JP6800738B2 - How to make a fuel cell - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池の製造方法、特に固体酸化物形燃料電池のセルスタックの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a fuel cell, particularly a method for manufacturing a cell stack of a solid oxide fuel cell.

燃料ガスと酸素とを化学反応させることにより発電する燃料電池が知られている。このうち、固体酸化物形燃料電池(SOFC:Solid Oxcide Fuel Cell)は、酸化物を固体電解質として使用する燃料電池であり、高い効率が得られるという利点から、広く研究・開発が進められている(特許文献1参照)。 Fuel cells that generate electricity by chemically reacting fuel gas and oxygen are known. Of these, solid oxide fuel cells (SOFCs: Solid Oxcide Fuel Cell) are fuel cells that use oxides as solid electrolytes, and are being widely researched and developed because of their advantages of high efficiency. (See Patent Document 1).

固体酸化物形燃料電池の一態様として、円筒横縞型のSOFCセルスタックがある。この円筒横縞型のSOFCセルスタックは、筒形状をなす基体管の外周面に、燃料極、固体電解質、空気極を積層して発電素子を形成し、この発電素子を基体管の軸方向に複数配置し、複数の発電素子をインターコネクタにより直列に接続して構成される。 As one aspect of the solid oxide fuel cell, there is a cylindrical horizontal stripe type SOFC cell stack. In this cylindrical horizontal stripe type SOFC cell stack, a fuel electrode, a solid electrolyte, and an air electrode are laminated on the outer peripheral surface of a tubular base tube to form a power generation element, and a plurality of these power generation elements are arranged in the axial direction of the base tube. It is arranged and configured by connecting a plurality of power generation elements in series by an interconnector.

上記構成のSOFCセルスタックでは、基体管内側に燃料ガスが供給され、空気極に酸素などの酸化性ガスが供給されると、空気極に供給された酸化性ガス中の酸素がイオン化されて電解質膜を透過し、燃料極に達する。そして、燃料極に達した酸素イオンと燃料ガスとの電気化学的反応により、燃料極と空気極との間に電位差が発生して、この電位差を外部に取り出すことで発電が行われる。 In the SOFC cell stack having the above configuration, when fuel gas is supplied to the inside of the substrate tube and an oxidizing gas such as oxygen is supplied to the air electrode, the oxygen in the oxidizing gas supplied to the air electrode is ionized and the electrolyte. It penetrates the membrane and reaches the fuel electrode. Then, due to the electrochemical reaction between the oxygen ion reaching the fuel electrode and the fuel gas, a potential difference is generated between the fuel electrode and the air electrode, and power generation is performed by taking out this potential difference to the outside.

SOFCセルスタックは、例えば、基体管の表面に燃料極、電解質、インターコネクタ等の材料から調製したスラリーをスクリーン印刷し、焼成され、その後、空気極スラリーを製膜し、焼成して製造される。 The SOFC cell stack is manufactured, for example, by screen-printing a slurry prepared from materials such as a fuel electrode, an electrolyte, and an interconnector on the surface of a substrate tube and firing it, and then forming and firing an air electrode slurry. ..

特開2004−134405号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-134405

スクリーン印刷される各層のスラリーは、使用する材料によっては同系色をしており、見分けにくい。例えば、Y安定化ZrO2(YSZ)を用いて調製された固体電解質スラリーは白色、SrTiO系などのSrLaTiOを用いて調製されたインターコネクタスラリーは白透明である。 The slurry of each layer to be screen-printed has a similar color depending on the material used, and is difficult to distinguish. For example, Y 2 O 3 stabilized ZrO 2 (YSZ) solid electrolyte slurry prepared using white, interconnector slurry prepared using SrLaTiO 3 such as SrTiO 3 systems is white transparent.

そのため、スクリーン印刷時の各層の製膜時の位置合わせの確認が難しい、スラリーの充填不足などによる凹凸や膜厚が極所的に薄い箇所が発生するなどの欠陥が生じていても発見しにくいなど外観からの製膜状況の判断が難しい、という問題がある。 Therefore, it is difficult to confirm the alignment of each layer during screen printing, and it is difficult to find even if there are defects such as unevenness or extremely thin film thickness due to insufficient slurry filling. There is a problem that it is difficult to judge the film formation status from the appearance.

特許文献1では、複数のスラリーを食品着色剤で着色し、堆積した各スラリーの勾配組成物を検証している。しかしながら、特許文献1でされる着色は、焼成後の層に残る。例えば、空気極を製膜する際に、CCDカメラを用いた画像認識で製膜位置を確認する場合、特許文献1のように焼成後の層に着色が残っていると、コントラストが低下して、CCDカメラを用いた製膜位置制御の精度が低下する等の影響が生じる可能性がある。 In Patent Document 1, a plurality of slurries are colored with a food coloring agent, and the gradient composition of each of the deposited slurries is verified. However, the coloring made in Patent Document 1 remains in the layer after firing. For example, when the film formation position is confirmed by image recognition using a CCD camera when forming an air electrode, if the layer after firing remains colored as in Patent Document 1, the contrast is lowered. , There is a possibility that the accuracy of film formation position control using a CCD camera may be reduced.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基体管上に燃料極、固体電解質、インターコネクタ、空気極等の機能性材料膜を製膜する際、位置合わせがしやすく、且つ、欠陥を発見しやすい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 view of such circumstances, and is easy to align when forming a functional material film such as a fuel electrode, a solid electrolyte, an interconnector, and an air electrode on a substrate tube. Moreover, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a fuel cell in which defects are easily found.

上記課題を解決するために、本発明の燃料電池の製造方法は以下の手段を採用する。
本発明は、燃料極、固体電解質及び空気極を含んで構成され、基体表面に沿って複数配置される発電素子と、隣り合う該発電素子を接続するインターコネクタと、を備える燃料電池の製造方法であって、燃料極スラリー、固体電解質スラリー、インターコネクタスラリーを調製するスラリー調製工程と、前記基体上に、前記燃料極スラリー、前記固体電解質スラリー及び前記インターコネクタスラリーの製膜位置を管理して燃料極膜、固体電解質膜及びインターコネクタ膜を製膜する製膜工程と、前記基体管、前記燃料極膜、前記固体電解質膜及び前記インターコネクタ膜を共に加熱して焼結体を得る焼成工程と、を備え、前記スラリー調製工程のうち、前記燃料極スラリー、前記固体電解質スラリー及び前記インターコネクタスラリーの少なくとも1つのスラリーの調製において、スラリー溶媒に油性溶剤着色料を添加して着色し、前記焼成工程における加熱により、前記油性溶剤着色料由来の色を脱色する燃料電池の製造方法と提供する。
In order to solve the above problems, the fuel cell manufacturing method of the present invention employs the following means.
The present invention is a method for manufacturing a fuel cell, which includes a fuel electrode, a solid electrolyte, and an air electrode, and includes a plurality of power generation elements arranged along the surface of the substrate, and an interconnector for connecting the adjacent power generation elements. The step of preparing the fuel electrode slurry, the solid electrolyte slurry, and the interconnector slurry, and the film forming positions of the fuel electrode slurry, the solid electrolyte slurry, and the interconnector slurry are managed on the substrate. A film forming step of forming a fuel electrode film, a solid electrolyte film and an interconnector film, and a firing step of heating the substrate tube, the fuel electrode film, the solid electrolyte film and the interconnector film together to obtain a sintered body. In the preparation of at least one of the fuel electrode slurry, the solid electrolyte slurry, and the interconnector slurry in the slurry preparation step, an oily solvent colorant is added to the slurry solvent to color the slurry. The present invention provides a method for producing a fuel cell, which decolorizes a color derived from the oil-based solvent colorant by heating in a firing step.

前記スラリー溶媒は芳香族炭化水素系溶媒を含む溶媒であり、前記油性溶剤着色料は芳香族化合物からなる化合物であるとよい。 The slurry solvent is a solvent containing an aromatic hydrocarbon solvent, and the oily solvent colorant is preferably a compound composed of an aromatic compound.

基体上に印刷するスラリーのスラリー溶媒を着色しておくことで、製膜時に外観判断が可能となり、膜の製膜位置合わせおよび欠陥の発見が容易となる。欠陥とは、塗膜の凹凸および塗膜の局所的に薄い箇所の発生などである。 By coloring the slurry solvent of the slurry to be printed on the substrate, it is possible to judge the appearance at the time of film formation, and it becomes easy to align the film formation and find defects. Defects include unevenness of the coating film and occurrence of locally thin parts of the coating film.

油性溶剤着色料は、焼成工程における加熱により気化する。そのため、焼成工程の後、着色された色は消えて元色に戻る。元色に戻っていない場合には、焼成工程が不完全であると推測でき、好適である。油性溶剤着色料は、焼成工程で気化するため、完全に脱色されていれば、製造された燃料電池の物性(性能)に影響することはない。 The oil-based solvent colorant is vaporized by heating in the firing step. Therefore, after the firing step, the colored color disappears and returns to the original color. If it does not return to the original color, it can be inferred that the firing process is incomplete, which is preferable. Since the oil-based solvent colorant is vaporized in the firing process, it does not affect the physical properties (performance) of the manufactured fuel cell if it is completely decolorized.

通常、燃料極、固体電解質およびインターコネクタの焼結体の上に、空気極を製膜する。その際、インターコネクタの縞の位置で製膜位置をCCDカメラなどの画像を確認して読み取る。特許文献1のように、着色された膜がある状態では、画像確認の際にコントラストが低下するため、画像確認の精度が下がり、製膜工程に製膜位置精度が低下する等の悪影響が生じる可能性がある。一方、上記発明によれば、焼成工程で油性溶剤着色料を含む膜は、油性溶剤着色料の添加前の元色に戻るため、空気極の製膜工程に悪影響を生じることはない。 Usually, an air electrode is formed on the fuel electrode, the solid electrolyte, and the sintered body of the interconnector. At that time, the film forming position is read by checking the image of the CCD camera or the like at the position of the stripes of the interconnector. As in Patent Document 1, in the state where there is a colored film, the contrast is lowered at the time of image confirmation, so that the accuracy of image confirmation is lowered and the film forming position accuracy is lowered in the film forming process. there is a possibility. On the other hand, according to the above invention, the film containing the oil-based solvent colorant returns to the original color before the addition of the oil-based solvent colorant in the firing step, so that the film forming step of the air electrode is not adversely affected.

上記発明の一態様において、前記製膜工程で製膜された前記油性溶剤着色料を含む膜を色調検査し、製膜初期時点の色調の所定の色調範囲からの変化有無により膜の健全性を確認する工程を更に備えていることが好ましい。 In one aspect of the above invention, the film containing the oily solvent colorant formed in the film forming step is subjected to a color tone inspection, and the soundness of the film is determined by the presence or absence of a change in the color tone from a predetermined color tone range at the initial stage of film forming. It is preferable to further include a confirmation step.

油性溶媒着色料としての芳香族化合物からなる化合物は、大気中の不良物質(Na、SまたはClなど)が混入して化合物を形成することにより変色する特性を備えている。よって、油性溶媒着色料を含む膜の製膜初期時点の状態の色調の所定範囲からの変化の有無により、膜の健全性を容易に確認できる。 A compound composed of an aromatic compound as an oily solvent colorant has a property of discoloring when a defective substance (Na, S, Cl, etc.) in the atmosphere is mixed to form a compound. Therefore, the soundness of the film can be easily confirmed by the presence or absence of a change in the color tone from the predetermined range in the state at the initial stage of film formation of the film containing the oil-based solvent colorant.

上記発明の一態様において、前記油性溶剤着色料を含む膜が形成された前記基体の表面を画像認識し、色調により膜の形成位置を確認する工程を更に備えていることが好ましい。 In one aspect of the above invention, it is preferable to further include a step of recognizing the surface of the substrate on which the film containing the oil-based solvent colorant is formed and confirming the formation position of the film by the color tone.

燃料極膜、固体電解質膜およびインターコネクタ膜は、面方向に位置をずらして積層されている。上記発明の一態様によれば、着色された膜とそれに積層された他の膜との位置関係を容易に確認できる。特に、インターコネクタ膜は、固体電解質膜との重なりしろが小さいが、着色しておくことで、規定通りの重なりとなっているか否かを確認できる。 The fuel electrode film, the solid electrolyte film, and the interconnector film are laminated so as to be displaced in the plane direction. According to one aspect of the above invention, the positional relationship between the colored film and other films laminated on the colored film can be easily confirmed. In particular, the interconnector film has a small overlap margin with the solid electrolyte membrane, but by coloring it, it can be confirmed whether or not the overlap is as specified.

本発明は、スラリー溶媒を着色することにより製膜工程における視認性を向上させ、生産性・目視検査を改善し、燃料電池の品質を向上させることができる。 According to the present invention, by coloring the slurry solvent, visibility in the film forming process can be improved, productivity and visual inspection can be improved, and the quality of the fuel cell can be improved.

本発明の一実施形態に係るセルスタックの一態様を示すものである。It shows one aspect of the cell stack which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るセルスタックの一態様を示すものである。It shows one aspect of the cell stack which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るセルスタック製造のフロー図である。It is a flow chart of cell stack manufacturing which concerns on one Embodiment of this invention. ソルベントレッド27(C2624O)の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the solvent red 27 (C 26 H 24 N 4 O). 本発明の一実施形態に係るSOFCモジュールの一態様を示すものである。It shows one aspect of the SOFC module which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るSOFCカートリッジの断面の一態様を示すものである。It shows one aspect of the cross section of the SOFC cartridge which concerns on one Embodiment of this invention.

以下に、本発明に係る燃料電池の製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the method for manufacturing a fuel cell according to the present invention will be described with reference to the drawings.

以下においては、説明の便宜上、紙面を基準として「上」及び「下」の表現を用いて各構成要素の位置関係を特定するが、鉛直方向に対して必ずしもこの限りである必要はない。例えば、紙面における上方向が鉛直方向における下方向に対応してもよい。また、紙面における上下方向が鉛直方向に直行する水平方向に対応してもよい。 In the following, for convenience of explanation, the positional relationship of each component is specified by using the expressions “top” and “bottom” with reference to the paper, but this does not necessarily have to be the case in the vertical direction. For example, the upward direction on the paper surface may correspond to the downward direction in the vertical direction. Further, the vertical direction on the paper surface may correspond to the horizontal direction perpendicular to the vertical direction.

また、以下においては、固体酸化物形燃料電池(SOFC)のセルスタックとして円筒形を例として説明するが、必ずしもこの限りである必要はなく、例えば平板形のセルスタックであってもよい。基体上に燃料電池セルを形成するが、基体なく電極(燃料極もしくは空気極)が厚く形成されて、基体を兼用しても良い。 Further, in the following, a cylindrical shape will be described as an example of the cell stack of the solid oxide fuel cell (SOFC), but this is not necessarily the case, and for example, a flat plate type cell stack may be used. Although the fuel cell is formed on the substrate, the electrode (fuel electrode or air electrode) may be formed thick without the substrate, and the substrate may also be used.

〔第1実施形態〕
(円筒形セルスタックの構造)
まず、図1,2を参照して本実施形態に係る一例として、基体管を用いる円筒形セルスタックについて説明する。ここで、図1,2は、本実施形態に係るセルスタックの一態様を示すものである。図1は、基体管の軸方向に沿った断面を示している。図2は、セルスタックの側面を示している。基体管は必ずしも円筒型でなくてもよく、平板型でもよい。
[First Embodiment]
(Structure of cylindrical cell stack)
First, a cylindrical cell stack using a substrate tube will be described as an example of the present embodiment with reference to FIGS. 1 and 2. Here, FIGS. 1 and 2 show one aspect of the cell stack according to the present embodiment. FIG. 1 shows a cross section of the substrate tube along the axial direction. FIG. 2 shows the sides of the cell stack. The substrate tube does not necessarily have to be cylindrical, and may be flat.

セルスタック101は、円筒形状の基体管103と、基体管103の外周面に複数形成された燃料電池セル(発電素子)105と、隣り合う燃料電池セル105の間に形成されたインターコネクタ107とを備える。燃料電池セル105は、燃料極109と固体電解質111と空気極113とが積層して形成されている。また、セルスタック101は、基体管103の外周面に形成された複数の燃料電池セル105の内、基体管103の軸方向において最も端の一端に形成された燃料電池セル105の空気極113に、インターコネクタ107を介して電気的に接続されたリード部115を備え、最も端の他端に形成された燃料電池セル105の燃料極109に電気的に接続されたリード部115を備える。 The cell stack 101 includes a cylindrical base tube 103, a plurality of fuel cell (power generation element) 105 formed on the outer peripheral surface of the base tube 103, and an interconnector 107 formed between adjacent fuel cell cells 105. To be equipped. The fuel cell 105 is formed by laminating a fuel electrode 109, a solid electrolyte 111, and an air electrode 113. Further, the cell stack 101 is attached to the air electrode 113 of the fuel cell 105 formed at one end of the plurality of fuel cell 105 formed on the outer peripheral surface of the base pipe 103 in the axial direction of the base pipe 103. , A lead portion 115 electrically connected via an interconnector 107, and a lead portion 115 electrically connected to a fuel pole 109 of a fuel cell 105 formed at the other end of the end.

(セルスタックの各構成要素の材料と機能の説明)
基体管103は、多孔質材料からなり、例えば、CaO安定化ZrO(CSZ)、CSZと酸化ニッケル(NiO)との混合物(CSZ+NiO)、又はY安定化ZrO2(YSZ)、又はMgAlなどを主成分とする。この基体管103は、燃料電池セル105とインターコネクタ107とリード部115とを支持すると共に、基体管103の内周面に供給される燃料ガスを基体管103の細孔を介して基体管103の外周面に形成される燃料極109に拡散させるものである。
(Description of materials and functions of each component of the cell stack)
Substrate tube 103 is made of a porous material, for example, CaO-stabilized ZrO 2 (CSZ), a mixture of CSZ and nickel oxide (NiO) (CSZ + NiO) , or Y 2 O 3 stabilized ZrO 2 (YSZ), or The main component is MgAl 2 O 4 and the like. The base tube 103 supports the fuel cell 105, the interconnector 107, and the lead portion 115, and the fuel gas supplied to the inner peripheral surface of the base tube 103 is supplied to the inner peripheral surface of the base tube 103 through the pores of the base tube 103. It is diffused in the fuel electrode 109 formed on the outer peripheral surface of the above.

燃料極109は、Niとジルコニア系電解質材料との複合材の酸化物で構成され、例えば、Ni/YSZが用いられる。燃料極109の厚さは50μm〜250μmである。この場合、燃料極109は、燃料極109の成分であるNiが燃料ガスに対して触媒作用を備える。この触媒作用は、基体管103を介して供給された燃料ガス、例えば、メタン(CH)と水蒸気との混合ガスを反応させ、水素(H)と一酸化炭素(CO)に改質するものである。また、燃料極109は、改質により得られる水素(H)及び一酸化炭素(CO)と、固体電解質111を介して供給される酸素イオン(O2−)とを固体電解質111との界面付近において電気化学的に反応させて水(HO)及び二酸化炭素(CO)を生成するものである。なお、燃料電池セル105は、この時、酸素イオンから放出される電子によって発電する。 The fuel electrode 109 is composed of an oxide of a composite material of Ni and a zirconia-based electrolyte material, and for example, Ni / YSZ is used. The thickness of the fuel electrode 109 is 50 μm to 250 μm. In this case, in the fuel electrode 109, Ni, which is a component of the fuel electrode 109, has a catalytic action on the fuel gas. This catalytic action reacts a fuel gas supplied via the substrate tube 103, for example, a mixed gas of methane (CH 4 ) and water vapor, and reforms it into hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO). It is a thing. Further, the fuel electrode 109 is an interface between hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO) obtained by reforming and oxygen ions (O 2- ) supplied via the solid electrolyte 111 with the solid electrolyte 111. It reacts electrochemically in the vicinity to produce water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ). At this time, the fuel cell 105 generates electricity by the electrons emitted from the oxygen ions.

SOFC10の燃料極109に供給し利用できる燃料ガスとしては、水素(H)および一酸化炭素(CO)、メタン(CH)などの炭化水素系ガス、都市ガス、天然ガスのほか、石油、メタノール、石炭ガス化ガスなどの炭素質原料をガス化設備により製造したガスなどが挙げられる。 The fuel gases that can be supplied and used for the fuel electrode 109 of SOFC10 include hydrocarbon gases such as hydrogen (H 2 ), carbon monoxide (CO), and methane (CH 4 ), city gas, and natural gas, as well as oil. Examples thereof include gas produced from carbonaceous raw materials such as methanol and coal gas by a gasification facility.

固体電解質111は、ガスを通しにくい気密性と、高温で高い酸素イオン導電性とを備えるYSZが主として用いられる。この固体電解質111は、空気極113で生成される酸素イオン(O2−)を燃料極109に移動させるものである。燃料極109の表面上に位置する固体電解質111の膜厚は10μm〜100μmである。 As the solid electrolyte 111, YSZ having airtightness that makes it difficult for gas to pass through and high oxygen ion conductivity at high temperature is mainly used. The solid electrolyte 111 moves oxygen ions ( O2- ) generated at the air electrode 113 to the fuel electrode 109. The film thickness of the solid electrolyte 111 located on the surface of the fuel electrode 109 is 10 μm to 100 μm.

空気極113は、例えば、LaSrMnO系酸化物、又はLaCoO系酸化物で構成される。この空気極113は、固体電解質111との界面付近において、供給される空気等の酸化性ガス中の酸素を解離させて酸素イオン(O2−)を生成するものである。 The air electrode 113 is composed of, for example, a LaSrMnO 3- based oxide or a LaCoO 3- based oxide. The air electrode 113 dissociates oxygen in an oxidizing gas such as supplied air in the vicinity of the interface with the solid electrolyte 111 to generate oxygen ions ( O2- ).

空気極113は2層構成とすることもできる。この場合、固体電解質111側の空気極層(空気極中間層)は高いイオン導電性を示し、触媒活性に優れる材料で構成される。空気極中間層上の空気極層(空気極導電層)は、Sr及びCaドープLaMnOで表されるペロブスカイト型酸化物で構成されても良い。こうすることにより、発電性能をより向上させることができる。 The air electrode 113 may have a two-layer structure. In this case, the air electrode layer (air electrode intermediate layer) on the solid electrolyte 111 side is made of a material having high ionic conductivity and excellent catalytic activity. The air electrode layer (air electrode conductive layer) on the air electrode intermediate layer may be composed of a perovskite-type oxide represented by Sr and Ca-doped LaMnO 3 . By doing so, the power generation performance can be further improved.

インターコネクタ107は、SrTiO系などのM1−xTiO(Mはアルカリ土類金属元素、Lはランタノイド元素)で表される導電性ペロブスカイト型酸化物から構成される。インターコネクタ107は、燃料ガスと酸化性ガスとが混合しないように緻密な膜となっていて、酸化雰囲気と還元雰囲気との両雰囲気下で安定した耐久性と電気導電性を備える。このインターコネクタ107は、隣り合う燃料電池セル105において、一方の燃料電池セル105の空気極113と他方の燃料電池セル105の燃料極109とを電気的に接続し、隣り合う燃料電池セル105同士を直列に接続するものである。 The interconnector 107 is composed of a conductive perovskite-type oxide represented by M 1-x L x TiO 3 (M is an alkaline earth metal element and L is a lanthanoid element) such as SrTiO 3 system. The interconnector 107 has a dense film so that the fuel gas and the oxidizing gas do not mix with each other, and has stable durability and electrical conductivity in both an oxidizing atmosphere and a reducing atmosphere. In the adjacent fuel cell 105, the interconnector 107 electrically connects the air pole 113 of one fuel cell 105 and the fuel pole 109 of the other fuel cell 105, and the adjacent fuel cell 105s are connected to each other. Are connected in series.

リード部115は、電子伝導性を備えること、及びセルスタック101を構成する他の材料との熱膨張係数が近いことが必要であることから、Ni/YSZ等のNiとジルコニア系電解質材料との複合材やSrTiO系などのM1−xTiO(Mはアルカリ土類金属元素、Lはランタノイド元素)で構成されている。このリード部115は、インターコネクタ107により直列に接続される複数の燃料電池セル105で発電された直流電力をセルスタック101の端部付近まで導出すものである。リード部は、Ni/YSZ等のNiとジルコニア系電解質材料との複合材の層115aと、層115aの上に積層されたSrTiO系などのM1−xTiO(Mはアルカリ土類金属元素、Lはランタノイド元素)の層115bの2層構成とされてもよい。 Since the lead portion 115 needs to have electron conductivity and a coefficient of thermal expansion close to that of other materials constituting the cell stack 101, Ni such as Ni / YSZ and a zirconia-based electrolyte material are used. It is composed of M 1-x L x TiO 3 (M is an alkaline earth metal element and L is a lanthanoid element) such as a composite material or SrTiO 3 system. The lead portion 115 leads out the DC power generated by the plurality of fuel cell 105s connected in series by the interconnector 107 to the vicinity of the end portion of the cell stack 101. The lead part is a layer 115a of a composite material of Ni such as Ni / YSZ and a zirconia-based electrolyte material, and M 1-x L x TiO 3 such as SrTiO 3 system laminated on the layer 115a (M is alkaline soil). It may have a two-layer structure of layers 115b of a metal element and L is a lanthanoid element).

(セルスタックの製造工程)
図3に、本実施形態に係るセルスタック製造のフロー図を示す。
(Cell stack manufacturing process)
FIG. 3 shows a flow chart of cell stack manufacturing according to the present embodiment.

S1:基体管の形成
(焼成前の)基体管103’(不図示)は、例えば、押出し成形法により形成される。形成された基体管103’の直径は、軸方向で略均一となっている。
S1: Formation of the substrate tube The substrate tube 103'(not shown) (before firing) is formed by, for example, an extrusion molding method. The diameter of the formed substrate tube 103'is substantially uniform in the axial direction.

S2:スラリー調製
燃料極スラリー、固体電解質スラリー、およびインターコネクタスラリーをそれぞれ調製する。
S2: Slurry preparation Fuel electrode slurry, solid electrolyte slurry, and interconnector slurry are prepared respectively.

燃料極スラリーは、燃料極材料の粉末とスラリー溶媒とを混合して調製する。固体電解質スラリーは、固体電解質材料の粉末とスラリー溶媒とを混合して調製する。インターコネクタスラリーは、インターコネクタ材料の粉末とスラリー溶媒とを混合して調製する。 The fuel electrode slurry is prepared by mixing the powder of the fuel electrode material and the slurry solvent. The solid electrolyte slurry is prepared by mixing the powder of the solid electrolyte material and the slurry solvent. The interconnector slurry is prepared by mixing the powder of the interconnector material and the slurry solvent.

ここで、スラリー溶媒は、スキージオイル(芳香族炭化水素系溶媒等のスクリーン印刷用溶媒と、メタクリル酸メチルなどのバインダとの混合物)である。スラリー溶媒には、粘度や降伏値の調製のために希釈剤を添加してもよい。 Here, the slurry solvent is squeegee oil (a mixture of a screen printing solvent such as an aromatic hydrocarbon solvent and a binder such as methyl methacrylate). Diluents may be added to the slurry solvent to adjust the viscosity and yield value.

燃料極スラリー、固体電解質スラリー、およびインターコネクタスラリーの少なくとも1つの膜に、適宜スラリー溶媒に油性溶媒着色料を添加する。複数のスラリーを着色する場合は、他の膜と色分けする。色分けは、作業者または画像認識により識別しやすい色の組み合せとするとよい。 An oily solvent colorant is appropriately added to the slurry solvent to at least one film of the fuel electrode slurry, the solid electrolyte slurry, and the interconnector slurry. When coloring a plurality of slurries, they are color-coded with other films. The color coding may be a combination of colors that can be easily identified by the operator or image recognition.

油性溶媒着色料は、顔料を揮発性の溶剤に分散したインクである。油性溶媒着色料は、次の条件を満たすものを選択する。
(1)焼成工程の後に異物として成分が残存しない。
(後の焼成工程での加熱により、気化可能)
(2)焼成工程において、発泡等により膜を損傷させない。
(3)油性溶媒着色料の使用のための作業環境への考慮が不要である。
An oil-based solvent colorant is an ink in which a pigment is dispersed in a volatile solvent. Select an oil-based solvent colorant that satisfies the following conditions.
(1) No component remains as a foreign substance after the firing step.
(Can be vaporized by heating in the subsequent firing process)
(2) In the firing step, the film is not damaged by foaming or the like.
(3) It is not necessary to consider the working environment for the use of the oil-based solvent colorant.

例えば、油性溶媒着色料としては、芳香族化合物からなる化合物であり、市販品としてはインクジェット用インクの成分として用いられるソルベントレッド27、ソルベントイエロー93(C2118)、ソルベントブルー35(C2226)などを使用することが出来る。図4に、ソルベントレッド27(C2624O、融点120℃、市販商品名)の構造を示す。ソルベントレッドは、130℃で分解され、揮発する性質を有する。 For example, the oil-based solvent colorant is a compound composed of an aromatic compound, and commercially available products include Solvent Red 27, Solvent Yellow 93 (C 21 H 18 N 4 O 2 ), and Solvent Blue, which are used as components of inkjet inks. 35 (C 22 H 26 N 2 O 2 ) and the like can be used. FIG. 4 shows the structure of Solvent Red 27 (C 26 H 24 N 4 O, melting point 120 ° C., commercially available trade name). Solvent red has the property of being decomposed and volatilized at 130 ° C.

スラリー調製では、例えば、粉体約50〜70重量%、スキージオイル約20〜40重量%、希釈剤5〜10重量%を混合する。粘度は1.0〜2.0Pa・S、降伏値は30〜100Paとしている。油性溶媒着色料は、スラリーに色が付き且つ粘度が大きく変わらない程度であり、例えば0.1〜2重量%で添加する。 In the slurry preparation, for example, about 50 to 70% by weight of the powder, about 20 to 40% by weight of the squeegee oil, and 5 to 10% by weight of the diluent are mixed. The viscosity is 1.0 to 2.0 Pa · S, and the yield value is 30 to 100 Pa. The oil-based solvent colorant is added in an amount of 0.1 to 2% by weight, for example, to the extent that the slurry is colored and the viscosity does not change significantly.

S3:製膜
燃料極スラリー、固体電解質スラリー、およびインターコネクタスラリーを順次、基体管103’上に印刷して燃料極膜、固体電解質膜、インターコネクタ膜を製膜する。
S3: Film formation The fuel electrode slurry, the solid electrolyte slurry, and the interconnector slurry are sequentially printed on the substrate tube 103'to form the fuel electrode film, the solid electrolyte film, and the interconnector film.

まず、基体管103’の外周面上の周方向に、燃料電池セル数に相当する複数の区画に分けて燃料極スラリーをスクリーン印刷し、燃料極膜とする。本実施形態ではリード部115を燃料極109と同じ材料で構成し、さらにインターコネクタ107と同じ材料による層を積層して構成してもよい。燃料極スラリーを、リード部スラリーとしてセル群の両端部にスクリーン印刷し、リード部膜とする。インターコネクタスラリーの印刷は後述する。 First, the fuel electrode slurry is screen-printed in a plurality of sections corresponding to the number of fuel cell cells in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the base tube 103'to form a fuel electrode film. In the present embodiment, the lead portion 115 may be made of the same material as the fuel electrode 109, and may be further laminated with layers made of the same material as the interconnector 107. The fuel electrode slurry is screen-printed on both ends of the cell group as a lead portion slurry to form a lead portion film. Printing of the interconnector slurry will be described later.

次に、基体管103’上の外周面上の周方向に、燃料電池セル数に相当する複数の区画に分けて固体電解質スラリーをスクリーン印刷して固体電解質膜とする。固体電解質膜は、大部分が燃料極膜上に積層される。固体電解質膜の一部は、燃料極の一端部側で基体管103’と接触している。 Next, the solid electrolyte slurry is screen-printed in a plurality of sections corresponding to the number of fuel cell cells in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the substrate tube 103'to form a solid electrolyte film. Most of the solid electrolyte membrane is laminated on the fuel electrode membrane. A part of the solid electrolyte membrane is in contact with the substrate tube 103'on one end side of the fuel electrode.

次に、隣接する燃料電池セル間に相当する位置で、基体管103’上の外周面上の周方向に、インターコネクタスラリーをスクリーン印刷する。更に、インターコネクタスラリーは、リード部膜上にも印刷してよい。 Next, the interconnector slurry is screen-printed in the circumferential direction on the outer peripheral surface on the substrate tube 103'at a position corresponding to the space between adjacent fuel cell cells. Further, the interconnector slurry may be printed on the lead film.

S4:焼成
燃料極膜、固体電解質膜、インターコネクタ膜が製膜された基体管103’(同工程では、以後基体管103L(不図示)と略称する)を、焼成炉に供し、加熱して焼結体を得る。
S4: Firing A substrate tube 103'(hereinafter abbreviated as substrate tube 103L (not shown)) in which a fuel electrode film, a solid electrolyte film, and an interconnector film are formed is subjected to a firing furnace and heated. Obtain a sintered body.

焼成する工程は、脱脂ステップ、焼結ステップ、降温ステップを含む。
まず、脱脂ステップで200℃〜400℃の範囲で、20時間〜40時間程度、基体管103Lを加熱する。これにより、基体管103Lに含まれるスラリー溶媒を徐々に蒸発させる。それにより、基体管103Lを破損することなくスラリー溶媒が蒸発する。脱脂ステップでは、酸素濃度が低い状態で加熱を実施するとよい。それにより、スラリー溶媒に含まれるバインダー(結合剤)としての樹脂成分が基体管103Lの一部で燃焼して局所的に温度上昇することを防止できる。
The baking step includes a degreasing step, a sintering step, and a temperature lowering step.
First, in the degreasing step, the substrate tube 103L is heated in the range of 200 ° C. to 400 ° C. for about 20 hours to 40 hours. As a result, the slurry solvent contained in the substrate tube 103L is gradually evaporated. As a result, the slurry solvent evaporates without damaging the substrate tube 103L. In the degreasing step, heating may be performed in a state where the oxygen concentration is low. As a result, it is possible to prevent the resin component as a binder (binder) contained in the slurry solvent from burning in a part of the substrate tube 103L and locally raising the temperature.

また、脱脂ステップでは、スラリー溶媒とともに油性溶媒着色料も気化される。これにより、油性溶媒着色料を添加した膜から着色料の色が抜け、元の色(油性溶媒着色料添加前の色)に戻る。 In the degreasing step, the oily solvent colorant is vaporized together with the slurry solvent. As a result, the color of the colorant is removed from the film to which the oil-based solvent colorant is added, and the original color (the color before the addition of the oil-based solvent colorant) is restored.

次に、基体管103Lの温度を焼結温度まで徐々に昇温させるよう加熱する。基体管103Lの温度は、段階を経て昇温させてもよい。例えば、所定時間(例えば、4時間〜10時間程度)かけて焼結温度(1300℃〜1500℃)まで昇温させ、当該温度を所定時間(例えば、2時間〜6時間程度)維持して、焼結体を得る。 Next, the substrate tube 103L is heated so as to gradually raise the temperature to the sintering temperature. The temperature of the substrate tube 103L may be raised in stages. For example, the temperature is raised to a sintering temperature (1300 ° C. to 1500 ° C.) over a predetermined time (for example, about 4 hours to 10 hours), and the temperature is maintained for a predetermined time (for example, about 2 hours to 6 hours). Obtain a sintered body.

焼成後、常温となるよう基体管103Lを徐々に冷却する。冷却は、水と炉内の空気との熱交換や、炉内に空気を吹き込む等で行う。 After firing, the substrate tube 103L is gradually cooled to room temperature. Cooling is performed by exchanging heat between water and the air in the furnace, blowing air into the furnace, and the like.

S5:空気極スラリー調製(不図示)
空気極スラリーを調製する。空気極スラリーは、空気極材料の粉末とスラリー溶媒とを混合して調製する。ここで、スラリー溶媒は、スキージオイルである。スラリー溶媒には、粘度や降伏値の調製のために希釈剤を添加してもよい。
S5: Preparation of air electrode slurry (not shown)
Prepare an air electrode slurry. The air electrode slurry is prepared by mixing the powder of the air electrode material and the slurry solvent. Here, the slurry solvent is squeegee oil. Diluents may be added to the slurry solvent to adjust the viscosity and yield value.

S6:製膜(不図示)
S4で焼成された基体管103L(焼結体)の外周面上に、ディスペンサを用いて空気極スラリーを製膜する。空気極スラリーは、固体電解質111およびインターコネクタ107上に吐出される。吐出された空気極スラリー(空気極膜)は、同じ燃料電池セル内の固体電解質111とインターコネクタ107とに接触する。
S6: Film formation (not shown)
An air electrode slurry is formed on the outer peripheral surface of the substrate tube 103L (sintered body) fired in S4 using a dispenser. The air electrode slurry is discharged onto the solid electrolyte 111 and the interconnector 107. The discharged air electrode slurry (air electrode film) comes into contact with the solid electrolyte 111 and the interconnector 107 in the same fuel cell.

S7:焼成(不図示)
空気極膜が製膜された基体管103Lを、焼成炉に入れて1100℃〜1250℃で、2時間〜6時間程度、焼成する。焼成温度は、S4での焼成よりも低温で実施する。
S7: Firing (not shown)
The substrate tube 103L on which the air electrode film is formed is placed in a firing furnace and fired at 1100 ° C. to 1250 ° C. for about 2 hours to 6 hours. The firing temperature is lower than the firing in S4.

本実施形態のセルスタック101の製造方法によれば、既存の製膜装置を改造することなく燃料極スラリー、固体電解質スラリー、インターコネクタスラリーの少なくとも1つのスラリー溶媒を着色することで、印刷され焼成前の膜の視認性が向上する。製膜位置の確認に加え、表面凹凸や膜厚が極所的に薄い箇所など膜の充填具合(厚さ)や、気泡(凹凸)等の存在を視覚的に認識しやすくすることで、生産性・目視検査の正確さが改善され、セルスタックの品質を向上させられる。 According to the method for producing the cell stack 101 of the present embodiment, printing is performed and firing is performed by coloring at least one slurry solvent of the fuel electrode slurry, the solid electrolyte slurry, and the interconnector slurry without modifying the existing film forming apparatus. The visibility of the front membrane is improved. In addition to confirming the film formation position, it is produced by making it easier to visually recognize the filling condition (thickness) of the film such as surface irregularities and places where the film thickness is extremely thin, and the presence of air bubbles (unevenness). The accuracy of sex and visual inspection is improved, and the quality of cell stack can be improved.

〔第2実施形態〕
本実施形態に係る燃料電池の製造方法は、油性溶剤着色料を含む膜の色調を検査する工程を備えている。それ以外の工程は、第1実施形態と同様である。色調の検査は、焼成工程の前に実施する。
[Second Embodiment]
The method for manufacturing a fuel cell according to the present embodiment includes a step of inspecting the color tone of a film containing an oil-based solvent colorant. The other steps are the same as those in the first embodiment. The color tone inspection is performed before the firing step.

色調を確認する工程では、製膜工程で製膜された油性溶剤着色料を含む膜の色調を検査する。検査は、目視またはCCDカメラなどの画像認識手段により実施する。スラリー溶媒に混合して着色させた油性溶媒着色料は、雰囲気中からNa、SまたはClなどの不良物質が膜内に溶け込んだ場合、油性溶媒着色料と結合することでスラリー膜が変色し、RGB成分の一部が健全時の所定範囲の色調と違う発色強度を提示する。また、周囲の明るさが変化する場合には、R成分発色強度を基準にしたB/R,G/Rの値の変化がないかを比較しても良い。CCDカメラで製膜初期時点での色調の所定範囲との変化の有無を観察し比較し続けることにより膜の健全性を確認できる。予め色調の変化率等に健全閾値を設定しておくとよい。 In the step of confirming the color tone, the color tone of the film containing the oil-based solvent colorant formed in the film forming step is inspected. The inspection is carried out visually or by an image recognition means such as a CCD camera. When a defective substance such as Na, S or Cl dissolves in the film from the atmosphere, the oil-based solvent colorant mixed with the slurry solvent discolors the slurry film by combining with the oil-based solvent colorant. A part of the RGB component presents a color development intensity different from the color tone in a predetermined range when it is sound. Further, when the ambient brightness changes, it may be compared whether or not there is a change in the B / R and G / R values based on the R component color development intensity. The soundness of the film can be confirmed by observing and comparing the presence or absence of a change in the color tone from the predetermined range at the initial stage of film formation with a CCD camera. It is advisable to set a soundness threshold value in advance for the rate of change in color tone and the like.

〔第3実施形態〕
本実施形態に係る燃料電池の製造方法は、油性溶剤着色料を含む膜の色調により膜の形成位置を確認する工程を備えている。それ以外の工程は、第1実施形態または第2実施形態と同様である。形成位置の確認は、焼成工程の前に実施する。
[Third Embodiment]
The method for manufacturing a fuel cell according to the present embodiment includes a step of confirming the formation position of the film by the color tone of the film containing an oil-based solvent colorant. The other steps are the same as those in the first embodiment or the second embodiment. Confirmation of the formation position is carried out before the firing step.

形成位置を確認する工程では、油性溶剤着色料を含む膜が形成された基体管103Lの表面を画像認識する。画像認識は、CCDカメラなどで実施することで、製膜位置を素早く高い精度で管理することが出来る。油性溶剤着色料を含む膜と含まない膜、または色分けした油性溶剤着色料を含む膜同士は、膜同士が重なりあっている部分を色調の違いにより製膜位置を確認できる。重なりしろの設定値が狭い場合には、位置が少しずれると重ならい可能性が高くなる。製膜段階で重なり具合を確認することで、早い時期に不良品の発生を識別できる。 In the step of confirming the formation position, the surface of the substrate tube 103L on which the film containing the oil-based solvent colorant is formed is image-recognized. By performing image recognition with a CCD camera or the like, the film formation position can be managed quickly and with high accuracy. With respect to the film containing the oil-based solvent colorant and the film not containing the oil-based solvent colorant, or between the films containing the color-coded oil-based solvent colorant, the film-forming position can be confirmed by the difference in color tone at the overlapping portion of the films. If the setting value of the overlap margin is narrow, there is a high possibility that the overlap will occur if the position is slightly displaced. By checking the degree of overlap at the film forming stage, it is possible to identify the occurrence of defective products at an early stage.

また、製膜位置の管理に加え、膜の表面凹凸や膜厚が極所的に薄い箇所など膜の充填具合(厚さ)や、気泡(凹凸)等の存在を画像解析で自動認識しやすくすることで、量産を行う際の自動監視の精度を向上して実施することができ、生産性の改善とセルスタックの品質向上を得ることが出来る。 In addition to controlling the film formation position, it is easy to automatically recognize the filling condition (thickness) of the film and the presence of air bubbles (unevenness) such as the surface unevenness of the film and the part where the film thickness is extremely thin by image analysis. By doing so, it is possible to improve the accuracy of automatic monitoring at the time of mass production, and it is possible to improve productivity and improve the quality of the cell stack.

油性溶剤着色料を含む膜の形成確認は、CCDカメラではなく、視認により実施しても良い。 The formation of the film containing the oil-based solvent colorant may be confirmed visually instead of using the CCD camera.

(SOFCモジュールの構造と各要素の機能の説明)
以下、第1実施形態〜第3実施形態のセルスタック101を用いたSOFCモジュール及びSOFCカートリッジについて説明する。図5は、本実施形態に係るSOFCモジュールの一態様を示すものである。また、図6は、本実施形態に係るSOFCカートリッジの一態様の断面図を示すものである。
(Explanation of SOFC module structure and function of each element)
Hereinafter, SOFC modules and SOFC cartridges using the cell stack 101 of the first to third embodiments will be described. FIG. 5 shows one aspect of the SOFC module according to the present embodiment. Further, FIG. 6 shows a cross-sectional view of one aspect of the SOFC cartridge according to the present embodiment.

SOFCモジュール201は、図5に示すように、例えば、複数のSOFCカートリッジ203と、これら複数のSOFCカートリッジ203を収納する圧力容器205とを備える。なお、図5には円筒形のSOFCのセルスタックを例示しているが、必ずしもこの限りである必要はなく、例えば平板形のセルスタックであってもよい。 As shown in FIG. 5, the SOFC module 201 includes, for example, a plurality of SOFC cartridges 203 and a pressure vessel 205 for accommodating the plurality of SOFC cartridges 203. Although FIG. 5 illustrates a cylindrical SOFC cell stack, this does not necessarily have to be the case, and a flat plate cell stack may be used, for example.

また、SOFCモジュール201は、燃料ガス供給管207と複数の燃料ガス供給枝管207a、及び燃料ガス排出管209と複数の燃料ガス排出枝管209aとを備える。また、SOFCモジュール201は、酸化性ガス供給管(不図示)と酸化性ガス供給枝管(不図示)、及び酸化性ガス排出管(不図示)と複数の酸化性ガス排出枝管(不図示)とを備える。 Further, the SOFC module 201 includes a fuel gas supply pipe 207 and a plurality of fuel gas supply branch pipes 207a, and a fuel gas discharge pipe 209 and a plurality of fuel gas discharge branch pipes 209a. Further, the SOFC module 201 includes an oxidizing gas supply pipe (not shown) and an oxidizing gas supply branch pipe (not shown), and an oxidizing gas discharge pipe (not shown) and a plurality of oxidizing gas discharge branch pipes (not shown). ) And.

燃料ガス供給管207は、圧力容器205の外部に設けられ、SOFCモジュール201の発電量に対応して所定ガス組成と所定流量の燃料ガスを供給する燃料ガス供給部に接続されると共に、複数の燃料ガス供給枝管207aに接続されている。この燃料ガス供給管207は、上述の燃料ガス供給部から供給される所定流量の燃料ガスを、複数の燃料ガス供給枝管207aに分岐して導くものである。また、燃料ガス供給枝管207aは、燃料ガス供給管207に接続されると共に、複数のSOFCカートリッジ203に接続されている。この燃料ガス供給枝管207aは、燃料ガス供給管207から供給される燃料ガスを複数のSOFCカートリッジ203に略均等の流量で導き、複数のSOFCカートリッジ203の発電性能を略均一化させるものである。 The fuel gas supply pipe 207 is provided outside the pressure vessel 205, is connected to a fuel gas supply unit that supplies fuel gas having a predetermined gas composition and a predetermined flow rate according to the amount of power generated by the SOFC module 201, and a plurality of fuel gas supply pipes 207. It is connected to the fuel gas supply branch pipe 207a. The fuel gas supply pipe 207 is for branching and guiding the fuel gas of a predetermined flow rate supplied from the fuel gas supply unit described above to a plurality of fuel gas supply branch pipes 207a. Further, the fuel gas supply branch pipe 207a is connected to the fuel gas supply pipe 207 and is also connected to a plurality of SOFC cartridges 203. The fuel gas supply branch pipe 207a guides the fuel gas supplied from the fuel gas supply pipe 207 to the plurality of SOFC cartridges 203 at a substantially equal flow rate, and substantially equalizes the power generation performance of the plurality of SOFC cartridges 203. ..

燃料ガス排出枝管209aは、複数のSOFCカートリッジ203に接続されると共に、燃料ガス排出管209に接続されている。この燃料ガス排出枝管209aは、SOFCカートリッジ203から排出される排燃料ガスを燃料ガス排出管209に導くものである。また、燃料ガス排出管209は、複数の燃料ガス排出枝管209aに接続されると共に、一部が圧力容器205の外部に配置されている。この燃料ガス排出管209は、燃料ガス排出枝管209aから略均等の流量で導出される排燃料ガスを圧力容器205の外部に導くものである。 The fuel gas discharge branch pipe 209a is connected to a plurality of SOFC cartridges 203 and is also connected to the fuel gas discharge pipe 209. The fuel gas discharge branch pipe 209a guides the exhaust fuel gas discharged from the SOFC cartridge 203 to the fuel gas discharge pipe 209. Further, the fuel gas discharge pipe 209 is connected to a plurality of fuel gas discharge branch pipes 209a, and a part of the fuel gas discharge pipe 209 is arranged outside the pressure vessel 205. The fuel gas discharge pipe 209 guides the exhaust fuel gas led out from the fuel gas discharge branch pipe 209a at a substantially equal flow rate to the outside of the pressure vessel 205.

圧力容器205は、内部の圧力が0.1MPa〜約1MPa、内部の温度が大気温度〜約550℃で運用されるので、耐力性と酸化性ガス中に含まれる酸素などの酸化剤に対する耐食性を保有する材質が利用される。例えばSUS304などのステンレス系材が好適である。 Since the pressure vessel 205 is operated at an internal pressure of 0.1 MPa to about 1 MPa and an internal temperature of atmospheric temperature to about 550 ° C., it has resistance to resistance and corrosion resistance to oxidizing agents such as oxygen contained in the oxidizing gas. The material you have is used. For example, a stainless steel material such as SUS304 is suitable.

ここで、本実施形態においては、複数のSOFCカートリッジ203が集合化されて圧力容器205に収納される態様について説明しているが、これに限られず例えば、SOFCカートリッジ203が集合化されずに圧力容器205内に収納される態様とすることもできる。 Here, in the present embodiment, a mode in which a plurality of SOFC cartridges 203 are assembled and stored in the pressure vessel 205 will be described, but the present invention is not limited to this, and for example, the SOFC cartridge 203 is not assembled and the pressure is increased. It can also be stored in the container 205.

(SOFCカートリッジの構造と各要素の機能の説明)
SOFCカートリッジ203は、図6に示す通り、複数のセルスタック101と、発電室215と、燃料ガス供給室217と、燃料ガス排出室219と、酸化性ガス供給室221と、酸化性ガス排出室223とを備える。また、SOFCカートリッジ203は、上部管板225aと、下部管板225bと、上部断熱体227aと、下部断熱体227bとを備える。なお、本実施形態においては、SOFCカートリッジ203は、燃料ガス供給室217と燃料ガス排出室219と酸化性ガス供給室221と酸化性ガス排出室223とが図6のように配置されることで、燃料ガスと酸化性ガスとがセルスタック101の内側と外側とを対向して流れる構造となっているが、必ずしもこの必要はなく、例えば、セルスタックの内側と外側とを平行して流れる、または酸化性ガスがセルスタックの長手方向と直交する方向へ流れるようにしても良い。
(Explanation of SOFC cartridge structure and function of each element)
As shown in FIG. 6, the SOFC cartridge 203 includes a plurality of cell stacks 101, a power generation chamber 215, a fuel gas supply chamber 217, a fuel gas discharge chamber 219, an oxidizing gas supply chamber 221 and an oxidizing gas discharge chamber. It is equipped with 223. Further, the SOFC cartridge 203 includes an upper tube plate 225a, a lower tube plate 225b, an upper heat insulating body 227a, and a lower heat insulating body 227b. In the present embodiment, in the SOFC cartridge 203, the fuel gas supply chamber 217, the fuel gas discharge chamber 219, the oxidizing gas supply chamber 221 and the oxidizing gas discharge chamber 223 are arranged as shown in FIG. The structure is such that the fuel gas and the oxidizing gas flow opposite to the inside and the outside of the cell stack 101, but this is not always necessary. For example, the fuel gas and the oxidizing gas flow in parallel to the inside and the outside of the cell stack. Alternatively, the oxidizing gas may flow in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the cell stack.

発電室215は、上部断熱体227aと下部断熱体227bとの間に形成された領域である。この発電室215は、セルスタック101の燃料電池セル105が配置された領域であり、燃料ガスと酸化性ガスとを電気化学的に反応させて発電を行う領域である。また、この発電室215のセルスタック101長手軸方向の中央部付近での温度は、温度センサなどで監視され、SOFCモジュール201の定常運転時に、およそ700℃〜1000℃の高温雰囲気となる。 The power generation chamber 215 is a region formed between the upper heat insulating body 227a and the lower heat insulating body 227b. The power generation chamber 215 is a region in which the fuel cell 105 of the cell stack 101 is arranged, and is a region in which the fuel gas and the oxidizing gas are electrochemically reacted to generate electricity. Further, the temperature near the central portion of the cell stack 101 in the longitudinal axis direction of the power generation chamber 215 is monitored by a temperature sensor or the like, and becomes a high temperature atmosphere of about 700 ° C. to 1000 ° C. during steady operation of the SOFC module 201.

燃料ガス供給室217は、SOFCカートリッジ203の上部ケーシング229aと上部管板225aとに囲まれた領域であり、上部ケーシング229aの上部に設けられた燃料ガス供給孔231aによって、燃料ガス供給枝管207aと連通されている。複数のセルスタック101は、上部管板225aとシール部材237aにより接合されており、燃料ガス供給室217は、燃料ガス供給枝管207aから燃料ガス供給孔231aを介して供給される燃料ガスを、複数のセルスタック101の基体管103の内部に略均一流量で導き、複数のセルスタック101の発電性能を略均一化させる。 The fuel gas supply chamber 217 is an area surrounded by the upper casing 229a and the upper pipe plate 225a of the SOFC cartridge 203, and the fuel gas supply branch pipe 207a is provided by the fuel gas supply hole 231a provided in the upper part of the upper casing 229a. Is communicated with. The plurality of cell stacks 101 are joined to the upper pipe plate 225a by the seal member 237a, and the fuel gas supply chamber 217 receives the fuel gas supplied from the fuel gas supply branch pipe 207a through the fuel gas supply hole 231a. It is guided inside the base tubes 103 of the plurality of cell stacks 101 at a substantially uniform flow rate, and the power generation performance of the plurality of cell stacks 101 is substantially made uniform.

燃料ガス排出室219は、SOFCカートリッジ203の下部ケーシング229bと下部管板225bとに囲まれた領域であり、下部ケーシング229bに備えられた燃料ガス排出孔231bによって、燃料ガス排出枝管209aと連通されている。複数のセルスタック101は、下部管板225bとシール部材237bにより接合されており、燃料ガス排出室219は、複数のセルスタック101の基体管103の内部を通過して燃料ガス排出室219に供給される排燃料ガスを集約して、燃料ガス排出孔231bを介して燃料ガス排出枝管209aに導くことができる。 The fuel gas discharge chamber 219 is an area surrounded by the lower casing 229b and the lower pipe plate 225b of the SOFC cartridge 203, and communicates with the fuel gas discharge branch pipe 209a by the fuel gas discharge hole 231b provided in the lower casing 229b. Has been done. The plurality of cell stacks 101 are joined by a lower pipe plate 225b and a sealing member 237b, and the fuel gas discharge chamber 219 passes through the inside of the base pipe 103 of the plurality of cell stacks 101 and is supplied to the fuel gas discharge chamber 219. The exhaust fuel gas to be generated can be aggregated and guided to the fuel gas discharge branch pipe 209a through the fuel gas discharge hole 231b.

SOFCモジュール201の発電量に対応して所定ガス組成と所定流量の酸化性ガスを酸化性ガス供給枝管へと分岐して、複数のSOFCカートリッジ203へ供給する。酸化性ガス供給室221は、SOFCカートリッジ203の下部ケーシング229bと下部管板225bと下部断熱体227bとに囲まれた領域であり、下部ケーシング229bの側面に設けられた酸化性ガス供給孔233aによって、図示しない酸化性ガス供給枝管と連通されている。この酸化性ガス供給室221は、図示しない酸化性ガス供給枝管から酸化性ガス供給孔233aを介して供給される所定流量の酸化性ガスを、酸化性ガス供給隙間235aを介して発電室215に略均一流量で導くことが出来る。 Oxidizing gas having a predetermined gas composition and a predetermined flow rate is branched into an oxidizing gas supply branch pipe according to the amount of power generated by the SOFC module 201, and is supplied to a plurality of SOFC cartridges 203. The oxidizing gas supply chamber 221 is an area surrounded by the lower casing 229b, the lower pipe plate 225b, and the lower heat insulating body 227b of the SOFC cartridge 203, and is provided by the oxidizing gas supply hole 233a provided on the side surface of the lower casing 229b. , It is communicated with an oxidizing gas supply branch pipe (not shown). The oxidizing gas supply chamber 221 transfers an oxidizing gas having a predetermined flow rate supplied from an oxidizing gas supply branch pipe (not shown) through the oxidizing gas supply hole 233a to the power generation chamber 215 via the oxidizing gas supply gap 235a. It can be derived with a substantially uniform flow rate.

酸化性ガス排出室223は、SOFCカートリッジ203の上部ケーシング229aと上部管板225aと上部断熱体227aとに囲まれた領域であり、上部ケーシング229aの側面に設けられた酸化性ガス排出孔233bによって、図示しない酸化性ガス排出枝管と連通されている。この酸化性ガス排出室223は、発電室215から、酸化性ガス排出隙間235bを介して酸化性ガス排出室223に供給される排酸化性ガスを、酸化性ガス排出孔233bを介して図示しない酸化性ガス排出枝管に導くことが出来る。 The oxidizing gas discharge chamber 223 is an area surrounded by the upper casing 229a, the upper pipe plate 225a, and the upper heat insulating body 227a of the SOFC cartridge 203, and is provided by the oxidizing gas discharge holes 233b provided on the side surface of the upper casing 229a. , It communicates with an oxidizing gas discharge branch pipe (not shown). In this oxidizing gas discharge chamber 223, the oxidative gas supplied from the power generation chamber 215 to the oxidative gas discharge chamber 223 via the oxidative gas discharge gap 235b is not shown through the oxidative gas discharge hole 233b. It can lead to an oxidizing gas discharge branch pipe.

上部管板225aは、上部ケーシング229aの天板と上部断熱体227aとの間に、上部管板225aと上部ケーシング229aの天板と上部断熱体227aとが略平行になるように、上部ケーシング229aの側板に固定されている。また上部管板225aは、SOFCカートリッジ203に備えられるセルスタック101の本数に対応した複数の孔を有し、該孔にはセルスタック101が夫々挿入されている。この上部管板225aは、複数のセルスタック101の一方の端部をシール部材及び接着部材のいずれか一方又は両方を介して気密に支持すると共に、燃料ガス供給室217と酸化性ガス排出室223とを隔離するものである。 In the upper casing 225a, the upper casing 229a is provided so that the upper tube plate 225a, the top plate of the upper casing 229a, and the upper heat insulating body 227a are substantially parallel to each other between the top plate of the upper casing 229a and the upper heat insulating body 227a. It is fixed to the side plate of. Further, the upper tube plate 225a has a plurality of holes corresponding to the number of cell stacks 101 provided in the SOFC cartridge 203, and the cell stacks 101 are inserted into the holes, respectively. The upper tube plate 225a airtightly supports one end of the plurality of cell stacks 101 via either one or both of the sealing member and the adhesive member, and the fuel gas supply chamber 217 and the oxidizing gas discharge chamber 223. It isolates and.

下部管板225bは、下部ケーシング229bの底板と下部断熱体227bとの間に、下部管板225bと下部ケーシング229bの底板と下部断熱体227bとが略平行になるように下部ケーシング229bの側板に固定されている。また下部管板225bは、SOFCカートリッジ203に備えられるセルスタック101の本数に対応した複数の孔を有し、該孔にはセルスタック101が夫々挿入されている。この下部管板225bは、複数のセルスタック101の他方の端部をシール部材及び接着部材のいずれか一方又は両方を介して気密に支持すると共に、燃料ガス排出室219と酸化性ガス供給室221とを隔離するものである。 The lower tube plate 225b is attached to the side plate of the lower casing 229b so that the bottom plate of the lower tube plate 225b, the bottom plate of the lower casing 229b, and the lower heat insulating body 227b are substantially parallel to each other between the bottom plate of the lower casing 229b and the lower heat insulating body 227b. It is fixed. Further, the lower tube plate 225b has a plurality of holes corresponding to the number of cell stacks 101 provided in the SOFC cartridge 203, and the cell stacks 101 are inserted into the holes, respectively. The lower tube plate 225b airtightly supports the other end of the plurality of cell stacks 101 via either one or both of the sealing member and the adhesive member, and the fuel gas discharge chamber 219 and the oxidizing gas supply chamber 221. It isolates and.

上部断熱体227aは、上部ケーシング229aの下端部に、上部断熱体227aと上部ケーシング229aの天板と上部管板225aとが略平行になるように配置され、上部ケーシング229aの側板に固定されている。また、上部断熱体227aには、SOFCカートリッジ203に備えられるセルスタック101の本数に対応して、複数の孔が設けられている。この孔の直径はセルスタック101の外径よりも大きく設定されている。上部断熱体227aは、この孔の内面と、上部断熱体227aに挿通されたセルスタック101の外面との間に形成された酸化性ガス排出隙間235bを備える。 The upper heat insulating body 227a is arranged at the lower end of the upper casing 229a so that the upper heat insulating body 227a, the top plate of the upper casing 229a, and the upper tube plate 225a are substantially parallel to each other, and is fixed to the side plate of the upper casing 229a. There is. Further, the upper heat insulating body 227a is provided with a plurality of holes corresponding to the number of cell stacks 101 provided in the SOFC cartridge 203. The diameter of this hole is set to be larger than the outer diameter of the cell stack 101. The upper heat insulating body 227a includes an oxidizing gas discharge gap 235b formed between the inner surface of the hole and the outer surface of the cell stack 101 inserted through the upper heat insulating body 227a.

この上部断熱体227aは、発電室215と酸化性ガス排出室223とを仕切るものであり、上部管板225aの周囲の雰囲気が高温化し強度低下や酸化性ガス中に含まれる酸化剤による腐食が増加することを抑制する。上部管板225a等はインコネルなどの高温耐久性のある金属材料から成るが、上部管板225a等が発電室215内の高温に晒されて上部管板225a等内の温度差が大きくなることで熱変形することを防ぐものである。また、上部断熱体227aは、発電室215を通過して高温に晒された排酸化性ガスを、酸化性ガス排出隙間235bを通過させて酸化性ガス排出室223に導くものである。 The upper heat insulating body 227a separates the power generation chamber 215 and the oxidizing gas discharge chamber 223, and the atmosphere around the upper pipe plate 225a becomes high in temperature, resulting in a decrease in strength and corrosion by the oxidizing agent contained in the oxidizing gas. Suppress the increase. The upper tube plate 225a and the like are made of a metal material having high temperature durability such as Inconel, but the upper tube plate 225a and the like are exposed to the high temperature in the power generation chamber 215 and the temperature difference in the upper tube plate 225a and the like becomes large. It prevents thermal deformation. Further, the upper heat insulating body 227a guides the oxidative gas that has passed through the power generation chamber 215 and exposed to high temperature to the oxidative gas discharge chamber 223 by passing through the oxidative gas discharge gap 235b.

本実施形態によれば、上述したSOFCカートリッジ203の構造により、燃料ガスと酸化性ガスとがセルスタック101の内側と外側とを対向して流れるものとなっている。このことにより、排酸化性ガスは、基体管103の内部を通って発電室215に供給される燃料ガスとの間で熱交換がなされ、金属材料から成る上部管板225a等が座屈などの変形をしない温度に冷却されて酸化性ガス排出室223に供給される。また、燃料ガスは、発電室215から排出される排酸化性ガスとの熱交換により昇温され、発電室215に供給される。その結果、ヒーター等を用いることなく発電に適した温度に予熱昇温された燃料ガスを発電室215に供給することができる。 According to the present embodiment, due to the structure of the SOFC cartridge 203 described above, the fuel gas and the oxidizing gas flow toward the inside and the outside of the cell stack 101. As a result, the oxidative gas exchanges heat with the fuel gas supplied to the power generation chamber 215 through the inside of the base tube 103, and the upper tube plate 225a and the like made of a metal material buckle and the like. It is cooled to a temperature at which it does not deform and is supplied to the oxidizing gas discharge chamber 223. Further, the fuel gas is heated by heat exchange with the oxidative gas discharged from the power generation chamber 215 and supplied to the power generation chamber 215. As a result, the fuel gas preheated and raised to a temperature suitable for power generation can be supplied to the power generation chamber 215 without using a heater or the like.

下部断熱体227bは、下部ケーシング229bの上端部に、下部断熱体227bと下部ケーシング229bの底板と下部管板225bとが略平行になるように配置され、下部ケーシング229bの側板に固定されている。また、下部断熱体227bには、SOFCカートリッジ203に備えられるセルスタック101の本数に対応して、複数の孔が設けられている。この孔の直径はセルスタック101の外径よりも大きく設定されている。下部断熱体227bは、この孔の内面と、下部断熱体227bに挿通されたセルスタック101の外面との間に形成された酸化性ガス供給隙間235aを備える。 The lower heat insulating body 227b is arranged at the upper end of the lower casing 229b so that the lower heat insulating body 227b, the bottom plate of the lower casing 229b, and the lower tube plate 225b are substantially parallel to each other, and is fixed to the side plate of the lower casing 229b. .. Further, the lower heat insulating body 227b is provided with a plurality of holes corresponding to the number of cell stacks 101 provided in the SOFC cartridge 203. The diameter of this hole is set to be larger than the outer diameter of the cell stack 101. The lower heat insulating body 227b includes an oxidizing gas supply gap 235a formed between the inner surface of the hole and the outer surface of the cell stack 101 inserted through the lower heat insulating body 227b.

この下部断熱体227bは、発電室215と酸化性ガス供給室221とを仕切るものであり、下部管板225bの周囲の雰囲気が高温化し強度低下や酸化性ガス中に含まれる酸化剤による腐食が増加することを抑制する。下部管板225b等はインコネルなどの高温耐久性のある金属材料から成るが、下部管板225b等が高温に晒されて下部管板225b等内の温度差が大きくなることで熱変形することを防ぐものである。また、下部断熱体227bは、酸化性ガス供給室221に供給される酸化性ガスを、酸化性ガス供給隙間235aを通過させて発電室215に導くものである。 The lower heat insulating body 227b separates the power generation chamber 215 and the oxidizing gas supply chamber 221, and the atmosphere around the lower pipe plate 225b becomes high in temperature, resulting in a decrease in strength and corrosion by the oxidizing agent contained in the oxidizing gas. Suppress the increase. The lower tube plate 225b or the like is made of a metal material having high temperature durability such as Inconel, but the lower tube plate 225b or the like is exposed to a high temperature and the temperature difference in the lower tube plate 225b or the like becomes large, so that it is thermally deformed. It is something to prevent. Further, the lower heat insulating body 227b guides the oxidizing gas supplied to the oxidizing gas supply chamber 221 to the power generation chamber 215 through the oxidizing gas supply gap 235a.

本実施形態によれば、上述したSOFCカートリッジ203の構造により、燃料ガスと酸化性ガスとがセルスタック101の内側と外側とを対向して流れるものとなっている。このことにより、基体管103の内部を通って発電室215を通過した排燃料ガスは、発電室215に供給される酸化性ガスとの間で熱交換がなされ、金属材料から成る下部管板225b等が座屈などの変形をしない温度に冷却されて燃料ガス排出室219に供給される。また、酸化性ガスは排燃料ガスとの熱交換により昇温され、発電室215に供給される。その結果、ヒーター等を用いることなく発電に必要な温度に昇温された酸化性ガスを発電室215に供給することができる。 According to the present embodiment, due to the structure of the SOFC cartridge 203 described above, the fuel gas and the oxidizing gas flow toward the inside and the outside of the cell stack 101. As a result, the exhaust fuel gas that has passed through the inside of the base pipe 103 and passed through the power generation chamber 215 is heat-exchanged with the oxidizing gas supplied to the power generation chamber 215, and the lower pipe plate 225b made of a metal material is exchanged. Etc. are cooled to a temperature at which deformation such as buckling does not occur and supplied to the fuel gas discharge chamber 219. Further, the oxidizing gas is heated by heat exchange with the exhaust fuel gas and supplied to the power generation chamber 215. As a result, the oxidizing gas heated to the temperature required for power generation can be supplied to the power generation chamber 215 without using a heater or the like.

発電室215で発電された直流電力は、複数の燃料電池セル105に設けたNi/YSZ等からなるリード部115によりセルスタック101の端部付近まで導出した後に、SOFCカートリッジ203の集電棒(不図示)に集電板(不図示)を介して集電して、各SOFCカートリッジ203の外部へと取り出される。前記集電棒によってSOFCカートリッジ203の外部に導出された直流電力は、各SOFCカートリッジ203の発電電力を所定の直列数および並列数へと相互に接続され、SOFCモジュール201の外部へと導出されて、図示しないパワーコンディショナ等の電力変換装置(インバータなど)により所定の交流電力へと変換されて、電力供給先(例えば、負荷設備や電力系統)へと供給される。 The DC power generated in the power generation chamber 215 is led out to the vicinity of the end of the cell stack 101 by the lead portion 115 made of Ni / YSZ or the like provided in the plurality of fuel cell 105, and then the current collecting rod of the SOFC cartridge 203 (non-collective rod). The current is collected by the current collector plate (not shown) on the (shown), and is taken out to the outside of each SOFC cartridge 203. The DC power derived to the outside of the SOFC cartridge 203 by the collector rod connects the generated power of each SOFC cartridge 203 to a predetermined number of series and parallel numbers, and is led out to the outside of the SOFC module 201. It is converted into predetermined AC power by a power conversion device (inverter or the like) such as a power conditioner (not shown), and is supplied to a power supply destination (for example, a load facility or a power system).

101 セルスタック
103 基体管(基体)
105 燃料電池セル(発電素子)
107 インターコネクタ
109 燃料極
111 固体電解質
113 空気極
115、115a、115b リード部
201 SOFCモジュール
203 SOFCカートリッジ
205 圧力容器
207 燃料ガス供給管
207a 燃料ガス供給枝管
209 燃料ガス排出管
209a 燃料ガス排出枝管
215 発電室
217 燃料ガス供給室
219 燃料ガス排出室
221 酸化性ガス供給室
223 酸化性ガス排出室
225a 上部管板
225b 下部管板
227a 上部断熱体
227b 下部断熱体
229a 上部ケーシング
229b 下部ケーシング
231a 燃料ガス供給孔
231b 燃料ガス排出孔
233a 酸化性ガス供給孔
233b 酸化性ガス排出孔
235a 酸化性ガス供給隙間
235b 酸化性ガス排出隙間
237a,237b シール部材
101 Cell stack 103 Hypokeimenon (base)
105 Fuel cell (power generation element)
107 Interconnector 109 Fuel pole 111 Solid electrolyte 113 Air pole 115, 115a, 115b Lead part 201 SOFC module 203 SOFC cartridge 205 Pressure vessel 207 Fuel gas supply pipe 207a Fuel gas supply branch pipe 209 Fuel gas discharge pipe 209a Fuel gas discharge branch pipe 215 Power generation room 217 Fuel gas supply room 219 Fuel gas discharge room 221 Oxidizing gas supply room 223 Oxidizing gas discharge room 225a Upper pipe plate 225b Lower pipe plate 227a Upper heat insulating body 227b Lower heat insulating body 229a Upper casing 229b Lower casing 231a Fuel gas Supply hole 231b Fuel gas discharge hole 233a Oxidizing gas supply hole 233b Oxidizing gas discharge hole 235a Oxidizing gas supply gap 235b Oxidizing gas discharge gap 237a, 237b Seal member

Claims (4)

燃料極、固体電解質及び空気極を含んで構成され、基体表面に沿って複数配置される発電素子と、隣り合う該発電素子を接続するインターコネクタと、を備える燃料電池の製造方法であって、
燃料極スラリー、固体電解質スラリー、インターコネクタスラリーを調製するスラリー調製工程と、
前記基体上に、前記燃料極スラリー、前記固体電解質スラリー及び前記インターコネクタスラリーの製膜位置を管理して燃料極膜、固体電解質膜及びインターコネクタ膜を製膜する製膜工程と、
前記基体、前記燃料極膜、前記固体電解質膜及び前記インターコネクタ膜を共に加熱して焼結体を得る焼成工程と、
を備え、
前記スラリー調製工程のうち、前記燃料極スラリー、前記固体電解質スラリー及び前記インターコネクタスラリーの少なくとも1つのスラリーの調製において、スラリー溶媒に油性溶剤着色料を添加して着色し、
前記焼成工程における加熱により、前記油性溶剤着色料由来の色を脱色する燃料電池の製造方法。
A method for manufacturing a fuel cell, which comprises a fuel electrode, a solid electrolyte, and an air electrode, and includes a plurality of power generation elements arranged along the surface of the substrate and an interconnector for connecting the adjacent power generation elements.
Slurry preparation process to prepare fuel electrode slurry, solid electrolyte slurry, interconnector slurry,
A film forming step of controlling the film forming positions of the fuel electrode slurry, the solid electrolyte slurry, and the interconnector slurry on the substrate to form the fuel electrode film, the solid electrolyte film, and the interconnector film.
A firing step of heating the substrate, the fuel electrode film, the solid electrolyte film, and the interconnector film together to obtain a sintered body.
With
In the slurry preparation step, in the preparation of at least one slurry of the fuel electrode slurry, the solid electrolyte slurry and the interconnector slurry, an oily solvent colorant is added to the slurry solvent to color the slurry.
A method for manufacturing a fuel cell, which decolorizes a color derived from the oil-based solvent colorant by heating in the firing step.
前記スラリー溶媒は芳香族炭化水素系溶媒を含む溶媒であり、
前記油性溶剤着色料は芳香族化合物からなる化合物である請求項1に記載の燃料電池の製造方法。
The slurry solvent is a solvent containing an aromatic hydrocarbon solvent.
The method for producing a fuel cell according to claim 1, wherein the oil-based solvent colorant is a compound composed of an aromatic compound.
前記製膜工程で製膜された前記油性溶剤着色料を含む膜を色調検査し、製膜初期時点の色調の所定の色調範囲からの変化有無により膜の健全性を確認する工程を更に備えている請求項2に記載の燃料電池の製造方法。 A step of inspecting the color tone of the film containing the oil-based solvent colorant formed in the film forming step and confirming the soundness of the film based on the presence or absence of a change in the color tone from the predetermined color tone range at the initial stage of film forming is further provided. The method for manufacturing a fuel cell according to claim 2. 前記油性溶剤着色料を含む膜が形成された前記基体の表面を画像認識し、色調により膜の形成位置を確認する工程を更に備えている請求項1から請求項3のいずれかに記載の燃料電池の製造方法。
The fuel according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of recognizing the surface of the substrate on which the film containing the oil-based solvent colorant is formed and confirming the formation position of the film by color tone. How to make a battery.
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