JP3318940B2 - 固体電解質型燃料電池の製造方法 - Google Patents
固体電解質型燃料電池の製造方法Info
- Publication number
- JP3318940B2 JP3318940B2 JP35147691A JP35147691A JP3318940B2 JP 3318940 B2 JP3318940 B2 JP 3318940B2 JP 35147691 A JP35147691 A JP 35147691A JP 35147691 A JP35147691 A JP 35147691A JP 3318940 B2 JP3318940 B2 JP 3318940B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- solid oxide
- oxide fuel
- raw material
- pulverized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
- H01M4/8882—Heat treatment, e.g. drying, baking
- H01M4/8885—Sintering or firing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
- H01M4/9025—Oxides specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解質型燃料電池の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平２−１８８７４号等で示される如
く、高温燃料電池の一種である固体電解質型燃料電池は
良く知られている。
く、高温燃料電池の一種である固体電解質型燃料電池は
良く知られている。
【０００３】上記公報の第１図に示される通り、空気電
極１６に相互接続部２６が接合されている。この相互接
続部２６はＬａＣａＣｒＯ3が代表例である。
極１６に相互接続部２６が接合されている。この相互接
続部２６はＬａＣａＣｒＯ3が代表例である。
【０００４】図２は従来の代表的なＬａＣａＣｒＯ3の
製造フロー図であり、Ｓ１００（ステップ１００を意味
する。以下同様。）でＬａ，Ｃａ，Ｃｒの硝酸塩を適量
準備し、これらをＳ１０１で水に溶かしながら攪拌混合
する。
製造フロー図であり、Ｓ１００（ステップ１００を意味
する。以下同様。）でＬａ，Ｃａ，Ｃｒの硝酸塩を適量
準備し、これらをＳ１０１で水に溶かしながら攪拌混合
する。
【０００５】Ｓ１０２で、１００℃以下にて乾燥し水分
を除去する。これで得た固形物をＳ１０３でＺｒＯ2製
ボールを粉砕媒体としたボールミルにて十分に粉砕し、
Ｓ１０４で熱分解処理を施し、粉末から硝酸分を除去す
る。その粉末をＳ１０５で更にＺｒＯ2ボ−ルミル処理
し、次にＳ１０６で９００℃結晶化処理を施す。その粉
末をＳ１０７でＺｒＯ2ボールミル処理し、続いてＳ１
０８で１１００〜１４００℃粒径制御を行い、Ｓ１０９
でＺｒＯ2ボールミル処理を施す。
を除去する。これで得た固形物をＳ１０３でＺｒＯ2製
ボールを粉砕媒体としたボールミルにて十分に粉砕し、
Ｓ１０４で熱分解処理を施し、粉末から硝酸分を除去す
る。その粉末をＳ１０５で更にＺｒＯ2ボ−ルミル処理
し、次にＳ１０６で９００℃結晶化処理を施す。その粉
末をＳ１０７でＺｒＯ2ボールミル処理し、続いてＳ１
０８で１１００〜１４００℃粒径制御を行い、Ｓ１０９
でＺｒＯ2ボールミル処理を施す。
【０００６】Ｓ１００からＳ１０９までの工程で得たＬ
ａＣａＣｒＯ3粉末を、Ｓ１１０以降の工程で、射出成
形法、スラリーコート法等の手法にて所定の形状に成形
し、空気電極に当接し、焼成して一体化する。
ａＣａＣｒＯ3粉末を、Ｓ１１０以降の工程で、射出成
形法、スラリーコート法等の手法にて所定の形状に成形
し、空気電極に当接し、焼成して一体化する。
【０００７】空気電極はＬａＣａＭｎＯ3が代表例であ
る。
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図２のＳ１０３，Ｓ１
０５，Ｓ１０７及びＳ１０９でのボールミルは、例えば
水平軸の回りに回転する円筒の中に、原料とＺｒＯ2製
ボールとを入れ回転するものであり、原料にＺｒＯ2製
ボールが衝突し且つ接触することから、いわゆる衝撃圧
縮粉砕と摩砕粉砕とが行われる。
０５，Ｓ１０７及びＳ１０９でのボールミルは、例えば
水平軸の回りに回転する円筒の中に、原料とＺｒＯ2製
ボールとを入れ回転するものであり、原料にＺｒＯ2製
ボールが衝突し且つ接触することから、いわゆる衝撃圧
縮粉砕と摩砕粉砕とが行われる。
【０００９】従来、ボールミルにおけるボールは鉄鋼球
が主に使用されるが、鉄粉の混入を嫌う工程では、粉砕
媒体として一般にジルコニア（ＺｒＯ2）やアルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）のボールが使用される。
が主に使用されるが、鉄粉の混入を嫌う工程では、粉砕
媒体として一般にジルコニア（ＺｒＯ2）やアルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）のボールが使用される。
【００１０】しかしながら、これらＺｒＯ2製ボールや
Ａｌ2Ｏ3製ボールで破砕処理された粉末で相互接続部を
成形し、空気電極（ＬａＣａＭｎＯ3）に接着焼成した
ところ、焼成不良率が高いことが分かった。
Ａｌ2Ｏ3製ボールで破砕処理された粉末で相互接続部を
成形し、空気電極（ＬａＣａＭｎＯ3）に接着焼成した
ところ、焼成不良率が高いことが分かった。
【００１１】ここで焼成不良とは、相互接続部自体の強
度低下、相互接続部との接着強度不足をいう。
度低下、相互接続部との接着強度不足をいう。
【００１２】そこで本出願人は、これら、ＺｒＯ2、Ａ
ｌ2Ｏ3を用いて破砕処理した粉末を調べたところ、これ
らの粉末には、ＺｒあるいはＡｌが多く不純物として存
在し、これらの元素が相互接続部材の組成であるＣｒと
反応し、その結果、ＬａＣａＣｒＯ3の焼成不良が生じ
ることを解明した。
ｌ2Ｏ3を用いて破砕処理した粉末を調べたところ、これ
らの粉末には、ＺｒあるいはＡｌが多く不純物として存
在し、これらの元素が相互接続部材の組成であるＣｒと
反応し、その結果、ＬａＣａＣｒＯ3の焼成不良が生じ
ることを解明した。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記した不都合を解消す
べく本発明は、固体電解質型燃料電池の相互接続部の原
料を調整する工程において、前記粉砕を、Ｓｉ3Ｎ4製ボ
ールを粉砕媒体としたボ−ルミルで行い、前記固体電解
質型燃料電池の相互接続部の原料を調整するまでの工程
で得た粉末を、以降の工程で、射出成形法、スラリーコ
ート法等の手法にて所定の形状に成形し、空気電極に当
接し、焼成して一体化することを特徴とする。
べく本発明は、固体電解質型燃料電池の相互接続部の原
料を調整する工程において、前記粉砕を、Ｓｉ3Ｎ4製ボ
ールを粉砕媒体としたボ−ルミルで行い、前記固体電解
質型燃料電池の相互接続部の原料を調整するまでの工程
で得た粉末を、以降の工程で、射出成形法、スラリーコ
ート法等の手法にて所定の形状に成形し、空気電極に当
接し、焼成して一体化することを特徴とする。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を添付図面に基づいて以下に
説明する。
説明する。
【００１５】図１は本発明に係る固体電解質型燃料電池
の製造フロー図であり、従来の技術の項で図２に基づい
て説明したのと同手順でＬａ，Ｃａ，Ｃｒの硝酸塩を適
量準備し、これらをＳ０２で水に溶かしながら攪拌混合
する。
の製造フロー図であり、従来の技術の項で図２に基づい
て説明したのと同手順でＬａ，Ｃａ，Ｃｒの硝酸塩を適
量準備し、これらをＳ０２で水に溶かしながら攪拌混合
する。
【００１６】Ｓ０３で、１００℃以下にて乾燥し水分を
除去する。これで得た固形物をＳ０４でＳｉ3Ｎ4ボール
ミルにて十分に粉砕し、Ｓ０５で熱分解処理を施し、粉
末から硝酸分を除去する。その粉末をＳ０６で更にＳｉ
3Ｎ4ボ−ルミル処理し、次にＳ０７で９００℃結晶化処
理を施す。その粉末をＳ０８でＳｉ3Ｎ4ボールミル処理
し、続いてＳ０９で１１００〜１４００℃粒径制御を行
い、Ｓ１０でＳｉ3Ｎ4ボールミル処理を施す。
除去する。これで得た固形物をＳ０４でＳｉ3Ｎ4ボール
ミルにて十分に粉砕し、Ｓ０５で熱分解処理を施し、粉
末から硝酸分を除去する。その粉末をＳ０６で更にＳｉ
3Ｎ4ボ−ルミル処理し、次にＳ０７で９００℃結晶化処
理を施す。その粉末をＳ０８でＳｉ3Ｎ4ボールミル処理
し、続いてＳ０９で１１００〜１４００℃粒径制御を行
い、Ｓ１０でＳｉ3Ｎ4ボールミル処理を施す。
【００１７】即ち、本発明は原料を破砕処理するための
ボールを、Ｓｉ3Ｎ4にしたことを特徴とする。
ボールを、Ｓｉ3Ｎ4にしたことを特徴とする。
【００１８】その作用を次に述べる。Ｓｉ3Ｎ4製ボール
で破砕処理された粉末で相互接続部を成形し、これを空
気電極（ＬａＣａＭｎＯ3）に約１４００℃で接着焼成
したところ、接着性は良好で、相互接続部自身の強度も
十分に高いことが確かめられた。
で破砕処理された粉末で相互接続部を成形し、これを空
気電極（ＬａＣａＭｎＯ3）に約１４００℃で接着焼成
したところ、接着性は良好で、相互接続部自身の強度も
十分に高いことが確かめられた。
【００１９】そして、接着焼成後の相互接続部の電気伝
導率は４０〜５０Ｓ／ｃｍであり、この値は良質な相互
接続部のものに相当する。
導率は４０〜５０Ｓ／ｃｍであり、この値は良質な相互
接続部のものに相当する。
【００２０】相互接続部に係る諸欠点が解決できた理由
はボール（Ｓｉ3Ｎ4）のＳｉ成分が相互接続部（ＬａＣ
ａＣｒＯ3）と反応し、Ｓｉ−Ｌａ−Ｃａの液相を形成
したことと推定される。
はボール（Ｓｉ3Ｎ4）のＳｉ成分が相互接続部（ＬａＣ
ａＣｒＯ3）と反応し、Ｓｉ−Ｌａ−Ｃａの液相を形成
したことと推定される。
【００２１】相互接続部（ＬａＣａＣｒＯ3）からＣａ
ＣｒＯ4が空気電極（ＬａＣａＣｒＯ3）へ移動すること
を、Ｓｉ−Ｌａ−Ｃａ液相が阻止する作用を為すと推定
できる。
ＣｒＯ4が空気電極（ＬａＣａＣｒＯ3）へ移動すること
を、Ｓｉ−Ｌａ−Ｃａ液相が阻止する作用を為すと推定
できる。
【００２２】
【発明の効果】以上に述べたとおり、本発明はＳｉ3Ｎ4
製ボールで粉砕処理することで、燃料電池における相互
接続部の特性を良好に保つことが出来る。
製ボールで粉砕処理することで、燃料電池における相互
接続部の特性を良好に保つことが出来る。
【図１】本発明に係る固体電解質型燃料電池の製造フロ
ー図
ー図
【図２】従来の代表的なＬａＣａＣｒＯ3の製造フロー
図
図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒石 正広 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番 １号 東陶機器株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−18874（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−261621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−65960（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 8/02 H01M 8/12 C01G 37/00
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｌａ，Ｃｒ，Ｃａの各々の硝酸塩を原料
に、水溶混合し、乾燥固化し、粉砕し、熱分解し、粉砕
し、結晶化処理し、粉砕し、粒径制御処理を施す如くし
て固体電解質型燃料電池の相互接続部の原料を調整する
工程において、前記粉砕を、Ｓｉ3Ｎ4製ボールを粉砕媒
体としたボ−ルミルで行い、前記固体電解質型燃料電池
の相互接続部の原料を調整するまでの工程で得た粉末
を、以降の工程で、射出成形法、スラリーコート法等の
手法にて所定の形状に成形し、空気電極に当接し、焼成
して一体化することを特徴とした固体電解質型燃料電池
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35147691A JP3318940B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 固体電解質型燃料電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35147691A JP3318940B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 固体電解質型燃料電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05166524A JPH05166524A (ja) | 1993-07-02 |
| JP3318940B2 true JP3318940B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=18417550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35147691A Expired - Fee Related JP3318940B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 固体電解質型燃料電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3318940B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106565242B (zh) * | 2016-11-15 | 2019-12-03 | 昆明理工大学 | 一种提高镧钙锰氧陶瓷材料电学性能的方法 |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP35147691A patent/JP3318940B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05166524A (ja) | 1993-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3862385B2 (ja) | 酸化スズ含有酸化インジウム粉及び焼結体の製造方法 | |
| US4808223A (en) | Silver/metal oxide material for electrical contacts and method of producing the same | |
| TWI250128B (en) | A method for preparing lithium manganese spinel oxide having improved electrochemical performance | |
| JPH01146256A (ja) | 亜鉛―空気電気化学電池及び疎水性カソードの製法 | |
| CN113782736B (zh) | 一种梯度单晶正极材料及其制备方法和应用 | |
| JP2002012924A (ja) | 酸化物分散強化型白金材料の製造方法 | |
| JP3318940B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池の製造方法 | |
| JPH01148994A (ja) | 混合酸化物（Ｕ，Ｐｕ）Ｏ↓２ベースの核燃料ペレットの製造方法 | |
| WO2003084873A1 (en) | Lithium-containing complex oxide and its producing method | |
| US6319421B1 (en) | Ceramic oxide powder, method for producing the ceramic oxide powder, ceramic paste produced using the ceramic oxide powder, and method for producing the ceramic paste | |
| US7210641B2 (en) | Methods of making a niobium metal oxide | |
| JP2600762B2 (ja) | 酸化亜鉛ウィスカーの製造方法 | |
| JP2008031016A (ja) | 炭化タンタル粉末および炭化タンタル−ニオブ複合粉末とそれらの製造方法 | |
| JP3336851B2 (ja) | Ｎｉ／ＹＳＺサーメット原料粉末の製造方法 | |
| JPH10102109A (ja) | ニッケル粉末の製造方法 | |
| JP3748084B2 (ja) | ＮｉＯ／ＹＳＺ複合粉末の製造方法 | |
| JPS586209B2 (ja) | 磁気記録媒体製造方法 | |
| JP3170468B2 (ja) | 核燃料ペレットの製造方法 | |
| JP3375192B2 (ja) | マンガン乾電池 | |
| JPS58213618A (ja) | 複合炭窒化物固溶体粉末の製造法 | |
| JPH06329459A (ja) | 難焼結性セラミックス焼結体の製造方法 | |
| JPH0986934A (ja) | ＮｉＯ／ＹＳＺ複合粉末の製造方法 | |
| JP2001181060A (ja) | 粒子分散型セラミックスの製造方法 | |
| JP3164986B2 (ja) | チタン酸カリウム焼結体の製造方法 | |
| RU2243601C2 (ru) | Способ изготовления урангадолинийсодержащих топливных таблеток |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020521 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |