JP3152803B2 - 固体電解質型燃料電池セルの製造方法 - Google Patents
固体電解質型燃料電池セルの製造方法Info
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解質型燃料電池セ
ルの製造方法に関し、特にセル間を電気的に接続するた
めの導電層の改良に関する。
ルの製造方法に関し、特にセル間を電気的に接続するた
めの導電層の改良に関する。
【０００２】
【従来技術】固体電解質型燃料電池は、これまでの水力
発電や火力発電に代わる発電システムとして開発が進め
られている。図１は、代表的な円筒状の固体電解質型燃
料電池セルの構造を示す斜視図である。通常、このよう
な円筒状燃料電池セルは、多孔質の円筒状支持管１の表
面にＬａＭｎＯ3 系材料などからなる空気極層２と、Ｙ
2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 （ＹＳＺ）などからなる固体電解
質層３およびＮｉ−ＺｒＯ2 （Ｙ2 Ｏ3 含有）等の燃料
極層４が形成される。そして、発電に際しては、上記セ
ルを複数個配列し、空気極層２と燃料極層４のいずれか
片方と電気的に接続するように配置された導電層５によ
りセル同士が電気的に接続されて、空気極層２側に空気
などの酸素含有ガスを、燃料極層４側に水素ガスなどの
燃料ガスを流すと１０００〜１０５０℃の温度で発電が
行われる。
発電や火力発電に代わる発電システムとして開発が進め
られている。図１は、代表的な円筒状の固体電解質型燃
料電池セルの構造を示す斜視図である。通常、このよう
な円筒状燃料電池セルは、多孔質の円筒状支持管１の表
面にＬａＭｎＯ3 系材料などからなる空気極層２と、Ｙ
2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 （ＹＳＺ）などからなる固体電解
質層３およびＮｉ−ＺｒＯ2 （Ｙ2 Ｏ3 含有）等の燃料
極層４が形成される。そして、発電に際しては、上記セ
ルを複数個配列し、空気極層２と燃料極層４のいずれか
片方と電気的に接続するように配置された導電層５によ
りセル同士が電気的に接続されて、空気極層２側に空気
などの酸素含有ガスを、燃料極層４側に水素ガスなどの
燃料ガスを流すと１０００〜１０５０℃の温度で発電が
行われる。
【０００３】なお、上記セルにおける導電層５としては
一般にはＬａＣｒＯ3 系材料が使用される。ＬａＣｒＯ
3 自体は、その導電率が０．５ｓ／ｃｍ程度であるた
め、さらに導電率を高める必要がある。そこで、従来よ
り、ＬａＣｒＯ3 のＣｒの一部をＭｇやＳｒにより置換
したもの、またはＬａＣｒＯ3 のＬａの一部をＣａによ
り置換したものが使用されている。
一般にはＬａＣｒＯ3 系材料が使用される。ＬａＣｒＯ
3 自体は、その導電率が０．５ｓ／ｃｍ程度であるた
め、さらに導電率を高める必要がある。そこで、従来よ
り、ＬａＣｒＯ3 のＣｒの一部をＭｇやＳｒにより置換
したもの、またはＬａＣｒＯ3 のＬａの一部をＣａによ
り置換したものが使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】ＬａＣｒＯ3 系材料
の導電率を高めるためには、Ｍｇ、ＳｒやＣａの置換量
を高めることが効果的であるものの、Ｍｇ、ＳｒやＣａ
の置換量を高めると、導電層と直接接触している固体電
解質層の安定化ＺｒＯ2 との熱膨張係数差が大きくなる
ために、セルの製造時、あるいは発電システムの繰り返
し使用により固体電解質層と導電層が剥離し、発電能力
の低下を来すなどの問題が生じる。
の導電率を高めるためには、Ｍｇ、ＳｒやＣａの置換量
を高めることが効果的であるものの、Ｍｇ、ＳｒやＣａ
の置換量を高めると、導電層と直接接触している固体電
解質層の安定化ＺｒＯ2 との熱膨張係数差が大きくなる
ために、セルの製造時、あるいは発電システムの繰り返
し使用により固体電解質層と導電層が剥離し、発電能力
の低下を来すなどの問題が生じる。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上記導
電層の構成について検討を重ねた結果、導電層としてＬ
ａＣｒＯ3 系組成からなり、系中にＭｇとＣａを適量添
加することにより、導電率を高めることができるととも
に、固体電解質との熱膨張差を小さくできることを見出
し本発明に至った。
電層の構成について検討を重ねた結果、導電層としてＬ
ａＣｒＯ3 系組成からなり、系中にＭｇとＣａを適量添
加することにより、導電率を高めることができるととも
に、固体電解質との熱膨張差を小さくできることを見出
し本発明に至った。
【０００６】即ち、本発明の固体電解質型燃料電池セル
の製造方法は、円筒状空気極の表面に固体電解質層およ
び燃料極層を具備するか、または円筒状支持管の表面に
空気極層、固体電解質層および燃料極層を具備してなる
燃料電池セルの前記空気極層と前記燃料極層のいずれか
片方と電気的に接続するように導電層を気相合成法によ
り被覆形成する固体電解質型燃料電池セルの製造方法に
おいて、前記導電層がＬａＣｒＯ3系ペロブスカイト型
複合酸化物からなり、Ｌａに対するＣａ置換量が１〜３
０モル％、Ｃｒに対するＭｇの置換量が１〜２０モル％
であることを特徴とするものである。
の製造方法は、円筒状空気極の表面に固体電解質層およ
び燃料極層を具備するか、または円筒状支持管の表面に
空気極層、固体電解質層および燃料極層を具備してなる
燃料電池セルの前記空気極層と前記燃料極層のいずれか
片方と電気的に接続するように導電層を気相合成法によ
り被覆形成する固体電解質型燃料電池セルの製造方法に
おいて、前記導電層がＬａＣｒＯ3系ペロブスカイト型
複合酸化物からなり、Ｌａに対するＣａ置換量が１〜３
０モル％、Ｃｒに対するＭｇの置換量が１〜２０モル％
であることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明の構成によれば、導電層としてＬａＣｒ
Ｏ3 系に対して、Ｌａの一部を適量のＣａにより、また
Ｃｒの一部を適量Ｍｇにより置換することにより、導電
率を高めることができるとともに、熱膨張率を固体電解
質である安定化ＺｒＯ2（Ｙ2 Ｏ3 ８〜１０モル％含
有）に近似することができる。そこで、図２に各種材料
の酸素分圧と電気伝導度との関係を、図３に各種材料の
熱膨張曲線を示した。図２によれば、ＬａＣｒＭｇＯ3
材料やＬａＣａＣｒＯ3 材料に対して、ＬａＣａＣｒＭ
ｇＯ3 材料は、電気伝導度が高いことがわかる。さら
に、図３によれば、ＬａＣｒＭｇＯ3 材料に比較して、
ＬａＣａＣｒＭｇＯ3 材料の熱膨張曲線が安定化ＺｒＯ
2 に近似していることがわかる。
Ｏ3 系に対して、Ｌａの一部を適量のＣａにより、また
Ｃｒの一部を適量Ｍｇにより置換することにより、導電
率を高めることができるとともに、熱膨張率を固体電解
質である安定化ＺｒＯ2（Ｙ2 Ｏ3 ８〜１０モル％含
有）に近似することができる。そこで、図２に各種材料
の酸素分圧と電気伝導度との関係を、図３に各種材料の
熱膨張曲線を示した。図２によれば、ＬａＣｒＭｇＯ3
材料やＬａＣａＣｒＯ3 材料に対して、ＬａＣａＣｒＭ
ｇＯ3 材料は、電気伝導度が高いことがわかる。さら
に、図３によれば、ＬａＣｒＭｇＯ3 材料に比較して、
ＬａＣａＣｒＭｇＯ3 材料の熱膨張曲線が安定化ＺｒＯ
2 に近似していることがわかる。
【０００８】なお、本発明において、導電層におけるＣ
ａやＭｇの置換量を上記範囲に限定したのは、Ｃａ置換
量が１モル％より小さいと高い電気伝導度が得られず、
Ｍｇ置換量が１％より小さいと固体電解質との熱膨張差
が大きくなり、導電層の剥離などを招くためである。な
お、ＭｇおよびＣａの置換量の上限は、それぞれＬａＣ
ｒＯ3 への固溶限界であり、置換量が上記範囲を越える
とペロブスカイト型結晶以外の異相が析出し電気伝導度
が大きく低下するためである。
ａやＭｇの置換量を上記範囲に限定したのは、Ｃａ置換
量が１モル％より小さいと高い電気伝導度が得られず、
Ｍｇ置換量が１％より小さいと固体電解質との熱膨張差
が大きくなり、導電層の剥離などを招くためである。な
お、ＭｇおよびＣａの置換量の上限は、それぞれＬａＣ
ｒＯ3 への固溶限界であり、置換量が上記範囲を越える
とペロブスカイト型結晶以外の異相が析出し電気伝導度
が大きく低下するためである。
【０００９】このように、本発明における燃料電池セル
によれば、セル間を接続する導電層が高電気伝導度で、
熱膨張係数が固体電解質と近似することから、発電シス
テムとして発生した電力を効率よく取り出すことができ
るとともに、熱膨張差に起因した導電層の剥離などが生
じないために、長期にわたり安定した発電性能を発揮す
ることができる。
によれば、セル間を接続する導電層が高電気伝導度で、
熱膨張係数が固体電解質と近似することから、発電シス
テムとして発生した電力を効率よく取り出すことができ
るとともに、熱膨張差に起因した導電層の剥離などが生
じないために、長期にわたり安定した発電性能を発揮す
ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図面を基に説明する。
【００１１】図４は、本発明の燃料電池セルを製造する
ための装置の概略図である。図４よれば、反応室６内に
燃料電池セルの支持管となる円筒状基体１を設置する。
円筒状基体１は、一端が有底構造を有し、反応室６内に
て有底部を上にして設置される。この円筒状基体１は、
気孔率が１５〜３５％程度の多孔質からなり、例えば、
Ｎｉ−ＺｒＯ2 あるいは空気極を兼ねたものとしてＬａ
ＭｎＯ3 やＬａＣａＭｎＯ3 などにより構成されてい
る。
ための装置の概略図である。図４よれば、反応室６内に
燃料電池セルの支持管となる円筒状基体１を設置する。
円筒状基体１は、一端が有底構造を有し、反応室６内に
て有底部を上にして設置される。この円筒状基体１は、
気孔率が１５〜３５％程度の多孔質からなり、例えば、
Ｎｉ−ＺｒＯ2 あるいは空気極を兼ねたものとしてＬａ
ＭｎＯ3 やＬａＣａＭｎＯ3 などにより構成されてい
る。
【００１２】また、反応室６には、ハロゲン含有ガスや
キャリアガスなどを反応室に導入するためのガス制御装
置７、ガス導入路８が設置されている。反応室６の周り
には加熱ヒータ９が装備され、反応室内を所定の温度に
加熱するように制御されている。さらに、反応室６内に
は、所望の組成の膜を析出するための金属酸化物を含む
蒸発源１０が設けられている。なお、反応室６内は蒸発
源１０により上下に２分割されており、蒸発源１０は、
多孔質の蒸発物質支持部材１１が螺合され、その上部に
蒸発源物質が収容されている。
キャリアガスなどを反応室に導入するためのガス制御装
置７、ガス導入路８が設置されている。反応室６の周り
には加熱ヒータ９が装備され、反応室内を所定の温度に
加熱するように制御されている。さらに、反応室６内に
は、所望の組成の膜を析出するための金属酸化物を含む
蒸発源１０が設けられている。なお、反応室６内は蒸発
源１０により上下に２分割されており、蒸発源１０は、
多孔質の蒸発物質支持部材１１が螺合され、その上部に
蒸発源物質が収容されている。
【００１３】一方、円筒状基体１内には、酸素供給路１
２を介して下側から酸素含有ガスが供給されるように構
成されている。酸素含有ガスは、具体的には水（Ｈ
2 Ｏ）内にＨ2 ガスと酸素濃度希釈用のＡｒ、Ｈｅガス
を導入し、Ｈ2 Ｏ水蒸気とＨ2 ガスとＡｒガスの混合ガ
スからなる。
２を介して下側から酸素含有ガスが供給されるように構
成されている。酸素含有ガスは、具体的には水（Ｈ
2 Ｏ）内にＨ2 ガスと酸素濃度希釈用のＡｒ、Ｈｅガス
を導入し、Ｈ2 Ｏ水蒸気とＨ2 ガスとＡｒガスの混合ガ
スからなる。
【００１４】上記成膜装置を用いて、本発明における一
実施例として空気極を兼ねた多孔質の円筒状支持管に固
体電解質膜、燃料極膜、導電膜を形成した燃料電池セル
を製造する方法について説明する。まず、ＬａＭｎＯ3
などからなる多孔質の円筒状支持管を準備する。また、
この支持管の導電層形成領域には予めマスキング処理を
行う。この表面に、例えば、８モル％のＹ2 Ｏ3 が固溶
された安定化ＺｒＯ2からなる固体電解質膜を形成す
る。この場合、蒸発源１０には、８モル％のＹ2Ｏ3 含
有ＺｒＯ2 からなる多孔質体を設置する。一方、ガス制
御装置７よりガス導入路８を通じＨＣｌガスなどのハロ
ゲン化ガスを、例えば反応初期に０．５ｃｃｍ、反応後
期に４００ｃｃｍの流量で、またＨＣｌガスのキャリア
ーガスとしてＡｒガスを１０００ｃｃｍの流量で反応室
６内に導入する。導入されたハロゲン化ガスは蒸発源１
０と接触してＺｒやＹのハロゲン化ガスが生成される。
そして、生成されたハロゲン化ガスは、例えば内部へＨ
ｅガス７００ｃｃｍとともに酸素を含むＡｒガスが５０
ｓｃｃｍの流量で導入された円筒状基体１表面で、酸素
含有ガスを反応し、円筒状基体８モル％Ｙ2 Ｏ3 −Ｚｒ
Ｏ2 の緻密な金属酸化物固溶体膜が得られる。尚、この
時の円筒状基体１表面近傍の酸素分圧は１０-5ａｔｍに
設定される。
実施例として空気極を兼ねた多孔質の円筒状支持管に固
体電解質膜、燃料極膜、導電膜を形成した燃料電池セル
を製造する方法について説明する。まず、ＬａＭｎＯ3
などからなる多孔質の円筒状支持管を準備する。また、
この支持管の導電層形成領域には予めマスキング処理を
行う。この表面に、例えば、８モル％のＹ2 Ｏ3 が固溶
された安定化ＺｒＯ2からなる固体電解質膜を形成す
る。この場合、蒸発源１０には、８モル％のＹ2Ｏ3 含
有ＺｒＯ2 からなる多孔質体を設置する。一方、ガス制
御装置７よりガス導入路８を通じＨＣｌガスなどのハロ
ゲン化ガスを、例えば反応初期に０．５ｃｃｍ、反応後
期に４００ｃｃｍの流量で、またＨＣｌガスのキャリア
ーガスとしてＡｒガスを１０００ｃｃｍの流量で反応室
６内に導入する。導入されたハロゲン化ガスは蒸発源１
０と接触してＺｒやＹのハロゲン化ガスが生成される。
そして、生成されたハロゲン化ガスは、例えば内部へＨ
ｅガス７００ｃｃｍとともに酸素を含むＡｒガスが５０
ｓｃｃｍの流量で導入された円筒状基体１表面で、酸素
含有ガスを反応し、円筒状基体８モル％Ｙ2 Ｏ3 −Ｚｒ
Ｏ2 の緻密な金属酸化物固溶体膜が得られる。尚、この
時の円筒状基体１表面近傍の酸素分圧は１０-5ａｔｍに
設定される。
【００１５】次に、前記固体電解質膜の表面にＮｉＯ−
安定化ＺｒＯ2 （８モル％Ｙ2 Ｏ3含有）からなる燃料
極を形成する。具体的には、ＮｉＯと安定化ＺｒＯ
2 （８モル％Ｙ2 Ｏ3 含有）が重量比で８：２となるよ
うに調合した原料と、バインダーを含んだ純水を４：６
の重量比になるように混合攪拌する。このスラリー中に
固体電解質膜が形成された円筒状基体１を浸漬乾燥後、
１４００℃の酸化雰囲気中で熱処理することによりＮｉ
Ｏ−安定化ＺｒＯ2 （８モル％Ｙ2 Ｏ3 含有）からなる
燃料極を形成することができる。
安定化ＺｒＯ2 （８モル％Ｙ2 Ｏ3含有）からなる燃料
極を形成する。具体的には、ＮｉＯと安定化ＺｒＯ
2 （８モル％Ｙ2 Ｏ3 含有）が重量比で８：２となるよ
うに調合した原料と、バインダーを含んだ純水を４：６
の重量比になるように混合攪拌する。このスラリー中に
固体電解質膜が形成された円筒状基体１を浸漬乾燥後、
１４００℃の酸化雰囲気中で熱処理することによりＮｉ
Ｏ−安定化ＺｒＯ2 （８モル％Ｙ2 Ｏ3 含有）からなる
燃料極を形成することができる。
【００１６】上記のようにして得られた燃料電池セルに
対して、マスキング部を除去し、逆に燃料極などが形成
された領域をマスキング処理する。
対して、マスキング部を除去し、逆に燃料極などが形成
された領域をマスキング処理する。
【００１７】その後、マスキング処理していない領域に
導電層を形成する。本発明によれば、ここで生成する導
電層としてＬａＣｒＯ3 にＣａとＭｇが適量固溶した材
料を成膜する。炉内圧力を２０ｔｏｒｒに保持し、ヒー
タ９により反応室６内を所定温度（例えば、蒸発源１５
を１２５０℃、円筒状基体１１近傍を１３００℃）に加
熱しながら、ガス導入路７からＨＣｌガスを０．１〜１
００ｃｃｍの流量で、またキャリアーガスとしてＡｒガ
スを５０００ｃｃｍの流量で、反応室６内に導入する。
導入路７から導入されたＨＣｌガスが（ＬａＣａ）Ｃｒ
Ｏ3 とＬａ（ＭｇＣｒ）Ｏ3 からなる蒸発源１０と反応
し、ＬａＣｌ3 ，ＭｇＣｌ2 、ＣｒＣｌ2 ，ＣａＣｌ2
の金属ハロゲン化ガスを生成する。この生成ガスを円筒
状基体１表面に供給するとともに円筒状基体１の内側か
ら１０００ｃｃｍの流量でＨ2 Ｏ，Ｈ2 および酸素濃度
希釈用Ａｒガスからなる酸素含有ガスを供給することに
より、円筒状基体１表面近傍の酸素分圧を１０-7ａｔｍ
とする。そして、金属ハロゲン化ガスと、円筒状基体１
を透過したＨ2 ，Ｏ2 とを反応させることにより、円筒
状基体１の表面に緻密なＣａとＭｇが固溶したＬａＣｒ
Ｏ3 の導電層が生成される。
導電層を形成する。本発明によれば、ここで生成する導
電層としてＬａＣｒＯ3 にＣａとＭｇが適量固溶した材
料を成膜する。炉内圧力を２０ｔｏｒｒに保持し、ヒー
タ９により反応室６内を所定温度（例えば、蒸発源１５
を１２５０℃、円筒状基体１１近傍を１３００℃）に加
熱しながら、ガス導入路７からＨＣｌガスを０．１〜１
００ｃｃｍの流量で、またキャリアーガスとしてＡｒガ
スを５０００ｃｃｍの流量で、反応室６内に導入する。
導入路７から導入されたＨＣｌガスが（ＬａＣａ）Ｃｒ
Ｏ3 とＬａ（ＭｇＣｒ）Ｏ3 からなる蒸発源１０と反応
し、ＬａＣｌ3 ，ＭｇＣｌ2 、ＣｒＣｌ2 ，ＣａＣｌ2
の金属ハロゲン化ガスを生成する。この生成ガスを円筒
状基体１表面に供給するとともに円筒状基体１の内側か
ら１０００ｃｃｍの流量でＨ2 Ｏ，Ｈ2 および酸素濃度
希釈用Ａｒガスからなる酸素含有ガスを供給することに
より、円筒状基体１表面近傍の酸素分圧を１０-7ａｔｍ
とする。そして、金属ハロゲン化ガスと、円筒状基体１
を透過したＨ2 ，Ｏ2 とを反応させることにより、円筒
状基体１の表面に緻密なＣａとＭｇが固溶したＬａＣｒ
Ｏ3 の導電層が生成される。
【００１８】また、ハロゲン含有ガスの流量は０．１〜
２００ｓｃｃｍ、蒸発源１０の温度は１２００〜１４０
０℃、円筒状基体１の温度は１２００〜１４００℃であ
ることが望ましく、また、反応室６の圧力は減圧下であ
れば良く、好ましくは２００ｔｏｒｒ以下であることが
望ましい。
２００ｓｃｃｍ、蒸発源１０の温度は１２００〜１４０
０℃、円筒状基体１の温度は１２００〜１４００℃であ
ることが望ましく、また、反応室６の圧力は減圧下であ
れば良く、好ましくは２００ｔｏｒｒ以下であることが
望ましい。
【００１９】なお、上記実施例では、導電層５を固体電
解質層３や燃料極層４を形成した後に成膜したが、他の
例として円筒状基体１の表面に、導電層５形成領域以外
をマスキングした後に導電層５を前記方法により成膜
し、その後、成膜した導電層表面をマスキングして前記
方法により固体電解質層３および燃料極層４を順次形成
することもできる。
解質層３や燃料極層４を形成した後に成膜したが、他の
例として円筒状基体１の表面に、導電層５形成領域以外
をマスキングした後に導電層５を前記方法により成膜
し、その後、成膜した導電層表面をマスキングして前記
方法により固体電解質層３および燃料極層４を順次形成
することもできる。
【００２０】本発明によれば、上記導電層５の形成にあ
たり、蒸発源の組成を変えることにより、ＬａＣｒＯ3
に対してＭｇおよびＣａの置換量が表１に示すような異
なる数種の複合酸化物を作製した。得られた各複合酸化
物に対して、酸素分圧１０-5ａｔｍ下での電気伝導度
と、１０００℃における熱膨張率を測定した。この内、
試料Ｎo,１，３，４について、酸素分圧と電気伝導度と
の関係を図２に、また試料Ｎo,１、４および８モル％Ｙ
2 Ｏ3 含有ＺｒＯ2 の温度と熱膨張率との関係を図３に
示した。
たり、蒸発源の組成を変えることにより、ＬａＣｒＯ3
に対してＭｇおよびＣａの置換量が表１に示すような異
なる数種の複合酸化物を作製した。得られた各複合酸化
物に対して、酸素分圧１０-5ａｔｍ下での電気伝導度
と、１０００℃における熱膨張率を測定した。この内、
試料Ｎo,１，３，４について、酸素分圧と電気伝導度と
の関係を図２に、また試料Ｎo,１、４および８モル％Ｙ
2 Ｏ3 含有ＺｒＯ2 の温度と熱膨張率との関係を図３に
示した。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１、図２、図３に示すように、導電層と
してＬａＣｒＯ3 に対してＣａおよびＭｇを本発明の範
囲内で置換した本発明の組成からなる導電層は、従来品
に比較して高い電気伝導率を示し、しかも熱膨張率が固
体電解質である安定化ＺｒＯ2 と近似していることがわ
かる。なお、Ｃａ置換量が３０％を越えたもの、Ｍｇ置
換量が２０％を越えたものは異相が生成し電気伝導度が
大幅に低下した。
してＬａＣｒＯ3 に対してＣａおよびＭｇを本発明の範
囲内で置換した本発明の組成からなる導電層は、従来品
に比較して高い電気伝導率を示し、しかも熱膨張率が固
体電解質である安定化ＺｒＯ2 と近似していることがわ
かる。なお、Ｃａ置換量が３０％を越えたもの、Ｍｇ置
換量が２０％を越えたものは異相が生成し電気伝導度が
大幅に低下した。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、円
筒状固体電解質型燃料電池のセル間の接続を行うための
導電層を気相成長法に基づき成膜するに当たり、ＬａＣ
ｒＯ3に対してＭｇおよびＣａにより置換した複合酸化
物を導電層として形成することにより、導電層自体の電
気伝導度を高めるとともに、固体電解質との熱膨張率を
近似させることができるために、セル間の電気的接続の
信頼性を高めるとともに導電層の剥離などの発生を抑制
し、長期にわたり安定した発電性能を付与することがで
きる。
筒状固体電解質型燃料電池のセル間の接続を行うための
導電層を気相成長法に基づき成膜するに当たり、ＬａＣ
ｒＯ3に対してＭｇおよびＣａにより置換した複合酸化
物を導電層として形成することにより、導電層自体の電
気伝導度を高めるとともに、固体電解質との熱膨張率を
近似させることができるために、セル間の電気的接続の
信頼性を高めるとともに導電層の剥離などの発生を抑制
し、長期にわたり安定した発電性能を付与することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料電池セルの構造を示す図である
【図２】各種複合酸化物の酸素分圧と電気伝導度との関
係を示した図である。
係を示した図である。
【図３】各種複合酸化物の温度と熱膨張率との関係を示
した図である。
した図である。
【図４】本発明の実施例において用いられる成膜装置の
概略図である。
概略図である。
１ 円筒状支持管（基体） ２ 空気極層 ３ 固体電解質層 ４ 燃料極層 ５ 導電層 ６ 反応室 ７ ガス制御装置 ８ ガス導入路 ９ 加熱ヒータ １０蒸発源 １１蒸発物質支持部材 １２酸素供給路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 8/02 H01M 8/12
Claims (1)
- 【請求項１】円筒状空気極の表面に固体電解質層および
燃料極層を具備するか、または円筒状支持管の表面に空
気極層、固体電解質層および燃料極層を具備してなる燃
料電池セルの前記空気極層と前記燃料極層のいずれか片
方と電気的に接続するように導電層を気相合成法により
被覆形成する固体電解質型燃料電池セルの製造方法にお
いて、前記導電層がＬａＣｒＯ3系ペロブスカイト型複
合酸化物からなり、Ｌａに対するＣａ置換量が１〜３０
モル％、Ｃｒに対するＭｇの置換量が１〜２０モル％で
あることを特徴とする固体電解質型燃料電池セルの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16127893A JP3152803B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 固体電解質型燃料電池セルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16127893A JP3152803B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 固体電解質型燃料電池セルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722041A JPH0722041A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3152803B2 true JP3152803B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=15732073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16127893A Expired - Fee Related JP3152803B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 固体電解質型燃料電池セルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152803B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16127893A patent/JP3152803B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0722041A (ja) | 1995-01-24 |
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