JPH0574465A - 固体電解質型燃料電池の製造方法 - Google Patents
固体電解質型燃料電池の製造方法Info
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- JPH0574465A JPH0574465A JP4020072A JP2007292A JPH0574465A JP H0574465 A JPH0574465 A JP H0574465A JP 4020072 A JP4020072 A JP 4020072A JP 2007292 A JP2007292 A JP 2007292A JP H0574465 A JPH0574465 A JP H0574465A
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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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガス透過性が小さく、発電効率のよい固体電
解質型燃料電池を提供すること。 【構成】 内側電極または内側電極と基板とからなる被
処理材の内側電極表面にプラズマ溶射より電解質を形成
し、さらに、この電解質表面に外側電極を形成する固体
電解質燃料電池の製造方法において、前記被処理材の内
側電極または基板をあらかじめ所定温度で焼成し、電解
質形成後、あるいは外側電極形成後に所定温度で熱処理
を行う固体電解質燃料電池の製造方法。
解質型燃料電池を提供すること。 【構成】 内側電極または内側電極と基板とからなる被
処理材の内側電極表面にプラズマ溶射より電解質を形成
し、さらに、この電解質表面に外側電極を形成する固体
電解質燃料電池の製造方法において、前記被処理材の内
側電極または基板をあらかじめ所定温度で焼成し、電解
質形成後、あるいは外側電極形成後に所定温度で熱処理
を行う固体電解質燃料電池の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解質型燃料電池の
製造方法、特に、内側電極表面に緻密な固体電解質層を
形成する方法に関するものである。
製造方法、特に、内側電極表面に緻密な固体電解質層を
形成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】固体電解質型燃料電池は、電解質を介し
て対向する、空気電極と燃料電極とを備えている。具体
的に説明すると、基板の上に順に内側電極（空気電
極）、固体電解質、外側電極（燃料電極）を形成し、内
側電極と外側電極とを導電性接続部材で連結したもので
ある。
て対向する、空気電極と燃料電極とを備えている。具体
的に説明すると、基板の上に順に内側電極（空気電
極）、固体電解質、外側電極（燃料電極）を形成し、内
側電極と外側電極とを導電性接続部材で連結したもので
ある。
【０００３】前記電解質は、燃料水素が電解質を通って
空気電極側に漏れないようにするため、緻密な膜である
ことが要求される。
空気電極側に漏れないようにするため、緻密な膜である
ことが要求される。
【０００４】例えば、特開昭６３−４５０号公報に固体
電解質の形成方法においては、減圧雰囲気（１０〜１０
０Ｔｏｒｒ）中でのプラズマ溶射および溶射時に被処理
材をあらかじめ予熱することにより電解質の緻密化を計
っている。
電解質の形成方法においては、減圧雰囲気（１０〜１０
０Ｔｏｒｒ）中でのプラズマ溶射および溶射時に被処理
材をあらかじめ予熱することにより電解質の緻密化を計
っている。
【０００５】確かに、減圧中では大気圧中でのプラズマ
溶射に比べ、溶射粒子の飛行速度が著しく加速され、被
処理材表面での衝突速度が大きくなり、溶射膜中の粒子
の密度は大きくなる。しかし、溶射された溶融へん平粒
子間で完全にすき間のないように緻密化することは困難
である。
溶射に比べ、溶射粒子の飛行速度が著しく加速され、被
処理材表面での衝突速度が大きくなり、溶射膜中の粒子
の密度は大きくなる。しかし、溶射された溶融へん平粒
子間で完全にすき間のないように緻密化することは困難
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プラズマ溶
射により内側電極表面に電解質を形成し、これを熱処理
することにより電解質をより緻密化させるとともに、熱
処理の際に溶射された基板、内側電極に反りが生じこれ
により、電解質にひび割れが発生しないように被処理材
の内側電極または基板焼成温度及び熱処理の条件を設定
しようとするものである。
射により内側電極表面に電解質を形成し、これを熱処理
することにより電解質をより緻密化させるとともに、熱
処理の際に溶射された基板、内側電極に反りが生じこれ
により、電解質にひび割れが発生しないように被処理材
の内側電極または基板焼成温度及び熱処理の条件を設定
しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、特許請求の範囲に記載のとおりの固
体電解質型燃料電池の製造方法である。
の本発明の構成は、特許請求の範囲に記載のとおりの固
体電解質型燃料電池の製造方法である。
【０００８】燃料電池の各部の材料のうち基板として
は、多孔質セラミック材料が好ましく、例えば安定化又
は部分安定化ジルコニアあるいはその混合物などが適し
ている。
は、多孔質セラミック材料が好ましく、例えば安定化又
は部分安定化ジルコニアあるいはその混合物などが適し
ている。
【０００９】更に、基板の材料としてマグネシアとアル
ミナからなる共焼結材料（ＭｇＯとＭｇＡｌ2Ｏ4の複合
材料）でもよい。すなわち、（１００−ｘ）ＭｇＯ・ｘ
Ａｌ2Ｏ3（ただしｘ＝７〜３２ｍｏｌ％）で表わされる
共焼結材料も適当である。
ミナからなる共焼結材料（ＭｇＯとＭｇＡｌ2Ｏ4の複合
材料）でもよい。すなわち、（１００−ｘ）ＭｇＯ・ｘ
Ａｌ2Ｏ3（ただしｘ＝７〜３２ｍｏｌ％）で表わされる
共焼結材料も適当である。
【００１０】外側電極又は内側電極のうち燃料電極材料
としては、Ｎｉ−ジルコニアサーメットなどが適してお
り、空気電極としては、アルカリ土類金属を添加したＬ
ａＭｎＯ3、ＬａＣｏＯ3などが適しており、電解質とし
ては、イットリア安定化ジルコニア（以下ＹＳＺと略記
する）などが適している。
としては、Ｎｉ−ジルコニアサーメットなどが適してお
り、空気電極としては、アルカリ土類金属を添加したＬ
ａＭｎＯ3、ＬａＣｏＯ3などが適しており、電解質とし
ては、イットリア安定化ジルコニア（以下ＹＳＺと略記
する）などが適している。
【００１１】また、電池同士は導電性接続部材により連
結され、その導電性接続部材は、電子的導電性をもち、
酸化、還元両雰囲気に安定な材料で、例えばＬａＣｒＯ
3にアルカリ土類金属を添加したペロブスカイト型酸化
物などが適している。
結され、その導電性接続部材は、電子的導電性をもち、
酸化、還元両雰囲気に安定な材料で、例えばＬａＣｒＯ
3にアルカリ土類金属を添加したペロブスカイト型酸化
物などが適している。
【００１２】又、一般に上記多孔質基体、導電性接続部
材、電解質、空気電極、燃料電極の膜厚は、多孔質基体
においては１．０〜２．０ｍｍ、導電性接続部材におい
ては１００〜２００μｍ、電解質においては１００〜２
００μｍ、空気電極、燃料電極においては１００〜２０
０μｍであり、本発明においても同様であるが、多孔質
基体においては上記範囲より更に薄くすることが可能で
ある。
材、電解質、空気電極、燃料電極の膜厚は、多孔質基体
においては１．０〜２．０ｍｍ、導電性接続部材におい
ては１００〜２００μｍ、電解質においては１００〜２
００μｍ、空気電極、燃料電極においては１００〜２０
０μｍであり、本発明においても同様であるが、多孔質
基体においては上記範囲より更に薄くすることが可能で
ある。
【００１３】本発明で内側電極表面に電解質または基板
表面に内側電極を形成するためにプラズマ溶射をすると
き、大気圧中で行なう時は、内側電極または基板の焼成
温度は１３５０〜１７５０℃にする必要がある。１３５
０℃未満では、プラズマ溶射時にフレームの衝撃により
基板が破壊される。なお、上記において基板を用いる際
には、基板を焼成し、基板を用いず、内側電極が基板の
働きをするものでは内側電極を焼成する。
表面に内側電極を形成するためにプラズマ溶射をすると
き、大気圧中で行なう時は、内側電極または基板の焼成
温度は１３５０〜１７５０℃にする必要がある。１３５
０℃未満では、プラズマ溶射時にフレームの衝撃により
基板が破壊される。なお、上記において基板を用いる際
には、基板を焼成し、基板を用いず、内側電極が基板の
働きをするものでは内側電極を焼成する。
【００１４】電解質形成後に行なう熱処理は１６００℃
を超え、１８００℃までの温度で行なう必要がある。１
６００℃以下では電解質層が充分緻密化しない。１８０
０℃を超えると形成された電解質層と他の層との間で反
応が顕著に起こる。
を超え、１８００℃までの温度で行なう必要がある。１
６００℃以下では電解質層が充分緻密化しない。１８０
０℃を超えると形成された電解質層と他の層との間で反
応が顕著に起こる。
【００１５】上記プラズマ溶射を減圧中で行なうとき
は、上記内側電極または基板の焼成温度範囲は１３５０
℃以上が好ましく、さらには１６５０〜１７５０℃であ
ることが好ましい。１６５０℃未満では粉末の粒径が大
きな場合、電解質形成後の熱処理の際に反りが生じて電
解質層にひび割れが発生する。なお、粉末の粒径粒度等
を調整することにより、１３５０℃以上の温度で上記の
ような問題がなく焼成を行なうことができる。
は、上記内側電極または基板の焼成温度範囲は１３５０
℃以上が好ましく、さらには１６５０〜１７５０℃であ
ることが好ましい。１６５０℃未満では粉末の粒径が大
きな場合、電解質形成後の熱処理の際に反りが生じて電
解質層にひび割れが発生する。なお、粉末の粒径粒度等
を調整することにより、１３５０℃以上の温度で上記の
ような問題がなく焼成を行なうことができる。
【００１６】電解質形成後の熱処理温度は１３００℃を
超え、１８００℃までである。１３００℃以下では本発
明の目的である電解質層の緻密化が充分ではなく、１８
００℃を越えると電解質層と他の層との間で反応が顕著
に起こる。
超え、１８００℃までである。１３００℃以下では本発
明の目的である電解質層の緻密化が充分ではなく、１８
００℃を越えると電解質層と他の層との間で反応が顕著
に起こる。
【００１７】［作用］上記固体電解質型燃料電池につい
て、内側電極を空気電極とし、外側電極を燃料電極とし
て以下説明する。例えば図２の様に外側電極４の側から
水素を供給し、基板１の側から空気を供給する。２は内
側電極、３は固体電解質である。
て、内側電極を空気電極とし、外側電極を燃料電極とし
て以下説明する。例えば図２の様に外側電極４の側から
水素を供給し、基板１の側から空気を供給する。２は内
側電極、３は固体電解質である。
【００１８】空気中の酸素は内側電極（空気電極）１を
通して外部回路５から電子を受け取り、ここでＯ2~イオ
ンとなる。Ｏ2~イオンは電解質内部の酸素イオン空孔子
点を経由しながら燃料電極へと拡散移動する。燃料電極
との界面に到着したＯ2~イオンはここで電子を外部回路
に放出し燃料電極との界面に到着した水素と反応し、水
になる。この時に外部回路に電気が流れる。
通して外部回路５から電子を受け取り、ここでＯ2~イオ
ンとなる。Ｏ2~イオンは電解質内部の酸素イオン空孔子
点を経由しながら燃料電極へと拡散移動する。燃料電極
との界面に到着したＯ2~イオンはここで電子を外部回路
に放出し燃料電極との界面に到着した水素と反応し、水
になる。この時に外部回路に電気が流れる。
【００１９】以下、実施例によって、本発明を具体的に
説明する。
説明する。
【００２０】
【実施例】実施例１ イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）（Ｙ2Ｏ3含有率
１２ｗｔ％）をプレス成形し、これを焼成して基板を作
製した。
１２ｗｔ％）をプレス成形し、これを焼成して基板を作
製した。
【００２１】この基板をあらかじめ１７００℃で５時間
焼成し、その表面に大気圧中でＬａ0.8Ｓｒ0.2ＭｎＯ3
を溶射して空気電極を形成した。次にＹＳＺ（Ｙ2Ｏ3含
有率１３．７ｗｔ％）を１００Ｔｏｒｒの減圧中で溶射
して電解質層を形成した。この電解質層形成後、１４０
０℃で５時間熱処理をし、その後、大気圧中でＮｉとＹ
ＳＺのサーメットを溶射して燃料電極を形成し、本発明
の固体電解質型燃料電池を製造した。
焼成し、その表面に大気圧中でＬａ0.8Ｓｒ0.2ＭｎＯ3
を溶射して空気電極を形成した。次にＹＳＺ（Ｙ2Ｏ3含
有率１３．７ｗｔ％）を１００Ｔｏｒｒの減圧中で溶射
して電解質層を形成した。この電解質層形成後、１４０
０℃で５時間熱処理をし、その後、大気圧中でＮｉとＹ
ＳＺのサーメットを溶射して燃料電極を形成し、本発明
の固体電解質型燃料電池を製造した。
【００２２】上記製造工程で、空気電極溶射後、電解質
層溶射後、電解質層の熱処理後、燃料電極溶射後にそれ
ぞれの水素ガスの透過量を測定した。
層溶射後、電解質層の熱処理後、燃料電極溶射後にそれ
ぞれの水素ガスの透過量を測定した。
【００２３】燃料電池は通常約１０００℃で使用される
ので、上記水素ガスの透過量測定後の試料を更に１００
０℃に加熱した後の水素ガス透過量も測定した。その結
果を図１に示す。
ので、上記水素ガスの透過量測定後の試料を更に１００
０℃に加熱した後の水素ガス透過量も測定した。その結
果を図１に示す。
【００２４】実施例２ 基板の材料としてＭｇＯ−１０ｍｏｌ％Ａｌ2Ｏ3（Ｍｇ
Ｏ−２０ｍｏｌ％ＭｇＡｌ2Ｏ4）を用いた以外は実施例
１と同じ条件で燃料電池を製造し、同じ条件で水素ガス
の透過量を測定した。その結果を図１に示す。
Ｏ−２０ｍｏｌ％ＭｇＡｌ2Ｏ4）を用いた以外は実施例
１と同じ条件で燃料電池を製造し、同じ条件で水素ガス
の透過量を測定した。その結果を図１に示す。
【００２５】比較例１ 実施例１の方法において、電解質層形成後の熱処理をし
なかった以外は実施例１と同じ条件で燃料電池を製造
し、同じ条件で水素ガスの透過量を測定した。その結果
を図１に示す。
なかった以外は実施例１と同じ条件で燃料電池を製造
し、同じ条件で水素ガスの透過量を測定した。その結果
を図１に示す。
【００２６】比較例２ 基板の材料を実施例２と同じ材料を用いた以外は比較例
１と同じ条件で燃料電池を製造し、同じ条件で水素ガス
の透過量を測定した。その結果を図１に示す。以上、図
１の結果からも判るように、実施例の製造方法で得られ
た固体電解質型燃料電池は比較例の製造方法で得られた
燃料電池に比較してガス透過量が少ない膜であることが
判る。
１と同じ条件で燃料電池を製造し、同じ条件で水素ガス
の透過量を測定した。その結果を図１に示す。以上、図
１の結果からも判るように、実施例の製造方法で得られ
た固体電解質型燃料電池は比較例の製造方法で得られた
燃料電池に比較してガス透過量が少ない膜であることが
判る。
【００２７】更に実際に使用される温度では実施例と比
較例の燃料電池のガス透過量に、より大きな差が生じる
ことが判る。
較例の燃料電池のガス透過量に、より大きな差が生じる
ことが判る。
【００２８】次に図２に示す方法で開路電圧（ＯＣＶ）
を測定すると、実施例１の燃料電池は１．０５Ｖを示
し、比較例１の燃料電池は０．９７Ｖであり、この結果
から電解質層を熱処理することにより発電特性が向上し
たことが明らかになった。
を測定すると、実施例１の燃料電池は１．０５Ｖを示
し、比較例１の燃料電池は０．９７Ｖであり、この結果
から電解質層を熱処理することにより発電特性が向上し
たことが明らかになった。
【００２９】なお、上記実施例では基板を焼成したもの
のみについて記載したが、内側電極が基板の働きをする
ものにおいては（基板を用いないもの）内側電極を焼成
しても同様の結果が得られることは容易に想到できる。
のみについて記載したが、内側電極が基板の働きをする
ものにおいては（基板を用いないもの）内側電極を焼成
しても同様の結果が得られることは容易に想到できる。
【００３０】《参考例》次に溶射膜が付着した基板を熱
処理した場合の反りの発生と熱処理の条件との関係を説
明する。
処理した場合の反りの発生と熱処理の条件との関係を説
明する。
【００３１】（基板の作製）基板としてはＹＳＺ溶射粉
末（粒径１０〜４４μｍ、Ｙ2Ｏ3含有率１２ｗｔ％）を
原料とし、プレス圧１ｔ／ｃｍ2で多孔質基板（φ３０
ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ）を作製した。これを１４００
℃、１５００℃、１６００℃および１７００℃で焼成し
た多孔質基板の各試料を作製した。
末（粒径１０〜４４μｍ、Ｙ2Ｏ3含有率１２ｗｔ％）を
原料とし、プレス圧１ｔ／ｃｍ2で多孔質基板（φ３０
ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ）を作製した。これを１４００
℃、１５００℃、１６００℃および１７００℃で焼成し
た多孔質基板の各試料を作製した。
【００３２】この多孔質基板試料の上にＹＳＺ（Ｙ2Ｏ3
含有率１３．７ｗｔ％）を溶射し、厚さ約２００μｍの
層を形成した。溶射条件は、真空度１００Ｔｏｒｒ、溶
射距離２０ｃｍの場合と７６０Ｔｏｒｒ、溶射距離１０
ｃｍの場合の二種類の試料を作製した。この試料を１０
０℃／ｈで昇温し、１０００〜１７００℃の各温度で５
時間熱処理をしたときに生じる反りの量と熱処理後の状
態を観察した。
含有率１３．７ｗｔ％）を溶射し、厚さ約２００μｍの
層を形成した。溶射条件は、真空度１００Ｔｏｒｒ、溶
射距離２０ｃｍの場合と７６０Ｔｏｒｒ、溶射距離１０
ｃｍの場合の二種類の試料を作製した。この試料を１０
０℃／ｈで昇温し、１０００〜１７００℃の各温度で５
時間熱処理をしたときに生じる反りの量と熱処理後の状
態を観察した。
【００３３】その結果を図３および図４に示す。
【００３４】図３は大気圧中（７６０Ｔｏｒｒ）で電解
質を溶射した場合であり図４は減圧中（１００Ｔｏｒ
ｒ）で電解質を溶射した場合である。
質を溶射した場合であり図４は減圧中（１００Ｔｏｒ
ｒ）で電解質を溶射した場合である。
【００３５】反りの評価は電解質層が下になるように平
面上に静置し、中心から１２．５ｍｍの距離の位置の変
位量を測定したものである。
面上に静置し、中心から１２．５ｍｍの距離の位置の変
位量を測定したものである。
【００３６】この図３の結果から１４００℃〜１７００
℃で焼成した基板に大気圧中でＹＳＺを溶射し、熱処理
したものは変位が小さく（反りが少なく）基板及びＹＳ
Ｚ層に割れ等の外観の変化が生じないということが判
る。
℃で焼成した基板に大気圧中でＹＳＺを溶射し、熱処理
したものは変位が小さく（反りが少なく）基板及びＹＳ
Ｚ層に割れ等の外観の変化が生じないということが判
る。
【００３７】また、図４からは１７００℃で焼成した基
板に減圧中でＹＳＺを溶射したものは、変位が小さく
（反りが小さく）外観の変化もない。１５００℃及び１
６００℃で焼成した基板に減圧中でＹＳＺを溶射し、１
３００℃以下で熱処理したものについても同様である
が、これ以外の条件のものでは変位が大きく（反りが大
きく）、外観の変化が生じることが判る。
板に減圧中でＹＳＺを溶射したものは、変位が小さく
（反りが小さく）外観の変化もない。１５００℃及び１
６００℃で焼成した基板に減圧中でＹＳＺを溶射し、１
３００℃以下で熱処理したものについても同様である
が、これ以外の条件のものでは変位が大きく（反りが大
きく）、外観の変化が生じることが判る。
【００３８】次に熱処理した多孔質基板上の溶射膜のガ
ス透過係数について説明する。前記図３及び図４の試料
のうち多孔質基板または溶射膜にクラックが生じていな
い試料を用いて溶射膜のガス透過係数を測定した。測定
結果を図５及び図６に示す。図５の結果から１４００℃
〜１７００℃で焼成した基板に大気中でＹＳＺを溶射し
たものは、１７００℃で熱処理をすることにより水素ガ
ス透過がなくなることが判る。
ス透過係数について説明する。前記図３及び図４の試料
のうち多孔質基板または溶射膜にクラックが生じていな
い試料を用いて溶射膜のガス透過係数を測定した。測定
結果を図５及び図６に示す。図５の結果から１４００℃
〜１７００℃で焼成した基板に大気中でＹＳＺを溶射し
たものは、１７００℃で熱処理をすることにより水素ガ
ス透過がなくなることが判る。
【００３９】図６の結果から１７００℃で焼成した基板
に減圧中でＹＳＺを溶射したものは、１４００℃以上の
温度で熱処理をすることにより水素ガス透過がなくなる
ことが判る。
に減圧中でＹＳＺを溶射したものは、１４００℃以上の
温度で熱処理をすることにより水素ガス透過がなくなる
ことが判る。
【００４０】また、基板としては粒径１０〜４４μｍと
５〜２５μｍのＹＳＺ溶射粉末を原料として１４００℃
から１７００℃で焼成し、減圧中（１００Ｔｏｒｒ）で
電解質を溶射し、１４００℃で５時間熱処理した。前記
と同様に各試料を作製し、原料の粒径の変化にともなう
焼成温度と反り量との関係について調べた。この結果を
図７に示す。
５〜２５μｍのＹＳＺ溶射粉末を原料として１４００℃
から１７００℃で焼成し、減圧中（１００Ｔｏｒｒ）で
電解質を溶射し、１４００℃で５時間熱処理した。前記
と同様に各試料を作製し、原料の粒径の変化にともなう
焼成温度と反り量との関係について調べた。この結果を
図７に示す。
【００４１】図７によれば、減圧中で電解質を溶射し、
熱処理を行なった場合、基板の原料の粒径が小さい時、
焼成温度の変化によらず反り量（変位）が小さいという
ことが分かった。
熱処理を行なった場合、基板の原料の粒径が小さい時、
焼成温度の変化によらず反り量（変位）が小さいという
ことが分かった。
【００４２】さらに、粒径１０〜４４μｍのＹＳＺ溶射
粉末を大気中及び減圧中で溶射して作製したＹＳＺ溶射
膜単層の試料及びそれらを１７００℃で５時間熱処理し
た試料を直流四端子法を用いて温度変化に対する導電率
の変化を調べた。この結果を図８に示す。
粉末を大気中及び減圧中で溶射して作製したＹＳＺ溶射
膜単層の試料及びそれらを１７００℃で５時間熱処理し
た試料を直流四端子法を用いて温度変化に対する導電率
の変化を調べた。この結果を図８に示す。
【００４３】図８によれば、大気中で溶射した膜に比
べ、減圧中で溶射した膜の方が導電率が大きいことが分
かるとともに、熱処理することにより、導電率が向上
し、焼結体と同程度になることが分かった。なお、前記
焼結体はＹ2Ｏ3含有率１３．７ｗｔ％のＹＳＺ粉末を焼
結したものである。
べ、減圧中で溶射した膜の方が導電率が大きいことが分
かるとともに、熱処理することにより、導電率が向上
し、焼結体と同程度になることが分かった。なお、前記
焼結体はＹ2Ｏ3含有率１３．７ｗｔ％のＹＳＺ粉末を焼
結したものである。
【００４４】よって、溶射した電解質膜を熱処理するこ
とにより、電池の電流密度の向上が行なえる。
とにより、電池の電流密度の向上が行なえる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
って、ガス透過性が小さく、かつ、基板や固体電解質層
にひび割れや反りのない固体電解質燃料電池が作製でき
る。
って、ガス透過性が小さく、かつ、基板や固体電解質層
にひび割れや反りのない固体電解質燃料電池が作製でき
る。
【図１】各実施例及び比較例の各工程ごとの、固体電解
質型燃料電池のガス透過量を示すグラフ、
質型燃料電池のガス透過量を示すグラフ、
【図２】本発明の方法で製造される固体電解質型燃料電
池の一例を示す断面の模式図、
池の一例を示す断面の模式図、
【図３】
【図４】以上、基板にＹＳＺを溶射した試料の熱処理温
度と変形量の関係を示すグラフ、
度と変形量の関係を示すグラフ、
【図５】
【図６】以上、基板にＹＳＺを溶射した試料の熱処理温
度とガス透過係数の関係を示すグラフ、
度とガス透過係数の関係を示すグラフ、
【図７】基板の材料の粒径と反り量との関係を示すグラ
フ、
フ、
【図８】ＹＳＺ溶射膜及びそれを熱処理して形成した電
解質膜の形成条件と導電率との関係を示すグラフ。
解質膜の形成条件と導電率との関係を示すグラフ。
１ 基板 ２ 内側電極 ３ 固体電解質 ４ 外側電極 ５ 外部回路
Claims (3)
- 【請求項１】 内側電極または内側電極と基板とからな
る被処理材の内側電極表面にプラズマ溶射により電解質
を形成し、さらに、この電解質表面に外側電極を形成す
る固体電解質型燃料電池の製造方法において、前記被処
理材の内側電極または基板をあらかじめ所定温度にて焼
成し、電解質形成後あるいは、外側電極形成後に所定温
度にて熱処理を行なうことを特徴とする固体電解質型燃
料電池の製造方法。 - 【請求項２】 前記プラズマ溶射を大気圧中で行なう
際、焼成を１３５０℃以上の温度で行なうとともに熱処
理を１６００℃を超え、１８００℃までの温度で行なう
ことを特徴とする請求項（１）記載の固体電解質型燃料
電池の製造方法。 - 【請求項３】 前記プラズマ溶射を減圧中で行なう際、
焼成を１３５０℃以上の温度で行なうとともに熱処理を
１３００℃を超え、１８００℃までの温度で行なうこと
を特徴とする請求項（１）記載の固体電解質型燃料電池
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020072A JPH0574465A (ja) | 1991-07-12 | 1992-02-05 | 固体電解質型燃料電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-172486 | 1991-07-12 | ||
| JP17248691 | 1991-07-12 | ||
| JP4020072A JPH0574465A (ja) | 1991-07-12 | 1992-02-05 | 固体電解質型燃料電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574465A true JPH0574465A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=26356960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4020072A Pending JPH0574465A (ja) | 1991-07-12 | 1992-02-05 | 固体電解質型燃料電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574465A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008512566A (ja) * | 2004-09-13 | 2008-04-24 | フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 薄く高密度のセラミック層の製造方法 |
| JP2011192635A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-29 | Ngk Insulators Ltd | 燃料電池セル |
-
1992
- 1992-02-05 JP JP4020072A patent/JPH0574465A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008512566A (ja) * | 2004-09-13 | 2008-04-24 | フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 薄く高密度のセラミック層の製造方法 |
| JP4738414B2 (ja) * | 2004-09-13 | 2011-08-03 | フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 薄く高密度のセラミック層の製造方法 |
| JP2011192635A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-29 | Ngk Insulators Ltd | 燃料電池セル |
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