JPH07135002A - 多孔質基板と一体化したysz膜の作製方法 - Google Patents
多孔質基板と一体化したysz膜の作製方法Info
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- JPH07135002A JPH07135002A JP5305769A JP30576993A JPH07135002A JP H07135002 A JPH07135002 A JP H07135002A JP 5305769 A JP5305769 A JP 5305769A JP 30576993 A JP30576993 A JP 30576993A JP H07135002 A JPH07135002 A JP H07135002A
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
作製コストを低下させることができ、且つ多孔質基板と
YSZ膜との良質の一体化を実施することができる方法
を提供すること。 【構成】 ポリマーのシート3上にYSZのグリーン膜
2を作製する段階と、焼成前の多孔質基板のグリーン板
1に前記ポリマーシート3上のYSZグリーン膜2を重
ね合わせて圧着する段階と、圧着された多孔質基板1と
ポリマーシート3上のYSZグリーン膜2とを焼成する
段階とを有する。
Description
YSZ膜の作製方法に関する。
よび燃料として、燃料が本来持っている化学エネルギー
を直接電気エネルギーに変換する燃料電池が、省資源、
環境保護などの観点から注目されている。特に、イット
リアなどをドープしたジルコニア(YSZと称する)を
電解質層として用い、ランタンクロマイト酸化物等をセ
パレータとして用いた平板型固体電解質燃料電池は、低
コストでコンパクトであり、作動温度が高く、発電効率
が良く、かつ高温廃熱の利用により総合効率が高く、コ
・ジェネレーション用として有利なため研究開発が進ん
でいる。
抗、特にその中の構成材料のオーム抵抗により支配され
る。このオーム抵抗損失は抵抗率の最も高いYSZ固体
電解質を薄くすることで低減が可能となる。また、YS
Z固体電解質は電解質支持膜方式の電池を構成すること
により、電解質自立方式に比べ大幅に薄膜化が可能とな
る。したがって、性能の良い支持膜型固体電解質燃料電
池を構成するためにはNi−YSZサーメットである燃
料極板を多孔質基板とするか、もしくはLaMnO か
らなる空気極板を多孔質基板とし、この上に薄い(一般
的には1〜200ミクロン)酸化物被膜であるYSZ電
解質膜を成膜している。
としては、(1)MOCVD法、EVD法、スパッタリ
ング法、電子ビーム蒸着法等の気相法、(2)スラリー
コート法、スリップキャスト法、電気泳動法等の、あら
かじめ焼成した基板上にYSZ粉を含むスラリーをコー
ティングして焼成する方法、(3)スプレーパイロリシ
ス法、ゾルゲル法、塗布熱分解法等の、溶液を出発原料
としたもの、(4)基板のグリーン上に直接YSZのグ
リーン膜を作製し同時焼成する方法、がある。
うな従来の各種方法には次のような欠点がある。 (1)これらの方法を実施する装置が高価である。 (2)同じ操作を多数回繰り返す必要があり、その結果
高コストとなる。 (3)スプレーパイロリシス法は成膜速度が遅い。 (4)ゾルゲル法、塗布熱分解法は一回の膜厚が0.2
ミクロン程度と薄い。 (5)基板のグリーンの板上に直接YSZの膜を付けよ
うとすると基板が脆いため成膜上、種々の制約を受けて
しまう。また、グリーンなので溶剤に溶けるためディプ
コーティング等ができない。このように、従来の各種方
法はその使用上いろいろの制約がある。また、出来上が
った製品は多孔質基板とYSZ膜とが完全に一体化して
いない。
で、作製工程が簡単で、作製効率が良く、もって作製コ
ストを低下させることができ、且つ多孔質基板とYSZ
膜との良質の一体化を実施することができる方法を提供
することを目的とする。
め、本発明はポリマーのシート上にYSZのグリーン膜
を作製する段階と、焼成前の多孔質基板に前記ポリマー
シート上のYSZグリーン膜を重ね合わせて圧着する段
階と、圧着された多孔質基板とポリマーシート上のYS
Zグリーン膜とを焼成する段階とを有することを特徴と
する。
Zのグリーン膜を作製する段階と、グリーン基板の表面
を溶剤で溶かす段階と、グリーン基板の表面にポリマー
シート上のYSZのグリーン膜を張り合わせ乾燥して接
着する段階と、接着された基板とポリマーシート上のY
SZグリーン膜とを焼成する段階とを有することを特徴
とする。
膜を作製するので、従来のグリーン基板上に直接YSZ
のグリーン膜を作製するのと比較して、成膜上の制約が
なくスクリーン印刷等の種々の成膜技術を使用すること
ができる。また、グリーンの多孔質基板とYSZグリー
ン膜とを焼成前にプレスするか、またはグリーン基板の
表面を溶剤で溶かしグリーン基板の表面にポリマーシー
ト上のYSZのグリーン膜を張り合わせ乾燥するかし
て、接着してあるので焼成後に両者の界面が密着する。
そのため良質の固体電解質燃料電池ができる。
SZ膜の作製方法を説明する図である。
る。 (1)多孔質基板として固体電解質燃料電池の燃料極の
グリーン板1を作製する。
8.7gのYSZと、100ccの(Y+Zr)オクチ
ル酸塩溶液(金属濃度8%)を混合し、乾燥後に砕いて
粉体とする。この粉体を 0.6トン/cm2 の圧力
で加圧成形して板1にする。 (2)YSZのグリーン膜2を作製する。
し、1.5ccの分散剤(ノニオン)と、溶剤(アセチ
ルアセトン)と、20ccの(Y+Zr)オクチル酸塩
溶液(金属濃度8%)を混合してスラリーとなし、YS
Zのグリーン膜2をポリエステルのシート3上にスクリ
ーン印刷する。 (3)(1)段階で作製した燃料極のグリーン板と、
(2)段階で作製したポリエステルシート3上のYSZ
グリーン膜2を重ね合わせ、0.3トン/cm2の圧力
でプレスする。 (4)このように接着したものを、1350℃で10時
間焼成する。
化したYSZ膜を作製することができる。
SZ膜の作製方法の別の実施例を説明するブロック線図
である。
(3)作業段階が下記のように変わるのみで、その他の
作業段階はすべて前述の実施例と同一である。 (3)燃料極のグリーン板の片面をトルエンで溶かし、
その上にYSZグリーン膜を張り、室温で24時間乾燥
させる。
ずポリマーシート上にYSZのグリーン膜を作製し、焼
成前の多孔質基板に前記ポリマーシート上のYSZグリ
ーン膜を重ね合わせて圧着するか、または、燃料極のグ
リーン板の片面をトルエンで溶かしその上にYSZグリ
ーン膜を張り室温で24時間乾燥させて、接着した多孔
質基板とポリマーシート上のYSZグリーン膜とを焼成
するようにしたので、成膜上の制約が無くなり、ディプ
コート、スラリーコート、スピンコート、スプレー塗
布、テープキャスト、スクリーン印刷等の種々の成膜方
法を使用することができ、膜厚もサブミクロンから数百
ミクロンの広い範囲で容易に制御できる。また、グリー
ンの多孔質基板とYSZグリーン膜とを焼成前に接着し
てあるので焼成後に両者の界面が密着する。そのため良
質の固体電解質燃料電池を作ることができる。
製方法を説明する図である。
製方法の別の実施例を説明するブロック線図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ポリマーのシート上にYSZのグリーン
膜を作製する段階と、焼成前の多孔質基板に前記ポリマ
ーシート上のYSZグリーン膜を重ね合わせて圧着する
段階と、圧着された多孔質基板とポリマーシート上のY
SZグリーン膜とを焼成する段階とを有することを特徴
とする多孔質基板と一体化したYSZ膜の作製方法。 - 【請求項2】 ポリマーのシート上にYSZのグリーン
膜を作製する段階と、グリーン基板の表面を溶剤で溶か
す段階と、グリーン基板の表面にポリマーシート上のY
SZのグリーン膜を張り合わせ乾燥して接着する段階
と、接着された基板とポリマーシート上のYSZグリー
ン膜とを焼成する段階とを有することを特徴とする多孔
質基板と一体化したYSZ膜の作製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30576993A JP3220314B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 多孔質基板と一体化したysz膜の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30576993A JP3220314B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 多孔質基板と一体化したysz膜の作製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07135002A true JPH07135002A (ja) | 1995-05-23 |
JP3220314B2 JP3220314B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=17949129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30576993A Expired - Fee Related JP3220314B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 多孔質基板と一体化したysz膜の作製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3220314B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005196981A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 燃料極支持膜式燃料電池中間体及びそれを用いた固体電解質形燃料電池の製造方法 |
JP2009266765A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Inst Nuclear Energy Research Rocaec | スパッタリング法による高性能固体酸化物形燃料電池膜電極接合体(sofc−mea)の電解質層の製造方法。 |
JPWO2012053359A1 (ja) * | 2010-10-20 | 2014-02-24 | 新東工業株式会社 | 全固体電池を構成する層構造体の製造方法、製造装置及びその層構造体を備えた全固体電池 |
JP2014235858A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 固体酸化物形燃料電池形成用のグリーンシートの製造方法 |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP30576993A patent/JP3220314B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005196981A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 燃料極支持膜式燃料電池中間体及びそれを用いた固体電解質形燃料電池の製造方法 |
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JP2014235858A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 固体酸化物形燃料電池形成用のグリーンシートの製造方法 |
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---|---|
JP3220314B2 (ja) | 2001-10-22 |
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