JP3091086B2 - 円筒型多孔質セラミック焼結体 - Google Patents
円筒型多孔質セラミック焼結体Info
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- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
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- H01M4/9033—Complex oxides, optionally doped, of the type M1MeO3, M1 being an alkaline earth metal or a rare earth, Me being a metal, e.g. perovskites
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- 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多孔質セラミック焼結
体からなる円筒体に関するもので、特に円筒型の燃料電
池セルの支持管などに有用な高強度の焼結体に関するも
のである。
体からなる円筒体に関するもので、特に円筒型の燃料電
池セルの支持管などに有用な高強度の焼結体に関するも
のである。
【０００２】
【従来技術】これまで、電力供給源としては、火力発
電、原子力発電、水力発電などが知られているが、これ
らの発電システムは、環境上の問題があることから、最
近では無公害のエネルギーシステムとして燃料電池が注
目されている。その中でも固体電解質型燃料電池セル
は、高温作動で発電効率が高いことから特に開発が積極
的に進められている。
電、原子力発電、水力発電などが知られているが、これ
らの発電システムは、環境上の問題があることから、最
近では無公害のエネルギーシステムとして燃料電池が注
目されている。その中でも固体電解質型燃料電池セル
は、高温作動で発電効率が高いことから特に開発が積極
的に進められている。
【０００３】この固体電解質型燃料電池としては、円筒
型と平板型が知られている。平板型燃料電池セルは、発
電の単位体積当り出力密度が高いという特長を有する
が、実用化に関してはガスシ−ル不完全性やセル内の温
度分布の不均一性などの問題がある。それに対して、円
筒型燃料電池セルでは、出力密度は低いものの、セルの
機械的強度が高く、またセル内の温度の均一性が保てる
という特長があり、その実用化が積極的に進められてい
る。
型と平板型が知られている。平板型燃料電池セルは、発
電の単位体積当り出力密度が高いという特長を有する
が、実用化に関してはガスシ−ル不完全性やセル内の温
度分布の不均一性などの問題がある。それに対して、円
筒型燃料電池セルでは、出力密度は低いものの、セルの
機械的強度が高く、またセル内の温度の均一性が保てる
という特長があり、その実用化が積極的に進められてい
る。
【０００４】円筒型燃料電池の単セルの１つの形態とし
て、図１に示すように開気孔率２５〜４０％程度のＬａ
ＭｎＯ3 系材料を空気極を兼ねた支持管１とし、その表
面に気相合成法（ＥＶＤ）や、あるいは溶射法により固
体電解質２としてＹ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 膜を被覆し、
さらにこの表面に多孔性のＮｉ−ジルコニアの燃料極３
を形成している。燃料電池のモジュ−ルにおいては、各
単セルはＬａＣｒＯ3系のインタ−コネクタ４を介して
接続される。発電は、支持管１内部に空気（酸素）を、
外部に燃料（水素）を流し、１０００〜１０５０℃の温
度で行われる。
て、図１に示すように開気孔率２５〜４０％程度のＬａ
ＭｎＯ3 系材料を空気極を兼ねた支持管１とし、その表
面に気相合成法（ＥＶＤ）や、あるいは溶射法により固
体電解質２としてＹ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 膜を被覆し、
さらにこの表面に多孔性のＮｉ−ジルコニアの燃料極３
を形成している。燃料電池のモジュ−ルにおいては、各
単セルはＬａＣｒＯ3系のインタ−コネクタ４を介して
接続される。発電は、支持管１内部に空気（酸素）を、
外部に燃料（水素）を流し、１０００〜１０５０℃の温
度で行われる。
【０００５】上記の空気極としての機能を合せ持つ支持
管１としては、導電性などの特性の点からＬａをＣａで
２０原子％またはＳｒで１０〜１５原子％置換したＬａ
ＭｎＯ3 固溶体材料が好適に用いられている。
管１としては、導電性などの特性の点からＬａをＣａで
２０原子％またはＳｒで１０〜１５原子％置換したＬａ
ＭｎＯ3 固溶体材料が好適に用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、前記
円筒型燃料電池セルの空気極は、燃料ガスの透過性に優
れていることが要求されるために、約２５％以上の開気
孔率を有する多孔質体により形成することが必要であ
る。そのため、空気極の強度もおのずと小さくなる傾向
にあるが、これが固体電解質や燃料極の形成時や普段の
取扱いにおいて破壊しやすく、燃料電池の製造の歩留り
の低下や、燃料電池の長期使用においての信頼性を低下
させる大きな原因になっていた。また、ＬａＭｎＯ3 系
材料からなる空気極は、電気伝導性を有することも要求
されるため、電気抵抗をできるだけ小さくするために
も、空気極支持管の厚みを薄くする必要があり、強度を
上げるには構造上の制約があった。
円筒型燃料電池セルの空気極は、燃料ガスの透過性に優
れていることが要求されるために、約２５％以上の開気
孔率を有する多孔質体により形成することが必要であ
る。そのため、空気極の強度もおのずと小さくなる傾向
にあるが、これが固体電解質や燃料極の形成時や普段の
取扱いにおいて破壊しやすく、燃料電池の製造の歩留り
の低下や、燃料電池の長期使用においての信頼性を低下
させる大きな原因になっていた。また、ＬａＭｎＯ3 系
材料からなる空気極は、電気伝導性を有することも要求
されるため、電気抵抗をできるだけ小さくするために
も、空気極支持管の厚みを薄くする必要があり、強度を
上げるには構造上の制約があった。
【０００７】よって、本発明の目的は、適当なガス透過
性および電気伝導度を有するとともに圧環強度が高く、
燃料電池セルの空気極に適した多孔性で中空の円筒型セ
ラミック焼結体を提供するにある。
性および電気伝導度を有するとともに圧環強度が高く、
燃料電池セルの空気極に適した多孔性で中空の円筒型セ
ラミック焼結体を提供するにある。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】本発明者は、上記の問
題点に対し、特にＬａＭｎＯ3 系結晶からなる多孔質セ
ラミック焼結体としてのガス透過性、電気伝導度および
円筒型形状とした時の強度について検討を重ねた結果、
多孔質体の骨格を形成する結晶粒子の平均粒径、焼結体
中の細孔径、および円筒形状の厚みなどが、これらの特
性に大きく寄与することを見いだし、これらを特定の条
件を満足するように制御することにより、上記目的が達
成されることを見いだし本発明に至ったのである。
題点に対し、特にＬａＭｎＯ3 系結晶からなる多孔質セ
ラミック焼結体としてのガス透過性、電気伝導度および
円筒型形状とした時の強度について検討を重ねた結果、
多孔質体の骨格を形成する結晶粒子の平均粒径、焼結体
中の細孔径、および円筒形状の厚みなどが、これらの特
性に大きく寄与することを見いだし、これらを特定の条
件を満足するように制御することにより、上記目的が達
成されることを見いだし本発明に至ったのである。
【０００９】即ち、本発明の円筒型多孔質セラミック焼
結体は、少なくともＬａおよびＭｎを含む複合ペロブス
カイト型結晶からなる平均粒径１〜２０μｍの粒子群に
より構成され、直径が４μｍ以上の細孔体積の全細孔体
積に占める割合が３０体積％以下の三次元網目構造を有
する多孔質セラミック焼結体からなるとともに、外径
（ａ）に対する厚み（ｂ）の比（ｂ／ａ）が０．０４〜
０．２７であることを特徴とするものである。
結体は、少なくともＬａおよびＭｎを含む複合ペロブス
カイト型結晶からなる平均粒径１〜２０μｍの粒子群に
より構成され、直径が４μｍ以上の細孔体積の全細孔体
積に占める割合が３０体積％以下の三次元網目構造を有
する多孔質セラミック焼結体からなるとともに、外径
（ａ）に対する厚み（ｂ）の比（ｂ／ａ）が０．０４〜
０．２７であることを特徴とするものである。
【００１０】以下、本発明を詳述する。本発明の円筒型
多孔質セラミック焼結体は、その組成上、ＬａおよびＭ
ｎを構成元素として含む複合ペロブスカイト型結晶であ
り、その具体的な組成としては下記化１
多孔質セラミック焼結体は、その組成上、ＬａおよびＭ
ｎを構成元素として含む複合ペロブスカイト型結晶であ
り、その具体的な組成としては下記化１
【００１１】
【化１】
【００１２】と表した時、式中のｘ，ｙ、ｚおよびｐ
が、０≦ｘ≦０．４、０．１０≦ｙ≦０．６０、０．８
５≦ｚ≦１．１０，０≦ｐ≦０．３０を満足することが
望ましく、特に、０＜ｘ≦０．１、０．１≦ｙ≦０．
３、０．９５≦ｚ≦１．００，０≦ｐ≦０．１０の範囲
が熱的安定性の点で特に好適である。また、かかる材料
は、９０ｓ／ｃｍ以上、特に９５ｓ／ｃｍ以上の電気伝
導度を有するものである。
が、０≦ｘ≦０．４、０．１０≦ｙ≦０．６０、０．８
５≦ｚ≦１．１０，０≦ｐ≦０．３０を満足することが
望ましく、特に、０＜ｘ≦０．１、０．１≦ｙ≦０．
３、０．９５≦ｚ≦１．００，０≦ｐ≦０．１０の範囲
が熱的安定性の点で特に好適である。また、かかる材料
は、９０ｓ／ｃｍ以上、特に９５ｓ／ｃｍ以上の電気伝
導度を有するものである。
【００１３】本発明の多孔質セラミック焼結体は、上記
複合ペロブスカイト型結晶粒子を骨格として３次元網目
構造を呈するものであるが、この骨格を形成する結晶粒
子の平均粒径が１〜２０μｍであることが重要である。
これは、結晶粒子径が１μｍより小さいと適度のガス透
過性および気孔率を有する多孔質体を作製することが難
しく、２０μｍを越えると支持管強度が低く、また出発
原料の粒子径が大きいものを使用するために焼結性が低
下し、かなりの高温で焼成することが必要となり不経済
である。
複合ペロブスカイト型結晶粒子を骨格として３次元網目
構造を呈するものであるが、この骨格を形成する結晶粒
子の平均粒径が１〜２０μｍであることが重要である。
これは、結晶粒子径が１μｍより小さいと適度のガス透
過性および気孔率を有する多孔質体を作製することが難
しく、２０μｍを越えると支持管強度が低く、また出発
原料の粒子径が大きいものを使用するために焼結性が低
下し、かなりの高温で焼成することが必要となり不経済
である。
【００１４】さらに、ガス透過性に優れた多孔質体とし
ては、その細孔径は大きいほど、ガス透過性も大きくな
るが、強度などとの兼ね合いから、本発明では、直径が
４μｍ以上の細孔体積の全細孔体積に占める割合が３０
体積％以下、特に２０体積％以下となるように調整する
ことが必要である。これは、上記割合が３０体積％を越
えると、多孔質体の強度が著しく低下するためである。
ては、その細孔径は大きいほど、ガス透過性も大きくな
るが、強度などとの兼ね合いから、本発明では、直径が
４μｍ以上の細孔体積の全細孔体積に占める割合が３０
体積％以下、特に２０体積％以下となるように調整する
ことが必要である。これは、上記割合が３０体積％を越
えると、多孔質体の強度が著しく低下するためである。
【００１５】ガスの透過性などの総合的な見地からそれ
自体の気孔率は開気孔率として２５〜４０％、特に３０
〜３５％が適当である。これは、開気孔率が２５％より
小さいとガス透過性が低下し、空気極としての機能が十
分でなく、開気孔率が４０％より大きいと強度が低下す
るためである。
自体の気孔率は開気孔率として２５〜４０％、特に３０
〜３５％が適当である。これは、開気孔率が２５％より
小さいとガス透過性が低下し、空気極としての機能が十
分でなく、開気孔率が４０％より大きいと強度が低下す
るためである。
【００１６】さらに、この多孔質セラミック焼結体は、
その具体的な使用形態の１つとして燃料電池の円筒型空
気極として使用することから、図１の番号１で示される
ような中空で長尺の円筒形状を有するものである。そし
て、このような円筒形状品における強度の目安として圧
環強度が知られている。本発明では、上記の多孔質セラ
ミック焼結体を用いて円筒体を作製した時に５ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上の圧環強度を達成するための条件について検
討した結果、図２の円筒体の正面図に示す円筒体の厚み
（ｂ）の外径（ａ）に対する比（ｂ／ａ）が０．０４〜
０．２７、特に０．０８〜０．２０において達成される
ことを見いだした。つまり、上記の比率が０．０４未満
では５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の圧環強度が得られないため
である。
その具体的な使用形態の１つとして燃料電池の円筒型空
気極として使用することから、図１の番号１で示される
ような中空で長尺の円筒形状を有するものである。そし
て、このような円筒形状品における強度の目安として圧
環強度が知られている。本発明では、上記の多孔質セラ
ミック焼結体を用いて円筒体を作製した時に５ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上の圧環強度を達成するための条件について検
討した結果、図２の円筒体の正面図に示す円筒体の厚み
（ｂ）の外径（ａ）に対する比（ｂ／ａ）が０．０４〜
０．２７、特に０．０８〜０．２０において達成される
ことを見いだした。つまり、上記の比率が０．０４未満
では５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の圧環強度が得られないため
である。
【００１７】なお、上記比率が０．２７を越えると、燃
料電池への応用において電気抵抗が大きくなるため望ま
しくない。
料電池への応用において電気抵抗が大きくなるため望ま
しくない。
【００１８】本発明の多孔質セラミック焼結体を作製す
る方法について説明すると、まずＬａＭｎＯ3 系材料を
構成する金属の酸化物や焼成により酸化物になり得る硝
酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩化物などを用いて前記化１を
満足する組成に秤量混合する。そしてこの混合物を１２
００〜１５００℃の大気などの酸化性雰囲気中で熱処理
してペロブスカイト結晶を作製した後、これを粉砕して
平均粒径が０．５〜２０μｍのペロブスカイト型結晶粉
末を得る。
る方法について説明すると、まずＬａＭｎＯ3 系材料を
構成する金属の酸化物や焼成により酸化物になり得る硝
酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩化物などを用いて前記化１を
満足する組成に秤量混合する。そしてこの混合物を１２
００〜１５００℃の大気などの酸化性雰囲気中で熱処理
してペロブスカイト結晶を作製した後、これを粉砕して
平均粒径が０．５〜２０μｍのペロブスカイト型結晶粉
末を得る。
【００１９】その後、このペロブスカイト型結晶粉末を
用いて円筒体に成形するが、この時、最終的な焼結体中
の細孔径を調整するために適当な粒径を有する低密度ポ
リエチレンなどの樹脂粉末を添加して成形してもよい。
成形方法としては、押出成形、冷間静水圧成形、射出成
形などが好適である。この時の円筒体の外径および肉厚
が前述したような条件を満足するように成形する。
用いて円筒体に成形するが、この時、最終的な焼結体中
の細孔径を調整するために適当な粒径を有する低密度ポ
リエチレンなどの樹脂粉末を添加して成形してもよい。
成形方法としては、押出成形、冷間静水圧成形、射出成
形などが好適である。この時の円筒体の外径および肉厚
が前述したような条件を満足するように成形する。
【００２０】そして、このようにして得た成形体を大気
などの酸化性雰囲気中で１４００〜１７００℃、特に１
５００〜１６００℃で焼成する。焼成に当たっては、前
述したように適度の開気孔率を有するように緻密化する
に十分な時間よりも短い時間で焼成を終了することによ
り適度の開気孔率を有する焼結体を得ることができるの
である。
などの酸化性雰囲気中で１４００〜１７００℃、特に１
５００〜１６００℃で焼成する。焼成に当たっては、前
述したように適度の開気孔率を有するように緻密化する
に十分な時間よりも短い時間で焼成を終了することによ
り適度の開気孔率を有する焼結体を得ることができるの
である。
【００２１】
【作用】本発明によれば、少なくともＬａおよびＭｎを
含む複合ペロブスカイト型結晶からなる三次元網目構造
を有する多孔質セラミック焼結体の骨格を形成する結晶
粒子の平均粒径および直径が４μｍ以上の細孔体積の全
細孔体積に占める割合を前述した特定の範囲に限定する
ことにより、セラミック焼結体として高いガス透過性と
高い強度を付与することができる。そして、このセラミ
ック焼結体を用いて作製される円筒体の外径（ａ）に対
する厚み（ｂ）の比（ｂ／ａ）を０．０７〜０．２７と
することにより、５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の高い圧環強度
と適度の電気伝導度が得られる。
含む複合ペロブスカイト型結晶からなる三次元網目構造
を有する多孔質セラミック焼結体の骨格を形成する結晶
粒子の平均粒径および直径が４μｍ以上の細孔体積の全
細孔体積に占める割合を前述した特定の範囲に限定する
ことにより、セラミック焼結体として高いガス透過性と
高い強度を付与することができる。そして、このセラミ
ック焼結体を用いて作製される円筒体の外径（ａ）に対
する厚み（ｂ）の比（ｂ／ａ）を０．０７〜０．２７と
することにより、５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の高い圧環強度
と適度の電気伝導度が得られる。
【００２２】このような高い圧環強度を有することか
ら、かかる円筒体を燃料電池セルの空気極を兼ねた支持
管として用いた場合、その表面に固体電解質や燃料極な
どを形成する場合も支持管の破損の発生を抑制できると
ともに、燃料電池の長期運転においても安定した作動を
行うことができる。
ら、かかる円筒体を燃料電池セルの空気極を兼ねた支持
管として用いた場合、その表面に固体電解質や燃料極な
どを形成する場合も支持管の破損の発生を抑制できると
ともに、燃料電池の長期運転においても安定した作動を
行うことができる。
【００２３】
【実施例】原料粉末として、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｃ
ａＣＯ3 、ＭｎＯの粉末を用いて、Ｌａ0.6 Ｙ0.1 Ｃａ
0.3 ＭｎＯ3 の組成となるように秤量混合した後、１５
００℃で３時間加熱処理して固溶体化処理した後、これ
を５〜２０時間粉砕処理後、平均粒径が表１の粉末を得
た。なお、固溶体の生成はＸ線回折測定に基づき、ペロ
ブスカイト型結晶であることを確認した。この粉末に成
形用バインダーと純水を加えるとともに、直径が７〜１
２μｍの低密度ポリエチレンからなるポア剤を粉末量２
０体積％の割合で混合した。この混合粉末を押出成形機
を用いて外径２２ｍｍ、長さ１００ｍｍで内径を変え、
外径に対する厚みの比が異なる数種のパイプ状の成形体
を作製した。その後、パイプ状成形体を表１に示す焼成
条件で焼成を行った。
ａＣＯ3 、ＭｎＯの粉末を用いて、Ｌａ0.6 Ｙ0.1 Ｃａ
0.3 ＭｎＯ3 の組成となるように秤量混合した後、１５
００℃で３時間加熱処理して固溶体化処理した後、これ
を５〜２０時間粉砕処理後、平均粒径が表１の粉末を得
た。なお、固溶体の生成はＸ線回折測定に基づき、ペロ
ブスカイト型結晶であることを確認した。この粉末に成
形用バインダーと純水を加えるとともに、直径が７〜１
２μｍの低密度ポリエチレンからなるポア剤を粉末量２
０体積％の割合で混合した。この混合粉末を押出成形機
を用いて外径２２ｍｍ、長さ１００ｍｍで内径を変え、
外径に対する厚みの比が異なる数種のパイプ状の成形体
を作製した。その後、パイプ状成形体を表１に示す焼成
条件で焼成を行った。
【００２４】得られたパイプ状の焼結体より約２０ｍｍ
の長さにカットし、実験用サンプルとした。実験は、初
めにサンプルの表面を走査電子顕微鏡を用いて撮影し焼
結体の骨格を形成する結晶粒子の平均粒径を測定した。
次に、そのサンプルの一部を利用してアルキメデス法に
より開気孔率を求めるとともに水銀圧入法により焼結体
中の細孔の分布を調べ、全細孔体積に対する直径４μｍ
以下の細孔体積の比率を求めた。さらに、サンプルに対
してオートグラフを用いて円筒体の上面に荷重をかけサ
ンプルが破壊したときの荷重を読み取り、読み取った値
から圧環強度を求めた。それと同時にサンプルそれぞれ
について、１０００℃、空気中で４端子法により電気抵
抗を求めた。また、長さ２０ｍｍの円筒状の各試料に対
して内側にＮ2 ガスを流し、外側に流出するＮ2 ガスの
量を測定することにより室温（２３℃）におけるガス透
過係数を測定した。これらの測定の結果はまとめて表１
に示した。
の長さにカットし、実験用サンプルとした。実験は、初
めにサンプルの表面を走査電子顕微鏡を用いて撮影し焼
結体の骨格を形成する結晶粒子の平均粒径を測定した。
次に、そのサンプルの一部を利用してアルキメデス法に
より開気孔率を求めるとともに水銀圧入法により焼結体
中の細孔の分布を調べ、全細孔体積に対する直径４μｍ
以下の細孔体積の比率を求めた。さらに、サンプルに対
してオートグラフを用いて円筒体の上面に荷重をかけサ
ンプルが破壊したときの荷重を読み取り、読み取った値
から圧環強度を求めた。それと同時にサンプルそれぞれ
について、１０００℃、空気中で４端子法により電気抵
抗を求めた。また、長さ２０ｍｍの円筒状の各試料に対
して内側にＮ2 ガスを流し、外側に流出するＮ2 ガスの
量を測定することにより室温（２３℃）におけるガス透
過係数を測定した。これらの測定の結果はまとめて表１
に示した。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１において、焼結体の平均粒径が１μｍ
未満の試料Ｎo.１はガス透過性が悪く、また、平均粒径
が２０μｍを越える試料Ｎo.７は焼結性が悪く焼結させ
るためにはかなり温度を高める必要があった。また、１
６００℃の焼成温度では開気孔率が大きく、また４μｍ
以上の細孔も３０体積％を越えるため圧環強度が小さか
った。
未満の試料Ｎo.１はガス透過性が悪く、また、平均粒径
が２０μｍを越える試料Ｎo.７は焼結性が悪く焼結させ
るためにはかなり温度を高める必要があった。また、１
６００℃の焼成温度では開気孔率が大きく、また４μｍ
以上の細孔も３０体積％を越えるため圧環強度が小さか
った。
【００２７】次に、直径が４μｍ以上の全細孔体積に占
める割合が３０体積％を越える試料Ｎo.８、９は直径４
μｍより大きい細孔の数が多くなることから、同様に強
度が低くなった。さらに、円筒の外径に対する厚みの比
が０．０４未満の試料Ｎo.１３は、破壊した時の荷重が
５ｋｇｆ／ｍｍ2 より低く実用的でない。また、その比
率が０．２７を越える試料Ｎo.１９、２０では電気抵抗
が高く、またガス透過性も小さく、空気極としての機能
上好ましくないものであった。
める割合が３０体積％を越える試料Ｎo.８、９は直径４
μｍより大きい細孔の数が多くなることから、同様に強
度が低くなった。さらに、円筒の外径に対する厚みの比
が０．０４未満の試料Ｎo.１３は、破壊した時の荷重が
５ｋｇｆ／ｍｍ2 より低く実用的でない。また、その比
率が０．２７を越える試料Ｎo.１９、２０では電気抵抗
が高く、またガス透過性も小さく、空気極としての機能
上好ましくないものであった。
【００２８】これらの比較例に対して、本発明品は、い
ずれも開気孔率２５〜４０％のもので、電気抵抗が０．
０６〜０．１４Ω−ｃｍ、圧環強度５ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上、ガス透過係数が０．０５ｍｌ・ｃｍ2 ／ｇ・ｍｉｎ
（ｃｍＨｇ）以上の優れた特性を示した。
ずれも開気孔率２５〜４０％のもので、電気抵抗が０．
０６〜０．１４Ω−ｃｍ、圧環強度５ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上、ガス透過係数が０．０５ｍｌ・ｃｍ2 ／ｇ・ｍｉｎ
（ｃｍＨｇ）以上の優れた特性を示した。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の円筒型多孔
質セラミック焼結体は、優れたガス透過性、電気的特性
を有しつつ、高い機械的強度を有することから、円筒型
燃料電池セルの空気極として、その表面に固体電解質や
燃料極などを形成する場合も支持管の破損の発生を抑制
できるとともに、燃料電池の長期運転においても安定し
た作動を行うことができる。
質セラミック焼結体は、優れたガス透過性、電気的特性
を有しつつ、高い機械的強度を有することから、円筒型
燃料電池セルの空気極として、その表面に固体電解質や
燃料極などを形成する場合も支持管の破損の発生を抑制
できるとともに、燃料電池の長期運転においても安定し
た作動を行うことができる。
【図１】円筒型燃料電池セルの構造を説明するための図
である。
である。
【図２】円筒体の正面図である。
１ 空気極、支持管 ２ 固体電解質 ３ 燃料極 ４ インターコネクタ ａ 外径 ｂ 厚み
Claims (1)
- 【請求項１】少なくともＬａおよびＭｎを含む複合ペロ
ブスカイト型結晶からなる平均粒径１〜２０μｍの粒子
群により構成され、全細孔体積に占める直径が４μｍ以
上の細孔体積の割合が３０体積％以下の三次元網目構造
を有する円筒型の多孔質セラミック焼結体からなるとと
もに、該焼結体の外径（ａ）に対する厚み（ｂ）の比
（ｂ／ａ）が０．０４〜０．２７であることを特徴とす
る円筒型多孔質セラミック焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06142901A JP3091086B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 円筒型多孔質セラミック焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06142901A JP3091086B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 円筒型多孔質セラミック焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0812431A JPH0812431A (ja) | 1996-01-16 |
| JP3091086B2 true JP3091086B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=15326242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06142901A Expired - Fee Related JP3091086B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 円筒型多孔質セラミック焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3091086B2 (ja) |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP06142901A patent/JP3091086B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0812431A (ja) | 1996-01-16 |
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