JP2010140668A - Evaluation test device for cell for fuel battery, and evaluation test cell used in same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaluation test device capable of carrying out an evaluation test of a fuel battery efficiently and accurately, and to provide an evaluation test cell of the same. <P>SOLUTION: The evaluation test device evaluates a cell for a fuel battery by holding an evaluation test cell (10) between two gas supply pipes (60 and 61) mutually abutted at the pipe openings. The evaluation test cell (10) includes a single electrolyte (12) arranged so as to separate each inner space of gas supply pipes (60 and 61), and a pair of electrodes (18 and 19) oppositely arranged on the electrolyte (12) while holding the electrode. Two or more pairs of electrodes (18 and 19) are provided on the electrolyte (12) and adjacent electrodes are arranged separately with a distance larger than at least a thickness of the electrolyte (12). Further, the evaluation test cell (10) may be provided only including the single electrolyte (12) and two or more pairs of electrodes (18 and 19) on one side of the electrolyte (12). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池用セルの評価試験装置及びこれに用いる評価試験セルに関し、特に、互いの管口を突き合わせた2本のガス供給管の間に評価試験セルを挟み込んで燃料電池用セルの評価を行うための評価試験装置及びその評価試験セルに関する。   The present invention relates to an evaluation test device for a fuel cell and an evaluation test cell used therefor, and in particular, an evaluation test cell is sandwiched between two gas supply pipes which are in contact with each other and the fuel cell cell. The present invention relates to an evaluation test apparatus and an evaluation test cell for performing the evaluation.

燃料電池は、イオンを伝導する電解質によって空気極及び燃料極を隔離して各極に露出する電解質表面に電極を設け、該電極での電子の放出及び授受を外部回路につないで電荷を取り出す一種の発電機である。ここで燃料電池の特性は、電極の材料及び構造などに大きく依存しているため、電極に関して数多くの評価試験が行われている。   A fuel cell is a type in which an air electrode and a fuel electrode are separated from each other by an electrolyte that conducts ions, electrodes are provided on the surface of the electrolyte exposed to each electrode, and electrons are emitted and transferred at the electrodes by connecting to an external circuit to extract charges. It is a generator. Here, since the characteristics of the fuel cell largely depend on the material and structure of the electrode, many evaluation tests have been conducted on the electrode.

例えば、特許文献1では、電極を含む燃料電池用のセルの評価を行う試験装置を開示している。該試験装置では、ガス供給管は給気経路であるアルミナ内管とこれを包囲するように同軸に配置された排気経路であるアルミナ外管との一組からなっている。互いの管口を突き合わせたガス供給管の間には評価試験セルが挟み込まれて、燃料ガス及び酸化ガスをアルミナ内管を介して評価試験セルのそれぞれの面に供給して、電極に関する評価試験が行われる。この評価試験装置において、評価試験セルとアルミナ外管との間、すなわち評価試験セルの上下2箇所にガス漏れを防止するための溶解したガラスからなるガラスシールを介在させている。   For example, Patent Document 1 discloses a test apparatus that evaluates a cell for a fuel cell including an electrode. In the test apparatus, the gas supply pipe is composed of a set of an alumina inner pipe as an air supply path and an alumina outer pipe as an exhaust path arranged coaxially so as to surround the inner pipe. An evaluation test cell is sandwiched between the gas supply pipes that face each other and the fuel gas and the oxidizing gas are supplied to each surface of the evaluation test cell via the alumina inner pipe, and the evaluation test on the electrode is performed. Is done. In this evaluation test apparatus, a glass seal made of melted glass for preventing gas leakage is interposed between the evaluation test cell and the alumina outer tube, that is, at two places above and below the evaluation test cell.

評価試験セルのセッティング時において、評価試験セルとアルミナ外管との間にはガラス粉体若しくは環状のガラス体が配置される。この評価試験セルを外部加熱すると、所定温度でガラス体が溶解し始めてガラスシールが形成される。すなわち、評価試験セルのセッティング時にあってはガラスシールはまだ形成されておらず、加熱試験時におけるガラスシールのガスシール性の良否を判断することはできない。このガラスシールが不完全であると評価試験は実行できず、加熱を一旦中止して評価試験セルの温度を降下させ、評価試験装置をセッティングし直さなければならなかった。また、正確な評価試験のためには一旦加熱された評価試験セルを新品へと交換する必要も生じていた。故に、装置のセッティングの不具合発生率は評価試験を行う上での大きな問題となっていた。   At the time of setting the evaluation test cell, glass powder or an annular glass body is disposed between the evaluation test cell and the alumina outer tube. When this evaluation test cell is externally heated, the glass body starts to melt at a predetermined temperature and a glass seal is formed. That is, at the time of setting the evaluation test cell, the glass seal is not yet formed, and it is impossible to judge whether the glass seal has good gas sealing performance at the time of the heating test. If this glass seal was incomplete, the evaluation test could not be performed, and it was necessary to stop heating, lower the temperature of the evaluation test cell, and reset the evaluation test apparatus. In addition, for an accurate evaluation test, it has been necessary to replace the evaluation test cell once heated with a new one. Therefore, the problem occurrence rate of the setting of the apparatus has been a big problem in conducting the evaluation test.

これに対して、例えば、特許文献2は、ガラスシールを1箇所だけに減じて装置のセッティング不具合の発生率を低減できる片側管式の燃料電池用セルの評価試験装置を開示している。下側支持部材上にシール部を介挿させて燃料電池用セルを載置するだけで評価試験を行うことが出来る。
特開2007−287685号公報 特開2008−59833号公報
On the other hand, for example, Patent Document 2 discloses a one-side tube type fuel cell evaluation test apparatus that can reduce the occurrence rate of apparatus setting defects by reducing the number of glass seals to only one place. An evaluation test can be performed simply by placing the fuel cell on the lower support member with the seal portion interposed therebetween.
JP 2007-28785A JP 2008-59833 A

特許文献2でも述べられているように、片側管式の燃料電池用セルの評価試験装置では、ガラスシール部の数を減じて装置のセッティング不具合の発生率を低減できるが、電極近傍のガスの拡散が不十分で、安定して正確な評価試験を実行するに至っていない。   As described in Patent Document 2, in the one-side tube type fuel cell evaluation test apparatus, the number of glass seal portions can be reduced to reduce the incidence of apparatus setting failure. Diffusion is insufficient and stable and accurate evaluation tests have not been performed.

そこで、本発明は、効率よく、しかも正確に燃料電池用セルの評価試験を行うことのできる評価試験装置及びその評価試験セルを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an evaluation test apparatus that can efficiently and accurately perform an evaluation test of a fuel cell, and an evaluation test cell thereof.

本発明による評価試験装置は、互いの管口を突き合わせた2本のガス供給管の間に評価試験セルを挟み込んで燃料電池用セルの評価を行うための評価試験装置であって、前記評価試験セルは前記ガス供給管のそれぞれの内部空間を隔離して設けられる単一の電解質と、前記電解質上にあってこれを挟んで対向して設けられる一対の電極とを含み、一対の前記電極は前記電解質上に2以上の複数個設けられるとともに、隣接する前記電極は少なくとも前記電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されることを特徴とする。   An evaluation test apparatus according to the present invention is an evaluation test apparatus for evaluating a fuel cell by sandwiching an evaluation test cell between two gas supply pipes each having a pipe opening butted against each other. The cell includes a single electrolyte provided to isolate the internal space of each of the gas supply pipes, and a pair of electrodes provided on the electrolyte so as to face each other, the pair of the electrodes being A plurality of two or more electrodes are provided on the electrolyte, and the adjacent electrodes are separated from each other by a distance greater than at least the thickness of the electrolyte.

かかる発明によれば、装置を一度、セッティングするだけで電解質上に設けた一対の電極の数だけ評価試験を行うことが出来るので、効率よく評価試験を行い得る。また、各評価試験は同一の電解質上で行われるため、電解質の状態、特に、例えば、焼成されて得られるような電解質では、その性状に影響を受けず、電極の評価について正確に評価試験を行い得る。また、電解質の1つの面上において隣接する電極同士は、少なくとも電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されているので、隣接する電極による影響を受けず、正確に評価試験を行い得る。   According to this invention, since the evaluation test can be performed by the number of the pair of electrodes provided on the electrolyte only by setting the device once, the evaluation test can be performed efficiently. In addition, since each evaluation test is performed on the same electrolyte, the state of the electrolyte, in particular, the electrolyte obtained by firing, for example, is not affected by its properties, and the evaluation test is accurately performed for electrode evaluation. Can be done. Further, since the electrodes adjacent to each other on one surface of the electrolyte are arranged at a distance larger than at least the thickness of the electrolyte, the evaluation test can be performed accurately without being affected by the adjacent electrodes. .

また、上記した本発明による評価試験装置において、前記電解質の一方の面に与えられた前記電極はいずれも同一であることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、電解質の他方の面に与えられた電極同士の比較を、効率よく、しかも正確に評価し得る。   In the above-described evaluation test apparatus according to the present invention, the electrodes provided on one surface of the electrolyte may be the same. According to this invention, the comparison between the electrodes provided on the other surface of the electrolyte can be efficiently and accurately evaluated.

また、上記した本発明による評価試験装置において、前記電極は、多数の連通孔を有する導電板とこれに電気的に接続された金属ワイヤとを含むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、金属ワイヤと電極との接触抵抗を低減できて、正確に評価試験を行い得る。更に、導電板に高温耐酸化性に優れる金属、例えば白金メッシュなどを用いた場合にあっては、金属が高価なため、評価試験セルと外部の計測器との間に同様の金属からなる金属ワイヤを用いて、高価な金属の使用量を減じ得る。つまり、安価に、効率よく評価試験を行うことが出来る。   In the evaluation test apparatus according to the present invention described above, the electrode may include a conductive plate having a large number of communication holes and a metal wire electrically connected to the conductive plate. According to this invention, the contact resistance between the metal wire and the electrode can be reduced, and the evaluation test can be accurately performed. Furthermore, when a metal having excellent high-temperature oxidation resistance, such as platinum mesh, is used for the conductive plate, the metal is expensive, so a metal made of the same metal between the evaluation test cell and the external measuring instrument. Wire can be used to reduce the amount of expensive metal used. That is, the evaluation test can be performed efficiently at low cost.

また、上記した本発明による評価試験装置において、前記電極は、略矩形であって前記電解質上に並置して設けられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、各電極と評価試験セルとの接続をし易く、効率よく評価試験を行うことができる。   In the above-described evaluation test apparatus according to the present invention, the electrodes may be substantially rectangular and provided side by side on the electrolyte. According to this invention, it is easy to connect each electrode and the evaluation test cell, and the evaluation test can be performed efficiently.

また、上記した本発明による評価試験装置において、前記電解質上での配置位置の異なる同一構成の一対の前記電極同士において互いの起電力が同一となるように前記ガス体の供給量を所定量以上に調整するフロー調整装置を含むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、フロー調整装置によって、評価試験セルにおけるガス体の利用(反応)率を低減させ得てガス体の気流の影響などを減じ得るから、正確に評価試験を行い得る。   In the above-described evaluation test apparatus according to the present invention, the supply amount of the gas body is not less than a predetermined amount so that the electromotive forces of the pair of electrodes having the same configuration with different arrangement positions on the electrolyte are the same. It may be characterized by including a flow adjusting device that adjusts to the above. According to this invention, the flow adjustment device can reduce the utilization (reaction) rate of the gas body in the evaluation test cell and reduce the influence of the air flow of the gas body, so that the evaluation test can be accurately performed.

更に、本発明による評価試験セルは、互いの管口を突き合わせた2本のガス供給管の間に挟み込まれて燃料電池用セルの評価を行うための評価試験セルであって、単一の電解質と、前記電解質上の片面に2以上の複数個設けられた電極とを含み、隣接する前記電極は少なくとも前記電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されることを特徴とする。かかる発明によれば、評価試験セルの単一の電解質を挟んだ電極の反対側に所望の電極を設けることで、装置を一度、セッティングするだけで電解質上に設けた一対の電極の数だけ評価試験を行うことが出来るので、効率よく評価試験を行い得る。また、各評価試験は同一の電解質上で行われるため、電解質の状態、特に、例えば、焼成されて得られるような電解質では、その性状に影響を受けず、電極の評価について正確に評価試験を行い得る。また、電解質の1つの面上において隣接する電極同士は、少なくとも電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されているので、隣接する電極による影響を受けず、正確に評価試験を行い得る。   Furthermore, an evaluation test cell according to the present invention is an evaluation test cell for evaluating a fuel cell by being sandwiched between two gas supply pipes whose pipe ports are in contact with each other. And two or more electrodes provided on one surface of the electrolyte, and the adjacent electrodes are arranged apart from each other by at least a distance larger than the thickness of the electrolyte. According to this invention, by providing a desired electrode on the opposite side of the electrode across the single electrolyte of the evaluation test cell, the number of the pair of electrodes provided on the electrolyte can be evaluated only by setting the device once. Since the test can be performed, the evaluation test can be performed efficiently. In addition, since each evaluation test is performed on the same electrolyte, the state of the electrolyte, in particular, the electrolyte obtained by firing, for example, is not affected by its properties, and the evaluation test is accurately performed for electrode evaluation. Can be done. Further, since the electrodes adjacent to each other on one surface of the electrolyte are arranged at a distance larger than at least the thickness of the electrolyte, the evaluation test can be performed accurately without being affected by the adjacent electrodes. .

上記した本発明による評価試験セルにおいて、前記電極はいずれも同一であることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、電解質の他方の面に所望の電極を与え、これら電極同士の比較を、効率よく、しかも正確に評価し得る。   In the evaluation test cell according to the present invention described above, the electrodes may be the same. According to this invention, a desired electrode can be provided on the other surface of the electrolyte, and comparison between these electrodes can be efficiently and accurately evaluated.

上記した本発明による評価試験セルにおいて、前記電解質は前記電極上に支持されていることを特徴としてもよい。前記電極は、これに電気的に接続された金属ワイヤを含み、前記金属ワイヤは前記電解質の周縁端部近傍に固定されていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、所望の電極を電解質の一方の面上に設けるときなど、電解質の破損を防止し、取り扱いを容易に出来るので効率よく評価試験を行い得る。また、電解質を薄く形成することができて電解質の選択のバリエーションを拡げることが出来る。   In the above-described evaluation test cell according to the present invention, the electrolyte may be supported on the electrode. The electrode may include a metal wire electrically connected thereto, and the metal wire may be fixed in the vicinity of a peripheral edge portion of the electrolyte. According to this invention, when a desired electrode is provided on one surface of the electrolyte, damage to the electrolyte can be prevented and handling can be facilitated, so that an evaluation test can be performed efficiently. In addition, the electrolyte can be formed thin, and variations in the selection of the electrolyte can be expanded.

上記した本発明による評価試験セルにおいて、前記電極は、多数の連通孔を有する導電板を含むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、金属ワイヤと電極との接触抵抗を低減できて、正確に評価試験を行い得る。   In the evaluation test cell according to the present invention described above, the electrode may include a conductive plate having a large number of communication holes. According to this invention, the contact resistance between the metal wire and the electrode can be reduced, and the evaluation test can be accurately performed.

また、上記した本発明による評価試験セルにおいて、前記電極は、略矩形であって前記電解質上に並置して設けられることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、各電極と評価試験セルとの接続をし易く、効率よく評価試験を行うことができる。   In the evaluation test cell according to the present invention described above, the electrode may be substantially rectangular and provided in parallel on the electrolyte. According to this invention, it is easy to connect each electrode and the evaluation test cell, and the evaluation test can be performed efficiently.

本発明の1つの実施例である評価試験装置及び評価試験セルについて、図1乃至図5を用いてその詳細を説明する。   The details of an evaluation test apparatus and an evaluation test cell according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、評価試験装置1は、カンタル式二分割縦型管状炉などからなる外部加熱炉40の内部に設置されて、評価試験セル10を1000℃以上の所定の温度まで外部加熱可能である。なお、外部加熱炉40は、図示しない評価試験セル10の温度を計測するセンサー部からの信号を受けて制御される。   As shown in FIG. 1, the evaluation test apparatus 1 is installed inside an external heating furnace 40 such as a Kanthal-type split vertical tubular furnace and externally heats the evaluation test cell 10 to a predetermined temperature of 1000 ° C. or higher. Is possible. The external heating furnace 40 is controlled by receiving a signal from a sensor unit that measures the temperature of the evaluation test cell 10 (not shown).

内径及び外径の同じ円筒状(若しくは、角筒状)の上部セラミック外管60及び下部セラミック外管61は、その管口(開口端)を付き合わせて鉛直に配置され、これらの間には評価試験セル10が配置される。評価試験装置1への評価試験セル10のセッティング時においては、上部セラミック外管60及び下部セラミック外管61のそれぞれの管口に沿って評価試験セル10との間にガラス体58が配置される。ガラス体58は、環状のガラス体若しくは高温で揮発する樹脂などのバインダで固められたガラス粉末などであって、評価試験セル10を加熱すると溶解して、上部セラミック外管60及び下部セラミック外管61の管口に沿って流れて評価試験セル10との間にガスシールを形成する。ガラス体は、少なくとも評価試験の行われる温度よりも低い温度で溶解(軟化)するガラスである。後述する固体酸化物形の燃料電池では、通常、1000℃近い温度で評価試験を行うことから、800℃程度で軟化するパイレックス(登録商標)ガラスなどが好ましい。   An upper ceramic outer tube 60 and a lower ceramic outer tube 61 having the same inner diameter and outer diameter are arranged vertically with their tube ports (open ends) in between, and between them, An evaluation test cell 10 is arranged. At the time of setting the evaluation test cell 10 in the evaluation test apparatus 1, the glass body 58 is disposed between the evaluation test cell 10 along each of the upper ceramic outer tube 60 and the lower ceramic outer tube 61. . The glass body 58 is an annular glass body or a glass powder hardened with a binder such as a resin that volatilizes at a high temperature. The glass body 58 melts when the evaluation test cell 10 is heated, and the upper ceramic outer tube 60 and the lower ceramic outer tube are melted. A gas seal is formed with the evaluation test cell 10 by flowing along the 61 pipe opening. The glass body is glass that melts (softens) at least at a temperature lower than the temperature at which the evaluation test is performed. In a solid oxide fuel cell, which will be described later, since an evaluation test is usually performed at a temperature close to 1000 ° C., Pyrex (registered trademark) glass that softens at about 800 ° C. is preferable.

上部セラミック外管60及び下部セラミック外管61の内部には、円筒状(若しくは、角筒状)の上部セラミック内管62及び下部セラミック内管63がそれぞれ略同軸に鉛直に配置される。すなわち、上部セラミック内管62及び下部セラミック内管63の外径は、上部セラミック外管60及び下部セラミック外管61の内径よりも小さい。上部セラミック内管62及び下部セラミック内管63の管口(開口端)は、それぞれ上部セラミック外管60及び下部セラミック外管61の管口(開口端)よりも鉛直方向内側に位置し、後述する電解質基板12から鉛直方向に離間して位置することになる。   Inside the upper ceramic outer tube 60 and the lower ceramic outer tube 61, a cylindrical (or rectangular tube) upper ceramic inner tube 62 and a lower ceramic inner tube 63 are vertically arranged substantially coaxially. That is, the outer diameters of the upper ceramic inner tube 62 and the lower ceramic inner tube 63 are smaller than the inner diameters of the upper ceramic outer tube 60 and the lower ceramic outer tube 61. The upper ceramic inner tube 62 and the lower ceramic inner tube 63 have their mouths (open ends) positioned on the inner side in the vertical direction from the upper ceramic outer tube 60 and the lower ceramic outer tube 61 (open ends), which will be described later. It is located away from the electrolyte substrate 12 in the vertical direction.

ここで、上部セラミック外管60、下部セラミック外管61、上部セラミック内管62、及び、下部セラミック内管63の材質は、アルミナであるが、適宜、1000℃以上の高温でもガス体に対して安定な他のセラミック、例えば、ムライトやジルコニアなどが使用され得る。   Here, the material of the upper ceramic outer tube 60, the lower ceramic outer tube 61, the upper ceramic inner tube 62, and the lower ceramic inner tube 63 is alumina. Other stable ceramics such as mullite and zirconia can be used.

以上により、上部セラミック内管62を通って評価試験セル10の電解質基板12の上面にガス体が供給され(F1)、一部は電解質基板12上で反応して他のガス体を形成し、これらのガス体は混合されて、上部セラミック外管60及び上部セラミック内管62の間を通って(F2)、評価試験装置1の外部に排出される。同様に、下部セラミック内管63を通って評価試験セル10の電解質基板12の下面にガス体が供給され(F3)、一部は電解質基板12上で反応して他のガス体を形成し、これらのガス体は混合されて、下部セラミック外管61及び下部セラミック内管63の間を通って(F4)、評価試験装置1の外部に排出される。なお、上部セラミック外管60、下部セラミック外管61、上部セラミック内管62、及び、下部セラミック内管63と同様に、電解質基板12の上下面にそれぞれガス体を供給する多重管の組み合わせが採用され得るが、公知である故、詳述しない。   As described above, the gas body is supplied to the upper surface of the electrolyte substrate 12 of the evaluation test cell 10 through the upper ceramic inner tube 62 (F1), and a part reacts on the electrolyte substrate 12 to form another gas body, These gas bodies are mixed, passed between the upper ceramic outer tube 60 and the upper ceramic inner tube 62 (F2), and discharged to the outside of the evaluation test apparatus 1. Similarly, a gas body is supplied to the lower surface of the electrolyte substrate 12 of the evaluation test cell 10 through the lower ceramic inner tube 63 (F3), and a part reacts on the electrolyte substrate 12 to form another gas body, These gas bodies are mixed, passed between the lower ceramic outer tube 61 and the lower ceramic inner tube 63 (F4), and discharged to the outside of the evaluation test apparatus 1. Similar to the upper ceramic outer tube 60, the lower ceramic outer tube 61, the upper ceramic inner tube 62, and the lower ceramic inner tube 63, a combination of multiple tubes for supplying gas bodies to the upper and lower surfaces of the electrolyte substrate 12 is adopted. However, since it is known, it will not be described in detail.

続いて、図2乃至図4を参照すると、評価試験セル10の電解質基板12は、酸素イオン導電性酸化物からなり、上部セラミック外管60及び下部セラミック外管61の内径よりも少なくとも大きく、その外径程度の大きさの円板(若しくは、矩形板)である。この電解質基板12は、イットリア安定化ジルコニアやスカンジア安定化ジルコニアからなるが、セリア系酸化物や、安定化ジルコニアとセリア系酸化物の複合材料、また公知の燃料電池用の電解質からなっていてもよい。   2 to 4, the electrolyte substrate 12 of the evaluation test cell 10 is made of an oxygen ion conductive oxide, and is at least larger than the inner diameters of the upper ceramic outer tube 60 and the lower ceramic outer tube 61, It is a disk (or rectangular plate) having a size of the outer diameter. The electrolyte substrate 12 is made of yttria-stabilized zirconia or scandia-stabilized zirconia, but may be made of ceria-based oxide, a composite material of stabilized zirconia and ceria-based oxide, or a known fuel cell electrolyte. Good.

電解質基板12の燃料極に露出する面には、Ni−YSZ、Ni−ScSZのような金属−ジルコニア系セラミックスなどの公知の材料からなるサーメット電極であるアノード側電極18が複数設けられる。アノード側電極18は、略矩形であって電解質基板12上に並置して設けられ、少なくとも隣接するアノード側電極18間の距離が電解質基板12の厚さよりも離間している。この電極間の距離の詳細については後述する。   A plurality of anode-side electrodes 18 that are cermet electrodes made of a known material such as metal-zirconia ceramics such as Ni—YSZ and Ni—ScSZ are provided on the surface of the electrolyte substrate 12 exposed to the fuel electrode. The anode side electrode 18 is substantially rectangular and is provided side by side on the electrolyte substrate 12, and at least the distance between the adjacent anode side electrodes 18 is separated from the thickness of the electrolyte substrate 12. Details of the distance between the electrodes will be described later.

更に、アノード側電極18の上には、高温での耐酸化性に優れる金属、例えば、白金やニッケルなどの純金属若しくは合金からなり、多数の連通孔を有してガス体を透過可能な導電板、例えば、メッシュ板や多孔質板からなる帯状電極板20が設けられる。帯状電極板20は、アノード側電極18と同じ幅の略矩形の帯状であるが、長さをより大にする。この帯状電極板20は、後述するようにアノード側電極18の長手方向端部を越えて、少なくとも一端部を電解質基板12の外側に突出させている。帯状電極板20の突出端部には、図示しない導電線が接続されて評価試験セル10の外部のやはり図示しない測定装置に電気的に接続される。   Further, the anode side electrode 18 is made of a metal excellent in oxidation resistance at a high temperature, for example, a pure metal or an alloy such as platinum or nickel, and has a large number of communication holes and is a conductive material that can pass through the gas body. A strip-like electrode plate 20 made of a plate such as a mesh plate or a porous plate is provided. The strip electrode plate 20 has a substantially rectangular strip shape having the same width as the anode side electrode 18, but has a longer length. As will be described later, at least one end of the strip-shaped electrode plate 20 protrudes outside the electrolyte substrate 12 beyond the end in the longitudinal direction of the anode side electrode 18. A conductive wire (not shown) is connected to the protruding end portion of the strip electrode plate 20 and is electrically connected to a measuring device (not shown) outside the evaluation test cell 10.

電解質基板12の空気極に露出する面には、評価試験において評価されるべき各種電極が設けられる。カソード側電極19は、アノード側電極18と同じ略矩形であって、アノード側電極18に対向した位置に設けられる(なお、図3では図示の目的でアノード側電極18の位置をずらして表している)。カソード側電極19は、例えば、白金の単独、若しくはランタンストロンチウムマンガナイト(LSM)、ランタンストロンチウムコバルタイト(LSC)、サマリウムストロンチウムコバルタイト(SSC)単体若しくは金属−セラミックを組み合わせたサーメットのような評価試験対称材料からなる。カソード側電極19の上には、帯状電極板20と同様の帯状電極板21が略矩形のカソード側電極21の中心軸に沿って取り付けられている。   Various electrodes to be evaluated in the evaluation test are provided on the surface of the electrolyte substrate 12 exposed to the air electrode. The cathode side electrode 19 has the same substantially rectangular shape as the anode side electrode 18 and is provided at a position facing the anode side electrode 18 (in FIG. 3, the position of the anode side electrode 18 is shifted for the purpose of illustration). ) The cathode side electrode 19 is, for example, an evaluation test such as platinum alone, or lanthanum strontium manganite (LSM), lanthanum strontium cobaltite (LSC), samarium strontium cobaltite (SSC) alone, or a cermet combining metal-ceramics. Made of symmetrical material. On the cathode side electrode 19, a strip electrode plate 21 similar to the strip electrode plate 20 is attached along the central axis of the substantially rectangular cathode side electrode 21.

ここで、図4に示すように、電解質基板12の厚さX1、すなわち対向する電極D1−D2(対向する一対のアノード側電極18及びカソード側電極19)間の距離X1よりも、電解質基板12の片面において隣接する電極D1−D3(アノード側電極18同士)間の距離X2がより大であれば、少なくとも距離の短い電極間で回路が構成される。また、電解質基板12の比誘電率は少なくとも1より大であるため、電解質基板12の厚さX1よりも隣り合う電極間の距離X2が少なくとも大であれば、ガス体を介して回路が構成されることはない。故に、アノード側電極18同士又はカソード側電極19同士間の距離は、少なくとも電解質基板12の厚さよりも離間させることにより、評価試験において所望とする一対の対向するアノード側電極18及びカソード側電極19によって回路を形成できる。   Here, as shown in FIG. 4, the thickness X1 of the electrolyte substrate 12, that is, the distance X1 between the opposing electrodes D1-D2 (a pair of opposing anode-side electrode 18 and cathode-side electrode 19) is greater than that of the electrolyte substrate 12. If the distance X2 between the adjacent electrodes D1-D3 (anode-side electrodes 18) on one side is larger, a circuit is configured at least between the electrodes having a short distance. In addition, since the relative dielectric constant of the electrolyte substrate 12 is at least greater than 1, if the distance X2 between the adjacent electrodes is at least greater than the thickness X1 of the electrolyte substrate 12, a circuit is configured via the gas body. Never happen. Therefore, the distance between the anode-side electrodes 18 or the cathode-side electrodes 19 is separated from at least the thickness of the electrolyte substrate 12, so that a desired pair of opposing anode-side electrodes 18 and cathode-side electrodes 19 in the evaluation test are obtained. Can form a circuit.

再び、図2を参照すると、帯状電極板20及び21の両端部は、電解質基板12を越えて少なくとも片側に、また四点計測法により評価試験を行うときは両側に向けて突出している。電解質基板12の周縁端部にはペースト状のセラミックボンド16が肉盛りされて、帯状電極板20及び21を束ねてこれを埋包している。セラミックボンド16によって束ねられた帯状電極板20及び21の上に電解質基板12が支持されているので、電解質基板12への不用意な力の負荷があったとしても、その破損を防止できる。   Referring to FIG. 2 again, both ends of the strip electrode plates 20 and 21 protrude beyond the electrolyte substrate 12 to at least one side and to both sides when performing an evaluation test by the four-point measurement method. A paste-like ceramic bond 16 is built up on the peripheral edge of the electrolyte substrate 12, and band electrode plates 20 and 21 are bundled and embedded. Since the electrolyte substrate 12 is supported on the strip electrode plates 20 and 21 bundled by the ceramic bond 16, even if there is an inadvertent load on the electrolyte substrate 12, the damage can be prevented.

本発明の他の実施例である評価試験セルについて、更に、図6乃至図8を用いてその詳細を説明する。   Details of an evaluation test cell according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

上記したと同様に、電解質基板12の燃料極に露出する面には、略矩形のアノード側電極18が複数並置して設けられており、少なくとも隣接する互いの距離は、電解質基板12の厚さよりも離間している。アノード側電極18の上には、高温における耐酸化性に優れる金属、例えば、白金やニッケルなどの純金属若しくは合金からなる金属ワイヤ20aが略矩形のアノード側電極18の中心軸に沿って取り付けられている。なお、後述するように、金属ワイヤ20aとアノード側電極18との間には、多数の連通孔を有してガス体を透過可能な金属メッシュなどの導電板を介挿させてもよい。金属ワイヤ20aは、直接、若しくは、導電線(図示せず)に接続されて、評価試験セル10の外部の測定装置(図示せず)に電気的に接続される。   As described above, a plurality of substantially rectangular anode-side electrodes 18 are arranged in parallel on the surface of the electrolyte substrate 12 exposed to the fuel electrode, and at least the distance between the adjacent electrodes is determined by the thickness of the electrolyte substrate 12. Are also separated. On the anode side electrode 18, a metal wire 20 a made of a metal excellent in oxidation resistance at a high temperature, for example, a pure metal or an alloy such as platinum or nickel, is attached along the central axis of the substantially rectangular anode side electrode 18. ing. As will be described later, a conductive plate such as a metal mesh having a large number of communication holes and capable of transmitting a gas body may be interposed between the metal wire 20a and the anode side electrode 18. The metal wire 20a is electrically connected to a measuring device (not shown) outside the evaluation test cell 10 directly or connected to a conductive wire (not shown).

更に、電解質基板12の空気極に露出する面には、評価試験において評価されるべき各種電極が設けられる。カソード側電極19は、アノード側電極18と同じ略矩形であって、アノード側電極18に対向した位置に設けられる。カソード側電極19は、電解質基板12に取り付けられた電極19aとこの上に取り付けられたほぼ同じ寸法の帯状電極板19bを含む。帯状電極板19bは、高温における耐酸化性に優れる金属、例えば、白金やニッケルなどの純金属若しくは合金からなり、多数の連通孔を有してガス体を透過可能な金属メッシュ、多孔質体からなる。カソード側電極19は、更に、やはり高温での耐酸化性に優れる金属からなる金属ワイヤ21aを含み、帯状電極板19bに電気的に接続している。帯状電極板19bにより、金属ワイヤ21aと電極19aとの接触抵抗を低減できるので、正確に評価試験を行い得る。更に、帯状電極板19bのサイズを減じることが出来るから、高価な白金などの使用量を減じ得る。   Furthermore, the surface exposed to the air electrode of the electrolyte substrate 12 is provided with various electrodes to be evaluated in the evaluation test. The cathode side electrode 19 has the same substantially rectangular shape as the anode side electrode 18 and is provided at a position facing the anode side electrode 18. The cathode-side electrode 19 includes an electrode 19a attached to the electrolyte substrate 12 and a strip electrode plate 19b of substantially the same size attached thereon. The strip electrode plate 19b is made of a metal excellent in oxidation resistance at a high temperature, for example, a pure metal or an alloy such as platinum or nickel, a metal mesh having a large number of communication holes, and a porous body that is permeable to gas. Become. The cathode side electrode 19 further includes a metal wire 21a made of a metal that is also excellent in oxidation resistance at a high temperature, and is electrically connected to the strip electrode plate 19b. Since the strip electrode plate 19b can reduce the contact resistance between the metal wire 21a and the electrode 19a, an evaluation test can be accurately performed. Furthermore, since the size of the strip electrode plate 19b can be reduced, the amount of expensive platinum used can be reduced.

金属ワイヤ20a及び21aの両端部は、上記同様、電解質基板12を越えて少なくとも片側に、また四点計測法により評価試験を行うときは両側に向けて突出している。電解質基板12の周縁端部にはペースト状のセラミックボンド16が肉盛りされて、金属ワイヤ20a及び21aを束ねてこれを埋包している。セラミックボンド16によって束ねられた金属ワイヤ20a及び21a、アノード側電極18及びカソード側電極19により電解質基板12が支持されているので、電解質基板12への不用意な力の負荷があったとしても、その破損を防止できる。なお、セラミックボンド16は、電解質基板12の周縁端部全体に沿って設けて、電解質基板12の端部の保護を与えても良い。   As described above, both ends of the metal wires 20a and 21a protrude beyond the electrolyte substrate 12 to at least one side, and to both sides when performing an evaluation test by the four-point measurement method. A paste-like ceramic bond 16 is built up at the peripheral edge of the electrolyte substrate 12, and the metal wires 20a and 21a are bundled and embedded. Since the electrolyte substrate 12 is supported by the metal wires 20a and 21a, the anode side electrode 18 and the cathode side electrode 19 bundled by the ceramic bond 16, even if there is an inadvertent load on the electrolyte substrate 12, The damage can be prevented. The ceramic bond 16 may be provided along the entire peripheral edge of the electrolyte substrate 12 to protect the end of the electrolyte substrate 12.

その他については、上記同様であるので詳述しない。   Others are the same as described above and will not be described in detail.

次に、上記した評価試験装置1及び評価試験セル10の組み立て工程及び動作について、適宜、図を用いて更なる詳細を説明する。   Next, the details of the assembly process and operation of the above-described evaluation test apparatus 1 and evaluation test cell 10 will be described with reference to the drawings.

まず、評価試験セル10を組み立てる。   First, the evaluation test cell 10 is assembled.

図9を参照すると、電解質基板12には、外径20mm、厚さ300μmのスカンジア安定化ジルコニア(ScSZ)からなる丸板を用いた。電解質基板12の下面に設けられるアノード側電極18には、全てNi−ScSZを用いた。アノード側電極18は、8mm×2mmの略矩形の短冊であって、電解質基板12の片方の面に1.5mm間隔をおいて3つを並置した。更に、アノード側電極18の上には、長手方向中心線に沿って白金からなる金属ワイヤ20aを配置した。金属ワイヤ20aは、電解質基板12の周縁部にセラミックスボンド16で固定して、セルアセンブリ10aを作製した。セルアセンブリ10aは、その電解質基板12の上に後日、必要に応じてカソード側電極19を設置して、評価試験に供試することが出来る。   Referring to FIG. 9, a round plate made of scandia-stabilized zirconia (ScSZ) having an outer diameter of 20 mm and a thickness of 300 μm was used for the electrolyte substrate 12. Ni—ScSZ was used for all anode-side electrodes 18 provided on the lower surface of the electrolyte substrate 12. The anode-side electrodes 18 were 8 mm × 2 mm, substantially rectangular strips, and three of them were juxtaposed on one surface of the electrolyte substrate 12 with an interval of 1.5 mm. Furthermore, a metal wire 20a made of platinum was disposed on the anode side electrode 18 along the longitudinal center line. The metal wire 20a was fixed to the periphery of the electrolyte substrate 12 with a ceramic bond 16 to produce a cell assembly 10a. The cell assembly 10a can be used for an evaluation test by installing the cathode side electrode 19 on the electrolyte substrate 12 at a later date if necessary.

再び、図6乃至図8を参照して、カソード側電極19には、Pt/LSM/LSM−ScSZ、Pt/LSM、Ptの3種類をそれぞれ選択した。ここで、Ptは帯状電極板19bであって、白金メッシュである。カソード側電極19も8mm×2mmの寸法の略矩形の短冊状であって、アノード側電極18に電解質基板12を挟んで対向するようにして、3つを並置した。カソード側電極19の帯状電極板19bの上には、金属ワイヤ21aが配置され、電解質基板12の周縁部にセラミックスボンド16で固定された。   Again referring to FIGS. 6 to 8, three types of Pt / LSM / LSM-ScSZ, Pt / LSM, and Pt were selected for the cathode side electrode 19, respectively. Here, Pt is a strip electrode plate 19b, which is a platinum mesh. The cathode side electrode 19 is also a substantially rectangular strip having a size of 8 mm × 2 mm, and three are arranged side by side so as to face the anode side electrode 18 with the electrolyte substrate 12 interposed therebetween. A metal wire 21 a was disposed on the strip-shaped electrode plate 19 b of the cathode side electrode 19, and was fixed to the periphery of the electrolyte substrate 12 with a ceramic bond 16.

図1及び図9を参照して、以上のようにして得られた評価試験セル10は、ガラス体58を間に介して、外径20mmの上部セラミック外管60及び下部セラミック外管61の管口の間に挟み込まれる。この状態で外部加熱炉40を動作させて評価試験セル10を所定温度まで加熱すると、やがてガラス体58が溶解してガスシールを形成する。なお、電解質基板12、アノード側電極18及びカソード側電極19などを保護するために下部セラミック内管63及び上部セラミック内管62を介して、アルゴンなどの不活性ガスを流しながら加熱を行ってもよい。   With reference to FIGS. 1 and 9, the evaluation test cell 10 obtained as described above is composed of an upper ceramic outer tube 60 and a lower ceramic outer tube 61 having an outer diameter of 20 mm with a glass body 58 interposed therebetween. It is sandwiched between the mouths. In this state, when the external heating furnace 40 is operated and the evaluation test cell 10 is heated to a predetermined temperature, the glass body 58 is eventually melted to form a gas seal. In order to protect the electrolyte substrate 12, the anode side electrode 18, the cathode side electrode 19, etc., heating may be performed while flowing an inert gas such as argon through the lower ceramic inner tube 63 and the upper ceramic inner tube 62. Good.

続いて、電極の評価試験を行う。   Subsequently, an electrode evaluation test is performed.

図1を参照すると、アノード側電極18の設けられた電解質基板12の下面には、下部セラミック内管63を通って所定のガス体、例えば、メタンや公知の燃料電池用燃料ガスが導かれる(F3)。一方、上部セラミック内管62を通ってカソード側電極19の設けられた電解質基板12の面には、所定のガス体、例えば、酸素や空気などの公知の燃料電池用酸化剤ガスが導かれる(F1)。   Referring to FIG. 1, a predetermined gas body, for example, methane or a known fuel cell fuel gas is guided to the lower surface of the electrolyte substrate 12 provided with the anode electrode 18 through the lower ceramic inner tube 63 ( F3). On the other hand, a predetermined gas body, for example, a known fuel cell oxidant gas such as oxygen or air is guided to the surface of the electrolyte substrate 12 provided with the cathode-side electrode 19 through the upper ceramic inner tube 62 ( F1).

ところで、同一構成の一対のアノード側電極18及びカソード側電極19の組を電解質基板12上の異なる位置に設けたときに、これらの組においての起電力が同一となるように、燃料ガス(F3)及び酸化剤ガス(F1)の供給量を調整することが好ましい。すなわち、これらガス体の供給量を下部セラミック内管63及び上部セラミック内管62の上流に設けられた図示しないフロー調整装置によって、少なくとも所定量以上に増加させる。評価試験セル10へのガス体の供給量に対するアノード側電極18及びカソード側電極19におけるガス体の利用(反応)量が低い反応律速の状態にして、ガス体の形成する気流に対する電極上での反応の影響を減じ得るのである。   By the way, when a set of a pair of anode side electrode 18 and cathode side electrode 19 having the same configuration is provided at different positions on the electrolyte substrate 12, the fuel gas (F3) is set so that the electromotive forces in these sets are the same. ) And the supply amount of the oxidizing gas (F1) are preferably adjusted. That is, the supply amount of these gas bodies is increased to at least a predetermined amount or more by a flow adjusting device (not shown) provided upstream of the lower ceramic inner tube 63 and the upper ceramic inner tube 62. The amount of use (reaction) of the gas body at the anode side electrode 18 and the cathode side electrode 19 with respect to the supply amount of the gas body to the evaluation test cell 10 is set to a reaction rate-controlled state, and on the electrode against the air flow formed by the gas body The effect of the reaction can be reduced.

上記したようにして、あらかじめ得られたガス体の供給量を図示しないフロー調整装置によって、評価試験セル10へ供給しながら、電解質基板12を挟んで対向する一対のアノード側電極18及びカソード側電極19について、評価試験を行っていく。評価試験方法は、2端子法が簡便であるが、配線抵抗をキャンセルできる4端子法であっても良い。これらは、従来の評価方法とほぼ同じであるので詳述しない。   As described above, a pair of the anode-side electrode 18 and the cathode-side electrode facing each other with the electrolyte substrate 12 interposed therebetween while supplying the gas body supply amount obtained in advance to the evaluation test cell 10 by a flow adjusting device (not shown). An evaluation test will be conducted on 19. As the evaluation test method, the two-terminal method is simple, but a four-terminal method capable of canceling the wiring resistance may be used. Since these are almost the same as the conventional evaluation methods, they will not be described in detail.

以上の評価試験は、電解質基板12を挟んで対向する一対のアノード側電極18及びカソード側電極19の組同士が電解質基板12の厚さよりも少なくとも離間して、互いに干渉しないから、複数の組について一度に評価試験を行うこともできて、より効率的に評価試験を行い得る。   In the above evaluation test, the pair of the anode-side electrode 18 and the cathode-side electrode 19 facing each other with the electrolyte substrate 12 interposed therebetween is at least separated from the thickness of the electrolyte substrate 12 and does not interfere with each other. An evaluation test can be performed at a time, and the evaluation test can be performed more efficiently.

本実施例によれば、評価試験装置1を一度、セッティングするだけで電解質基板12を挟んで設けた対向する一対のアノード側電極18及びカソード側電極19の組数だけ評価試験を行うことが出来るので、装置の再セッティングを必要とせず、効率よく評価試験を行い得る。   According to the present embodiment, the evaluation test can be performed by the number of sets of the pair of the anode-side electrode 18 and the cathode-side electrode 19 facing each other with the electrolyte substrate 12 interposed therebetween by setting the evaluation test apparatus 1 once. Therefore, the evaluation test can be performed efficiently without requiring resetting of the apparatus.

また、各評価試験は、同一の電解質基板12上で行われるため、同一組成の電解質であっても個体差などの性状による影響を受けず、各種電極を正確に評価し得る。また、上記した一対の電極の組は、少なくとも電解質基板12の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されているので、隣接する電極の組の影響を受けず、正確に評価試験を行い得る。また電極面積を小さくし得るから、高価な白金メッシュ19aを使用する場合であっても、その使用量を減じ得て、安価に効率よく評価試験を行うことが出来る。   Moreover, since each evaluation test is performed on the same electrolyte substrate 12, even if it is an electrolyte of the same composition, it is not influenced by properties, such as an individual difference, and can evaluate various electrodes correctly. In addition, since the pair of electrodes described above is disposed apart from each other by at least a distance larger than the thickness of the electrolyte substrate 12, the evaluation test can be performed accurately without being affected by the pair of adjacent electrodes. . Further, since the electrode area can be reduced, even when an expensive platinum mesh 19a is used, the amount used can be reduced, and an evaluation test can be efficiently conducted at low cost.

ところで、電極の形状について、他の実施例として、図11に示すように、電解質基板12を挟んで対向する一対のアノード側電極18及びカソード側電極19の組は、上記したように図示しないフロー調整装置によって、電解質基板12上での位置にかかわらず、同一の評価試験条件を与えることができるため、正確に評価試験を行い得る。故に、電極の組の電解質基板12上での位置は、その配置を自由に変更し得る。例えば、電解質基板12の中央及びその周囲に等間隔に、少なくとも互いの電極間の距離を電解質基板12の厚さよりも大となるように配置し得る(図11(a)参照)。またアノード側電極18及びカソード側電極19の形状は略矩形でなくともよく、例えば円板状であっても良い(図11(b)参照)。   As another example of the electrode shape, as shown in FIG. 11, the pair of the anode-side electrode 18 and the cathode-side electrode 19 facing each other with the electrolyte substrate 12 interposed therebetween is a flow (not shown) as described above. Regardless of the position on the electrolyte substrate 12, the adjustment device can provide the same evaluation test conditions, so that the evaluation test can be accurately performed. Therefore, the position of the electrode set on the electrolyte substrate 12 can be freely changed. For example, it can be arranged at equal intervals around the center of the electrolyte substrate 12 and the periphery thereof so that at least the distance between the electrodes is larger than the thickness of the electrolyte substrate 12 (see FIG. 11A). The shapes of the anode side electrode 18 and the cathode side electrode 19 do not have to be substantially rectangular, and may be, for example, a disk shape (see FIG. 11B).

ここまで本発明による代表的実施例及びこれに基づく変形例を述べたが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではなく、適宜、当業者によって変更され得る。例えば、本発明の実施例では固体酸化物形燃料電池について述べてきたが、他の電解質形燃料電池であってもよい。すなわち、当業者であれば、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の代替実施例及び改変例を見出すことが出来るであろう。   Up to this point, the representative embodiments according to the present invention and the modifications based thereon have been described. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and can be appropriately changed by those skilled in the art. For example, although the solid oxide fuel cell has been described in the embodiments of the present invention, other electrolyte fuel cells may be used. That is, those skilled in the art will be able to find various alternative embodiments and modifications without departing from the scope of the appended claims.

本発明による評価試験装置の断面図である。It is sectional drawing of the evaluation test apparatus by this invention. 本発明による評価試験セルの平面図である。It is a top view of the evaluation test cell by this invention. 図2のA−A線における断面図である。It is sectional drawing in the AA of FIG. 本発明による評価試験セルの要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the evaluation test cell by this invention. 本発明による評価試験装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the evaluation test apparatus by this invention. 本発明による評価試験セルの断面図である。It is sectional drawing of the evaluation test cell by this invention. 図6のA−A線における断面図である。It is sectional drawing in the AA of FIG. 本発明による評価試験セルの断面図である。It is sectional drawing of the evaluation test cell by this invention. 本発明による評価試験セルの(a)平面図及び(b)A−A線における断面図である。It is sectional drawing in the (a) top view and (b) AA line of the evaluation test cell by this invention. 本発明による評価試験装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the evaluation test apparatus by this invention. 本発明による評価試験セルの平面図である。It is a top view of the evaluation test cell by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 評価試験装置
10 評価試験セル
10a セルアセンブリ
12 電解質基板
16 セラミックボンド
18 アノード側電極
19 カソード側電極
20a,21a 金属ワイヤ
40 外部加熱炉
58 ガラス体
60 上部セラミック外管
61 下部セラミック外管
62 上部セラミック内管
63 下部セラミック内管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Evaluation test apparatus 10 Evaluation test cell 10a Cell assembly 12 Electrolyte substrate 16 Ceramic bond 18 Anode side electrode 19 Cathode side electrode 20a, 21a Metal wire 40 External heating furnace 58 Glass body 60 Upper ceramic outer tube 61 Lower ceramic outer tube 62 Upper ceramic Inner pipe 63 Lower ceramic inner pipe

Claims (11)

互いの管口を突き合わせた2本のガス供給管の間に評価試験セルを挟み込んで燃料電池用セルの評価を行うための評価試験装置であって、
前記評価試験セルは前記ガス供給管のそれぞれの内部空間を隔離して設けられる単一の電解質と、前記電解質上にあってこれを挟んで対向して設けられる一対の電極とを含み、一対の前記電極は前記電解質上に2以上の複数個設けられるとともに、隣接する前記電極は少なくとも前記電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されることを特徴とする燃料電池用セルの評価試験装置。
An evaluation test apparatus for evaluating a fuel cell by sandwiching an evaluation test cell between two gas supply pipes that face each other's pipe ports,
The evaluation test cell includes a single electrolyte provided by separating the internal spaces of the gas supply pipes, and a pair of electrodes provided on the electrolyte so as to face each other, and a pair of electrodes. The electrode is provided with a plurality of two or more on the electrolyte, and the adjacent electrodes are arranged apart from each other by at least a distance larger than the thickness of the electrolyte, and the fuel cell evaluation test apparatus.
前記電解質の一方の面に与えられた前記電極はいずれも同一であることを特徴とする請求項1記載の評価試験装置。   2. The evaluation test apparatus according to claim 1, wherein all of the electrodes provided on one surface of the electrolyte are the same. 前記電極は、多数の連通孔を有する導電板とこれに電気的に接続された金属ワイヤとを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の評価試験装置。   The evaluation test apparatus according to claim 1, wherein the electrode includes a conductive plate having a large number of communication holes and a metal wire electrically connected thereto. 前記電極は、略矩形であって前記電解質上に並置して設けられることを特徴とする請求項1乃至3のうちの1つに記載の評価試験装置。   The evaluation test apparatus according to claim 1, wherein the electrodes are substantially rectangular and are provided in parallel on the electrolyte. 前記電解質上での配置位置の異なる同一構成の一対の前記電極同士において互いの起電力が同一となるように前記ガス体の供給量を所定量以上に調整するフロー調整装置を含むことを特徴とする請求項1乃至4のうちの1に記載の評価試験装置。   Including a flow adjusting device that adjusts the supply amount of the gas body to a predetermined amount or more so that the electromotive forces of the pair of electrodes having the same configuration with different arrangement positions on the electrolyte are the same. The evaluation test apparatus according to claim 1. 互いの管口を突き合わせた2本のガス供給管の間に挟み込まれて燃料電池用セルの評価を行うための評価試験セルであって、
単一の電解質と、前記電解質上の片面に2以上の複数個設けられた電極とを含み、隣接する前記電極は少なくとも前記電解質の厚さよりも大なる距離だけ互いに離れて配置されることを特徴とする評価試験セル。
An evaluation test cell for evaluating a fuel cell by being sandwiched between two gas supply pipes that face each other's pipe ports,
A single electrolyte and two or more electrodes provided on one surface of the electrolyte are included, and the adjacent electrodes are disposed apart from each other by a distance greater than at least the thickness of the electrolyte. An evaluation test cell.
前記電極はいずれも同一であることを特徴とする請求項6記載の評価試験セル。   The evaluation test cell according to claim 6, wherein all of the electrodes are the same. 前記電解質は前記電極上に支持されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の評価試験セル。   The evaluation test cell according to claim 6 or 7, wherein the electrolyte is supported on the electrode. 前記電極は、これに電気的に接続された金属ワイヤを含み、前記金属ワイヤは前記電解質の周縁端部近傍に固定されていることを特徴とする請求項8記載の評価試験セル。   The evaluation test cell according to claim 8, wherein the electrode includes a metal wire electrically connected thereto, and the metal wire is fixed in the vicinity of a peripheral edge portion of the electrolyte. 前記電極は、多数の連通孔を有する導電板を含むことを特徴とする請求項9記載の評価試験セル。   The evaluation test cell according to claim 9, wherein the electrode includes a conductive plate having a plurality of communication holes. 前記電極は、略矩形であって前記電解質上に並置して設けられることを特徴とする請求項6乃至10のうちの1つに記載の評価試験セル。
11. The evaluation test cell according to claim 6, wherein the electrodes are substantially rectangular and are provided side by side on the electrolyte.
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