JP6483837B2 - 導電部材、セルスタック、モジュール及びモジュール収容装置 - Google Patents
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Description
以下、本開示の導電部材について、燃料電池用導電部材(以下、導電部材という。)を図1及び図2を用いて説明する。
次に、導電部材4を備えてなるセルスタックについて図3を用いて説明する。セルスタック装置1は、セル3を有している。このセル3は、内部にガス流路12を有し、一対の対向する主面をもつ全体的に見て柱状の導電性支持体7を備えている。さらに、この導電性支持体7の一方の主面上に内側電極層である燃料極層8と、固体電解質層9と、外側電極層である空気極層10とをこの順に配置してなる発電部を備えている。また、導電性支持体7の他方の主面には、インターコネクタ層11を備えている。柱状(中空平板状)のセル3は、上述の導電性支持体7および各層を備えている。
次に、セルスタック装置1を収納容器21内に収納してなるモジュール20について図4を用いて説明する。
次に、モジュール20と、モジュール20を作動させるための補機(図示せず)とを外装ケースに収納してなるモジュール収容装置25について図5を用いて説明する。
(作製方法)
被覆層におけるZr含有濃度がそれぞれ異なる複数の導電部材を表1に示すように、6個作製した。
試験方法として、まず、被覆層が設けられた導電部材と空気極層材料とを接合した状態で、大気雰囲気中において1000〜1150℃の焼成温度で2時間焼成処理を行うとともに、集電部として白金メッシュを付設して試験用セルとした。
Zrの酸化物換算濃度が5000ppmよりも高い濃度であった試料No.1における電気抵抗は36.7mΩであったのに対し、Zrの酸化物換算濃度が5000ppmである試料No.2における電気抵抗は35.4mΩであり、Zrの酸化物換算濃度を5000ppm以下とすることで、電気抵抗を低減できることが確認できた。あわせて、Zrの酸化物換算濃度が2500ppmである試料No.4における電気抵抗は、30.3mΩであり、さらにZrの酸化物換算濃度が500ppm以下である試料No.6における電気抵抗は22.8mΩと、さらに電気抵抗を低減できることが確認できた。
(作製方法)
ZrについてのEPMA解析の半定量マッピングにおいて、測定感度のカウント数が1.25以上の面積比がそれぞれ異なる被覆層を有する導電部材を、表2に示すように4個作製した。
ZrにおけるEPMA解析の半定量マッピングを、日本電子製X線マイクロアナライザJXA−8530Fを用いて測定した。なお、加速電圧は15.0(kV)、照射電流は1×10−7(A)、回転は1.1、時間は10(ms)、測定範囲は5μm(x軸)×24μm(y軸)、インターバルは、0.0938μm(x軸)×0.0938μm(y軸)とした。
カウント数1.25以上の面積%が0.19である試料No.1の電気抵抗は32.7mΩであったのに対し、カウント数1.25以上の面積%が0.25である試料No.2の電気抵抗は29.1mΩであり、カウント数1.25以上の面積%を0.25以上とすることで、より電気抵抗を低減できることが確認できた。さらに、カウント数1.25以上の面積%が0.4である試料No.4の電気抵抗は26.6mΩであり、電気抵抗をより低減できることが確認できた。
2:セルスタック
3:セル
4:導電部材
41:基体
43:被覆層
6:マニホールド
13:導電性接合材
20:モジュール
21:収納容器
25:モジュール収容装置
Claims (6)
- 基体と、
該基体の表面を被覆し、Zn(Co x Mn 1‐x ) 2 O 4 (0<x<1)を含む被覆層を備え、該被覆層におけるZrの含有濃度が酸化物換算で5000ppm以下であることを特徴とする導電部材。 - 前記Zrの含有濃度が酸化物換算で500ppm以下であることを特徴とする請求項1に記載の導電部材。
- 前記ZrのEPMA解析の半定量マッピングにおいて、任意の120μm2の測定領域内において、測定感度のカウント数が1.25以上の部分が面積比で0.25%以上存在することを特徴とする請求項1又は2に記載の導電部材。
- 複数のセルを、請求項1乃至3のうち何れかに記載の導電部材により電気的に接続してなることを特徴とするセルスタック。
- 請求項4に記載のセルスタックを、収納容器内に収納してなることを特徴とするモジュール。
- 請求項5に記載のモジュールと、該モジュールを作動させるための補機とを、外装ケース内に収納してなることを特徴とするモジュール収容装置。
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