユニット1が必要であり、比較例1の場合は869本の燃料電池セルユニット1が必要であるので、実施例の場合は燃料電池セルユニット1を16本減らすことができる。
Further, when the current collecting layer as described above is provided, the power generation performance is improved. In order to confirm the improvement of the power generation performance, the results of measuring the power generation performance of the
更に、上述した燃料電池セルユニット1の発電性能を集電層の膜厚との関係において検討した結果を図6に示す。図6においては、集電層を銀のみによって構成し、膜厚を10μmとしたものを比較例1とし、集電層を銀及びパラジウムによって構成し、膜厚を10μmとしたものを比較例2とし、集電層を銀及び酸化パラジウムによって構成し、膜厚を10μmとしたものを実施例1とし、集電層を銀及び酸化パラジウムによって構成し、膜厚を5μmとしたものを実施例2とし、集電層を銀及び酸化パラジウムによって構成し、膜厚を20μmとしたものを実施例3としている。図6の測定は、燃料電池セルユニット1を1本準備し、外側に空気内側に燃料ガスを供給して電位及び電流を測定している。尚、試験条件は、セル温度は700℃、電流密度は0.2A/cm2、空気は1.00L/分、窒素は0.04L/分、水素は0.03L/分である。また、膜厚の測定は、燃料電池セル体6にペーストを塗布する前後で重量を測定し、その重量を膜厚換算して行っている。図6に示すように、膜厚を厚くした方が発電性能は向上する。
Furthermore, the result of having examined the electric power generation performance of the
上述したように、集電層に銀及びパラジウムを含む比較例2よりも実施例の性能が向上したのは、次のような理由によると本発明者らは考えている。酸化パラジウムとパラジウムそれぞれのTG/DTAプロファイルを比較すると、酸化パラジウムは発電温度である700℃において安定しているものの、パラジウムはその温度では安定せずに800℃まで酸化反応が持続している。従って、比較例2のセルは、酸素を全て発電系の反応に使用するのではなく、集電層の酸化反応に使用しているもの考えられる。一方、実施例のセルは、集電層の酸化反応に酸素が使用されず、空気極の反応に全て使用されているために発電性能が向上している。 As described above, the present inventors consider that the performance of the example is improved as compared with Comparative Example 2 in which the current collecting layer contains silver and palladium for the following reason. Comparing the TG / DTA profiles of palladium oxide and palladium, although palladium oxide is stable at 700 ° C., which is the power generation temperature, palladium is not stabilized at that temperature and the oxidation reaction continues up to 800 ° C. Therefore, it is considered that the cell of Comparative Example 2 does not use all oxygen for the reaction of the power generation system but uses it for the oxidation reaction of the current collecting layer. On the other hand, in the cell of the example, oxygen is not used for the oxidation reaction of the current collecting layer, and all of the cells are used for the reaction of the air electrode.
1…燃料電池セルユニット、6…燃料電池セル(燃料電池セル体)、6a…一方の端部、6b…他方の端部、15…貫通流路、16…内側の電極層、16a…内側電極露出周面、18…電解質層、20…外側の電極層、21…内側電極外周面、22…外側電極外周面、24…内側電極端子、24b…管状部分、24c…接続流路、26…外側電極端子、26b…管状部分、26c…接続流路、32…シール材、44a、44b…外側電極集電層。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記一対の電極層の少なくとも一方の外周面に密着形成される集電層を備え、
前記集電層は、銀に酸化パラジウムを含有させた材料からなることを特徴とする燃料電池セル体。 A fuel cell unit comprising a tubular body in which a pair of electrode layers and an electrolyte layer sandwiched between the pair of electrode layers are each formed in a tubular shape, and configured to collect current at both ends of the tubular body,
A current collecting layer formed in close contact with at least one outer peripheral surface of the pair of electrode layers;
The current collecting layer is made of a material containing palladium oxide in silver.
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