JPH04126366A - 固体電解質型燃料電池 - Google Patents
固体電解質型燃料電池Info
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- JPH04126366A JPH04126366A JP2248169A JP24816990A JPH04126366A JP H04126366 A JPH04126366 A JP H04126366A JP 2248169 A JP2248169 A JP 2248169A JP 24816990 A JP24816990 A JP 24816990A JP H04126366 A JPH04126366 A JP H04126366A
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- electrodes
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M8/1213—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the electrode/electrolyte combination or the supporting material
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/50—Fuel cells
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は燃料の有する化学エネルギーを直接電気エネル
ギーに変換させるエネルギ一部門で用いる燃料電池、特
に、固体電解質型燃料電池に関するものである。
ギーに変換させるエネルギ一部門で用いる燃料電池、特
に、固体電解質型燃料電池に関するものである。
［従来の技術］
固体電解質型燃料電池は、第一世代のリン酸型燃料電池
、第二世代の溶融炭酸塩型燃料電池に代る第三世代の燃
料電池として、その開発に向は検討が進められている。
、第二世代の溶融炭酸塩型燃料電池に代る第三世代の燃
料電池として、その開発に向は検討が進められている。
現在検討が進められている固体電解質型燃料電池には、
平板型と円筒型等があるが、そのうち、平板型の固体電
解質型燃料電池は、第２図に一例を示す如く、たとえば
、イツトリア安定化ジルコニア系イオン導電体を適用し
た電解質板１の両面側に、多孔質体とした酸素極２と燃
料極３を重ね合わせるように配置し、且つ酸素極２側と
燃料極３側にガス通路４と５を形成するためのガス通路
構造体７と８を配置し、酸素極２側のガス通路４には空
気（０□ガス）を、又、燃料極３側のガス通路５には燃
料ガス（Ｈ２ガス）をそれぞれ流すようにして、酸素極
２側での反応により生じた酸素イオン０−を電解質板１
を通して燃料極３側へ到達させるようにし、一方、燃料
極３側では、上記燃料ガスＨ２と上記酸素イオンＯ−が
反応し、水Ｈ２０として出されるようにしたものを１セ
ルＣとし、かかるセルＣをセパレータ６を介して多層に
積層するようにしたものが考えられている。
平板型と円筒型等があるが、そのうち、平板型の固体電
解質型燃料電池は、第２図に一例を示す如く、たとえば
、イツトリア安定化ジルコニア系イオン導電体を適用し
た電解質板１の両面側に、多孔質体とした酸素極２と燃
料極３を重ね合わせるように配置し、且つ酸素極２側と
燃料極３側にガス通路４と５を形成するためのガス通路
構造体７と８を配置し、酸素極２側のガス通路４には空
気（０□ガス）を、又、燃料極３側のガス通路５には燃
料ガス（Ｈ２ガス）をそれぞれ流すようにして、酸素極
２側での反応により生じた酸素イオン０−を電解質板１
を通して燃料極３側へ到達させるようにし、一方、燃料
極３側では、上記燃料ガスＨ２と上記酸素イオンＯ−が
反応し、水Ｈ２０として出されるようにしたものを１セ
ルＣとし、かかるセルＣをセパレータ６を介して多層に
積層するようにしたものが考えられている。
上記した如き平板型の固体電解質型燃料電池は、狭い容
積で大電力が取り出せ、且つセルＣの厚さを薄くすれば
するほど積層したときにコンパクトにでき、その上、大
電力が得られるという特徴があり、特に、電解質板１は
薄いほど酸素イオン０−の通りがよくなり、性能をアッ
プさせることができる。
積で大電力が取り出せ、且つセルＣの厚さを薄くすれば
するほど積層したときにコンパクトにでき、その上、大
電力が得られるという特徴があり、特に、電解質板１は
薄いほど酸素イオン０−の通りがよくなり、性能をアッ
プさせることができる。
又、上記平板型の固体電解質型燃料電池では、酸素極２
、燃料極３の各電極と電解質板１との接着性のよいこと
が性能向上に重要である。そのため、電解質板１と電極
２．３とを一体成形、焼結することが行われているが、
電解質板１と電極２，３とは膨張収縮量が違うので両者
間に応力が発生して、電解質板１に割れが生じ易くなる
。この割れを防止する方法として、膨張収縮を電極２．
３と電解質板ｌとで等しくする方法がある。
、燃料極３の各電極と電解質板１との接着性のよいこと
が性能向上に重要である。そのため、電解質板１と電極
２．３とを一体成形、焼結することが行われているが、
電解質板１と電極２，３とは膨張収縮量が違うので両者
間に応力が発生して、電解質板１に割れが生じ易くなる
。この割れを防止する方法として、膨張収縮を電極２．
３と電解質板ｌとで等しくする方法がある。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、電解質板１と電極２．３とで膨張収縮を等し
くすることによって電解質板１の割れを防ぐようにしよ
うとする場合、電解質板ｌと電極２．３とは物質が異な
るので、困難である。
くすることによって電解質板１の割れを防ぐようにしよ
うとする場合、電解質板ｌと電極２．３とは物質が異な
るので、困難である。
そこで、本発明は、電極に割れが生じ易いようにして電
解質板の割れを防ぐようにしようとするものである。
解質板の割れを防ぐようにしようとするものである。
［課題を解決するための手段］
本発明は、上記課題を解決するために、電解質板を酸素
極と燃料極の両電極で両面から挟み、酸素極側に空気を
供給すると共に、燃料極側に燃料ガスを供給するように
してある固体電解質型燃料電池において、電解質板に電
極膜を被覆させ、該電極膜に細かな割れ目を入れた構成
とする。割れ目は、電解質板上の電極をドクターブレー
ドで成形した後割れ目となる部分を削り取ることによっ
て作ってもよく、印刷法で電極表面に細い線を入れるこ
とにより作ってもよい。
極と燃料極の両電極で両面から挟み、酸素極側に空気を
供給すると共に、燃料極側に燃料ガスを供給するように
してある固体電解質型燃料電池において、電解質板に電
極膜を被覆させ、該電極膜に細かな割れ目を入れた構成
とする。割れ目は、電解質板上の電極をドクターブレー
ドで成形した後割れ目となる部分を削り取ることによっ
て作ってもよく、印刷法で電極表面に細い線を入れるこ
とにより作ってもよい。
［作 用］
電極に予め割れ目を入れておくと、膨張収縮が繰り返さ
れたときに、先ず電極の割れ目から割れが生じるので、
電解質板の割れを防ぐことができる。
れたときに、先ず電極の割れ目から割れが生じるので、
電解質板の割れを防ぐことができる。
［実 施 例］
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すもので、たとえば、第
２図に一例を示した如く、電解質板１の両面に酸素極２
と燃料極３の両電極を各々配置し、酸素極２側に空気（
０゜ガス）を、又、燃料極３側に燃料ガス（Ｈ２ガス）
をそれぞれ供給するようにしてあるものと同じ構成にお
いて、電解質板ｌに、酸素極２、燃料極３の各電極材を
スラリー状にして一様に塗布し、両電極２．３の各電極
膜２ａ、３ａに任意の方向へ割れ目９となる細かい溝を
形成し、乾燥させてそれぞれの電極２，３とするように
する。上記電極膜２ａ３ａの表面に割れ目となる溝を形
成する方法としては、スラリー状にした電極材を電解質
板ｌの表面にドクターブレード法で成形したグリーンシ
ートから割れ目９となる部分を削り取ることにより溝を
形成するようにすればよく、又、印刷法を適用して細い
線を種々のパターンで描くようにして、割れ目９の模様
が多様となるようにしてもよい。
２図に一例を示した如く、電解質板１の両面に酸素極２
と燃料極３の両電極を各々配置し、酸素極２側に空気（
０゜ガス）を、又、燃料極３側に燃料ガス（Ｈ２ガス）
をそれぞれ供給するようにしてあるものと同じ構成にお
いて、電解質板ｌに、酸素極２、燃料極３の各電極材を
スラリー状にして一様に塗布し、両電極２．３の各電極
膜２ａ、３ａに任意の方向へ割れ目９となる細かい溝を
形成し、乾燥させてそれぞれの電極２，３とするように
する。上記電極膜２ａ３ａの表面に割れ目となる溝を形
成する方法としては、スラリー状にした電極材を電解質
板ｌの表面にドクターブレード法で成形したグリーンシ
ートから割れ目９となる部分を削り取ることにより溝を
形成するようにすればよく、又、印刷法を適用して細い
線を種々のパターンで描くようにして、割れ目９の模様
が多様となるようにしてもよい。
電解質板ｌに電極膜２ａ、 ３ａが密着させられ、且つ
電極膜２ａ、３ａの表面に割れ目９となる溝が形成され
て乾燥硬化させられると、セパレータを介して多層に積
層して行き、積層型の燃料電池とする。
電極膜２ａ、３ａの表面に割れ目９となる溝が形成され
て乾燥硬化させられると、セパレータを介して多層に積
層して行き、積層型の燃料電池とする。
酸素極２側へ空気（０２ガス）を供給すると共に燃料極
３側へ燃料ガス（Ｈ２ガス）を供給すると、酸素極２側
と燃料極３側でそれぞれ前記した如き反応が行われる。
３側へ燃料ガス（Ｈ２ガス）を供給すると、酸素極２側
と燃料極３側でそれぞれ前記した如き反応が行われる。
この燃料電池の運転において、電極２．３には割れ目９
が任意の模様で形成されていても、平板型の固体電解質
型燃料電池では、発生した電気の流れ方向がセルやセパ
レータの面に対し垂直であるため、割れ目９が電池性能
に大きく影響するようなことはない。又、上記燃料電池
の運転、において、電極２．３と電解質板ｌは膨張収縮
の作用を受けるが、両者は膨張収縮に差があるので、割
れが生じることになるが、本発明では、予め電極２．３
に細かい割れ目９を作って電極２．３が割れるようにし
であるため、電解質板１に割れが生じることを未然に防
止することができる。
が任意の模様で形成されていても、平板型の固体電解質
型燃料電池では、発生した電気の流れ方向がセルやセパ
レータの面に対し垂直であるため、割れ目９が電池性能
に大きく影響するようなことはない。又、上記燃料電池
の運転、において、電極２．３と電解質板ｌは膨張収縮
の作用を受けるが、両者は膨張収縮に差があるので、割
れが生じることになるが、本発明では、予め電極２．３
に細かい割れ目９を作って電極２．３が割れるようにし
であるため、電解質板１に割れが生じることを未然に防
止することができる。
なお、上記実施例では、ガス通路構造体７．８を用いた
固体電解質型燃料電池の場合を例示したが、ガス通路形
成用の凹凸を表裏両面に設けたセパレータを用いた固体
電解質型燃料電池にも同様に適用できることは勿論であ
る。
固体電解質型燃料電池の場合を例示したが、ガス通路形
成用の凹凸を表裏両面に設けたセパレータを用いた固体
電解質型燃料電池にも同様に適用できることは勿論であ
る。
［発明の効果］
以上述べた如く、本発明の固体電解質型燃料電池によれ
ば、電解質板の表面に一体化させて密着させた電極に、
予め細かな割れ目を作っておくようにした構成としであ
るので、電極と電解質板との接着を良好にして電池性能
の向上を図りながら、膨張収縮の繰り返しで割れが生じ
るときに電極が割れて来るようにして電解質板の割れを
防ぐことができる、という優れた効果を奏し得る。
ば、電解質板の表面に一体化させて密着させた電極に、
予め細かな割れ目を作っておくようにした構成としであ
るので、電極と電解質板との接着を良好にして電池性能
の向上を図りながら、膨張収縮の繰り返しで割れが生じ
るときに電極が割れて来るようにして電解質板の割れを
防ぐことができる、という優れた効果を奏し得る。
第１図は本発明の固体電解質型燃料電池における電極表
面を示す一例図、第２図は固体電解質型燃料電池の一例
を示す概略断面図である。 １・・・電解質板、２・・・酸素極、３・・・燃料極、
２ａ。 ３ａ・・・電極膜、９・・・割れ目、Ｃ・・・セル。
面を示す一例図、第２図は固体電解質型燃料電池の一例
を示す概略断面図である。 １・・・電解質板、２・・・酸素極、３・・・燃料極、
２ａ。 ３ａ・・・電極膜、９・・・割れ目、Ｃ・・・セル。
Claims (1)
- （１）電解質板の両面に酸素極と燃料極の各電極を配置
してなるセルをセパレータを介し積層するようにしてあ
る平板型の固体電解質型燃料電池において、上記電解質
板の表面に電極膜を被覆させ、該電極膜に細かな割れ目
を入れた構成を有することを特徴とする固体電解質型燃
料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2248169A JPH04126366A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2248169A JPH04126366A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04126366A true JPH04126366A (ja) | 1992-04-27 |
Family
ID=17174240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2248169A Pending JPH04126366A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04126366A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011150959A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Ngk Insulators Ltd | 固体酸化物形燃料電池のセル |
-
1990
- 1990-09-18 JP JP2248169A patent/JPH04126366A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011150959A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Ngk Insulators Ltd | 固体酸化物形燃料電池のセル |
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