JP2775081B2 - 固体電解質燃料電池用薄膜の製造方法 - Google Patents
固体電解質燃料電池用薄膜の製造方法Info
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- JP2775081B2 JP2775081B2 JP4099721A JP9972192A JP2775081B2 JP 2775081 B2 JP2775081 B2 JP 2775081B2 JP 4099721 A JP4099721 A JP 4099721A JP 9972192 A JP9972192 A JP 9972192A JP 2775081 B2 JP2775081 B2 JP 2775081B2
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- fuel cell
- substrate
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質燃料電池用
薄膜を製造する方法に関する。
薄膜を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来よ
り、ＣＶＤ法（化学的蒸着法）やＥＶＤ法（電気化学的
蒸着法）を用いて、固体電解質燃料電池用の電解質薄膜
やインターコネクター薄膜などを作る方法が知られてい
る。特に、ＥＶＤ法については多くの研究が行なわれ、
現在もっとも進歩していると言われる固体電解質燃料電
池の製造においては、薄膜の主要な製造方法としてＥＶ
Ｄ法が採用されている。
り、ＣＶＤ法（化学的蒸着法）やＥＶＤ法（電気化学的
蒸着法）を用いて、固体電解質燃料電池用の電解質薄膜
やインターコネクター薄膜などを作る方法が知られてい
る。特に、ＥＶＤ法については多くの研究が行なわれ、
現在もっとも進歩していると言われる固体電解質燃料電
池の製造においては、薄膜の主要な製造方法としてＥＶ
Ｄ法が採用されている。
【０００３】ところで、このような方法で薄膜を作る場
合には、基板上の不要な部分に膜が形成されるのを防ぐ
ために、マスキングを行なう必要がある。しかしなが
ら、約１，０００℃の成膜温度において、基板に密着
し、安定でかつ基板に悪影響を与えないようにマスキン
グを行なうことは容易ではない。従来、優れたマスキン
グ法として開示された先行技術はなかった。
合には、基板上の不要な部分に膜が形成されるのを防ぐ
ために、マスキングを行なう必要がある。しかしなが
ら、約１，０００℃の成膜温度において、基板に密着
し、安定でかつ基板に悪影響を与えないようにマスキン
グを行なうことは容易ではない。従来、優れたマスキン
グ法として開示された先行技術はなかった。
【０００４】本発明の課題は、１，０００℃付近の成膜
温度において、次のような特徴を有するマスキングを行
なうことのできる薄膜の製造方法を提供する処にある。 １．基板に密着したマスキングが可能である。 ２．容易にマスキングやデマスキングができる。 ３．成膜条件において、マスキング材そのものが化学的
に安定である。 ４．成膜条件において、マスキング材が基板と反応せ
ず、基板に悪影響を与えない。
温度において、次のような特徴を有するマスキングを行
なうことのできる薄膜の製造方法を提供する処にある。 １．基板に密着したマスキングが可能である。 ２．容易にマスキングやデマスキングができる。 ３．成膜条件において、マスキング材そのものが化学的
に安定である。 ４．成膜条件において、マスキング材が基板と反応せ
ず、基板に悪影響を与えない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、ＣＶＤ
法またはＥＶＤ法を用いて固体電解質燃料電池用薄膜を
製造するに際し、ランタンマンガネート粉末スラリーを
マスキング材として用いることを特徴とする。
法またはＥＶＤ法を用いて固体電解質燃料電池用薄膜を
製造するに際し、ランタンマンガネート粉末スラリーを
マスキング材として用いることを特徴とする。
【０００６】すなわち、ＣＶＤ法またはＥＶＤ法を用い
て、インターコネクター薄膜や電解質薄膜などの固体電
解質燃料電池用薄膜を製造するに際し、予め、基板［例
えば、カソードであるランタンマンガネート（ＬａＭｎ
Ｏｘ）基体管やインターコネクターであるランタンクロ
ムオキサイド（ＬａＣｒＯｘ）薄膜］上にランタンマン
ガネート粉末スラリーを塗布し、これを９００〜１，０
５０℃で焼結させてマスキングした後に、ＥＶＤ法など
により薄膜を成膜する。
て、インターコネクター薄膜や電解質薄膜などの固体電
解質燃料電池用薄膜を製造するに際し、予め、基板［例
えば、カソードであるランタンマンガネート（ＬａＭｎ
Ｏｘ）基体管やインターコネクターであるランタンクロ
ムオキサイド（ＬａＣｒＯｘ）薄膜］上にランタンマン
ガネート粉末スラリーを塗布し、これを９００〜１，０
５０℃で焼結させてマスキングした後に、ＥＶＤ法など
により薄膜を成膜する。
【０００７】ここで用いるランタンマンガネート粉末ス
ラリーは、バインダーであるポリビニルアルコールや界
面活性剤を加えた溶媒である水中にランタンマンガネー
ト粉末を懸濁させることにより得られる。しかしなが
ら、バインダーや溶媒はポリビニルアルコールや水に限
定されるものではない。
ラリーは、バインダーであるポリビニルアルコールや界
面活性剤を加えた溶媒である水中にランタンマンガネー
ト粉末を懸濁させることにより得られる。しかしなが
ら、バインダーや溶媒はポリビニルアルコールや水に限
定されるものではない。
【０００８】
【作 用】ランタンマンガネート粉末スラリーを基板上
に塗付した後に、９００〜１，０５０℃に昇温すると、
粉体粒子間に極めて弱い焼結が起こり、基板上にランタ
ンマンガネート多孔質膜が形成されてマスキングが完成
する。この膜は焼結が弱く、基板との焼結も弱いため、
ＣＶＤ法やＥＶＤ法による成膜が終了した後に、基板か
ら剥すこと（デマスキング）が容易である。
に塗付した後に、９００〜１，０５０℃に昇温すると、
粉体粒子間に極めて弱い焼結が起こり、基板上にランタ
ンマンガネート多孔質膜が形成されてマスキングが完成
する。この膜は焼結が弱く、基板との焼結も弱いため、
ＣＶＤ法やＥＶＤ法による成膜が終了した後に、基板か
ら剥すこと（デマスキング）が容易である。
【０００９】なお、基板の材質は、通常、ランタンマン
ガネート焼結体、ランタンクロムオキサイド、イットリ
ア安定化ジルコニアなどであるが、本発明においてマス
キング材として用いるランタンマンガネートは、従来よ
り固体電解質燃料電池のカソード材料として用いられて
いるものであり、薄膜製造条件下で基板と反応して基板
表面に悪影響を与えることはなく、また、充分な耐熱性
も有する。
ガネート焼結体、ランタンクロムオキサイド、イットリ
ア安定化ジルコニアなどであるが、本発明においてマス
キング材として用いるランタンマンガネートは、従来よ
り固体電解質燃料電池のカソード材料として用いられて
いるものであり、薄膜製造条件下で基板と反応して基板
表面に悪影響を与えることはなく、また、充分な耐熱性
も有する。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図１に基づいて説明す
る。
る。
【００１１】実施例１ ランタンマンガネートを焼結して形成した円筒状基体管
１０の上に、Ｌａ０． ９６Ｓｒ０．０３ＣｒＯ３±δ薄
膜からなるインターコネクター薄膜１２を縦縞型に成膜
し（ａ）、これを基板として用いて、ＥＶＤ法により、
１，０００℃で、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳ
Ｚ）薄膜からなる電解質薄膜１４を成膜した（ｃ）。こ
の成膜を行なう前に、Ｌａ０．８１Ｓｒ０．０９ＭｎＯ
３±δ粉末１００重量部、ポリビニルアルコール１重量
部および水７０重量部からなる水性スラリーを、予めイ
ンターコネクター薄膜１２上に塗付しておいたため、Ｅ
ＶＤ法による成膜の際の昇温により、スラリーが乾燥・
焼結して多孔質のマスキング膜１６が形成された
（ｂ）。
１０の上に、Ｌａ０． ９６Ｓｒ０．０３ＣｒＯ３±δ薄
膜からなるインターコネクター薄膜１２を縦縞型に成膜
し（ａ）、これを基板として用いて、ＥＶＤ法により、
１，０００℃で、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳ
Ｚ）薄膜からなる電解質薄膜１４を成膜した（ｃ）。こ
の成膜を行なう前に、Ｌａ０．８１Ｓｒ０．０９ＭｎＯ
３±δ粉末１００重量部、ポリビニルアルコール１重量
部および水７０重量部からなる水性スラリーを、予めイ
ンターコネクター薄膜１２上に塗付しておいたため、Ｅ
ＶＤ法による成膜の際の昇温により、スラリーが乾燥・
焼結して多孔質のマスキング膜１６が形成された
（ｂ）。
【００１２】ＥＶＤ法により電解質薄膜１４を成膜した
後に、マスキング膜１６を、その上に形成された電解質
薄膜１４とともに、容易に剥離することができた
（ｄ）。すなわち、スラリーを塗布しておいた部分に形
成された電解質薄膜１４は容易に剥すことができ、マス
キングの目的をはたすことができた。
後に、マスキング膜１６を、その上に形成された電解質
薄膜１４とともに、容易に剥離することができた
（ｄ）。すなわち、スラリーを塗布しておいた部分に形
成された電解質薄膜１４は容易に剥すことができ、マス
キングの目的をはたすことができた。
【００１３】マスキング膜１６を剥した後のインターコ
ネクター薄膜１２の表面をＸ線マイクロアナライザーで
分析したが、インターコネクターの機能に障害を与える
ようなマスキング材の残留、マスキング材とインターコ
ネクターとの反応、インターコネクターの剥離などはい
ずれも見い出せなかった。
ネクター薄膜１２の表面をＸ線マイクロアナライザーで
分析したが、インターコネクターの機能に障害を与える
ようなマスキング材の残留、マスキング材とインターコ
ネクターとの反応、インターコネクターの剥離などはい
ずれも見い出せなかった。
【００１４】なお、本実施例においては、電解質薄膜を
成膜する際に、ランタンマンガネート粉末スラリーを用
いてマスキングしたが、インターコネクター薄膜を成膜
する際に、これを適用することも可能である。その際に
は、基体管１０の上にマスキング膜を形成した後に、イ
ンターコネクター薄膜を成膜すればよい。
成膜する際に、ランタンマンガネート粉末スラリーを用
いてマスキングしたが、インターコネクター薄膜を成膜
する際に、これを適用することも可能である。その際に
は、基体管１０の上にマスキング膜を形成した後に、イ
ンターコネクター薄膜を成膜すればよい。
【００１５】また、成膜法としては、ＣＶＤ法も実施で
きる。
きる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、基板に密着
したマスキングが可能なだけでなく、容易にマスキング
やデマスキングができるため、ＣＶＤ法またはＥＶＤ法
を用いて固体電解質燃料電池用薄膜を製造するのが容易
になる。また、成膜条件において、本発明で用いるマス
キング材そのものが化学的に安定であるため、マスキン
グ材が基板と反応せず、基板に悪影響を与えない。
したマスキングが可能なだけでなく、容易にマスキング
やデマスキングができるため、ＣＶＤ法またはＥＶＤ法
を用いて固体電解質燃料電池用薄膜を製造するのが容易
になる。また、成膜条件において、本発明で用いるマス
キング材そのものが化学的に安定であるため、マスキン
グ材が基板と反応せず、基板に悪影響を与えない。
【図１】本発明の一実施例を略示する工程図である。
１０ 基体管 １２ インターコネクター薄膜 １４ 電解質薄膜 １６ マスキング膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一本松 正道 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 梶村 敦子 摂津市香露園22−10−202 (56)参考文献 特開 平２−226661（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−288160（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−134963（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 8/00 - 8/02 H01M 8/08 - 8/24 C23C 16/00 - 16/56
Claims (2)
- 【請求項１】 ＣＶＤ法またはＥＶＤ法を用いて固体電
解質燃料電池用薄膜を製造する方法であって、ランタン
マンガネート粉末スラリーをマスキング材として用いる
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 ＣＶＤ法またはＥＶＤ法を用いて固体電
解質燃料電池用薄膜を製造する方法であって、予め、基
板上にランタンマンガネート粉末スラリーを塗布し、こ
れを９００〜１，０５０℃で焼結させてマスキングした
後に、前記薄膜を成膜する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4099721A JP2775081B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 固体電解質燃料電池用薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4099721A JP2775081B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 固体電解質燃料電池用薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299104A JPH05299104A (ja) | 1993-11-12 |
| JP2775081B2 true JP2775081B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=14254942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4099721A Expired - Lifetime JP2775081B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 固体電解質燃料電池用薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775081B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4798947B2 (ja) * | 2003-11-26 | 2011-10-19 | 京セラ株式会社 | 燃料電池セル及びセルスタック並びに燃料電池 |
| JP4851692B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2012-01-11 | 京セラ株式会社 | 固体電解質形燃料電池セルスタック、バンドル及び燃料電池 |
| JP5241663B2 (ja) * | 2009-09-14 | 2013-07-17 | 京セラ株式会社 | 固体電解質形燃料電池セルスタック、バンドル及び燃料電池 |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP4099721A patent/JP2775081B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05299104A (ja) | 1993-11-12 |
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