JP6169930B2 - 固体酸化物形燃料電池セル - Google Patents
固体酸化物形燃料電池セル Download PDFInfo
- Publication number
- JP6169930B2 JP6169930B2 JP2013198496A JP2013198496A JP6169930B2 JP 6169930 B2 JP6169930 B2 JP 6169930B2 JP 2013198496 A JP2013198496 A JP 2013198496A JP 2013198496 A JP2013198496 A JP 2013198496A JP 6169930 B2 JP6169930 B2 JP 6169930B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel electrode
- current collector
- power generation
- recess
- support substrate
- 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.)
- Active
Links
Images
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
Description
方向に直交する幅方向(y軸方向)の長さが1〜10cmの長方形である。このセルの厚さは、1〜5mmである。このセルは、厚さ方向の中心を通り且つ支持基板10の主面に平行な面に対して上下対称の形状を有する。以下、図1(a)に加えて、このセルの図1(a)に示す2−2線に対応する部分断面図である図2(a)を参照しながら、このセルの詳細について説明する。
各燃料極活性部22は直方体状を呈している。燃料極集電部21と燃料極活性部22とにより燃料極20が構成される。燃料極20(燃料極集電部21+燃料極活性部22)は、電子伝導性を有する多孔質の材料からなる焼成体である。各燃料極活性部22の幅方向(y軸方向)に沿う2つの側面と底面とは、第2凹部21a内で燃料極集電部21と接触している。
もよい。固体電解質膜40の厚さは、3〜50μmである。
70の厚さは、50〜500μmである。
(1/2)・O2+2e−→O2−(於:空気極60) …(1)
H2+O2−→H2O+2e−(於:燃料極20) …(2)
発電状態においては、図2(a)に示すように、隣り合う発電素子部A,Aについて、電流が、矢印で示すように流れる。この結果、セル全体から(具体的には、図3において最も手前側の発電素子部Aのインターコネクタ30と最も奥側の発電素子部Aの空気極60とを介して)電力が取り出される。
燃料電池セルが作製されていたため、凹部12、21a、21bを構成する支持基板材料と、凹部12、21a、21b内に埋設される燃料極集電部21、燃料極活性部22、インターコネクタ30を構成する材料との焼成収縮挙動、熱膨張係数等の相違により、凹部12、21a、21bを構成する壁面と、凹部12、21a、21b内に埋設される材料との間に隙間が生じ、これに起因して、固体電解質膜40にクラックが生じ、または固体電解質膜40とインターコネクタ30とが剥離し、支持基板10内を流れる燃料ガスが支持基板10外に漏出し、燃料極20に供給される燃料ガスと、空気極60に供給される空気とのガス遮断性能が低下するおそれがあった。
CexLn1−xO2からなる群より選択される少なくとも1種類の酸化物を含有してもよい。ここで、AEは、アルカリ土類金属であり、Lnは、Y及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも1種類の元素であり、xは0<x≦0.3を満たす。AEに該当する元素としては、Mg、Ca、Sr、及びBaが挙げられる。また、微量成分として、遷移金属酸化物(例えば、NiO、Mn3O4、Fe2O3、Cr2O3、CoO)
が含まれても良い。
O、MgAl2O4、及びCexLn1−xO2からなる群より選択される少なくとも1
種類の酸化物」に固溶する形で存在していても良い。金属酸化物の平均粒径は0.1〜5.0μmが好ましく、さらに好ましくは0.3〜4.0μmである。絶縁性シール部78の厚さは、10〜100μmである。
次に、図1に示した「横縞型」のセルの製造方法の一例について図6〜図7を参照しながら簡単に説明する。図6〜図7において、各部材の符号の末尾の「g」は、その部材が「焼成前」であることを表す。
添加されて得られるスラリーを用いて、印刷法、ディッピング法等を利用して形成する。
以上、説明したように、上記本発明の実施形態に係る「横縞型」のセルでは、一方の発電素子部Aの固体電解質膜40のインターコネクタ30側における端面および端部表面が被覆シール層71で被覆され、該被覆シール層71がインターコネクタ30の表面に接合しているため、固体電解質膜40とインターコネクタ30との剥離を抑制でき、これらの間の界面からの燃料ガスの漏出を抑制できるとともに、固体電解質膜40の端部表面にクラックが発生したとしても被覆シール層71で被覆されているため、固体電解質膜40の端部表面からの燃料ガスの漏出を抑制でき、ガス遮断性能を向上できる。
の結果、第3凹部21bに埋設されたインターコネクタ30の幅方向に沿う2つの側面と底面とが凹部21b内で燃料極集電部21と接触している。
11・・・燃料ガス流路
12・・・第1凹部
20・・・燃料極
21・・・燃料極集電部
21a・・・第2凹部
21b・・・第3凹部
22・・・燃料極活性部
30・・・インターコネクタ(導電性緻密質体)
60・・・空気極
70・・・空気極集電部
71・・・被覆シール層
78・・・絶縁性シール部
A・・・発電素子
Claims (3)
- ガス流路が内部に形成された平板状の多孔質の支持基板と、
該支持基板の主面における互いに離れた複数の箇所にそれぞれ設けられ、少なくとも燃料極、固体電解質、および空気極が積層されてなる複数の発電素子部と、
隣り合う前記発電素子部の間にそれぞれ設けられ、一方の前記発電素子部の燃料極と他方の前記発電素子部の空気極とを電気的に接続する電気的接続部とを備えるとともに、
前記燃料極が、燃料極集電部と、該燃料極集電部よりもイオン伝導性を有する物質の含有割合が多い燃料極活性部とからなり、
前記支持基板の主面における前記複数の箇所に、底壁と周方向に閉じた側壁とを有する第1凹部がそれぞれ設けられ、該各第1凹部に前記燃料極集電部がそれぞれ埋設され、
該第1凹部に埋設された燃料極集電部の外側面に形成された第2凹部に前記燃料極活性部が埋設され、
前記第1凹部に埋設された燃料極集電部の前記第2凹部が形成された位置と異なる位置の外側面に形成された第3凹部に、前記電気的接続部の一部を構成する導電性緻密質体が埋設され、
前記燃料極活性部に積層された固体電解質が、前記一方および他方の発電素子部の両側から延設されて前記導電性緻密質体の両端部、もしくは前記導電性緻密質体の両端に設けられた絶縁性シール部の両端部に積層され、さらに、前記電気的接続部の一部を構成する空気極集電部が、前記他方の発電素子部の空気極表面から前記一方の発電素子部側に延設されて前記導電性緻密質体表面に積層されており、前記一方の発電素子部の前記固体電解質の前記導電性緻密質体側における端面および端部表面が絶縁性の被覆シール層で被覆され、該被覆シール層が前記導電性緻密質体もしくは前記絶縁性シール部の表面に接合していることを特徴とする固体酸化物形燃料電池セル。 - 前記固体電解質と前記空気極集電層との間には反応防止層が介在しており、該反応防止層の前記導電性緻密質体側における端面および端部表面が前記被覆シール層で被覆されてい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セル。
- 前記空気極集電部が、前記導電性緻密質体よりも前記一方の発電素子部側に延設されて前記被覆シール層の表面に積層されていることを特徴とする請求項1または2に記載の固体酸化物形燃料電池セル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013198496A JP6169930B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 固体酸化物形燃料電池セル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013198496A JP6169930B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 固体酸化物形燃料電池セル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015065047A JP2015065047A (ja) | 2015-04-09 |
JP6169930B2 true JP6169930B2 (ja) | 2017-07-26 |
Family
ID=52832774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013198496A Active JP6169930B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 固体酸化物形燃料電池セル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6169930B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9907664B2 (en) | 2001-08-27 | 2018-03-06 | Zimmer, Inc. | Methods for augmenting a tibial component of a knee joint prosthesis |
US10085841B2 (en) | 2001-08-27 | 2018-10-02 | Zimmer, Inc. | Femoral implant systems |
US10092404B2 (en) | 2001-08-27 | 2018-10-09 | Zimmer, Inc. | Prosthetic implant support structure |
US11141276B2 (en) | 2017-01-20 | 2021-10-12 | Biomet Manufacturing, Llc | Modular augment component |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10003088B2 (en) | 2014-09-30 | 2018-06-19 | Toto Ltd. | Solid oxide fuel cell stack |
US9755249B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-09-05 | Toto Ltd. | Solid oxide fuel cell stack |
JP7051292B2 (ja) * | 2016-12-26 | 2022-04-11 | 三菱重工業株式会社 | 燃料電池の製造方法および燃料電池 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012038701A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-23 | Ngk Insulators Ltd | 燃料電池の構造体 |
JP4872027B1 (ja) * | 2010-11-01 | 2012-02-08 | 日本碍子株式会社 | 固体酸化物型燃料電池 |
JP5116184B1 (ja) * | 2011-10-25 | 2013-01-09 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池の構造体 |
JP5646779B2 (ja) * | 2013-04-19 | 2014-12-24 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池 |
-
2013
- 2013-09-25 JP JP2013198496A patent/JP6169930B2/ja active Active
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9907664B2 (en) | 2001-08-27 | 2018-03-06 | Zimmer, Inc. | Methods for augmenting a tibial component of a knee joint prosthesis |
US10085841B2 (en) | 2001-08-27 | 2018-10-02 | Zimmer, Inc. | Femoral implant systems |
US10092404B2 (en) | 2001-08-27 | 2018-10-09 | Zimmer, Inc. | Prosthetic implant support structure |
US10098743B2 (en) | 2001-08-27 | 2018-10-16 | Zimmer, Inc. | Prosthetic implant support structure |
US10646346B2 (en) | 2001-08-27 | 2020-05-12 | Zimmer, Inc. | Prosthetic implant support structure |
US10653526B2 (en) | 2001-08-27 | 2020-05-19 | Zimmer, Inc. | Prosthetic implant support structure |
US10806587B2 (en) | 2001-08-27 | 2020-10-20 | Zimmer, Inc. | Prosthetic implant support structure |
US10893947B2 (en) | 2001-08-27 | 2021-01-19 | Zimmer, Inc. | Femoral augments for use with knee joint prosthesis |
US11141276B2 (en) | 2017-01-20 | 2021-10-12 | Biomet Manufacturing, Llc | Modular augment component |
US11559403B2 (en) | 2017-01-20 | 2023-01-24 | Biomet Manufacturing, Llc | Modular augment component |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015065047A (ja) | 2015-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4850980B1 (ja) | 燃料電池の構造体 | |
JP6169930B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池セル | |
JP5116184B1 (ja) | 燃料電池の構造体 | |
JP5646779B2 (ja) | 燃料電池 | |
JP6158659B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池セル | |
JP6039459B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池セル | |
JP5443648B1 (ja) | 燃料電池の構造体 | |
JP5116182B1 (ja) | 燃料電池の構造体 | |
JP2012226828A (ja) | 燃料電池の構造体 | |
JP4846061B1 (ja) | 燃料電池の構造体 | |
JP5601673B1 (ja) | 燃料電池 | |
JP6169932B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池セル | |
JP2014165000A (ja) | 固体酸化物形燃料電池セル | |
JP5417548B2 (ja) | 燃料電池の構造体 | |
JP2015064931A (ja) | 燃料電池 | |
JP7270703B2 (ja) | セル | |
JP5062786B1 (ja) | 燃料電池の構造体 | |
JP2013093177A (ja) | 燃料電池の構造体 | |
JP6039461B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池セル | |
JP6039463B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池セル | |
JP5621029B1 (ja) | 燃料電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161221 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170629 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6169930 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |