JP3377703B2 - 導電性接合剤 - Google Patents
導電性接合剤Info
- Publication number
- JP3377703B2 JP3377703B2 JP30168296A JP30168296A JP3377703B2 JP 3377703 B2 JP3377703 B2 JP 3377703B2 JP 30168296 A JP30168296 A JP 30168296A JP 30168296 A JP30168296 A JP 30168296A JP 3377703 B2 JP3377703 B2 JP 3377703B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding agent
- conductive bonding
- oxide
- titanium oxide
- alumina
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質燃料電
池あるいは水蒸気電解セルの電極と他の構成部材を電気
的に接合する際に用いられる導電性接合剤に関する。
池あるいは水蒸気電解セルの電極と他の構成部材を電気
的に接合する際に用いられる導電性接合剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の如く、固体電解質燃料電池（ＳＯ
ＦＣ）の一般構成としては、図３に示すものが知られて
いる。図中の符番１は、イットリア安定化ジルコニア２
の両面に電極３ａ，３ｂが形成された発電膜である。こ
の発電膜１の上側には電極接続用波板４ａ，インタコネ
クタ５ａが形成され、下側には電極接続用波板４ｂ，イ
ンタコネクタ５ｂが形成されている。
ＦＣ）の一般構成としては、図３に示すものが知られて
いる。図中の符番１は、イットリア安定化ジルコニア２
の両面に電極３ａ，３ｂが形成された発電膜である。こ
の発電膜１の上側には電極接続用波板４ａ，インタコネ
クタ５ａが形成され、下側には電極接続用波板４ｂ，イ
ンタコネクタ５ｂが形成されている。
【０００３】こうした構成のＳＯＦＣにおいて、前記イ
ンタコネクタ５ａと電気接続用波板４ａとの間、電気接
続用波板４ａと電極３ａとの間、電極３ｂと電気接続用
波板４ｂとの間、電気接続用波板４ｂとインタコネクタ
５ｂとの間には、一般に導電性接合剤が用いられてい
る。
ンタコネクタ５ａと電気接続用波板４ａとの間、電気接
続用波板４ａと電極３ａとの間、電極３ｂと電気接続用
波板４ｂとの間、電気接続用波板４ｂとインタコネクタ
５ｂとの間には、一般に導電性接合剤が用いられてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、低温で下部
部材間を電気的に接合する場合は、前記導電性接合剤と
して銀ペースト，白金ペーストが知られている。ここ
で、銀ペーストは銀の電気抵抗が低く、導電性接着剤と
して一般的に使用されている。しかし、銀の融点は約９
６０℃であり、上記ＳＯＦＣのように１０００℃で発電
するものには使用できない。また、白金ペーストの場合
は１０００℃でも使用可能であるが、金属であるため熱
膨脹率が大きく、かつコストが高くなるという問題があ
る。
部材間を電気的に接合する場合は、前記導電性接合剤と
して銀ペースト，白金ペーストが知られている。ここ
で、銀ペーストは銀の電気抵抗が低く、導電性接着剤と
して一般的に使用されている。しかし、銀の融点は約９
６０℃であり、上記ＳＯＦＣのように１０００℃で発電
するものには使用できない。また、白金ペーストの場合
は１０００℃でも使用可能であるが、金属であるため熱
膨脹率が大きく、かつコストが高くなるという問題があ
る。
【０００５】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタン及び粒径
が３〜２０μｍのイットリア安定化ジルコニアを含む混
合物材料、あるいは酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタ
ン及び粒径が３〜２０μｍのアルミナを含む混合物材料
を用いることにより、熱膨張の不一致による剥離を極力
抑えることができると共に、接合力を強くし、更にコス
ト低減を図ることができる導電性接合剤を提供すること
を目的とする。
もので、酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタン及び粒径
が３〜２０μｍのイットリア安定化ジルコニアを含む混
合物材料、あるいは酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタ
ン及び粒径が３〜２０μｍのアルミナを含む混合物材料
を用いることにより、熱膨張の不一致による剥離を極力
抑えることができると共に、接合力を強くし、更にコス
ト低減を図ることができる導電性接合剤を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、固体
電解質燃料電池あるいは水蒸気電解セルの水素電極とイ
ンタコネクタを電気的に接合する際に用いられる導電性
接合剤において、酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタン
及び粒径が３〜２０μｍのイットリア安定化ジルコニア
を含むことを特徴とする導電性接合剤である。
電解質燃料電池あるいは水蒸気電解セルの水素電極とイ
ンタコネクタを電気的に接合する際に用いられる導電性
接合剤において、酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタン
及び粒径が３〜２０μｍのイットリア安定化ジルコニア
を含むことを特徴とする導電性接合剤である。
【０００７】本願第１の発明において、前記酸化ニッケ
ル，酸化鉄及び酸化チタン及びイットリア安定化ジルコ
ニア（ＹＳＺ）の組成配合は，酸化ニッケル７０〜９２
％，酸化鉄３〜１０％及び酸化チタン５〜２０％の基本
組成に対し、ＹＳＺを１０〜３０％を添加する配合とす
ることが好ましい。
ル，酸化鉄及び酸化チタン及びイットリア安定化ジルコ
ニア（ＹＳＺ）の組成配合は，酸化ニッケル７０〜９２
％，酸化鉄３〜１０％及び酸化チタン５〜２０％の基本
組成に対し、ＹＳＺを１０〜３０％を添加する配合とす
ることが好ましい。
【０００８】本願第２の発明は、固体電解質燃料電池あ
るいは水蒸気電解セルの水素電極とインタコネクタを電
気的に接合する際に用いられる導電性接合剤において、
酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタン及び粒径が３〜２
０μｍのアルミナを含むことを特徴とする導電性接合剤
である。
るいは水蒸気電解セルの水素電極とインタコネクタを電
気的に接合する際に用いられる導電性接合剤において、
酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタン及び粒径が３〜２
０μｍのアルミナを含むことを特徴とする導電性接合剤
である。
【０００９】本願第２の発明において、前記酸化ニッケ
ル，酸化鉄及び酸化チタン及びアルミナの組成配合は，
酸化ニッケル７０〜９２％，酸化鉄３〜１０％及び酸化
チタン５〜２０％の基本組成に対し、アルミナを５〜２
０％を添加する配合とすることが好ましい
ル，酸化鉄及び酸化チタン及びアルミナの組成配合は，
酸化ニッケル７０〜９２％，酸化鉄３〜１０％及び酸化
チタン５〜２０％の基本組成に対し、アルミナを５〜２
０％を添加する配合とすることが好ましい
【００１０】［作用］
本発明においては、接合する相手と同質の原料である酸
素ニッケルに、酸化鉄及び酸化チタン及び粒径３〜２０
μｍのＹＳＺ（又はアルミナ）を混合することにより、
接合強度を向上させることができると同時に、熱膨張率
の低下により熱膨張の不一致による剥離を極力防止する
ことができ、良好な導電性接合剤を提供できる。又、従
来使用されていた白金に比べ、大幅なコストの低減が可
能となる。
素ニッケルに、酸化鉄及び酸化チタン及び粒径３〜２０
μｍのＹＳＺ（又はアルミナ）を混合することにより、
接合強度を向上させることができると同時に、熱膨張率
の低下により熱膨張の不一致による剥離を極力防止する
ことができ、良好な導電性接合剤を提供できる。又、従
来使用されていた白金に比べ、大幅なコストの低減が可
能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図を参
照して説明する。 （実施例１）図１を参照する。図中の符番11は、イット
リア安定化ジルコニア12の両面に酸化ニッケルとＹＳＺ
の混合物の燃料側電極13ａ，酸素側電極13ｂを形成した
発電膜である。この発電膜11上には導電性接合剤14を介
して電極接続用波板15が形成されている。なお、ＳＯＦ
Ｃ全体の構成は既述した図３に示すような構成となって
いる。
照して説明する。 （実施例１）図１を参照する。図中の符番11は、イット
リア安定化ジルコニア12の両面に酸化ニッケルとＹＳＺ
の混合物の燃料側電極13ａ，酸素側電極13ｂを形成した
発電膜である。この発電膜11上には導電性接合剤14を介
して電極接続用波板15が形成されている。なお、ＳＯＦ
Ｃ全体の構成は既述した図３に示すような構成となって
いる。
【００１２】前記導電性接合剤14は次のようにして作ら
れる。即ち、燃料電池の燃料電極材料の酸化ニッケルと
酸化鉄，酸化チタンをそれぞれ酸化ニッケル７０〜９２
％、酸化鉄３〜１０％、酸化チタン５〜２０％の基本組
成に対し、粗粒ＹＳＺ１０〜３０％で混合し、有機溶媒
としてブチルカルビトールを加え、ペースト状として導
電性接合剤14を作る。なお、ブチルカルビトールの代り
としては粉体の分散性を向上させる他の溶媒としてテレ
ピン油，ブタノール等を使用してもよい。前記導電性接
合剤14は、接着剤として前記燃料側電極13ａと電極接続
用波板15を接着した後、導電性接合剤14による接合を行
う。
れる。即ち、燃料電池の燃料電極材料の酸化ニッケルと
酸化鉄，酸化チタンをそれぞれ酸化ニッケル７０〜９２
％、酸化鉄３〜１０％、酸化チタン５〜２０％の基本組
成に対し、粗粒ＹＳＺ１０〜３０％で混合し、有機溶媒
としてブチルカルビトールを加え、ペースト状として導
電性接合剤14を作る。なお、ブチルカルビトールの代り
としては粉体の分散性を向上させる他の溶媒としてテレ
ピン油，ブタノール等を使用してもよい。前記導電性接
合剤14は、接着剤として前記燃料側電極13ａと電極接続
用波板15を接着した後、導電性接合剤14による接合を行
う。
【００１３】上記実施例１においては、発電膜11の構成
である燃料側電極13ａと電極接続用波板15を接続する導
電性接合剤14が電気抵抗の低い接着を可能とする。導電
性接合剤14は、酸化ニッケル，酸化鉄，酸化チタン，粗
粒ＹＳＺの混合物をブチルカルビトール等のビヒクル
（有機溶媒）を用いてペースト状としたものを、スクリ
ーンにあいた穴から印刷するスクリーンプリントの方法
によりインタコネクタ平板上に１００〜２００μｍの厚
さに均一に塗布し、接続用波板を乗せた後、空気中で熱
処理を行う。
である燃料側電極13ａと電極接続用波板15を接続する導
電性接合剤14が電気抵抗の低い接着を可能とする。導電
性接合剤14は、酸化ニッケル，酸化鉄，酸化チタン，粗
粒ＹＳＺの混合物をブチルカルビトール等のビヒクル
（有機溶媒）を用いてペースト状としたものを、スクリ
ーンにあいた穴から印刷するスクリーンプリントの方法
によりインタコネクタ平板上に１００〜２００μｍの厚
さに均一に塗布し、接続用波板を乗せた後、空気中で熱
処理を行う。
【００１４】上記実施例１によれば、接合する相手と同
質の原料である酸素ニッケルに、酸化鉄及び酸化チタン
及び粗粒のＹＳＺを混合することにより、接合強度を向
上させることができると同時に、熱膨張率の低下により
熱膨脹の不一致による剥離を極力防止することができ、
良好な導電性接合剤を提供できる。また、従来使用され
ていた白金に比べ、大幅なコストの低減が可能となる。
質の原料である酸素ニッケルに、酸化鉄及び酸化チタン
及び粗粒のＹＳＺを混合することにより、接合強度を向
上させることができると同時に、熱膨張率の低下により
熱膨脹の不一致による剥離を極力防止することができ、
良好な導電性接合剤を提供できる。また、従来使用され
ていた白金に比べ、大幅なコストの低減が可能となる。
【００１５】（実施例２）２０ｍｍ角のインタコネクタ
材料と電気接続用の波板のテストピース部品をＴｉＯ2
−Ｆｅ2 Ｏ3 −ＮｉＯ系接続材料を用いて接続し、接着
性，導電性について検討した。良好な接着性及び導電性
を示す範囲は、図４に示す通りである。
材料と電気接続用の波板のテストピース部品をＴｉＯ2
−Ｆｅ2 Ｏ3 −ＮｉＯ系接続材料を用いて接続し、接着
性，導電性について検討した。良好な接着性及び導電性
を示す範囲は、図４に示す通りである。
【００１６】図４において、各頂点は成分１００％のポ
イントを示す。ＴｉＯ2 は接着性を向上し、ＮｉＯは導
電性を示し、Ｆｅ2 Ｏ3 は接着性を補助的に向上すると
同時に導電性も保有する。以上より、導電性の接合材料
として好ましい範囲は、図４の斜線部分Ｘに示す狭い範
囲である。
イントを示す。ＴｉＯ2 は接着性を向上し、ＮｉＯは導
電性を示し、Ｆｅ2 Ｏ3 は接着性を補助的に向上すると
同時に導電性も保有する。以上より、導電性の接合材料
として好ましい範囲は、図４の斜線部分Ｘに示す狭い範
囲である。
【００１７】（実施例３）ＮｉＯ：８０％，Ｆｅ2 Ｏ
3 ：１０％，ＴｉＯ2 ：１０％の基本組成に対し、粗粒
（３〜２０μｍ）のＹＳＺを添加して焼結体を試作し、
特性を測定した。図５はその結果を示し、曲線（イ）は
導電率（Ｓ／ｃｍ）を、曲線（ロ）は熱膨脹係数（×１
０-6℃）を示す。
3 ：１０％，ＴｉＯ2 ：１０％の基本組成に対し、粗粒
（３〜２０μｍ）のＹＳＺを添加して焼結体を試作し、
特性を測定した。図５はその結果を示し、曲線（イ）は
導電率（Ｓ／ｃｍ）を、曲線（ロ）は熱膨脹係数（×１
０-6℃）を示す。
【００１８】図５より、導電率はＹＳＺの添加量の増加
に従って低下するが、３０％を越えると急に低下するこ
とが明らかである。一方、熱膨張係数はＹＳＺの添加量
に従って連続的に低下することが明らかである。従っ
て、ＹＳＺの添加効果を得る観点から、ＹＳＺの添加量
は１０〜３０％が好ましい。
に従って低下するが、３０％を越えると急に低下するこ
とが明らかである。一方、熱膨張係数はＹＳＺの添加量
に従って連続的に低下することが明らかである。従っ
て、ＹＳＺの添加効果を得る観点から、ＹＳＺの添加量
は１０〜３０％が好ましい。
【００１９】（実施例４）ＮｉＯ：８０％，Ｆｅ2 Ｏ
3 ：１０％，ＴｉＯ2 ：１０％の基本組成に対し、各粒
度のＹＳＺを２０％添加して、ビヒクルを用いて混練す
ることによりペーストを試作し、インタコネクタ板上に
約２００μｍの厚さに塗布した。次に、１２００℃で１
０時間熱処理した後、１０００℃の水素中で５時間還元
処理を行い、その時の厚みの変化を測定した。
3 ：１０％，ＴｉＯ2 ：１０％の基本組成に対し、各粒
度のＹＳＺを２０％添加して、ビヒクルを用いて混練す
ることによりペーストを試作し、インタコネクタ板上に
約２００μｍの厚さに塗布した。次に、１２００℃で１
０時間熱処理した後、１０００℃の水素中で５時間還元
処理を行い、その時の厚みの変化を測定した。
【００２０】図６はその結果を示す。図６において、横
軸は使用した粉体（ＹＳＺ）の平均粒径、縦軸は接合剤
厚さの変化，つまり（還元時の厚さ／焼成時の厚さ）×
１００を示す。図６より、平均粒径が３μｍより小さい
場合及び２０μｍより大きい場合、還元時の収縮が１０
％より大きくなり、接合剤として好ましくない。従っ
て、添加するＹＳＺの粒径は３〜２０μｍが適正である
ことが明らかである。
軸は使用した粉体（ＹＳＺ）の平均粒径、縦軸は接合剤
厚さの変化，つまり（還元時の厚さ／焼成時の厚さ）×
１００を示す。図６より、平均粒径が３μｍより小さい
場合及び２０μｍより大きい場合、還元時の収縮が１０
％より大きくなり、接合剤として好ましくない。従っ
て、添加するＹＳＺの粒径は３〜２０μｍが適正である
ことが明らかである。
【００２１】（実施例５）図２を参照する。図中の符番
21は、イットリア安定化ジルコニア22の両面に酸化ニッ
ケルとＹＳＺの混合物の燃料側電極23ａ，酸素側電極23
ｂを形成した発電膜である。この発電膜21上には導電性
接合剤24を介して電極接続用波板25が形成されている。
なお、ＳＯＦＣ全体の構成は既述した図３に示すような
構成となっている。
21は、イットリア安定化ジルコニア22の両面に酸化ニッ
ケルとＹＳＺの混合物の燃料側電極23ａ，酸素側電極23
ｂを形成した発電膜である。この発電膜21上には導電性
接合剤24を介して電極接続用波板25が形成されている。
なお、ＳＯＦＣ全体の構成は既述した図３に示すような
構成となっている。
【００２２】前記導電性接合剤24は次のようにして作ら
れる。即ち、燃料電池の燃料電極材料の酸化ニッケルと
酸化鉄，酸化チタンをそれぞれ酸化ニッケル７０〜９２
％、酸化鉄３〜１０％、酸化チタン５〜２０％の基本組
成に対し、粗粒アルミナ５〜２０％で混合し、有機溶媒
としてブチルカルビトールを加え、ペースト状として導
電性接合剤24を作る。なお、ブチルカルビトールの代り
としては粉体の分散性を向上させる他の溶媒としてテレ
ピン油，ブタノール等を使用してもよい。前記導電性接
合剤24は、接着剤として前記燃料側電極23ａと電極接続
用波板25を接着した後、導電性接合剤24による接合を行
う。
れる。即ち、燃料電池の燃料電極材料の酸化ニッケルと
酸化鉄，酸化チタンをそれぞれ酸化ニッケル７０〜９２
％、酸化鉄３〜１０％、酸化チタン５〜２０％の基本組
成に対し、粗粒アルミナ５〜２０％で混合し、有機溶媒
としてブチルカルビトールを加え、ペースト状として導
電性接合剤24を作る。なお、ブチルカルビトールの代り
としては粉体の分散性を向上させる他の溶媒としてテレ
ピン油，ブタノール等を使用してもよい。前記導電性接
合剤24は、接着剤として前記燃料側電極23ａと電極接続
用波板25を接着した後、導電性接合剤24による接合を行
う。
【００２３】上記実施例５おいては、発電膜21の構成で
ある燃料側電極23ａと電極接続用波板25を接続する導電
性接合剤24が電気抵抗の低い接着を可能とする。導電性
接合剤24は、酸化ニッケル，酸化鉄，酸化チタン，粗粒
アルミナの混合物をブチルカルビトール等のビヒクル
（有機溶媒）を用いてペースト状としたものを、スクリ
ーンにあいた穴から印刷するスクリーンプリントの方法
によりインタコネクタ平板上に１００〜２００μｍの厚
さに均一に塗布し、接続用波板を乗せた後、空気中で熱
処理を行う。
ある燃料側電極23ａと電極接続用波板25を接続する導電
性接合剤24が電気抵抗の低い接着を可能とする。導電性
接合剤24は、酸化ニッケル，酸化鉄，酸化チタン，粗粒
アルミナの混合物をブチルカルビトール等のビヒクル
（有機溶媒）を用いてペースト状としたものを、スクリ
ーンにあいた穴から印刷するスクリーンプリントの方法
によりインタコネクタ平板上に１００〜２００μｍの厚
さに均一に塗布し、接続用波板を乗せた後、空気中で熱
処理を行う。
【００２４】上記実施例５によれば、接合する相手と同
質の原料である酸素ニッケルに、酸化鉄及び酸化チタン
及び粗粒アルミナを混合することにより、接合強度を向
上させることができると同時に、熱膨張率の低下により
熱膨脹の不一致による剥離を極力防止することができ、
良好な導電性接合剤を提供できる。また、従来使用され
ていた白金に比べ、大幅なコストの低減が可能となる。
質の原料である酸素ニッケルに、酸化鉄及び酸化チタン
及び粗粒アルミナを混合することにより、接合強度を向
上させることができると同時に、熱膨張率の低下により
熱膨脹の不一致による剥離を極力防止することができ、
良好な導電性接合剤を提供できる。また、従来使用され
ていた白金に比べ、大幅なコストの低減が可能となる。
【００２５】（実施例６）ＮｉＯ：８０％，Ｆｅ2 Ｏ
3 ：１０％，ＴｉＯ2 ：１０％の基本組成に対し、粗粒
（３〜２０μｍ）のアルミナを添加して焼結体を試作
し、特性を測定した。図７はその結果を示し、曲線
（イ）は導電率（Ｓ／ｃｍ）を、曲線（ロ）は熱膨脹係
数（×１０-6℃）を示す。
3 ：１０％，ＴｉＯ2 ：１０％の基本組成に対し、粗粒
（３〜２０μｍ）のアルミナを添加して焼結体を試作
し、特性を測定した。図７はその結果を示し、曲線
（イ）は導電率（Ｓ／ｃｍ）を、曲線（ロ）は熱膨脹係
数（×１０-6℃）を示す。
【００２６】図７より、導電率はアルミナの添加量の増
加に従って低下するが、２０％を越えると急に低下する
ことが明らかである。一方、熱膨張係数はアルミナの添
加量に従って連続的に低下することが明らかである。従
って、アルミナの添加効果を得る観点から、アルミナの
添加量は５〜２０％が好ましい。
加に従って低下するが、２０％を越えると急に低下する
ことが明らかである。一方、熱膨張係数はアルミナの添
加量に従って連続的に低下することが明らかである。従
って、アルミナの添加効果を得る観点から、アルミナの
添加量は５〜２０％が好ましい。
【００２７】（実施例７）ＮｉＯ：８０％，Ｆｅ2 Ｏ
3 ：１０％，ＴｉＯ2 ：１０％の基本組成に対し、各粒
度のアルミナを２０％添加して、ビヒクルを用いて混練
することによりペーストを試作し、インタコネクタ板上
に約２００μｍの厚さに塗布した。次に、１２００℃で
１０時間熱処理した後、１０００℃の水素中で５時間還
元処理を行ない、その時の厚みの変化を測定した。
3 ：１０％，ＴｉＯ2 ：１０％の基本組成に対し、各粒
度のアルミナを２０％添加して、ビヒクルを用いて混練
することによりペーストを試作し、インタコネクタ板上
に約２００μｍの厚さに塗布した。次に、１２００℃で
１０時間熱処理した後、１０００℃の水素中で５時間還
元処理を行ない、その時の厚みの変化を測定した。
【００２８】図８はその結果を示す。図８において、横
軸は使用した粉体（アルミナ）の平均粒径、縦軸は接合
剤厚さの変化，つまり（還元時の厚さ／焼成時の厚さ）
×１００を示す。図８より、平均粒径が３μｍより小さ
い場合及び２０μｍより大きい場合、還元時の収縮が１
０％より大きくなり、接合剤として好ましくないことが
明らかである。従って、添加するアルミナの粒径は３〜
２０μｍが適正であることが明らかである。
軸は使用した粉体（アルミナ）の平均粒径、縦軸は接合
剤厚さの変化，つまり（還元時の厚さ／焼成時の厚さ）
×１００を示す。図８より、平均粒径が３μｍより小さ
い場合及び２０μｍより大きい場合、還元時の収縮が１
０％より大きくなり、接合剤として好ましくないことが
明らかである。従って、添加するアルミナの粒径は３〜
２０μｍが適正であることが明らかである。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタン及び粒径が３〜２
０μｍのイットリア安定化ジルコニアを含む混合物材
料、あるいは酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタン及び
粒径が３〜２０μｍのアルミナを含む混合物材料を用い
ることにより、熱膨張の不一致による剥離を極力抑える
ことができると共に、接合力を強くし、更にコスト低減
を図ることができる導電性接合剤を提供できる。
酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタン及び粒径が３〜２
０μｍのイットリア安定化ジルコニアを含む混合物材
料、あるいは酸化ニッケル，酸化鉄及び酸化チタン及び
粒径が３〜２０μｍのアルミナを含む混合物材料を用い
ることにより、熱膨張の不一致による剥離を極力抑える
ことができると共に、接合力を強くし、更にコスト低減
を図ることができる導電性接合剤を提供できる。
【図１】この発明の実施例１に係る導電性接合剤を用い
た固体電解質燃料電池の要部の説明図。
た固体電解質燃料電池の要部の説明図。
【図２】この発明の実施例５に係る導電性接合剤を用い
た固体電解質燃料電池の要部の説明図。
た固体電解質燃料電池の要部の説明図。
【図３】固体電解質燃料電池を展開した概略斜視図。
【図４】この発明に係る導電性接合剤の適正範囲を示す
ＮｉＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2三相成分図。
ＮｉＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2三相成分図。
【図５】この発明の実施例４に係る導電性接合剤のＹＳ
Ｚ添加の場合の特性を示す図。
Ｚ添加の場合の特性を示す図。
【図６】この発明の実施例５に係る導電性接合剤の焼成
時と還元時の厚みの変化を示す特性図。
時と還元時の厚みの変化を示す特性図。
【図７】この発明の実施例６に係る導電性接合剤のアル
ミナ添加の特性を示す図。
ミナ添加の特性を示す図。
【図８】この発明の実施例７に係る導電性接合剤の焼成
時と還元時の厚みの変化を示す特性図。
時と還元時の厚みの変化を示す特性図。
11，21…発電膜、
12，22…イットリア安定化ジルコニア、
13ａ，23ａ…燃料側電極、
13ｂ，23ｂ…酸素側電極、
14，24…導電性接合剤、
15，25…電極接続用波板。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 武信 弘一
兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番
１号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 8/02,8/12
C25B 9/04
Claims (4)
- 【請求項１】 固体電解質燃料電池あるいは水蒸気電解
セルの水素電極とインタコネクタを電気的に接合する際
に用いられる導電性接合剤において、酸化ニッケル，酸
化鉄及び酸化チタン及び粒径が３〜２０μｍのイットリ
ア安定化ジルコニアを含むことを特徴とする導電性接合
剤。 - 【請求項２】 前記酸化ニッケル７０〜９２％，前記酸
化鉄３〜１０％及び前記酸化チタン５〜２０％の基本組
成に対し、前記イットリア安定化ジルコニア１０〜３０
％を添加する組成配合であることを特徴とする請求項１
記載の導電性接合剤。 - 【請求項３】 固体電解質燃料電池あるいは水蒸気電解
セルの水素電極とインタコネクタを電気的に接合する際
に用いられる導電性接合剤において、酸化ニッケル，酸
化鉄及び酸化チタン及び粒径が３〜２０μｍのアルミナ
を含むことを特徴とする導電性接合剤。 - 【請求項４】 前記酸化ニッケル７０〜９２％，前記酸
化鉄３〜１０％及び前記酸化チタン５〜２０％の基本組
成に対し、前記アルミナ５〜２０％を添加する組成配合
であることを特徴とする請求項３記載の導電性接合剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30168296A JP3377703B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 導電性接合剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30168296A JP3377703B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 導電性接合剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144329A JPH10144329A (ja) | 1998-05-29 |
| JP3377703B2 true JP3377703B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=17899874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30168296A Expired - Lifetime JP3377703B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 導電性接合剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3377703B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110137551B (zh) * | 2019-05-17 | 2022-04-12 | 福州大学 | 一种三极共烧的sofc及其制备方法 |
-
1996
- 1996-11-13 JP JP30168296A patent/JP3377703B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10144329A (ja) | 1998-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3444530B2 (ja) | 燃料電池 | |
| Ding et al. | Electrochemical characteristics of samaria-doped ceria infiltrated strontium-doped LaMnO3 cathodes with varied thickness for yttria-stabilized zirconia electrolytes | |
| KR101576314B1 (ko) | 높은 전력과 높은 기계적 강도를 갖는 저렴한 전해질 지지형 고온 연료 전지용 전해질 | |
| JP3599894B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池の燃料電極 | |
| JP3891790B2 (ja) | 導電性接合材 | |
| CA2693894C (en) | Cell materials variation in sofc stacks to address thermal gradients in all planes | |
| JPH11219710A (ja) | 固体電解質型燃料電池の電極およびその製造方法 | |
| JP3377703B2 (ja) | 導電性接合剤 | |
| JP3389040B2 (ja) | 固体電解質燃料電池用電極材料 | |
| JPH08162120A (ja) | 固体電解質型電気化学セル | |
| JP3229160B2 (ja) | 導電性接合剤 | |
| JP5330849B2 (ja) | 導電性接合材及びこれを備える固体電解質型燃料電池 | |
| JP2008034179A (ja) | 接合材、接合部材、接合方法および固体電解質燃料電池 | |
| JP2001035505A (ja) | 燃料電池スタック並びにその接合方法および接合材 | |
| EP1480285B1 (en) | Membrane electrode assembly for polymer electrolyte fuel cell | |
| JP2774227B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池スタックの接合方法 | |
| JP3403055B2 (ja) | 酸素側電極 | |
| JP3416422B2 (ja) | 導電性接合剤 | |
| JPH06223835A (ja) | ガス拡散電極 | |
| JP3533694B2 (ja) | 多孔質性導電材料粉末とその製造方法、および燃料電池の製造方法 | |
| JP2002190213A (ja) | 導電性接合剤 | |
| JP2008200724A (ja) | 接合材、接合部材、接合方法および固体電解質燃料電池 | |
| JP2004335483A (ja) | 導電性接合材 | |
| JPH07235312A (ja) | 導電性接合剤 | |
| CA2653479A1 (en) | Fuel cell having a catalyst layer with a catalyst carrier and a catalyst layer with no catalyst carrier |
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: 20021105 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071206 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081206 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091206 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091206 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101206 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101206 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111206 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111206 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121206 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131206 Year of fee payment: 11 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |