JP5955712B2 - Method for producing solid oxide fuel cell - Google Patents

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Description

本発明は、複数の層を含む積層体を用いて形成された単セルを備える固体酸化物形燃料電池の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a solid oxide fuel cell including a single cell formed using a laminate including a plurality of layers.

従来から、平板型の固体酸化物形燃料電池(SOFC:Solid Oxide Fuel Cell)が知られている。平板型のSOFCの構成単位である単セルは、固体電解質層と、燃料ガスと接する燃料極層と、酸化剤ガスと接する空気極層とを備えている。平板型のSOFCにおいては、単セルを構成する各層が平板状であり、それぞれの平板の表面が密着した状態で積層されている。一般に、SOFCの発電性能を向上させるためには、単セルの電極部分の各層同士の互いの接触面積をできるだけ広くすることが望ましい。そのため、単セルの特定の積層界面に対する形状付与の工夫によって接触面積を広くする多様な手法が提案されている(例えば、特許文献1〜6参照)。例えば、単セルの所定の層の面に微細な凹凸形状を付加するなどして粗面化すれば、実効的な接触面積を拡大できるので、発電面積の向上が期待できる。また、粗面化された積層界面の部分の密着信頼性が向上することで、各層の剥離等を防止してSOFCの耐久信頼性を高めることも可能である。   Conventionally, a flat-type solid oxide fuel cell (SOFC) is known. A single cell, which is a structural unit of a flat plate-type SOFC, includes a solid electrolyte layer, a fuel electrode layer in contact with the fuel gas, and an air electrode layer in contact with the oxidant gas. In a flat plate type SOFC, each layer constituting a single cell has a flat plate shape and is laminated with the surfaces of the flat plates in close contact with each other. In general, in order to improve the power generation performance of the SOFC, it is desirable to make the contact area between the layers of the electrode portion of the single cell as large as possible. For this reason, various methods have been proposed for widening the contact area by contriving a shape to a specific stack interface of a single cell (see, for example, Patent Documents 1 to 6). For example, if the surface is roughened by adding a fine uneven shape to the surface of a predetermined layer of a single cell, the effective contact area can be expanded, so that an improvement in the power generation area can be expected. In addition, since the adhesion reliability of the roughened laminated interface portion is improved, it is possible to prevent the separation of each layer and improve the durability reliability of the SOFC.

特開2006−351403号公報JP 2006-351403 A 特開平9−245811号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-245811 特開平9−277226号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-277226 特開平7−135000号公報JP 7-135000 A 特開2007−323899号公報JP 2007-323899 A 特開2012−9232号公報JP 2012-9232 A

しかしながら、一般的なSOFCの単セルは、例えば、平板状のセラミックシートを積層した構造を有しているため、複数のセラミックシート同士を順次積層して積層体を形成する際、各セラミックシートの平滑な表面同士を接着等により接合する必要がある。よって、上記のように積層界面への形状付与を行うためには、いったん積層体を形成した後、別段の加工を施して積層体に対して微細な凹凸を形成する手順を要するので、製造工程の複雑化や高価な製造設備の導入が避けられない。また、特許文献6に示されるように、接着等を行うことなく複数の層からなる積層体を形成する手法を適用したとしても、所定の層の表面上にスラリーを塗布する工程は平滑な表面に対してなされるので、この場合も上述の形状付与には別段の加工が必要になる。以上のように、SOFCの発電性能の向上と耐久信頼性の向上のため、積層体の所定の積層界面に対して適切な形状付与を行う場合、製造工程の複雑化等を招くことのない有効な手法は知られていない。   However, since a general SOFC single cell has a structure in which, for example, flat ceramic sheets are laminated, a plurality of ceramic sheets are sequentially laminated to form a laminated body. It is necessary to join smooth surfaces together by adhesion or the like. Therefore, in order to give a shape to the lamination interface as described above, a process for forming fine irregularities on the laminated body after forming the laminated body and then performing a separate process is required. Complicated and expensive production facilities are inevitable. Further, as shown in Patent Document 6, even when a method of forming a laminate composed of a plurality of layers without performing adhesion or the like is applied, the step of applying the slurry on the surface of the predetermined layer is a smooth surface. Therefore, in this case as well, a separate process is required for the above-mentioned shape provision. As described above, in order to improve the power generation performance and durability reliability of SOFC, when an appropriate shape is applied to the predetermined laminate interface of the laminate, it is effective without complicating the manufacturing process. No known method is known.

本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、簡単な手法により積層体の所定の積層界面に形状付与を行って、発電性能の向上と耐久信頼性の向上が可能な固体酸化物形燃料電池の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve these problems, and by applying a shape to a predetermined laminate interface of a laminate by a simple method, the solid oxidation that can improve power generation performance and durability reliability can be achieved. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a physical fuel cell.

上記課題を解決するために、本発明の固体酸化物形燃料電池の製造方法は、少なくとも第1の層及び第2の層を含む積層体を用いて単セルを形成する固体酸化物形燃料電池の製造方法において、ブチラール樹脂を少なくとも含有するスラリーを調整して前記第1の層を形成する第1の工程と、前記ブチラール樹脂を溶解可能な溶剤を少なくとも含有するスラリーを調整し、前記第1の層の第1の表面上に前記第2の層を積層する第2の工程と、を含み、前記第1の工程及び前記第2の工程は、それぞれの前記スラリーを乾燥させる乾燥工程を有し、前記第2の工程では、前記第1の層に対し、前記第2の層との界面である前記第1の表面と対向する第2の表面に、ディンプル状の複数の凹部を有する粗化面が形成されることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a method for producing a solid oxide fuel cell according to the present invention is a solid oxide fuel cell in which a single cell is formed using a laminate including at least a first layer and a second layer. In the production method, a first step of preparing a slurry containing at least a butyral resin to form the first layer, a slurry containing at least a solvent capable of dissolving the butyral resin, and adjusting the first A second step of laminating the second layer on the first surface of the layer, wherein the first step and the second step include a drying step of drying each of the slurries. In the second step, the first layer is a rough surface having a plurality of dimple-shaped recesses on the second surface facing the first surface, which is an interface with the second layer. Characterized by the formation of chemical surfaces

本発明の固体酸化物形燃料電池の製造方法によれば、単セルの形成に用いる積層体を形成する際、第1の工程において第1の層を形成した後、第2の工程において第1の層の第1の表面上に第2の層を積層したとき、第2の層に含まれる溶剤成分が下方の第1の層に染み込むことで、第1の層に含まれるブチラール樹脂が選択的に浸食される。このとき、第1の層のうち第2の表面に残存する溶剤成分を乾燥等によって除去すると、第2の表面の溶解部分がディンプル上の複数の凹部として露出することにより粗化面が形成される。よって、第1の層と第2の層を含む積層体は、その一方の表面に他の層を積層した状態で複数の凹部を有する粗化面を形成できるので、この積層体を用いて単セルを形成したとき、接触面積の拡大による発電面積の向上と密着信頼性の向上が可能となる。   According to the method for producing a solid oxide fuel cell of the present invention, when forming a laminated body used for forming a single cell, after forming the first layer in the first step, the first step in the second step is performed. When the second layer is laminated on the first surface of the first layer, the solvent component contained in the second layer soaks into the first layer below, so that the butyral resin contained in the first layer is selected. Eroded. At this time, when the solvent component remaining on the second surface of the first layer is removed by drying or the like, the dissolved portion of the second surface is exposed as a plurality of concave portions on the dimple, thereby forming a roughened surface. The Therefore, a laminated body including the first layer and the second layer can form a roughened surface having a plurality of recesses in a state where the other layer is laminated on one surface thereof. When the cell is formed, it is possible to improve the power generation area and contact reliability by expanding the contact area.

本発明において、第1の工程でキャリアフィルムを用意し、その上に第1の層の第2の表面が接した状態で配置し、第2の工程で第2の表面に粗化面を形成した後にキャリアフィルムを除去するようにしてもよい。これにより、第2の層から第1の層に染み込んだ溶剤成分がキャリアフィルムの位置に溜まりやすくなり、複数の凹部の形成が容易になる。   In the present invention, a carrier film is prepared in the first step, and is placed in contact with the second surface of the first layer, and a roughened surface is formed on the second surface in the second step. After that, the carrier film may be removed. As a result, the solvent component soaked from the second layer into the first layer is likely to accumulate at the position of the carrier film, and the formation of a plurality of recesses is facilitated.

本発明において、第1の工程と第2の工程でグリーンシートを成形する際、それぞれ乾燥工程を設けてもよい。この場合、それぞれの乾燥工程に要する時間は、第2の工程が第1の工程と同一又は長くなるようにすることが望ましく、これにより溶剤成分が溜まった部分を十分に乾燥させて複数の凹部を確実に形成することができる。   In the present invention, when the green sheet is formed in the first step and the second step, a drying step may be provided. In this case, it is desirable that the time required for each drying step is such that the second step is the same as or longer than the first step, whereby the portion where the solvent component is accumulated is sufficiently dried to form a plurality of recesses. Can be reliably formed.

本発明において、第1の層と第2の層のそれぞれの材料と機能には多様な選択がある。例えば、第1の層及び第2の層を互いに同一の材料で形成してもよい。この場合、第1の層及び第2の層により固体電解質層を構成することができる。また例えば、第1の層及び第2の層を互いに異なる材料で形成してもよく、あるいは、第2の層を第1の層と同一の材料に導電性材料を加えて形成してもよい。この場合、第1の層により固体電解質層を構成し、第2の層により電極触媒層を構成することができる。   In the present invention, there are various choices in the materials and functions of the first layer and the second layer. For example, the first layer and the second layer may be formed of the same material. In this case, the solid electrolyte layer can be constituted by the first layer and the second layer. In addition, for example, the first layer and the second layer may be formed of different materials, or the second layer may be formed by adding a conductive material to the same material as the first layer. . In this case, a solid electrolyte layer can be constituted by the first layer, and an electrode catalyst layer can be constituted by the second layer.

本発明において、第1の層のブチラール樹脂の量は、第1の層の材料に対して重量比で5%から8%の範囲内であることが望ましい。ブチラール樹脂の重量比が5%に満たない場合、積層体の成形時に皺やひび割れ等の不具合が生じやすく、ブチラール樹脂の重量比が8%を超える場合、第2の層の溶剤成分による第1の層のブチラール樹脂の部分の浸食が抑制されて複数の凹部の形成が困難になるからである。また、本発明において、第2の層の溶剤の量は、第2の層の無機原料粉末に対して重量比で30%から50%の範囲内であることが望ましい。   In the present invention, the amount of the butyral resin in the first layer is preferably in the range of 5% to 8% by weight with respect to the material of the first layer. When the weight ratio of the butyral resin is less than 5%, defects such as wrinkles and cracks are likely to occur during molding of the laminate. When the weight ratio of the butyral resin exceeds 8%, the first due to the solvent component of the second layer This is because the erosion of the butyral resin portion of this layer is suppressed, making it difficult to form a plurality of recesses. In the present invention, the amount of the solvent in the second layer is preferably in the range of 30% to 50% by weight with respect to the inorganic raw material powder in the second layer.

本発明によれば、固体酸化物形燃料電池の単セルを作製する際、簡単な手法で所定の層の表面にディンプル状の複数の凹部を有する粗化面を形成することができるので、製造工程の複雑化や高価な製造設備の導入を要することなく、固体酸化物形燃料電池の発電性能の向上及び耐久信頼性の向上を実現することが可能となる。   According to the present invention, when producing a single cell of a solid oxide fuel cell, a roughened surface having a plurality of dimple-shaped recesses can be formed on the surface of a predetermined layer by a simple method. It is possible to improve the power generation performance and durability reliability of the solid oxide fuel cell without requiring complicated processes and introduction of expensive production equipment.

本実施形態の固体酸化物形燃料電池の単セルの模式的な断面構造図である。It is a typical cross-section figure of the single cell of the solid oxide fuel cell of this embodiment. 図1の単セルの積層界面の断面構造を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the cross-section of the lamination | stacking interface of the single cell of FIG. 単セルの製造方法の第1の実施例を説明する第1の断面構造図である。It is a 1st sectional view showing the 1st example of the manufacturing method of a single cell. 単セルの製造方法の第1の実施例を説明する第2の断面構造図である。It is a 2nd sectional view explaining the 1st example of the manufacturing method of a single cell. 単セルの製造方法の第1の実施例を説明する第3の断面構造図である。It is a 3rd sectional view explaining the 1st example of the manufacturing method of a single cell. 単セルの製造方法の第2の実施例を説明する第1の断面構造図である。It is a 1st sectional view explaining a 2nd example of a manufacturing method of a single cell. 単セルの製造方法の第2の実施例を説明する第2の断面構造図である。It is a 2nd sectional view explaining the 2nd example of the manufacturing method of a single cell. 単セルの製造方法の第2の実施例を説明する第3の断面構造図である。It is a 3rd sectional view explaining a 2nd example of a manufacturing method of a single cell. 本実施形態の単セルの製造方法を適用する際、第1シート層としての固体電解質層の一方の表面に形成された粗化面の実際の写真画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the actual photographic image of the roughening surface formed in one surface of the solid electrolyte layer as a 1st sheet layer when applying the manufacturing method of the single cell of this embodiment.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、以下に述べる実施形態は本発明を適用した具体例であって、本発明が以下の実施形態の内容により限定されることはない。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below are specific examples to which the present invention is applied, and the present invention is not limited by the contents of the following embodiments.

まず、本実施形態の固体酸化物形燃料電池セルの基本構造について説明する。図1は、本実施形態の固体酸化物形燃料電池の基本的な構成単位である単セル10の模式的な断面構造を示している。図1に示すように、単セル10においては、下層側から順に、燃料極層11と、電極触媒層12と、固体電解質層13と、反応防止層14と、空気極層15とが積層形成されている。   First, the basic structure of the solid oxide fuel cell according to this embodiment will be described. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional structure of a single cell 10 which is a basic structural unit of the solid oxide fuel cell of the present embodiment. As shown in FIG. 1, in the single cell 10, a fuel electrode layer 11, an electrode catalyst layer 12, a solid electrolyte layer 13, a reaction preventing layer 14, and an air electrode layer 15 are stacked in order from the lower layer side. Has been.

燃料極層11は、水素源となる燃料ガスに接触し、単セル10のアノードとして機能する。単セル10として燃料極支持型セルの構造を採用する場合、燃料極層11は単セル10の全体を支持できる程度の機械的強度を持たせる必要がある。この場合、燃料極層11を、例えば500〜2000μm程度の十分な厚みで形成することが望ましい。燃料極層11の材料としては、金属粒子とセラミック粒子からなるサーメットを用いることができる。サーメットの金属粒子としては、特にNiを用いることが好ましいが、Cu、Fe、Co、Ag、Pt、Pd、W、Mo、あるいは、これらの合金を用いてもよい。サーメットのセラミック粒子としては、例えば、ジルコニア、YSZ(イットリア安定化ジルコニア)などのセラミック材料を用いることができる。   The fuel electrode layer 11 is in contact with a fuel gas serving as a hydrogen source and functions as an anode of the single cell 10. When the structure of the fuel electrode support type cell is adopted as the single cell 10, the fuel electrode layer 11 needs to have a mechanical strength that can support the entire single cell 10. In this case, it is desirable to form the fuel electrode layer 11 with a sufficient thickness of, for example, about 500 to 2000 μm. As a material of the fuel electrode layer 11, cermet made of metal particles and ceramic particles can be used. As the metal particles of the cermet, Ni is particularly preferably used, but Cu, Fe, Co, Ag, Pt, Pd, W, Mo, or an alloy thereof may be used. As ceramic particles of cermet, for example, ceramic materials such as zirconia and YSZ (yttria stabilized zirconia) can be used.

電極触媒層12は、燃料極層11の表面に成膜されて電気化学的活性を高める役割があり、燃料極層11よりも高い導電性を有する。電極触媒層12の膜厚は、5〜50μmの範囲内とすることが望ましい。電極触媒層12の材料は、燃料極層11と同様、金属粒子とセラミックス粒子からなるサーメットを採用できる。サーメットの金属粒子としては、特にNiを用いることが好ましいが、Cu、Fe、Co等を用いてもよい。サーメットのセラミック粒子については、燃料極層11と同様の多様なセラミック材料を用いることができる。   The electrode catalyst layer 12 is formed on the surface of the fuel electrode layer 11 and has a role of enhancing electrochemical activity, and has higher conductivity than the fuel electrode layer 11. The film thickness of the electrode catalyst layer 12 is desirably in the range of 5 to 50 μm. As the material of the electrode catalyst layer 12, a cermet made of metal particles and ceramic particles can be adopted as in the fuel electrode layer 11. As the metal particles of the cermet, it is particularly preferable to use Ni, but Cu, Fe, Co or the like may be used. Various ceramic materials similar to the fuel electrode layer 11 can be used for the ceramic particles of the cermet.

固体電解質層13は、燃料極層11に導かれる燃料ガスと空気極層15に導かれる酸化剤ガスのうちの一方に対するイオン導電性を有する各種の固体電解質からなる。固体電解質層13の膜厚は、3〜20μmの範囲内とすることが望ましい。この場合のイオンは、例えば、酸素イオンや水素イオンである。固体電解質層13の材料としては、YSZ、ScSZ、SDC、GDC、ペロブスカイト系酸化物等を用いることができる。なお、これらの材料を単一膜とする場合に加え、2種以上の材料からなる多層膜としてもよい。   The solid electrolyte layer 13 is made of various solid electrolytes having ionic conductivity with respect to one of the fuel gas guided to the fuel electrode layer 11 and the oxidant gas guided to the air electrode layer 15. The thickness of the solid electrolyte layer 13 is preferably in the range of 3 to 20 μm. The ions in this case are, for example, oxygen ions or hydrogen ions. As a material of the solid electrolyte layer 13, YSZ, ScSZ, SDC, GDC, perovskite oxide, or the like can be used. In addition to the case where these materials are made into a single film, a multilayer film made of two or more kinds of materials may be used.

反応防止層14は、固体電解質層13と空気極層15との反応を防止するために、通常は固体電解質層13の焼成後に積層形成される。反応防止層14の厚みは、例えば1〜20μm程度に形成することができる。反応防止層14の材料としては、CeO及び希土類元素を主成分とする材料を用いることができる。   The reaction preventing layer 14 is usually laminated after the solid electrolyte layer 13 is fired in order to prevent the reaction between the solid electrolyte layer 13 and the air electrode layer 15. The thickness of the reaction preventing layer 14 can be formed to about 1 to 20 μm, for example. As the material of the reaction preventing layer 14, a material mainly composed of CeO and a rare earth element can be used.

空気極層15は、酸化剤ガスに接触し、単セル10のカソードとして機能する。空気極層15の材料としては、例えば金属、金属の酸化物、金属の複合酸化物等を用いることができる。このうち、金属としては、Pt、Au、Ag、Pd、Ir、Ru等の金属又は2種以上の金属を含有する合金を挙げることができる。また、金属の酸化物としては、La、Sr、Ce、Co、Mn、Fe等の酸化物を挙げることができる。また、金属の複合酸化物としては、La、Pr、Sm、Sr、Ba、Co、Fe、Mn等のうちの少なくとも1種を含有する各種の複合酸化物を挙げることができる。 The air electrode layer 15 is in contact with the oxidant gas and functions as the cathode of the single cell 10. As a material for the air electrode layer 15, for example, a metal, a metal oxide, a metal composite oxide, or the like can be used. Among these, examples of the metal include metals such as Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, and alloys containing two or more metals. Examples of the metal oxide include oxides such as La, Sr, Ce, Co, Mn 2 , and Fe. Examples of the metal complex oxide include various complex oxides containing at least one of La, Pr, Sm, Sr, Ba, Co, Fe, Mn, and the like.

なお、図1では、単セル10において燃料極層11、電極触媒層12、固体電解質層13、反応防止層14、空気極層15の5層が含まれる構造を示したが、SOFCとしての動作を実現するには、少なくとも、単セル10に燃料極層11、固体電解質層13、空気極層15が含まれる構造であればよい。すなわち、図1の構造のうち、電極触媒層12及び反応防止層14の一方又は両方を省略してもよい。   1 shows a structure in which the single cell 10 includes five layers of the fuel electrode layer 11, the electrode catalyst layer 12, the solid electrolyte layer 13, the reaction prevention layer 14, and the air electrode layer 15, but the operation as the SOFC. In order to realize the above, at least the unit cell 10 may have a structure including the fuel electrode layer 11, the solid electrolyte layer 13, and the air electrode layer 15. That is, in the structure of FIG. 1, one or both of the electrode catalyst layer 12 and the reaction preventing layer 14 may be omitted.

本実施形態の単セル10の構造上の特徴は、図1の断面構造のうち固体電解質層13と反応防止層14との界面にディンプル状の粗化面Srが形成されている点にある。ここで、図2には、図1の単セル10の粗化面Srの部分の模式的な断面構造を拡大して示している。図2に示すように、下層の固体電解質層13と上層の反応防止層14との界面において、固体電解質層13の表面の側に、ディンプル状の複数の凹部20を有する粗化面Srが形成されている。複数の凹部20の内部には、上層の反応防止層14の材料が入り込んだ状態になっている。従って、粗化面Srの部分を平滑面として形成する場合に比べ、複数の凹部20を設けたことにより、固体電解質層13と反応防止層14との間の接触面積を拡大することができる。なお、図2においては、反応防止層14を空気極層15に置き換えてもよい。   A structural feature of the unit cell 10 of the present embodiment is that a dimple-shaped roughened surface Sr is formed at the interface between the solid electrolyte layer 13 and the reaction preventing layer 14 in the cross-sectional structure of FIG. Here, FIG. 2 shows an enlarged schematic cross-sectional structure of the roughened surface Sr portion of the single cell 10 of FIG. As shown in FIG. 2, a roughened surface Sr having a plurality of dimple-shaped recesses 20 is formed on the surface side of the solid electrolyte layer 13 at the interface between the lower solid electrolyte layer 13 and the upper reaction preventing layer 14. Has been. The material of the upper reaction preventing layer 14 is in the plurality of recesses 20. Therefore, compared with the case where the roughened surface Sr is formed as a smooth surface, the contact area between the solid electrolyte layer 13 and the reaction preventing layer 14 can be increased by providing the plurality of recesses 20. In FIG. 2, the reaction preventing layer 14 may be replaced with the air electrode layer 15.

図2において、それぞれの凹部20のサイズと形状は実際にはばらつきがあるものの、概ね所定の径の略円形の平面形状と所定の深さに形成されている。例えば、それぞれの凹部20の直径は、20μm〜200μmの範囲内であることが望ましい。凹部20の直径が20μmに満たないと、SOFCの発電性能を向上させる程度の接触面積が確保できず、凹部20の直径が200μmを超えると、後述の製造工程で固体電解質層13用のシート層に貫通孔が空いて発電性能が劣化するためである。また例えば、それぞれの凹部20の深さは、2μm以下であることが望ましい。凹部20の深さが2μmを超えると、上述のシート層に貫通孔が空いたり、あるいは焼成時に割れる恐れがあるためである。なお、固体電解質層13の表面にディンプル状の複数の凹部20を形成するための具体的な手法については後述する。   In FIG. 2, the size and shape of each recess 20 are actually varied, but are formed in a substantially circular planar shape having a predetermined diameter and a predetermined depth. For example, the diameter of each recess 20 is preferably in the range of 20 μm to 200 μm. If the diameter of the recess 20 is less than 20 μm, a contact area that improves the power generation performance of the SOFC cannot be secured. If the diameter of the recess 20 exceeds 200 μm, the sheet layer for the solid electrolyte layer 13 is manufactured in the manufacturing process described later. This is because the power generation performance deteriorates due to the formation of through holes. Further, for example, the depth of each recess 20 is desirably 2 μm or less. This is because if the depth of the recess 20 exceeds 2 μm, a through hole may be formed in the above-described sheet layer, or cracking may occur during firing. A specific method for forming a plurality of dimple-shaped recesses 20 on the surface of the solid electrolyte layer 13 will be described later.

次に、本実施形態のSOFCの単セル10の製造方法について図面を参照しながら説明する。以下では、構造が異なる2つの単セル10の製造方法に関して2つの実施例を順次説明する。本実施形態では、上述の構造上の特徴に鑑み、図2に示すディンプル状の複数の凹部20を有する粗化面Srを形成するための工程を中心に説明する。   Next, a method for manufacturing the SOFC single cell 10 of this embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, two embodiments will be sequentially described with respect to a method for manufacturing two unit cells 10 having different structures. In the present embodiment, in view of the structural features described above, the description will focus on the process for forming the roughened surface Sr having the plurality of dimple-shaped recesses 20 shown in FIG.

単セル10の製造方法の第1の実施例は、異種材料からなる2つのシート層により図1の固体電解質層13及び電極触媒層12の基本構造を形成する例である。まず、8Y−ZrO2粉末100重量比に対し、ブチラール樹脂を7重量比と、可塑剤であるフタル酸エステルを3.5重量比と、分散剤を2重量比と、トルエンを40.5重量比と、エタノールを25重量比とを加え、ボールミルにて混合してスラリーを調整した。得られたスラリーを脱泡した後にドクターブレード法によりキャスティングし、図3に示すように、キャリアフィルム30上に第1シート層31(本発明の第1の層)を作製した(本発明の第1の工程)。その後、第1シート層31を60℃で乾燥させ(乾燥工程)、第1シート層31は乾燥後に厚さ10μmとなった。   The first embodiment of the method for manufacturing the unit cell 10 is an example in which the basic structure of the solid electrolyte layer 13 and the electrode catalyst layer 12 of FIG. 1 is formed by two sheet layers made of different materials. First, with respect to 100 weight ratio of 8Y-ZrO2 powder, 7 weight ratio of butyral resin, 3.5 weight ratio of phthalate ester as plasticizer, 2 weight ratio of dispersant, and 40.5 weight ratio of toluene And 25 weight ratio of ethanol was added and mixed with a ball mill to prepare a slurry. The obtained slurry was defoamed and then cast by a doctor blade method to produce a first sheet layer 31 (first layer of the present invention) on a carrier film 30 as shown in FIG. Step 1). Then, the 1st sheet layer 31 was dried at 60 ° C (drying process), and the 1st sheet layer 31 became thickness 10 micrometers after drying.

次いで、NiO粉末(60重量比)と8Y−ZrO2粉末(40重量比)の混合粉末(100重量比)に対し、ブチラール樹脂を6.5重量比と、可塑剤であるフタル酸エステルを3.25重量比と、分散剤を2重量比と、トルエンを40.5重量比と、エタノールを25重量比とを加え、ボールミルにて混合してスラリーを調整した。得られたスラリーを脱泡した後に、ドクターブレード法により第1シート層31上にキャスティングし、図4に示すように、第1シート層31の上側の表面S1(本発明の第1の表面)上にて第2シート層32(本発明の第2の層)を成膜した(本発明の第2の工程)。その後、第2シート層32を60℃で乾燥させ(乾燥工程)、乾燥後の第2シート層32は厚さが約22μmとなり、第1シート層31及び第2シート層32の2層を合せて厚さが約32μmとなった。なお、第2工程の乾燥時間は、粗化面Srの形成を促すため、第1工程の乾燥時間と比べて同一又は長く設定することが望ましい。   Next, with respect to a mixed powder (100 weight ratio) of NiO powder (60 weight ratio) and 8Y-ZrO2 powder (40 weight ratio), 6.5 weight ratio of butyral resin and 3. phthalic acid ester as a plasticizer are used. A slurry was prepared by adding 25 weight ratio, 2 weight ratio of the dispersant, 40.5 weight ratio of toluene, and 25 weight ratio of ethanol, and mixing with a ball mill. After defoaming the obtained slurry, it was cast on the first sheet layer 31 by the doctor blade method, and as shown in FIG. 4, the upper surface S1 of the first sheet layer 31 (the first surface of the present invention) A second sheet layer 32 (second layer of the present invention) was formed thereon (second step of the present invention). Thereafter, the second sheet layer 32 is dried at 60 ° C. (drying process), and the dried second sheet layer 32 has a thickness of about 22 μm, and the first sheet layer 31 and the second sheet layer 32 are combined. The thickness was about 32 μm. The drying time in the second step is preferably set to be the same as or longer than the drying time in the first step in order to promote the formation of the roughened surface Sr.

次いで、図5に示すように、第1シート層31の下側の表面S2(本発明の第2の表面)からキャリアフィルム30を除去した。その結果、第1シート層31の表面S2に露出したディンプル状の複数の凹部20(粗化面Sr)が確認された。ここで、図5の第1シート層31は図1の固体電解質層13に対応し、図5の第2シート層32は図1の電極触媒層12に対応している(図5と図1では上下が逆である点に注意)。複数の凹部20は、第2シート層32に含まれる溶剤成分(トルエン及びエタノール)が下方の第1シート層31に染み出し、キャリアフィルム30との境界の表面S2に部分に溜まり、第1シート層31の成分(主にブチラール樹脂)に組成濃淡が生じて選択的に浸食させる作用に基づいて形成されるものである。かかる作用を前提とすると、上述の溶剤成分はトルエン、エタノールには限定されないが、少なくともブチラール樹脂に対する溶解性を有する溶剤を用いる必要がある。   Next, as shown in FIG. 5, the carrier film 30 was removed from the lower surface S <b> 2 (the second surface of the present invention) of the first sheet layer 31. As a result, a plurality of dimple-shaped concave portions 20 (roughened surfaces Sr) exposed on the surface S2 of the first sheet layer 31 were confirmed. Here, the first sheet layer 31 in FIG. 5 corresponds to the solid electrolyte layer 13 in FIG. 1, and the second sheet layer 32 in FIG. 5 corresponds to the electrode catalyst layer 12 in FIG. 1 (FIGS. 5 and 1). Note that the top and bottom are reversed. In the plurality of recesses 20, the solvent component (toluene and ethanol) contained in the second sheet layer 32 oozes out to the first sheet layer 31 below, and accumulates in a part on the surface S <b> 2 at the boundary with the carrier film 30. The layer 31 is formed on the basis of the action of causing the composition concentration (mainly butyral resin) to be eroded selectively. Assuming this action, the above-mentioned solvent component is not limited to toluene and ethanol, but it is necessary to use a solvent having at least solubility in butyral resin.

その後、図5の第2シート層32の表面S3に燃料極層11となるシート層を積層し、所定のサイズで切断することにより、燃料極層11、電極触媒層12(第2シート層32)、固体電解質層13(第1シート層31)の順に積層された積層体を得た。そして、得られた積層体を脱脂後、所定の温度で焼成することにより焼結体を得た。次いで、得られた焼結体の上述の粗化面Sr(第1シート層31の表面S2)上にGDC層を積層して反応防止層14を形成し、さらに、その上にLSCF層を積層して空気極層15を形成した。その結果、図1の構造の単セル10が得られた。なお、反応防止層14を設けることなく、上述の焼結体の粗化面Sr上に直接空気極層15を形成してもよい点は既に述べた通りである。   Thereafter, a sheet layer to be the fuel electrode layer 11 is laminated on the surface S3 of the second sheet layer 32 in FIG. ) And a laminated body laminated in the order of the solid electrolyte layer 13 (first sheet layer 31). And after degreasing | defatting the obtained laminated body, the sintered compact was obtained by baking at predetermined temperature. Next, a GDC layer is laminated on the roughened surface Sr (surface S2 of the first sheet layer 31) of the obtained sintered body to form the reaction preventing layer 14, and further an LSCF layer is laminated thereon. Thus, the air electrode layer 15 was formed. As a result, a single cell 10 having the structure of FIG. 1 was obtained. As described above, the air electrode layer 15 may be formed directly on the roughened surface Sr of the sintered body without providing the reaction preventing layer 14.

次に、単セル10の製造方法の第2の実施例は、同種材料からなる2つのシート層により図1の固体電解質層13の基本構造を形成する例である。まず、8Y−ZrO2粉末100重量比に対し、ブチラール樹脂を7重量比と、可塑剤であるフタル酸エステルを3.5重量比と、分散剤を2重量比と、トルエンを40.5重量比と、エタノールを25重量比とを加え、ボールミルにて混合してスラリーを調整した。得られたスラリーを脱泡した後にドクターブレード法によりキャスティングし、図6に示すように、キャリアフィルム40上に第1シート層41(本発明の第1の層)を作製した(第1の工程)。その後、第1シート層41を60℃で乾燥させ(第1の工程の乾燥工程)、第1シート層41は乾燥後に厚さ10μmとなった。 Next, the second embodiment of the method for manufacturing the single cell 10 is an example in which the basic structure of the solid electrolyte layer 13 of FIG. First, with respect to 100 weight ratio of 8Y-ZrO2 powder, 7 weight ratio of butyral resin, 3.5 weight ratio of phthalate ester as plasticizer, 2 weight ratio of dispersant, and 40.5 weight ratio of toluene And 25 weight ratio of ethanol was added and mixed with a ball mill to prepare a slurry. The obtained slurry was defoamed and then cast by a doctor blade method to produce a first sheet layer 41 (first layer of the present invention) on a carrier film 40 as shown in FIG. 6 (first step) ). Thereafter, the first sheet layer 41 and dried at 60 ° C. (drying step of the first step), the first sheet layer 41 was a thickness of 10μm after drying.

次いで、8Y−ZrO2粉末を100重量比に対し、ブチラール樹脂を7重量比と、可塑剤であるフタル酸エステルを3.5重量比と、分散剤を2重量比と、トルエンを40.5重量比と、エタノールを25重量比とを加え、ボールミルにて混合してスラリーを調整した。得られたスラリーを脱泡した後に、ドクターブレード法により第1シート層41上にキャスティングし、図7に示すように、第1シート層41の上側の表面S1(本発明の第1の表面)上にて第2シート層42(本発明の第2の層)を成膜した(第2の工程)。その後、第2シート層42を60℃で乾燥させ(第2の工程の乾燥工程)、乾燥後の第2シート層42は厚さが約22μmとなり、第1シート層41及び第2シート層42の2層を合せて厚さが約32μmとなった。 Next, 8 weights of 8Y-ZrO2 powder, 7 weight ratio of butyral resin, 3.5 weight ratio of phthalate ester as plasticizer, 2 weight ratio of dispersant, and 40.5 weight of toluene Ratio and 25 weight ratio of ethanol were added and mixed in a ball mill to prepare a slurry. After defoaming the obtained slurry, it was cast on the first sheet layer 41 by the doctor blade method, and as shown in FIG. 7, the upper surface S1 of the first sheet layer 41 (the first surface of the present invention) A second sheet layer 42 (second layer of the present invention) was formed thereon (second step). Thereafter, the second sheet layer 42 is dried at 60 ° C. (drying step of the second step), the second sheet layer 42 is approximately 22μm next thickness after drying, the first sheet layer 41 and the second sheet layer 42 The total thickness of the two layers was about 32 μm.

次いで、図8に示すように、第1シート層41の下側の粗化面Srからキャリアフィルム40を除去した。その結果、第1シート層41の粗化面Srには、ディンプル状の複数の凹部20が確認された。ここで、図8の第1シート層41及び第2シート層42は、一体的に図1の固体電解質層13に対応している(図8と図1では上下が逆である点に注意)。第2の実施例において、複数の凹部20が形成される作用については、第1の実施例で説明した通りである。また、溶剤成分(トルエン、エタノール)の役割や、第1工程及び第2工程の各乾燥時間の設定についても、第1の実施例で説明した通りである。   Next, as shown in FIG. 8, the carrier film 40 was removed from the roughened surface Sr on the lower side of the first sheet layer 41. As a result, a plurality of dimple-shaped recesses 20 were confirmed on the roughened surface Sr of the first sheet layer 41. Here, the first sheet layer 41 and the second sheet layer 42 in FIG. 8 integrally correspond to the solid electrolyte layer 13 in FIG. 1 (note that the top and bottom are reversed in FIGS. 8 and 1). . In the second embodiment, the operation of forming the plurality of recesses 20 is as described in the first embodiment. Further, the role of the solvent component (toluene, ethanol) and the setting of the drying times in the first step and the second step are as described in the first embodiment.

その後、図8の第2シート層42の表面S3に電極触媒層12となるシート層及び燃料極層11となるシート層の順にそれぞれ積層し、所定のサイズで切断することにより、燃料極層11、電極触媒層12、固体電解質層13(第1シート層41及び第2シート層42)の順に積層された積層体を得た。そして、得られた積層体を脱脂後、所定の温度で焼成することにより焼結体を得た。なお、得られた焼結体の上述の粗化面Sr(第1シート層41の表面S2)上に反応防止層14及び空気極層15を形成する手法は第1の実施例と共通であるため、説明を省略する。   Thereafter, the sheet layer to be the electrode catalyst layer 12 and the sheet layer to be the fuel electrode layer 11 are sequentially laminated on the surface S3 of the second sheet layer 42 in FIG. The laminated body laminated | stacked in order of the electrode catalyst layer 12 and the solid electrolyte layer 13 (the 1st sheet layer 41 and the 2nd sheet layer 42) was obtained. And after degreasing | defatting the obtained laminated body, the sintered compact was obtained by baking at predetermined temperature. The method for forming the reaction preventing layer 14 and the air electrode layer 15 on the roughened surface Sr (surface S2 of the first sheet layer 41) of the obtained sintered body is the same as that in the first embodiment. Therefore, the description is omitted.

本実施形態の単セル10の製造方法に関する上述の2つの実施例のうち、第1の実施例は支持膜型の単セル10に適しており、第2の実施例は自立膜型の単セル10に適している。すなわち、第1の実施例では、第1シート層31が固体電解質層13の全部を構成するので、固体電解質層13が比較的薄くなり、燃料極層11が支持基体となる構造となる。これに対し、第2の実施例では、同種材料からなる第1シート層41及び第2シート層42がそれぞれ固体電解質層13の一部を構成するので、これらが一体化された固体電解質層13が比較的厚くなってSOFCを支持可能な構造となる。ただし、本実施形態の単セル10の構造上の特徴に基づく作用効果に関しては、第1及び第2の実施例のいずれを適用する場合であっても概ね同様である。   Of the above-described two examples relating to the method of manufacturing the single cell 10 according to the present embodiment, the first example is suitable for the support film type single cell 10 and the second example is a self-supporting film type single cell. 10 is suitable. That is, in the first embodiment, since the first sheet layer 31 constitutes the entire solid electrolyte layer 13, the solid electrolyte layer 13 becomes relatively thin and the fuel electrode layer 11 serves as a support base. On the other hand, in the second embodiment, the first sheet layer 41 and the second sheet layer 42 made of the same kind of material respectively constitute a part of the solid electrolyte layer 13, and thus the solid electrolyte layer 13 in which they are integrated. Becomes relatively thick so that the SOFC can be supported. However, the operational effects based on the structural features of the unit cell 10 of the present embodiment are generally the same regardless of which of the first and second examples is applied.

本実施形態の単セル10の製造方法(第1及び第2の実施例)において、第1シート層31、41のスラリー中のブチラール樹脂の重量比は、8Y−ZrO2粉末100重量比に対し、5〜8%の範囲内に設定することが望ましい。ブチラール樹脂の重量比が5%に満たないと、積層体の成形時に皺、ひび割れ、ピンホールなどが生じる要因となる。一方、ブチラール樹脂の重量比が8%を超えると、第2シート層32、42のスラリーによる第1シート層31、41の浸食が抑制され、ディンプル状の複数の凹部20を形成することが困難となる。   In the manufacturing method (first and second examples) of the single cell 10 of the present embodiment, the weight ratio of the butyral resin in the slurry of the first sheet layers 31 and 41 is 100 weight ratio of 8Y-ZrO2 powder. It is desirable to set within the range of 5-8%. If the weight ratio of the butyral resin is less than 5%, it becomes a factor in which wrinkles, cracks, pinholes and the like are generated when the laminate is formed. On the other hand, when the weight ratio of the butyral resin exceeds 8%, erosion of the first sheet layers 31 and 41 due to the slurry of the second sheet layers 32 and 42 is suppressed, and it is difficult to form the plurality of dimple-shaped recesses 20. It becomes.

また、本実施形態の単セル10の製造方法(第1及び第2の実施例)において、第2シート層32、42のスラリー中の溶剤成分は、第2シート層32、42の全体(無機原料粉末)に対して重量比で30〜50%の範囲内に設定することが望ましい。さらに、第2シート層32、42のスラリー中の溶剤成分が占める割合(重量比)を、第1シート層31、41のスラリー中のブチラール樹脂が占める割合(重量比)で除した値が、9.4〜12.9の範囲内であることが望ましい。上記値が9.4を下回ると、第1シート層31、41のスラリー中のブチラール樹脂の量が相対的に増え、このブチラール樹脂に対する第2シート層32、42のスラリー中の溶剤成分による浸食が弱くなり、ディンプル状の複数の凹部20が形成されなくなる。一方、上記値が12.9を超えると、第1シート層31、41のスラリー中のブチラール樹脂の量が相対的に減り、このブチラール樹脂に対する第2シート層32、42のスラリー中の溶剤成分による浸食が過剰になり、第1シート層31、41に貫通孔が空くか、あるいはブチラール樹脂の量が不十分なためにディンプル状の複数の凹部20が形成されなくなる。   Moreover, in the manufacturing method (1st and 2nd Example) of the single cell 10 of this embodiment, the solvent component in the slurry of the 2nd sheet layers 32 and 42 is the whole 2nd sheet layers 32 and 42 (inorganic). It is desirable to set within a range of 30 to 50% by weight with respect to the raw material powder). Further, the ratio (weight ratio) occupied by the solvent component in the slurry of the second sheet layers 32, 42 is divided by the ratio (weight ratio) occupied by the butyral resin in the slurry of the first sheet layers 31, 41, It is desirable to be within the range of 9.4 to 12.9. When the above value is less than 9.4, the amount of butyral resin in the slurry of the first sheet layers 31 and 41 is relatively increased, and the butyral resin is eroded by the solvent component in the slurry of the second sheet layers 32 and 42. Becomes weak, and a plurality of dimple-shaped recesses 20 are not formed. On the other hand, when the above value exceeds 12.9, the amount of butyral resin in the slurry of the first sheet layers 31 and 41 is relatively reduced, and the solvent component in the slurry of the second sheet layers 32 and 42 with respect to this butyral resin. Erosion due to the above becomes excessive, and through holes are formed in the first sheet layers 31 and 41, or the amount of butyral resin is insufficient, so that the plurality of dimple-like recesses 20 are not formed.

図9は、本実施形態の単セル10の製造方法を適用する際、第1シート層31(41)としての固体電解質層13の一方の表面に形成された粗化面Srの実際の写真画像(ディジタルスコープ写真)の例を示している。図9に示すように、固体電解質層13に形成された粗化面Srには、斑点状に分布する複数の凹部20を観察することができる。それぞれの凹部20は、平面視で概ね直径60〜70μmに形成されていることがわかる。なお、固体電界質層13の粗化面Srにおいて、単位面積当たりに複数の凹部20が占める割合は、概ね35〜50%の範囲内であることが確認された。   FIG. 9 shows an actual photographic image of the roughened surface Sr formed on one surface of the solid electrolyte layer 13 as the first sheet layer 31 (41) when the manufacturing method of the unit cell 10 of the present embodiment is applied. An example of (digital scope photograph) is shown. As shown in FIG. 9, on the roughened surface Sr formed in the solid electrolyte layer 13, a plurality of concave portions 20 distributed in a spot shape can be observed. It can be seen that each recess 20 is formed to have a diameter of approximately 60 to 70 μm in a plan view. In the roughened surface Sr of the solid electrolyte layer 13, it was confirmed that the ratio of the plurality of recesses 20 per unit area is generally in the range of 35 to 50%.

以上説明したように、本実施形態の単セル10の製造方法を適用することにより、積層体に対する簡素な工程で、その表面をディンプル状の複数の凹部20で形状付与して粗面化し、この積層体を用いて最終的に単セル10を作製することができる。従って、別段の加工等の複雑な製造工程を要することなく、単セル10の粗面化された積層界面の部分の接触面積を拡大し、SOFCの発電性能の向上を図ることができる。また、単セル10の積層界面の部分の密着信頼性を高めることで、各層の剥離等を有効に防止してSOFCの耐久信頼性の向上を図ることができる。   As described above, by applying the manufacturing method of the unit cell 10 of the present embodiment, the surface is roughened by applying a plurality of dimple-shaped recesses 20 to the surface in a simple process for the laminate. The single cell 10 can be finally produced using the laminate. Therefore, without requiring a complicated manufacturing process such as separate processing, the contact area of the roughened laminated interface portion of the single cell 10 can be expanded, and the power generation performance of the SOFC can be improved. Further, by improving the adhesion reliability of the stack interface portion of the single cell 10, it is possible to effectively prevent peeling of each layer and improve the durability reliability of the SOFC.

以上、本実施形態に基づき本発明の内容を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で多様な変更を施すことができる。例えば、本実施形態では、図1に示す断面構造を有するSOFCに対して本発明を適用する場合を説明したが、図1の断面構造には限られず、少なくとも複数の層を含む積層体を用いて形成される多様な構造のSOFCに対して広く本発明を適用することができる。また、その他の点についても上記実施形態により本発明の内容が限定されるものではなく、本発明の作用効果を得られる限り、上記実施形態に開示した内容には限定されることなく適宜に変更可能である。   The contents of the present invention have been specifically described above based on the present embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, the case where the present invention is applied to the SOFC having the cross-sectional structure shown in FIG. 1 has been described. However, the present invention is not limited to the cross-sectional structure of FIG. 1, and a laminate including at least a plurality of layers is used. The present invention can be widely applied to SOFCs having various structures formed in this manner. In addition, the contents of the present invention are not limited by the above-described embodiment with respect to other points, and are appropriately modified without being limited to the contents disclosed in the above-described embodiment as long as the effects of the present invention can be obtained. Is possible.

10…単セル
11…燃料極層
12…電極触媒層
13…固体電解質層
14…反応防止層
15…空気極層
20…複数の凹部
30、40…キャリアフィルム
31、41…第1シート層(第1の層)
32、42…第2シート層(第2の層)
Sr…粗化面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Single cell 11 ... Fuel electrode layer 12 ... Electrode catalyst layer 13 ... Solid electrolyte layer 14 ... Reaction prevention layer 15 ... Air electrode layer 20 ... Several recessed part 30, 40 ... Carrier film 31, 41 ... 1st sheet layer (1st) 1 layer)
32, 42 ... second sheet layer (second layer)
Sr ... rough surface

Claims (10)

少なくとも第1の層及び第2の層を含む積層体を用いて単セルを形成する固体酸化物形燃料電池の製造方法において、
ブチラール樹脂を少なくとも含有するスラリーを調整して前記第1の層を形成する第1の工程と、
前記ブチラール樹脂を溶解可能な溶剤を少なくとも含有するスラリーを調整し、前記第1の層の第1の表面上に前記第2の層を積層する第2の工程と、
を含み、
前記第1の工程及び前記第2の工程は、それぞれの前記スラリーを乾燥させる乾燥工程を有し、
前記第2の工程では、前記第1の層に対し、前記第2の層との界面である前記第1の表面と対向する第2の表面に、ディンプル状の複数の凹部を有する粗化面が形成されることを特徴とする固体酸化物形燃料電池の製造方法。
In a method for producing a solid oxide fuel cell in which a single cell is formed using a laminate including at least a first layer and a second layer,
A first step of adjusting the slurry containing at least a butyral resin to form the first layer;
Preparing a slurry containing at least a solvent capable of dissolving the butyral resin, and laminating the second layer on the first surface of the first layer; and
Including
The first step and the second step include a drying step of drying each of the slurries,
In the second step, a roughened surface having a plurality of dimple-shaped concave portions on a second surface facing the first surface, which is an interface with the second layer, with respect to the first layer. Is formed, and a method for producing a solid oxide fuel cell.
前記第1の工程では、前記第1の層を、キャリアフィルム上に前記第2の表面が接した状態で配置し、
前記第2の工程では、前記第2の表面に前記粗化面が形成された後に前記キャリアフィルムを除去する、
ことを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法。
In the first step, the first layer is disposed in a state where the second surface is in contact with a carrier film,
In the second step, the carrier film is removed after the roughened surface is formed on the second surface.
The method for producing a solid oxide fuel cell according to claim 1.
記第2の工程の前記乾燥工程に要する時間は、前記第1の工程の前記乾燥工程に要する時間と比べて同一又は長いことを特徴とする請求項1又は2に記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法。 Before Symbol time required for the drying process of the second step, the solid oxide according to claim 1 or 2, characterized in that identical or longer than the time required for the drying step of the first step Manufacturing method of fuel cell. 前記第1の層及び前記第2の層は、互いに同一の材料により形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法。   4. The method for manufacturing a solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the first layer and the second layer are formed of the same material. 5. 前記第1の層及び前記第2の層は、いずれも固体電解質層を構成することを特徴とする請求項4に記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法。   5. The method for producing a solid oxide fuel cell according to claim 4, wherein each of the first layer and the second layer constitutes a solid electrolyte layer. 6. 前記第1の層及び前記第2の層は、互いに異なる材料により形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法。   4. The method for manufacturing a solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the first layer and the second layer are formed of different materials. 5. 前記第2の層は、前記第1の層と同一の材料に導電性材料を加えて形成されることを特徴とする請求項6に記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法。   The method for manufacturing a solid oxide fuel cell according to claim 6, wherein the second layer is formed by adding a conductive material to the same material as the first layer. 前記第1の層は固体電解質層を構成し、前記第2の層は電極触媒層を構成することを特徴とする請求項6又は7に記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法。   The method for producing a solid oxide fuel cell according to claim 6 or 7, wherein the first layer constitutes a solid electrolyte layer, and the second layer constitutes an electrode catalyst layer. 前記第1の層の前記ブチラール樹脂の量は、前記第1の層の材料に対して重量比で5%から8%の範囲内であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法。   The amount of the butyral resin in the first layer is in the range of 5% to 8% by weight with respect to the material of the first layer. A method for producing a solid oxide fuel cell as described in the above item. 前記第2の層の前記溶剤の量は、前記第2の層の無機原料粉末に対して重量比で30%から50%の範囲内であることを特徴とする請求項7に記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法。   8. The solid oxidation according to claim 7, wherein the amount of the solvent in the second layer is within a range of 30% to 50% by weight with respect to the inorganic raw material powder of the second layer. A method of manufacturing a physical fuel cell.
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