JPH0554896A - 固体電解質セルの製造方法 - Google Patents

固体電解質セルの製造方法

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JPH0554896A
JPH0554896A JP3210715A JP21071591A JPH0554896A JP H0554896 A JPH0554896 A JP H0554896A JP 3210715 A JP3210715 A JP 3210715A JP 21071591 A JP21071591 A JP 21071591A JP H0554896 A JPH0554896 A JP H0554896A
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JP
Japan
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electrolyte
electrode
solid electrolyte
dense
porous
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Withdrawn
Application number
JP3210715A
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English (en)
Inventor
Tatsuro Miyazaki
達郎 宮崎
Tatsuo Kahata
達雄 加幡
Sumio Moriguchi
澄夫 森口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0554896A publication Critical patent/JPH0554896A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温水電解装置、固体電解質燃料電池などに
有利に適用される固体電解質セルの製造方法に関する。 【構成】 基体管、燃料極、電解質、空気極及びインコ
ネクタよりなる固体電解質セルの燃料極、電解質及び空
気極を形成させるにあたって、緻密な電解質薄膜の両側
に電解質と同じ材質からなる多孔質の膜を積層した後
に、燃料極材、空気極材の懸濁液を各々緻密な電解質の
両側の多孔質膜に含浸させ焼結する固体電解質セルの製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解質型燃料電池
（以下、ＳＯＦＣと略す）高温水電解装置、酸素センサ
ー、酸素ポンプなどに有利に適用される固体電解質セル
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＯＦＣは燃料に含有される化学エネル
ギを燃焼による熱エネルギの形態を経由することなく電
気化学的手段を利用して等温下で連続的に電気エネルギ
へ直接変換する装置でカルノー効率の制約を受けないた
め本質的に高いエネルギ変換率を有し、更に良好な環境
保全性が期待されるなどの特徴を有している。
【０００３】従来のＳＯＦＣの製造方法（電極の成膜方
法）としては、あらかじめ焼結させた電解質膜上に電極
の未焼結の膜を積層する方法や電極の懸濁液を塗布する
方法や未焼結の電解質膜上に電極膜を成膜し、一度に焼
結を行う方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】高性能の固体電解質セ
ルを作製するためには電気的抵抗の大きい電解質の膜厚
を薄くする必要がある。しかしながら従来技術によれ
ば、電極を電解質膜上に成膜する上で強度を付与する必
要があり薄膜化には限界がある。また各構成膜の熱膨張
率差のため割れや電解質／電極膜界面での剥離を生じや
すい。
【０００５】本発明は上記技術水準に鑑み、薄膜化が可
能で割れや剥離を生じない高性能固体電解質セルを製造
することができる方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は基体管、燃料
極、電解質、空気極及びインコネクタよりなる固体電解
質セルの燃料極、電解質及び空気極を形成させるにあた
って、緻密な電解質薄膜の両側に電解質と同じ材質から
なる多孔質の膜を積層した後に、燃料極材、空気極材の
懸濁液を各々緻密な電解質の両側の多孔質膜に含浸させ
焼結することを特徴とする固体電解質セルの製造方法で
ある。
【０００７】
【作用】本発明では緻密な電解質薄膜の両側に電解質と
同じ材質からなる多孔質の膜を積層するが、この多孔質
膜により緻密な電解質薄膜は強度を保持される。電極の
成膜はこの多孔質体に電極材懸濁液を含浸することによ
り成膜できる。このようにすることにより、電解質の薄
膜化、割れ、剥離のない高性能な固体電解質セルを製造
することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１、図２によっ
て説明する。先ず、図１において、安定化ジルコニア１
００重量部にアルコール溶剤５０重量部、ビニルアルコ
ール系樹脂２０重量部を混合した懸濁液を作成しこの懸
濁液を例えばドクターブレード装置にて緻密な薄膜２を
成形する。また多孔質膜としてポリウレタン製のフィル
タ（多孔度９７％程度）に上記懸濁液を含浸させ乾燥さ
せて多孔質膜１を成形する。この未焼結の緻密な薄膜２
と多孔質膜１を重ね合せ８０ｇ／ｃｍ2 の荷重をかけ１
４０℃で３０分間加熱して接合させた後、荷重量を０．
２ｇ／ｃｍ2 として、１４５０℃で焼結して緻密な薄膜
２の両側に多孔質膜１を積層した積層物を作成する。
【０００９】緻密薄膜１単独では強度がなく電極作成時
に取り扱いが困難であるが、両側に多孔質膜２を積層す
ることにより強度が付与され取り扱いが可能になる。
【００１０】次に、図２において、この多孔質膜１に電
極材懸濁液４を含浸することにより多孔質電極３を作製
すると、電極／電解質界面の剥離もなく、発電時にガス
が拡散するための多孔度も保持される。
【００１１】電極材懸濁液４は電極材１００重量部にア
ルコール溶剤４０重量部、ビニルアルコール系樹脂１５
重量部を混合して作成し、前記多孔質膜に電極材が５ｇ
／ｃｍ3 程度になるように含浸後、１３００℃で２時間
加熱して緻密電解質は薄膜で、かつ電極は剥離せず、多
孔体構造を有する固体電解質セルが製造できる。
【００１２】
【発明の効果】 緻密薄膜の電解質の両側に電解質材の多孔質膜を積
層しているため取り扱いが容易になる。 多孔体に電極材懸濁液を含浸することによりガス透
過性が必要な多孔質の電極を成膜できる。 同一材料で緻密な薄膜／多孔質膜を形成しているた
め緻密電解質薄膜と多孔質電極界面での剥離を防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の前工程の説明図。
【図２】本発明で一実施例の後工程の説明図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基体管、燃料極、電解質、空気極及びイ
    ンコネクタよりなる固体電解質セルの燃料極、電解質及
    び空気極を形成させるにあたって、緻密な電解質薄膜の
    両側に電解質と同じ材質からなる多孔質の膜を積層した
    後に、燃料極材、空気極材の懸濁液を各々緻密な電解質
    の両側の多孔質膜に含浸させ焼結することを特徴とする
    固体電解質セルの製造方法。
JP3210715A 1991-08-22 1991-08-22 固体電解質セルの製造方法 Withdrawn JPH0554896A (ja)

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