JPH07220730A - 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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- JPH07220730A JPH07220730A JP6012600A JP1260094A JPH07220730A JP H07220730 A JPH07220730 A JP H07220730A JP 6012600 A JP6012600 A JP 6012600A JP 1260094 A JP1260094 A JP 1260094A JP H07220730 A JPH07220730 A JP H07220730A
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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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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 量産性に富み比較的安価な湿式法で得られ、
電極と固体電解質間に生じる残留応力が小さく、平滑で
曲りのない電極・固体電解質・電極の３層膜のセルから
なる固体電解質型燃料電池を提供する。 【構成】 平板型の固体電解質型燃料電池において、電
極に固体電解質が露出する空隙が形成され、該空隙には
前記固体電解質を構成する材料、もしくは、前記固体電
解質を構成する材料と前記電極を構成する材料との混合
物が位置している。
電極と固体電解質間に生じる残留応力が小さく、平滑で
曲りのない電極・固体電解質・電極の３層膜のセルから
なる固体電解質型燃料電池を提供する。 【構成】 平板型の固体電解質型燃料電池において、電
極に固体電解質が露出する空隙が形成され、該空隙には
前記固体電解質を構成する材料、もしくは、前記固体電
解質を構成する材料と前記電極を構成する材料との混合
物が位置している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は平板型の固体電解質型燃
料電池に関する。
料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】平板型の固体電解質型燃料電池のセル
は、固体電解質からなる基板の両面を電極で挟んだ構造
を有している。また、その発電方式は、一方の電極であ
る燃料極にＨ2 、他方の電極である空気極にＯ2 を供給
して、化学反応により熱エネルギーを経ることなく直接
電気エネルギーを得るものである。そして、それぞれの
材料として、一般的に、固体電解質にはイットリア安定
化ジルコニア（以下、ＹＳＺと称す）、燃料極にはＮｉ
−イットリア安定化ジルコニア（以下、Ｎｉ−ＹＳＺと
称す）のサーメットなど、空気極にはＬａＭｎＯ3 のＬ
ａサイトにＳｒやＣａをドープしたものなどが用いられ
ている。
は、固体電解質からなる基板の両面を電極で挟んだ構造
を有している。また、その発電方式は、一方の電極であ
る燃料極にＨ2 、他方の電極である空気極にＯ2 を供給
して、化学反応により熱エネルギーを経ることなく直接
電気エネルギーを得るものである。そして、それぞれの
材料として、一般的に、固体電解質にはイットリア安定
化ジルコニア（以下、ＹＳＺと称す）、燃料極にはＮｉ
−イットリア安定化ジルコニア（以下、Ｎｉ−ＹＳＺと
称す）のサーメットなど、空気極にはＬａＭｎＯ3 のＬ
ａサイトにＳｒやＣａをドープしたものなどが用いられ
ている。
【０００３】そして、固体電解質型燃料電池のセルは、
一般に、以下のようにして製造されてる。即ち、まず、
固体電解質材料粉末にバインダおよび溶剤を加えて混練
してスラリー状とした後、ドクターブレード法（テープ
キャスティング法）等で固体電解質用のグリーンシート
を作製する。あるいは、固体電解質材料粉末にバインダ
および溶剤を加えて混練して粘土状とした後、押出し成
型法等で固体電解質用のグリーンシートを作製する。な
お、固体電解質材料粉末にバインダを加えて得た顆粒状
粉末を、乾式でプレス成型し固体電解質用の成形体を得
る場合もある。
一般に、以下のようにして製造されてる。即ち、まず、
固体電解質材料粉末にバインダおよび溶剤を加えて混練
してスラリー状とした後、ドクターブレード法（テープ
キャスティング法）等で固体電解質用のグリーンシート
を作製する。あるいは、固体電解質材料粉末にバインダ
および溶剤を加えて混練して粘土状とした後、押出し成
型法等で固体電解質用のグリーンシートを作製する。な
お、固体電解質材料粉末にバインダを加えて得た顆粒状
粉末を、乾式でプレス成型し固体電解質用の成形体を得
る場合もある。
【０００４】次に、固体電解質用のグリーンシートと同
様に、電極用のグリーンシートを作製した後、これら固
体電解質および電極用のグリーンシートを積み重ねて共
焼結し、固体電解質に電極を接合させた固体電解質型燃
料電池のセルを得る。あるいは、電極材料にバインダお
よび溶剤を加えてペースト状としたものを、固体電解質
用のグリーンシートあるいは成形体に直接塗布して乾燥
した後、共焼結して、固体電解質に電極を接合させた固
体電解質型燃料電池のセルを得る。
様に、電極用のグリーンシートを作製した後、これら固
体電解質および電極用のグリーンシートを積み重ねて共
焼結し、固体電解質に電極を接合させた固体電解質型燃
料電池のセルを得る。あるいは、電極材料にバインダお
よび溶剤を加えてペースト状としたものを、固体電解質
用のグリーンシートあるいは成形体に直接塗布して乾燥
した後、共焼結して、固体電解質に電極を接合させた固
体電解質型燃料電池のセルを得る。
【０００５】また、固体電解質用のグリーンシートある
いは成形体を焼結させた固体電解質基板に、電極材料粉
末を有機ビヒクルに分散させた電極ペーストを、スクリ
ーン印刷等で塗布し焼き付けて、固体電解質型燃料電池
のセルを得る場合もある。
いは成形体を焼結させた固体電解質基板に、電極材料粉
末を有機ビヒクルに分散させた電極ペーストを、スクリ
ーン印刷等で塗布し焼き付けて、固体電解質型燃料電池
のセルを得る場合もある。
【０００６】さらに、電極の焼き付け工程が不要な、溶
射法、ＣＶＤ法あるいはスパッタ法等で、焼結した固体
電解質基板に電極を形成する方法などもある。
射法、ＣＶＤ法あるいはスパッタ法等で、焼結した固体
電解質基板に電極を形成する方法などもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、固体電
解質型燃料電池セルの従来の製造方法は、以下に示す問
題点を有していた。
解質型燃料電池セルの従来の製造方法は、以下に示す問
題点を有していた。
【０００８】即ち、固体電解質と電極とを共焼結する場
合、固体電解質用のグリーンシートと電極用のグリーン
シート、あるいは固体電解質用のグリーンシートと電極
ペースト層との間の焼成収縮率を合致させなければ、共
焼結時の昇温段階で、これらグリーンシートあるいはペ
ースト層に、割れや反り、曲りが生じる。
合、固体電解質用のグリーンシートと電極用のグリーン
シート、あるいは固体電解質用のグリーンシートと電極
ペースト層との間の焼成収縮率を合致させなければ、共
焼結時の昇温段階で、これらグリーンシートあるいはペ
ースト層に、割れや反り、曲りが生じる。
【０００９】また、焼結済みの固体電解質に電極ペース
トを塗布し焼き付ける場合、焼き付け温度以下で固体電
解質と焼結した電極の熱膨張係数を合わせなければ、残
留応力が加わり、やはり、反りや曲り、電極の剥離等が
生じる。しかも、電極面積を広くする程残留応力は増加
すため、大面積の燃料電池を作製する際には、反りや曲
りが大きくなる傾向がある。
トを塗布し焼き付ける場合、焼き付け温度以下で固体電
解質と焼結した電極の熱膨張係数を合わせなければ、残
留応力が加わり、やはり、反りや曲り、電極の剥離等が
生じる。しかも、電極面積を広くする程残留応力は増加
すため、大面積の燃料電池を作製する際には、反りや曲
りが大きくなる傾向がある。
【００１０】ところで、一般的に、電解質として用いら
れているＹＳＺと、電極として用いられている（ＬａＳ
ｒ）ＭｎＯ3 ，Ｎｉ−ＹＳＺサーメットとの熱膨張係数
の差はそれぞれ１×１０-6／Ｋほどあり、これを完全に
合わせるのは非常に困難であり、セルの反りや曲りをな
くすことができなかった。
れているＹＳＺと、電極として用いられている（ＬａＳ
ｒ）ＭｎＯ3 ，Ｎｉ−ＹＳＺサーメットとの熱膨張係数
の差はそれぞれ１×１０-6／Ｋほどあり、これを完全に
合わせるのは非常に困難であり、セルの反りや曲りをな
くすことができなかった。
【００１１】したがって、このような、反りや曲りのあ
るセルをスタックすると、セパレータなどと接合できな
かったり、また、ガスシール性が悪くなる等の問題点を
有していた。
るセルをスタックすると、セパレータなどと接合できな
かったり、また、ガスシール性が悪くなる等の問題点を
有していた。
【００１２】また、焼き付け工程のない、溶射法や、Ｃ
ＶＤ法、スパッタ法などは上述のような問題はないもの
の、電極の成膜速度が遅いことや、コストが高いなどの
問題点を有していた。
ＶＤ法、スパッタ法などは上述のような問題はないもの
の、電極の成膜速度が遅いことや、コストが高いなどの
問題点を有していた。
【００１３】そこで、本発明の目的は、量産性に富み比
較的安価な湿式法で得られ、電極と固体電解質間に生じ
る残留応力が小さく、平滑で曲りのない電極・固体電解
質・電極の３層膜のセルからなる固体電解質型燃料電池
を提供することにある。
較的安価な湿式法で得られ、電極と固体電解質間に生じ
る残留応力が小さく、平滑で曲りのない電極・固体電解
質・電極の３層膜のセルからなる固体電解質型燃料電池
を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の固体電解質型燃料電池は、平板型の固体電
解質型燃料電池において、電極に固体電解質が露出する
空隙が形成され、該空隙には前記固体電解質を構成する
材料、もしくは、前記固体電解質を構成する材料と前記
電極を構成する材料との混合物が位置している、ことを
特徴とする。
め、本発明の固体電解質型燃料電池は、平板型の固体電
解質型燃料電池において、電極に固体電解質が露出する
空隙が形成され、該空隙には前記固体電解質を構成する
材料、もしくは、前記固体電解質を構成する材料と前記
電極を構成する材料との混合物が位置している、ことを
特徴とする。
【００１５】なお、電極に形成された空隙は、網目状あ
るいは、互いに独立した複数であることが好ましい。
るいは、互いに独立した複数であることが好ましい。
【００１６】
【作用】本発明の固体電解質型燃料電池は、電極に固体
電解質が露出する空隙を形成し、その空隙を固体電解質
材料もしくは固体電解質材料と電極材料の混合物で埋め
たものである。したがって、焼結時の固体電解質と電極
との焼成収縮率の違い、あるいは、焼結後の固体電解質
と電極との熱膨張係数の違いにより生じる残留応力が、
電極に空隙を形成しない場合と比較して小さくなる。こ
のため、電極形成後の３層膜からなるセルの反りや曲り
が小さくなり、また、電極と固体電解質間の剥離もなく
なる。
電解質が露出する空隙を形成し、その空隙を固体電解質
材料もしくは固体電解質材料と電極材料の混合物で埋め
たものである。したがって、焼結時の固体電解質と電極
との焼成収縮率の違い、あるいは、焼結後の固体電解質
と電極との熱膨張係数の違いにより生じる残留応力が、
電極に空隙を形成しない場合と比較して小さくなる。こ
のため、電極形成後の３層膜からなるセルの反りや曲り
が小さくなり、また、電極と固体電解質間の剥離もなく
なる。
【００１７】
【実施例】以上の説明で明らかなように、本発明の固体
電解質型燃料電池は、電極（燃料極、空気極）に特徴を
有するものである。以下、実施例を図面に基づいて説明
する。
電解質型燃料電池は、電極（燃料極、空気極）に特徴を
有するものである。以下、実施例を図面に基づいて説明
する。
【００１８】（実施例１）図１は本発明の固体電解質型
燃料電池の一例を示し、図２は図１のＸ−Ｘ面の断面図
である。両図において、１、１ａ，１ｂは固体電解質、
２は網目状の空隙に埋め込まれた固体電解質１ａにより
３６個に分割された燃料極、３は同じく網目状の空隙に
埋め込まれた固体電解質１ｂにより３６個に分割された
空気極である。
燃料電池の一例を示し、図２は図１のＸ−Ｘ面の断面図
である。両図において、１、１ａ，１ｂは固体電解質、
２は網目状の空隙に埋め込まれた固体電解質１ａにより
３６個に分割された燃料極、３は同じく網目状の空隙に
埋め込まれた固体電解質１ｂにより３６個に分割された
空気極である。
【００１９】次に、上記固体電解質型燃料電池の製造方
法を説明する。まず、焼結済みの固体電解質を準備し
た。即ち、ＹＳＺ粉末にポリビニルブチラールの有機バ
インダおよびトルエンの有機溶剤を加えて混練してスラ
リー状態とし、ドクターブレード法で厚さ４００μｍの
グリーンシートを得た後、これを所定寸法に切断し、焼
成して固体電解質のＹＳＺ基板を得た。
法を説明する。まず、焼結済みの固体電解質を準備し
た。即ち、ＹＳＺ粉末にポリビニルブチラールの有機バ
インダおよびトルエンの有機溶剤を加えて混練してスラ
リー状態とし、ドクターブレード法で厚さ４００μｍの
グリーンシートを得た後、これを所定寸法に切断し、焼
成して固体電解質のＹＳＺ基板を得た。
【００２０】次に、電極ペーストを作製した。即ち、Ｎ
ｉＯ粉末７０ｗｔ％とＹＳＺ粉末３０ｗｔ％の混合粉末
に、エチレングリコール系のワニスを混合し分散させ
て、ＮｉＯ−ＹＳＺペーストを得た。また、（ＬａＳ
ｒ）ＭｎＯ3 粉末７０ｗｔ％とＹＳＺ粉末３０ｗｔ％の
混合粉末に、エチレングリコール系のワニスを混合し分
散させて、（ＬａＳｒ）ＭｎＯ3 −ＹＳＺペーストを得
た。さらに、ＹＳＺ粉末のみをエチレングリコール系の
ワニスに混合し分散させて、ＹＳＺペーストを得た。
ｉＯ粉末７０ｗｔ％とＹＳＺ粉末３０ｗｔ％の混合粉末
に、エチレングリコール系のワニスを混合し分散させ
て、ＮｉＯ−ＹＳＺペーストを得た。また、（ＬａＳ
ｒ）ＭｎＯ3 粉末７０ｗｔ％とＹＳＺ粉末３０ｗｔ％の
混合粉末に、エチレングリコール系のワニスを混合し分
散させて、（ＬａＳｒ）ＭｎＯ3 −ＹＳＺペーストを得
た。さらに、ＹＳＺ粉末のみをエチレングリコール系の
ワニスに混合し分散させて、ＹＳＺペーストを得た。
【００２１】次に、先に準備した焼結済みのＹＳＺ基板
の一方の主面に、燃料極の電極として、網目状に３６個
に電極を分割するパターンで、ＮｉＯ−ＹＳＺペースト
をスクリーン印刷して乾燥させた。その後、この小面積
の３６個の印刷膜の間にＹＳＺペーストを印刷、乾燥さ
せて平滑な面とした。
の一方の主面に、燃料極の電極として、網目状に３６個
に電極を分割するパターンで、ＮｉＯ−ＹＳＺペースト
をスクリーン印刷して乾燥させた。その後、この小面積
の３６個の印刷膜の間にＹＳＺペーストを印刷、乾燥さ
せて平滑な面とした。
【００２２】次に、ＹＳＺ基板の他方の主面に、空気極
の電極として、同様に網目状に３６個に電極を分割する
パターンで、（ＬａＳｒ）ＭｎＯ3 −ＹＳＺペーストを
スクリーン印刷して乾燥させた。その後、この小面積の
３６個の印刷膜の間にＹＳＺペーストを印刷、乾燥させ
て平滑な面とした。
の電極として、同様に網目状に３６個に電極を分割する
パターンで、（ＬａＳｒ）ＭｎＯ3 −ＹＳＺペーストを
スクリーン印刷して乾燥させた。その後、この小面積の
３６個の印刷膜の間にＹＳＺペーストを印刷、乾燥させ
て平滑な面とした。
【００２３】その後、これらＹＳＺ基板両面の印刷膜を
それぞれの温度で焼き付けして、図１および図２に示す
ように、燃料極および空気極が３６個の小面積に分割さ
れ、その間が固体電解質で埋め込まれた１４４ｃｍ2 の
面積の３層膜からなる固体電解質型燃料電のセルを完成
させた。
それぞれの温度で焼き付けして、図１および図２に示す
ように、燃料極および空気極が３６個の小面積に分割さ
れ、その間が固体電解質で埋め込まれた１４４ｃｍ2 の
面積の３層膜からなる固体電解質型燃料電のセルを完成
させた。
【００２４】なお、比較のため従来例として、上記実施
例と同一材料および同一電極焼き付け条件下で、燃料極
および空気極の双方の電極とも分割していない、上記実
施例と同一サイズの固体電解質型燃料電池のセルを作製
した。
例と同一材料および同一電極焼き付け条件下で、燃料極
および空気極の双方の電極とも分割していない、上記実
施例と同一サイズの固体電解質型燃料電池のセルを作製
した。
【００２５】このようにして作製した３層膜のセルは、
従来例品には反りが明らかに認められたものの、本実施
例品には反りや曲りは認められなかった。また、１４４
ｃｍ2 の面積の電解質と電極間に働く残留応力は、有限
要素法によるコンピュータシミュレーションの結果、従
来の４０％まで低下することが確認された。また、その
３層膜のセルをスタック化し、燃料電池特性を測定した
結果を図５に示す。図５に示す通り、本発明の実施例品
は従来例品と比較して、燃料電池特性が向上している。
従来例品には反りが明らかに認められたものの、本実施
例品には反りや曲りは認められなかった。また、１４４
ｃｍ2 の面積の電解質と電極間に働く残留応力は、有限
要素法によるコンピュータシミュレーションの結果、従
来の４０％まで低下することが確認された。また、その
３層膜のセルをスタック化し、燃料電池特性を測定した
結果を図５に示す。図５に示す通り、本発明の実施例品
は従来例品と比較して、燃料電池特性が向上している。
【００２６】（実施例２）図１および図２に示す固体電
解質型燃料電池を、固体電解質と電極を共焼結させる方
法で製造した。
解質型燃料電池を、固体電解質と電極を共焼結させる方
法で製造した。
【００２７】まず、実施例１と同様にして、厚さ４００
μｍのＹＳＺのグリーンシート、ＮｉＯ−ＹＳＺペース
ト、（ＬａＳｒ）ＭｎＯ3 −ＹＳＺペーストおよびＹＳ
Ｚペーストを得た。
μｍのＹＳＺのグリーンシート、ＮｉＯ−ＹＳＺペース
ト、（ＬａＳｒ）ＭｎＯ3 −ＹＳＺペーストおよびＹＳ
Ｚペーストを得た。
【００２８】次に、所定寸法に切断したＹＳＺのグリー
ンシートの一方の主面に、燃料極の電極として、網目状
に３６個に電極を分割するパターンで、ＮｉＯ−ＹＳＺ
ペーストをスクリーン印刷して乾燥させた。その後、こ
の小面積の３６個の印刷膜の間にＹＳＺペーストを印
刷、乾燥させて平滑な面とした。
ンシートの一方の主面に、燃料極の電極として、網目状
に３６個に電極を分割するパターンで、ＮｉＯ−ＹＳＺ
ペーストをスクリーン印刷して乾燥させた。その後、こ
の小面積の３６個の印刷膜の間にＹＳＺペーストを印
刷、乾燥させて平滑な面とした。
【００２９】次に、ＹＳＺのグリーンシートの他方の主
面に、空気極の電極として、同様に網目状に３６個に電
極を分割するパターンで、（ＬａＳｒ）ＭｎＯ3 −ＹＳ
Ｚペーストをスクリーン印刷して乾燥させた。その後、
この小面積の３６個の印刷膜の間にＹＳＺペーストを印
刷、乾燥させて平滑な面とした。
面に、空気極の電極として、同様に網目状に３６個に電
極を分割するパターンで、（ＬａＳｒ）ＭｎＯ3 −ＹＳ
Ｚペーストをスクリーン印刷して乾燥させた。その後、
この小面積の３６個の印刷膜の間にＹＳＺペーストを印
刷、乾燥させて平滑な面とした。
【００３０】その後、この両面に印刷膜を形成したＹＳ
Ｚのグリーンシートを共焼結して、、燃料極および空気
極が３６個の小面積に分割され、その間が固体電解質で
埋め込まれた１４４ｃｍ2 の面積の３層膜からなる固体
電解質型燃料電のセルを完成させた。
Ｚのグリーンシートを共焼結して、、燃料極および空気
極が３６個の小面積に分割され、その間が固体電解質で
埋め込まれた１４４ｃｍ2 の面積の３層膜からなる固体
電解質型燃料電のセルを完成させた。
【００３１】なお、比較のため従来例として、上記実施
例と同一材料および同一共焼結条件下で、燃料極および
空気極の双方の電極とも分割していない、上記実施例と
同一サイズの固体電解質型燃料電池のセルを作製した。
例と同一材料および同一共焼結条件下で、燃料極および
空気極の双方の電極とも分割していない、上記実施例と
同一サイズの固体電解質型燃料電池のセルを作製した。
【００３２】このようにして作製した３層膜のセルは、
従来例品には反りが明らかに認められたものの、本実施
体品には反りや曲りはほとんど認められなかった。
従来例品には反りが明らかに認められたものの、本実施
体品には反りや曲りはほとんど認められなかった。
【００３３】（実施例３）実施例１と同一材料を用い、
燃料極および空気極の電極を、固体電解質が露出する独
立した空隙をそれぞれ２１個設けた形状とし、その他製
造条件は実施例１と同様にして、図３に示す固体電解質
型燃料電池のセルを作製した。同図において、１、１１
ａは固体電解質、１２は２１個の空隙を有する燃料極で
ある。
燃料極および空気極の電極を、固体電解質が露出する独
立した空隙をそれぞれ２１個設けた形状とし、その他製
造条件は実施例１と同様にして、図３に示す固体電解質
型燃料電池のセルを作製した。同図において、１、１１
ａは固体電解質、１２は２１個の空隙を有する燃料極で
ある。
【００３４】このようにして作製した３層膜のセルに
は、反りや曲りはほとんど認められなかった。
は、反りや曲りはほとんど認められなかった。
【００３５】（実施例４）実施例１と同一材料を用い、
燃料極および空気極の電極を、短冊状の小電極に分割し
た電極形状とし、その他製造条件は実施例１と同様にし
て、図４に示す固体電解質型燃料電池のセルを作製し
た。同図において、１、２１ａは固体電解質、２２は６
個の空隙を有する燃料極である。
燃料極および空気極の電極を、短冊状の小電極に分割し
た電極形状とし、その他製造条件は実施例１と同様にし
て、図４に示す固体電解質型燃料電池のセルを作製し
た。同図において、１、２１ａは固体電解質、２２は６
個の空隙を有する燃料極である。
【００３６】このようにして作製した３層膜のセルに
は、反りや曲りはほとんど認められなかった。
は、反りや曲りはほとんど認められなかった。
【００３７】なお、本発明において、電極に形成する空
隙の形状は、上記実施例に限られるものではない。固体
電解質型燃料電池のセルの寸法、製造し易さ等により適
宜変更することができる。そのなかで、電極を細く分割
しその電極間の幅を狭くすることや、空隙を小さくしそ
の数を多くすることは特に効果的であり、実質電極面積
を大きくできる効果も生じる。
隙の形状は、上記実施例に限られるものではない。固体
電解質型燃料電池のセルの寸法、製造し易さ等により適
宜変更することができる。そのなかで、電極を細く分割
しその電極間の幅を狭くすることや、空隙を小さくしそ
の数を多くすることは特に効果的であり、実質電極面積
を大きくできる効果も生じる。
【００３８】また、上記実施例１〜４については、電極
の空隙に埋める材料として、いずれも固体電解質を構成
する材料であるＰＳＺを用いているが、本発明はこれの
みに限定されるものではない。即ち、固体電解質を構成
する材料の代わりに、固体電解質を構成する材料と電極
を構成する材料の混合物を用いても、同様の作用を示
し、同様の効果が得られることが確認されている。
の空隙に埋める材料として、いずれも固体電解質を構成
する材料であるＰＳＺを用いているが、本発明はこれの
みに限定されるものではない。即ち、固体電解質を構成
する材料の代わりに、固体電解質を構成する材料と電極
を構成する材料の混合物を用いても、同様の作用を示
し、同様の効果が得られることが確認されている。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
固体電解質型燃料電池は、量産性に富む湿式法により、
電極に固体電解質が露出する空隙を形成し、その空隙を
固体電解質材料もしくは固体電解質材料と電極材料の混
合物で埋めたものである。したがって、電極と固体電解
質間に生じる残留応力が小さく、平滑で曲りのない電極
・固体電解質・電極の３層膜のセルからなる固体電解質
型燃料電池を安価に得ることができる。また、このた
め、セパレータとの接合がたやすくでき、スタック化し
た固体電解質型燃料電池を容易に得ることができる。
固体電解質型燃料電池は、量産性に富む湿式法により、
電極に固体電解質が露出する空隙を形成し、その空隙を
固体電解質材料もしくは固体電解質材料と電極材料の混
合物で埋めたものである。したがって、電極と固体電解
質間に生じる残留応力が小さく、平滑で曲りのない電極
・固体電解質・電極の３層膜のセルからなる固体電解質
型燃料電池を安価に得ることができる。また、このた
め、セパレータとの接合がたやすくでき、スタック化し
た固体電解質型燃料電池を容易に得ることができる。
【００４０】また、本発明の固体電解質型燃料電池は、
その空隙の面積を小さくし数を多くすることで、実質電
極面積も大きくすることができ、燃料電池特性を向上さ
せることが期待できる。
その空隙の面積を小さくし数を多くすることで、実質電
極面積も大きくすることができ、燃料電池特性を向上さ
せることが期待できる。
【図１】本発明の固体電解質型燃料電池の一実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ面の断面図である。
【図３】本発明の固体電解質型燃料電池の他の実施例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図４】本発明の固体電解質型燃料電池の他の実施例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図５】本発明の固体電解型燃料電池と従来品の燃料電
池特性の比較を示すグラフである。
池特性の比較を示すグラフである。
１，１ａ，１ｂ， 固体電解質 ２ 燃料極 ３ 空気極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 禎章 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 近川 修 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 伴野 国三郎 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】 平板型の固体電解質型燃料電池におい
て、電極に固体電解質が露出する空隙が形成され、該空
隙には前記固体電解質を構成する材料、もしくは、前記
固体電解質を構成する材料と前記電極を構成する材料と
の混合物が位置している、ことを特徴とする固体電解質
型燃料電池。 - 【請求項２】 電極に形成された空隙は、網目状である
ことを特徴とする請求項１に記載の固体電解質型燃料電
池。 - 【請求項３】 電極に形成された空隙は、互いに独立し
た複数であることを特徴とする請求項１に記載の固体電
解質型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6012600A JPH07220730A (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6012600A JPH07220730A (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07220730A true JPH07220730A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11809852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6012600A Pending JPH07220730A (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07220730A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003068322A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-07 | Kyocera Corp | 固体電解質型燃料電池セル及び燃料電池 |
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-
1994
- 1994-02-04 JP JP6012600A patent/JPH07220730A/ja active Pending
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| US9882221B2 (en) | 2013-03-19 | 2018-01-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Solid oxide fuel cell |
| US9882220B2 (en) | 2013-03-19 | 2018-01-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Solid oxide fuel cell |
| US9887424B2 (en) | 2013-03-19 | 2018-02-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Solid oxide fuel cell |
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