JPH07114931A - 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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- JPH07114931A JPH07114931A JP5258639A JP25863993A JPH07114931A JP H07114931 A JPH07114931 A JP H07114931A JP 5258639 A JP5258639 A JP 5258639A JP 25863993 A JP25863993 A JP 25863993A JP H07114931 A JPH07114931 A JP H07114931A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 接触抵抗の低減及びガス通気率の向上を図る
ことにより、電池性能が向上した固体電解質型燃料電池
を提供することを目的としている。 【構成】 電解質１を介して燃料極２と酸化剤極３とが
相対向するセル４と、ガスを分離するセパレータ５・６
とが積層され、各電極２・３とセパレータ５・６との間
には集電体７・８が介在された構造の固体電解質型燃料
電池において、前記酸化剤極３とセパレータ６との間に
介在する酸化剤極側集電体７は、繊維状合金より成る合
金フェルトで構成され、その繊維表面にはペロブスカイ
ト型酸化物が担持されていることを特徴としている。
ことにより、電池性能が向上した固体電解質型燃料電池
を提供することを目的としている。 【構成】 電解質１を介して燃料極２と酸化剤極３とが
相対向するセル４と、ガスを分離するセパレータ５・６
とが積層され、各電極２・３とセパレータ５・６との間
には集電体７・８が介在された構造の固体電解質型燃料
電池において、前記酸化剤極３とセパレータ６との間に
介在する酸化剤極側集電体７は、繊維状合金より成る合
金フェルトで構成され、その繊維表面にはペロブスカイ
ト型酸化物が担持されていることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解質型燃料電池に
関し、詳しくはその酸化剤極側集電材料の改良に関して
いる。
関し、詳しくはその酸化剤極側集電材料の改良に関して
いる。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、供給されるガスの化学エネ
ルギーを直接電気エネルギーに変換するので、高い発電
効率が期待できる。特に、固体電解質型燃料電池は、約
１０００℃という高温で作動するため、リン酸型燃料電
池や溶融炭酸塩型燃料電池に比べて、廃熱の利用を含め
た発電効率を向上させることができる等の利点がある。
したがって、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池
に次ぐ第三世代の燃料電池として注目され、各分野で研
究されている。
ルギーを直接電気エネルギーに変換するので、高い発電
効率が期待できる。特に、固体電解質型燃料電池は、約
１０００℃という高温で作動するため、リン酸型燃料電
池や溶融炭酸塩型燃料電池に比べて、廃熱の利用を含め
た発電効率を向上させることができる等の利点がある。
したがって、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池
に次ぐ第三世代の燃料電池として注目され、各分野で研
究されている。
【０００３】一般に、固体電解質型燃料電池は、酸素イ
オン導電性の固体電解質を介して燃料極と酸化剤極とが
相対向するセルと、ガスを分離するセパレータとを積層
させた構造であり、電極とセパレータとの導電性は電極
とセパレータとの間に介在される集電体によって保たれ
ている。従来、酸化剤極側の集電体としては、１０００
℃の酸化雰囲気下で十分な導電性が得られ、劣化の少な
い白金網が使用されている。ところが、例えば、１５０
mm×１５０mmの大きさの単セルに、集電体として白金網
を使用した場合には、３万円以上もコストがかかり、セ
ルの積層数が多くなればそれだけコストも増大すること
になる。そこで、コストの低減を図るため、インコネル
等の繊維状合金から成る合金フェルトが使用されてい
る。
オン導電性の固体電解質を介して燃料極と酸化剤極とが
相対向するセルと、ガスを分離するセパレータとを積層
させた構造であり、電極とセパレータとの導電性は電極
とセパレータとの間に介在される集電体によって保たれ
ている。従来、酸化剤極側の集電体としては、１０００
℃の酸化雰囲気下で十分な導電性が得られ、劣化の少な
い白金網が使用されている。ところが、例えば、１５０
mm×１５０mmの大きさの単セルに、集電体として白金網
を使用した場合には、３万円以上もコストがかかり、セ
ルの積層数が多くなればそれだけコストも増大すること
になる。そこで、コストの低減を図るため、インコネル
等の繊維状合金から成る合金フェルトが使用されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ように、合金フェルトを酸化剤極側の集電材料として用
いた場合には、酸化剤極側の反応ガスである空気によっ
て繊維状合金が酸化されて表面に酸化被膜ができ、合金
フェルトとセパレータ或いは酸化剤極との接触抵抗が増
大する。また、固体電解質型燃料電池は、電池作動温度
が１０００℃前後と高温なため、長期の作動に際して合
金フェルトにクリープ（塑性変形）が生じ、合金フェル
トの繊維間の隙間が小さくなる。そのため、酸化剤ガス
の拡散性が悪くなり、ガス通気率が低下する。このよう
な接触抵抗の増大や、ガス通気率の低下は、電池性能の
低下という問題を招くことになる。
ように、合金フェルトを酸化剤極側の集電材料として用
いた場合には、酸化剤極側の反応ガスである空気によっ
て繊維状合金が酸化されて表面に酸化被膜ができ、合金
フェルトとセパレータ或いは酸化剤極との接触抵抗が増
大する。また、固体電解質型燃料電池は、電池作動温度
が１０００℃前後と高温なため、長期の作動に際して合
金フェルトにクリープ（塑性変形）が生じ、合金フェル
トの繊維間の隙間が小さくなる。そのため、酸化剤ガス
の拡散性が悪くなり、ガス通気率が低下する。このよう
な接触抵抗の増大や、ガス通気率の低下は、電池性能の
低下という問題を招くことになる。
【０００５】本発明は、かかる現状に鑑みてなされたも
のであり、接触抵抗の低減及びガス通気率の向上を図る
ことにより、電池性能が向上した固体電解質型燃料電池
を提供することを目的としている。
のであり、接触抵抗の低減及びガス通気率の向上を図る
ことにより、電池性能が向上した固体電解質型燃料電池
を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本請求項１の発明は、電解質を介して燃料極と酸化
剤極とが相対向するセルと、ガスを分離するセパレータ
とが積層され、各電極とセパレータとの間には集電体が
介在された構造の固体電解質型燃料電池において、前記
酸化剤極とセパレータとの間に介在する酸化剤極側集電
体は、繊維状合金より成る合金フェルトで構成され、そ
の繊維表面にはペロブスカイト型酸化物が担持されてい
ることを特徴としている。
に、本請求項１の発明は、電解質を介して燃料極と酸化
剤極とが相対向するセルと、ガスを分離するセパレータ
とが積層され、各電極とセパレータとの間には集電体が
介在された構造の固体電解質型燃料電池において、前記
酸化剤極とセパレータとの間に介在する酸化剤極側集電
体は、繊維状合金より成る合金フェルトで構成され、そ
の繊維表面にはペロブスカイト型酸化物が担持されてい
ることを特徴としている。
【０００７】また、本請求項２の発明は、前記繊維状合
金より成る合金フェルトで構成された酸化剤極側集電体
は、その繊維表面にペロブスカイト型酸化物と電解質材
料との混粒物が担持されていることを特徴としている。
金より成る合金フェルトで構成された酸化剤極側集電体
は、その繊維表面にペロブスカイト型酸化物と電解質材
料との混粒物が担持されていることを特徴としている。
【０００８】
【作用】上記請求項１の発明の構成によれば、合金表面
に担持したペロブスカイト型酸化物は酸化剤極材料でも
あるので、合金フェルトと酸化剤極との密着性が良好に
なり、接触抵抗が低減する。加えて、繊維状合金の表面
に担持させたペロブスカイト型酸化物は、繊維状合金表
面を酸化から保護するための保護膜の役目を果たすと共
に、ペロブスカイト型酸化物自体に十分な集電効果があ
るので、接触抵抗が一層低減する。また、繊維状合金の
表面にペロブスカイト型酸化物を担持させれば、特に、
繊維と繊維とが交差する部分に前記酸化物が付着しやす
く、合金繊維間の隙間が十分に確保されるので、合金フ
ェルトのクリープ（塑性変形）が抑制される。そのた
め、酸化剤ガスの拡散性が良くなるので、ガス通気率が
向上する。
に担持したペロブスカイト型酸化物は酸化剤極材料でも
あるので、合金フェルトと酸化剤極との密着性が良好に
なり、接触抵抗が低減する。加えて、繊維状合金の表面
に担持させたペロブスカイト型酸化物は、繊維状合金表
面を酸化から保護するための保護膜の役目を果たすと共
に、ペロブスカイト型酸化物自体に十分な集電効果があ
るので、接触抵抗が一層低減する。また、繊維状合金の
表面にペロブスカイト型酸化物を担持させれば、特に、
繊維と繊維とが交差する部分に前記酸化物が付着しやす
く、合金繊維間の隙間が十分に確保されるので、合金フ
ェルトのクリープ（塑性変形）が抑制される。そのた
め、酸化剤ガスの拡散性が良くなるので、ガス通気率が
向上する。
【０００９】更に、本請求項２の発明の構成によれば、
繊維状合金の表面には酸化剤極材料であるペロブスカイ
ト型酸化物と電解質材料との混粒物が担持されているの
で、気相（酸化剤ガス）と酸化剤材料と電解質材料とか
ら成る三相界面が、酸化剤極側集電部にも存在すること
になる。そのため、電極部を中心として起こる三相界面
での反応が集電部でも起こるため、電池性能がより一層
向上する。
繊維状合金の表面には酸化剤極材料であるペロブスカイ
ト型酸化物と電解質材料との混粒物が担持されているの
で、気相（酸化剤ガス）と酸化剤材料と電解質材料とか
ら成る三相界面が、酸化剤極側集電部にも存在すること
になる。そのため、電極部を中心として起こる三相界面
での反応が集電部でも起こるため、電池性能がより一層
向上する。
【００１０】
〔実施例〕図１は本発明の一実施例に係る固体電解質型
燃料電池の断面図であり、８％イットリアで安定化した
ジルコニア（８ＹＳＺ）の緻密な焼成体から成る固体電
解質１（外寸１５０mm×１５０mm、厚さ0.２mm）を介し
て、Ｎｉ−ＹＳＺサーメットから成る燃料極２と，Ｌａ
ＳｒＭｎＯ3 等のペロブスカイト型酸化物にＹＳＺを混
粒して成る酸化剤極３とが相対向するセル４を一対のセ
パレータ５・６で挟持すると共に、燃料極２とセパレー
タ５との間には燃料極側集電体７を、酸化剤極３とセパ
レータ６との間には酸化剤極側集電体８をそれぞれ介在
させた構造である。前記燃料極側集電体７にはＮｉフェ
ルトを、酸化剤極側集電体８には繊維状インコネル合金
表面に酸化剤極スラリーを担持したものをそれぞれ使用
した。また、固体電解質１の電極非塗布面とセパレータ
５・６との間にはシール材９を介在させた。
燃料電池の断面図であり、８％イットリアで安定化した
ジルコニア（８ＹＳＺ）の緻密な焼成体から成る固体電
解質１（外寸１５０mm×１５０mm、厚さ0.２mm）を介し
て、Ｎｉ−ＹＳＺサーメットから成る燃料極２と，Ｌａ
ＳｒＭｎＯ3 等のペロブスカイト型酸化物にＹＳＺを混
粒して成る酸化剤極３とが相対向するセル４を一対のセ
パレータ５・６で挟持すると共に、燃料極２とセパレー
タ５との間には燃料極側集電体７を、酸化剤極３とセパ
レータ６との間には酸化剤極側集電体８をそれぞれ介在
させた構造である。前記燃料極側集電体７にはＮｉフェ
ルトを、酸化剤極側集電体８には繊維状インコネル合金
表面に酸化剤極スラリーを担持したものをそれぞれ使用
した。また、固体電解質１の電極非塗布面とセパレータ
５・６との間にはシール材９を介在させた。
【００１１】以下、上記の如く構成された燃料電池の作
成について説明する。 （セルの作成）先ず、ＮｉＯ粉末２００重量部と、Ｙ2
Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 １５０重量部と、バインダ（ポリビ
ニルブチラール樹脂）５重量部と、溶媒（テルピネオー
ル）１００重量部とを各々ボールミルにて十分混合し、
スラリー中に含まれた微小な気泡を減圧下で攪拌除去し
て、燃料極用スラリーとした。一方、Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1
ＭｎＯ3 粉末４００重量部と、Ｙ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2
１００重量部と、バインダ（ポリビニルブチラール樹
脂）５重量部と、溶媒（テルピネオール）７０重量部と
を各々ボールミルにて十分混合し、スラリー中に含まれ
た微小な気泡を減圧下で攪拌除去して、酸化剤極用スラ
リーとした。その後、前記固体電解質１の一方の面に前
記燃料極用スラリーを厚さ５０μｍとなるように塗布
し、乾燥させた後、これを空気中１２５０℃で２時間焼
成した。次に、前記固体電解質１の他方の面に前記酸化
剤極用スラリーを同じく厚さ５０μｍとなるように塗布
し、乾燥させた後、これを空気中１１００℃で４時間焼
成した。 （酸化剤極側集電体の作成）先ず、酸化剤極スラリーの
作成に使用したＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＭｎＯ3 の代わりにＬ
ａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｏＯ3 を用いる他は、前記酸化剤極ス
ラリーの作成に準じてＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｏＯ3 を基体
とするスラリーを作成した。
成について説明する。 （セルの作成）先ず、ＮｉＯ粉末２００重量部と、Ｙ2
Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 １５０重量部と、バインダ（ポリビ
ニルブチラール樹脂）５重量部と、溶媒（テルピネオー
ル）１００重量部とを各々ボールミルにて十分混合し、
スラリー中に含まれた微小な気泡を減圧下で攪拌除去し
て、燃料極用スラリーとした。一方、Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1
ＭｎＯ3 粉末４００重量部と、Ｙ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2
１００重量部と、バインダ（ポリビニルブチラール樹
脂）５重量部と、溶媒（テルピネオール）７０重量部と
を各々ボールミルにて十分混合し、スラリー中に含まれ
た微小な気泡を減圧下で攪拌除去して、酸化剤極用スラ
リーとした。その後、前記固体電解質１の一方の面に前
記燃料極用スラリーを厚さ５０μｍとなるように塗布
し、乾燥させた後、これを空気中１２５０℃で２時間焼
成した。次に、前記固体電解質１の他方の面に前記酸化
剤極用スラリーを同じく厚さ５０μｍとなるように塗布
し、乾燥させた後、これを空気中１１００℃で４時間焼
成した。 （酸化剤極側集電体の作成）先ず、酸化剤極スラリーの
作成に使用したＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＭｎＯ3 の代わりにＬ
ａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｏＯ3 を用いる他は、前記酸化剤極ス
ラリーの作成に準じてＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｏＯ3 を基体
とするスラリーを作成した。
【００１２】次に、前記セル４の酸化剤３上に、集電体
としてのインコネル合金フェルトを重ね合わせ、その上
からＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｏＯ3 を基体とするスラリーを
薄めたものを塗布等して、インコネル合金フェルトにス
ラリーを含浸させた。この場合、スラリーはインコネル
合金フェルトの表面だけでなく、酸化剤極にも含浸さ
れ、インコネル合金フェルトと酸化剤極との密着性が高
まる。ここで、Ｌａ0.9Ｓｒ0.1 ＭｎＯ3 の代わりにＬ
ａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｏＯ3 を用いたのは、Ｌａ0.9Ｓｒ
0.1 ＣｏＯ3 はＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＭｎＯ3 よりも導電性
が高く、集電効果が高いためである。 （燃料電池の作成）最後に、酸化剤極３側の集電体であ
るインコネル合金フェルトの表面にはセパレータ６を配
置し、燃料極２側には集電体としてのＮｉフェルト７と
セパレータ５とを配置して、単セルを組み立てた。
としてのインコネル合金フェルトを重ね合わせ、その上
からＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｏＯ3 を基体とするスラリーを
薄めたものを塗布等して、インコネル合金フェルトにス
ラリーを含浸させた。この場合、スラリーはインコネル
合金フェルトの表面だけでなく、酸化剤極にも含浸さ
れ、インコネル合金フェルトと酸化剤極との密着性が高
まる。ここで、Ｌａ0.9Ｓｒ0.1 ＭｎＯ3 の代わりにＬ
ａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｏＯ3 を用いたのは、Ｌａ0.9Ｓｒ
0.1 ＣｏＯ3 はＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＭｎＯ3 よりも導電性
が高く、集電効果が高いためである。 （燃料電池の作成）最後に、酸化剤極３側の集電体であ
るインコネル合金フェルトの表面にはセパレータ６を配
置し、燃料極２側には集電体としてのＮｉフェルト７と
セパレータ５とを配置して、単セルを組み立てた。
【００１３】このようにして作成した電池を、以下
（Ａ）電池と称する。 〔比較例〕酸化剤極側集電体として、表面にスラリーを
担持させていないインコネル合金フェルトを用いる他
は、上記実施例と同様にして電池を作製した。このよう
にして作成した電池を、以下（Ｘ）電池と称する。 〔実験１〕上記本発明の（Ａ）電池と比較例の（Ｘ）電
池（いずれも、外寸１５０mm×１５０mmの単セル）とを
用いて、連続放電を行ったので、その結果を図２に示
す。尚、実験は所定の条件で１０００℃まで昇温した
後、燃料として水素を、酸化剤として空気をそれぞれ使
用して、３００ｍＡ／ｃｍ2 にて連続放電を行うという
条件である。また、図３及び図４は、連続放電後におけ
る本発明の（Ａ）電池と比較例の（Ｘ）電池との要部を
示す模式図であり、図の●は酸化剤ガスとペロブスカイ
ト型酸化物とＹＳＺ（電解質材料）との三相界面を示し
ている。
（Ａ）電池と称する。 〔比較例〕酸化剤極側集電体として、表面にスラリーを
担持させていないインコネル合金フェルトを用いる他
は、上記実施例と同様にして電池を作製した。このよう
にして作成した電池を、以下（Ｘ）電池と称する。 〔実験１〕上記本発明の（Ａ）電池と比較例の（Ｘ）電
池（いずれも、外寸１５０mm×１５０mmの単セル）とを
用いて、連続放電を行ったので、その結果を図２に示
す。尚、実験は所定の条件で１０００℃まで昇温した
後、燃料として水素を、酸化剤として空気をそれぞれ使
用して、３００ｍＡ／ｃｍ2 にて連続放電を行うという
条件である。また、図３及び図４は、連続放電後におけ
る本発明の（Ａ）電池と比較例の（Ｘ）電池との要部を
示す模式図であり、図の●は酸化剤ガスとペロブスカイ
ト型酸化物とＹＳＺ（電解質材料）との三相界面を示し
ている。
【００１４】図２から明らかなように、本発明の（Ａ）
電池は、比較例の（Ｘ）電池に比べて、初期特性及び電
池寿命がいずれも向上していることが確認された。この
ように電池寿命のみならず電池の初期特性をも向上する
のは、繊維状合金の表面にＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｏＯ3 と
電解質材料（ＹＳＺ）とを含むスラリーを含浸したので
合金表面の酸化が抑制されること、Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1 Ｃ
ｏＯ3 自体の導電性が高いこと、及び合金フェルトのク
リープ（塑性変形）が抑制されガス通気率が向上するこ
と等の理由によるものである。更に、連続放電後におけ
る本発明の（Ａ）電池と比較例の（Ｘ）電池との要部を
示す図３及び図４から明らかなように、本発明の（Ａ）
電池では比較例の（Ｘ）電池に比べて、集電部における
三相界面の数が増加していることから、電極部を中心と
して起こる三相界面での反応が集電部でも起こることに
よるためである。 〔その他の事項〕 上記実施例においては、繊維状合金の表面に担持さ
せるペロブスカイト型酸化物として、Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1
ＭｎＯ3 及びＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｒＯ3 を使用したが、
本発明は何らこれに限定されるものではなく、例えば、
一般式ＡＢＯ3 〔式中、ＡはＣａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｙ，Ｌ
ａ，Ｃｅの中から選択される少なくとも一以上の元素
を、ＢはＭｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃ
ｏ，Ｎｉ，Ｃｕの中から選択される少なくとも一以上の
元素をそれぞれ示す。〕で表されるペロブスカイト型酸
化物を使用した場合においても同様の効果を奏する。
電池は、比較例の（Ｘ）電池に比べて、初期特性及び電
池寿命がいずれも向上していることが確認された。この
ように電池寿命のみならず電池の初期特性をも向上する
のは、繊維状合金の表面にＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｏＯ3 と
電解質材料（ＹＳＺ）とを含むスラリーを含浸したので
合金表面の酸化が抑制されること、Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1 Ｃ
ｏＯ3 自体の導電性が高いこと、及び合金フェルトのク
リープ（塑性変形）が抑制されガス通気率が向上するこ
と等の理由によるものである。更に、連続放電後におけ
る本発明の（Ａ）電池と比較例の（Ｘ）電池との要部を
示す図３及び図４から明らかなように、本発明の（Ａ）
電池では比較例の（Ｘ）電池に比べて、集電部における
三相界面の数が増加していることから、電極部を中心と
して起こる三相界面での反応が集電部でも起こることに
よるためである。 〔その他の事項〕 上記実施例においては、繊維状合金の表面に担持さ
せるペロブスカイト型酸化物として、Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1
ＭｎＯ3 及びＬａ0.9 Ｓｒ0.1 ＣｒＯ3 を使用したが、
本発明は何らこれに限定されるものではなく、例えば、
一般式ＡＢＯ3 〔式中、ＡはＣａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｙ，Ｌ
ａ，Ｃｅの中から選択される少なくとも一以上の元素
を、ＢはＭｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃ
ｏ，Ｎｉ，Ｃｕの中から選択される少なくとも一以上の
元素をそれぞれ示す。〕で表されるペロブスカイト型酸
化物を使用した場合においても同様の効果を奏する。
【００１５】特に、（Ｌａ1-M ＳｒM ）ＣｏＯ3 、（Ｌ
ａ1-M ＳｒM ）ＭｎＯ3 、（Ｌａ1- M ＳｒM ）Ｃｒ
Ｏ3 、ＳｒＦｅＯ3 、Ｓｒ0.6 Ｃｅ0.4 ＭｎＯ3 等を使
用すれば、電子導電性がより優れたものとなるため好ま
しい。 また、繊維状合金の表面に担持させる電解質材料と
しては、電解質材料として使用可能な材料であれば如何
なる材料でも使用可能であるが、特に以下の(a)〜(c)
に挙げる材料が好ましい。
ａ1-M ＳｒM ）ＭｎＯ3 、（Ｌａ1- M ＳｒM ）Ｃｒ
Ｏ3 、ＳｒＦｅＯ3 、Ｓｒ0.6 Ｃｅ0.4 ＭｎＯ3 等を使
用すれば、電子導電性がより優れたものとなるため好ま
しい。 また、繊維状合金の表面に担持させる電解質材料と
しては、電解質材料として使用可能な材料であれば如何
なる材料でも使用可能であるが、特に以下の(a)〜(c)
に挙げる材料が好ましい。
【００１６】(a) ３mol ％〜１２mol ％ＹＳＺ (b) Ｇｄ2 Ｚｒ2 Ｏ7 系や、Ｌｎ（Ｚｒ0.8 Ｔｉ0.2 ）
2 Ｏ7 〔式中、ＬｎはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｅｒ，
Ｙｂ，Ｌｕを示す〕等で表されるランタニド系（希土類
系）酸化物 (c) ＢａＣｅＯ3 系セラミックス等のプロトン導電体
2 Ｏ7 〔式中、ＬｎはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｅｒ，
Ｙｂ，Ｌｕを示す〕等で表されるランタニド系（希土類
系）酸化物 (c) ＢａＣｅＯ3 系セラミックス等のプロトン導電体
【００１７】
【発明の効果】以上の本請求項１の発明によれば、合金
表面に担持したペロブスカイト型酸化物は酸化剤極材料
でもあるので、合金フェルトと酸化剤極との密着性が良
好になり、接触抵抗が低減する。加えて、繊維状合金の
表面に担持させたペロブスカイト型酸化物は、繊維状合
金表面を酸化から保護するための保護膜の役目を果たす
と共に、ペロブスカイト型酸化物自体に十分な集電効果
があるので、接触抵抗が一層低減する。また、繊維状合
金の表面にペロブスカイト型酸化物を担持させれば、特
に、繊維と繊維とが交差する部分に前記酸化物が付着し
やすく、合金繊維間の隙間が十分に確保されるので、合
金フェルトのクリープが抑制される。そのため、酸化剤
ガスの拡散性が良くなるので、ガス通気率が向上する。
表面に担持したペロブスカイト型酸化物は酸化剤極材料
でもあるので、合金フェルトと酸化剤極との密着性が良
好になり、接触抵抗が低減する。加えて、繊維状合金の
表面に担持させたペロブスカイト型酸化物は、繊維状合
金表面を酸化から保護するための保護膜の役目を果たす
と共に、ペロブスカイト型酸化物自体に十分な集電効果
があるので、接触抵抗が一層低減する。また、繊維状合
金の表面にペロブスカイト型酸化物を担持させれば、特
に、繊維と繊維とが交差する部分に前記酸化物が付着し
やすく、合金繊維間の隙間が十分に確保されるので、合
金フェルトのクリープが抑制される。そのため、酸化剤
ガスの拡散性が良くなるので、ガス通気率が向上する。
【００１８】また、本請求項２の発明によれば、繊維状
合金の表面には酸化剤極材料であるペロブスカイト型酸
化物と電解質材料との混粒物が担持されているので、気
相（酸化剤ガス）と酸化剤材料と電解質材料とから成る
三相界面が、酸化剤極側集電部にも存在することにな
る。そのため、電極部を中心として起こる三相界面での
反応が集電部でも起こるため、電池性能がより一層向上
する。
合金の表面には酸化剤極材料であるペロブスカイト型酸
化物と電解質材料との混粒物が担持されているので、気
相（酸化剤ガス）と酸化剤材料と電解質材料とから成る
三相界面が、酸化剤極側集電部にも存在することにな
る。そのため、電極部を中心として起こる三相界面での
反応が集電部でも起こるため、電池性能がより一層向上
する。
【図１】本発明の一実施例に係る固体電解質型燃料電池
の断面図である。
の断面図である。
【図２】本発明の（Ａ）電池と比較例の（Ｘ）電池とを
用いて連続放電を行った場合における、セル電圧の経時
的変化を示すグラフである。
用いて連続放電を行った場合における、セル電圧の経時
的変化を示すグラフである。
【図３】本発明の（Ａ）電池の要部を示す模式図であ
る。
る。
【図４】比較例の（Ｘ）電池の要部を示す模式図であ
る。
る。
１ 電解質 ２ 燃料極 ３ 酸化剤極 ４ セル ５ セパレータ ６ セパレータ ７ 酸化剤極側集電体 ８ 燃料極側集電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安尾 耕司 守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 秋山 幸徳 守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 齋藤 俊彦 守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機 株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 電解質を介して燃料極と酸化剤極とが相
対向するセルと、ガスを分離するセパレータとが積層さ
れ、各電極とセパレータとの間には集電体が介在された
構造の固体電解質型燃料電池において、 前記酸化剤極とセパレータとの間に介在する酸化剤極側
集電体は、繊維状合金より成る合金フェルトで構成さ
れ、その繊維表面にはペロブスカイト型酸化物が担持さ
れていることを特徴とする固体電解質型燃料電池。 - 【請求項２】 前記繊維状合金より成る合金フェルトで
構成された酸化剤極側集電体は、その繊維表面にペロブ
スカイト型酸化物と電解質材料との混粒物が担持されて
いる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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05258639A JP3108256B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05258639A JP3108256B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07114931A true JPH07114931A (ja) | 1995-05-02 |
| JP3108256B2 JP3108256B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=17323068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05258639A Expired - Fee Related JP3108256B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3108256B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007061522A2 (en) | 2005-11-21 | 2007-05-31 | Relion, Inc. | Proton exchange membrane fuel cell and method of forming a fuel cell |
| JP2008293984A (ja) * | 2008-06-23 | 2008-12-04 | Kyocera Corp | セルスタック及び固体電解質形燃料電池 |
| JP2010257744A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Kyocera Corp | 横縞型燃料電池セルスタックおよびその製法ならびに燃料電池 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101509786B1 (ko) | 2009-09-28 | 2015-04-06 | 현대자동차주식회사 | 센서 포트 삽입형 실리콘 호스 및 그 제조방법 |
-
1993
- 1993-10-15 JP JP05258639A patent/JP3108256B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007061522A2 (en) | 2005-11-21 | 2007-05-31 | Relion, Inc. | Proton exchange membrane fuel cell and method of forming a fuel cell |
| EP1952464A2 (en) * | 2005-11-21 | 2008-08-06 | Relion, Inc. | Proton exchange membrane fuel cell and method of forming a fuel cell |
| EP1952464A4 (en) * | 2005-11-21 | 2013-01-16 | Relion Inc | PROTON-EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL AND METHOD OF FORMING A FUEL CELL |
| JP2008293984A (ja) * | 2008-06-23 | 2008-12-04 | Kyocera Corp | セルスタック及び固体電解質形燃料電池 |
| JP2010257744A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Kyocera Corp | 横縞型燃料電池セルスタックおよびその製法ならびに燃料電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3108256B2 (ja) | 2000-11-13 |
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