JPH07235312A - 導電性接合剤 - Google Patents
導電性接合剤Info
- Publication number
- JPH07235312A JPH07235312A JP6025178A JP2517894A JPH07235312A JP H07235312 A JPH07235312 A JP H07235312A JP 6025178 A JP6025178 A JP 6025178A JP 2517894 A JP2517894 A JP 2517894A JP H07235312 A JPH07235312 A JP H07235312A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- powder
- mixed
- bonding agent
- platinum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- 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
- 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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、熱膨脹率の不一致による剥離を極
力抑えることができるとともに、接合力を強くし、更に
コスト低減を図ることができることを主要な目的とす
る。 【構成】固体電解質燃料電池あるいは水蒸気電解セルの
電極と他の構成部材を電気的に接合する場合に用いられ
る導電性接合剤(14)において、酸素側電極(13a)と同材
質の粉末に白金粉末を混入したものであることを特徴と
する導電性接合剤(14)。
力抑えることができるとともに、接合力を強くし、更に
コスト低減を図ることができることを主要な目的とす
る。 【構成】固体電解質燃料電池あるいは水蒸気電解セルの
電極と他の構成部材を電気的に接合する場合に用いられ
る導電性接合剤(14)において、酸素側電極(13a)と同材
質の粉末に白金粉末を混入したものであることを特徴と
する導電性接合剤(14)。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、固体電解質燃料電池
あるいは水蒸気電解セルの電極と他の構成部材を電気的
に接合する場合に用いられる導電性接合剤に関する。
あるいは水蒸気電解セルの電極と他の構成部材を電気的
に接合する場合に用いられる導電性接合剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の如く、固体電解質燃料電池（ＳＯ
ＦＣ）の一般構成としては、図２に示すものが知られて
いる。図中の符番１は、イットリア安定化ジルコニア２
の両面に電極３ａ，３ｂが形成された発電膜である。こ
の発電膜１の上側には電極接続用波板４ａ，インタコネ
クタ５ａが形成され、下側には電極接続用波板４ｂ，イ
ンタコネクタ５ｂが形成されている。
ＦＣ）の一般構成としては、図２に示すものが知られて
いる。図中の符番１は、イットリア安定化ジルコニア２
の両面に電極３ａ，３ｂが形成された発電膜である。こ
の発電膜１の上側には電極接続用波板４ａ，インタコネ
クタ５ａが形成され、下側には電極接続用波板４ｂ，イ
ンタコネクタ５ｂが形成されている。
【０００３】こうした構成のＳＯＦＣにおいて、前記イ
ンタコネクタ５ａと電気接続用波板４ａとの間、電気接
続用波板４ａと電極３ａとの間、電極３ｂと電気接続用
波板４ｂとの間、電気接続用波板４ｂとインタコネクタ
５ｂとの間には、一般に導電性接合剤が用いられてい
る。
ンタコネクタ５ａと電気接続用波板４ａとの間、電気接
続用波板４ａと電極３ａとの間、電極３ｂと電気接続用
波板４ｂとの間、電気接続用波板４ｂとインタコネクタ
５ｂとの間には、一般に導電性接合剤が用いられてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、低温で各部
材間を電気的に接合する場合は、前記導電性接合剤とし
て銀ペースト，白金ペーストが知られている。ここで、
銀ペーストは銀の電気抵抗が低く、導電性接着剤として
一般的に使用されている。しかし、銀の融点は約９６０
℃であり、上記ＳＯＦＣのように１０００℃で発電する
ものには使用できない。また、白金ペーストの場合は１
０００℃でも使用可能であるが、金属であるため熱膨脹
率が大きく、かつコスト高になるという問題点がある。
材間を電気的に接合する場合は、前記導電性接合剤とし
て銀ペースト，白金ペーストが知られている。ここで、
銀ペーストは銀の電気抵抗が低く、導電性接着剤として
一般的に使用されている。しかし、銀の融点は約９６０
℃であり、上記ＳＯＦＣのように１０００℃で発電する
ものには使用できない。また、白金ペーストの場合は１
０００℃でも使用可能であるが、金属であるため熱膨脹
率が大きく、かつコスト高になるという問題点がある。
【０００５】この発明はこうした事情を考慮してなされ
たもので、接合する電極と同材質の粉末に白金粉末を混
入した材料とすることにより、熱膨脹率の不一致による
剥離を極力抑えることができるとともに、接合力を強く
し、更にコスト低減を図ることができる導電性接合剤を
提供することを目的とする。
たもので、接合する電極と同材質の粉末に白金粉末を混
入した材料とすることにより、熱膨脹率の不一致による
剥離を極力抑えることができるとともに、接合力を強く
し、更にコスト低減を図ることができる導電性接合剤を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、固体電解質
燃料電池あるいは水蒸気電解セルの電極と他の構成部材
を電気的に接合する場合に用いられる導電性接合剤にお
いて、前記電極と同材質の粉末に白金粉末を混入したも
のであることを特徴とする導電性接合剤である。
燃料電池あるいは水蒸気電解セルの電極と他の構成部材
を電気的に接合する場合に用いられる導電性接合剤にお
いて、前記電極と同材質の粉末に白金粉末を混入したも
のであることを特徴とする導電性接合剤である。
【０００７】
【作用】この発明においては、接合する相手と同材質の
原料に白金を混ぜることにより、熱膨脹率の不一致によ
る剥離を極力抑えることができる。また、白金の焼結性
の良さのため、接合力を強くできる。更に、白金の使用
量を減らすことができるので、コストを低減できる。
原料に白金を混ぜることにより、熱膨脹率の不一致によ
る剥離を極力抑えることができる。また、白金の焼結性
の良さのため、接合力を強くできる。更に、白金の使用
量を減らすことができるので、コストを低減できる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。 （実施例１）図１を参照する。図中の符番11は、イット
リア安定化ジルコニア12の両面にランタンストロンチウ
ムマンガンオキサイド製の酸素側電極13ａ，燃料側電極
13ｂを形成した発電膜である。この発電膜11上には、導
電性接合剤14を介して電極接続用波板15が形成されてい
る。なお、ＳＯＦＣ全体の構成は図２に示すような構成
となる。前記導電性接合剤14は、次のようにして作られ
る。即ち、燃料電池の酸素電極材料であるランタンスト
ロンチウムマンガンオキサイドと白金粉末を重量比で
１：１で混合し、有機溶媒としてのプロパノールと高分
子化合物としてのポリビニルブチラールを入れ、ペース
ト状として導電性接合剤14を作る。なお、プロパノール
の代りにエタノール，ブタノール等の有機溶媒を用いて
もよい。前記導電性接合剤14は、接着剤として前記酸素
側電極13ａと電極接続用波板15を接着した後、１０００
℃で空気中で焼成することにより導電性接合剤14による
接合を行なう。
リア安定化ジルコニア12の両面にランタンストロンチウ
ムマンガンオキサイド製の酸素側電極13ａ，燃料側電極
13ｂを形成した発電膜である。この発電膜11上には、導
電性接合剤14を介して電極接続用波板15が形成されてい
る。なお、ＳＯＦＣ全体の構成は図２に示すような構成
となる。前記導電性接合剤14は、次のようにして作られ
る。即ち、燃料電池の酸素電極材料であるランタンスト
ロンチウムマンガンオキサイドと白金粉末を重量比で
１：１で混合し、有機溶媒としてのプロパノールと高分
子化合物としてのポリビニルブチラールを入れ、ペース
ト状として導電性接合剤14を作る。なお、プロパノール
の代りにエタノール，ブタノール等の有機溶媒を用いて
もよい。前記導電性接合剤14は、接着剤として前記酸素
側電極13ａと電極接続用波板15を接着した後、１０００
℃で空気中で焼成することにより導電性接合剤14による
接合を行なう。
【０００９】上記実施例１においては、発電膜11の一構
成である酸素側電極13ａと電気接続用波板15とを接続す
る導電性接合剤14が酸素側電極13ａと同材質のランタン
ストロンチウムマンガンオキサイドと白金粉末を重量比
で１：１で混合し、プロパノールとポリビニルブチラー
ルを入れてペースト状とすることにより得られる構成と
なっているため、電気的抵抗の低い接着が可能となる。
また、耐久性もあり、かつ白金ペーストのみよりはコス
トの低い接合が可能となる。事実、上記実施例に係る導
電性接合剤の場合、接続抵抗は電池の内部抵抗の１割以
下と低く、１０００時間以上の試験において劣化が認め
られなかった。
成である酸素側電極13ａと電気接続用波板15とを接続す
る導電性接合剤14が酸素側電極13ａと同材質のランタン
ストロンチウムマンガンオキサイドと白金粉末を重量比
で１：１で混合し、プロパノールとポリビニルブチラー
ルを入れてペースト状とすることにより得られる構成と
なっているため、電気的抵抗の低い接着が可能となる。
また、耐久性もあり、かつ白金ペーストのみよりはコス
トの低い接合が可能となる。事実、上記実施例に係る導
電性接合剤の場合、接続抵抗は電池の内部抵抗の１割以
下と低く、１０００時間以上の試験において劣化が認め
られなかった。
【００１０】また、電気的抵抗について、白金粉末を混
入したもの、及び白金粉末を混入しないものとを比較し
たところ、下記「表１」のようになった。 表１ 白金粉末を混入したもの 白金粉末を混入しないもの 燃料側電極側 ０．０２Ω・cm2 ０．１３〜０．２２Ω・cm2 酸素側電極側 ０．５ Ω・cm2 ０．８ 〜１．１ Ω・cm2 上記「表１」より、白金粉末を混入した本願発明の方が
白金粉末を混入しない場合と比較して電気抵抗が低く、
電気的抵抗の低い接着が可能であることが確認された。
入したもの、及び白金粉末を混入しないものとを比較し
たところ、下記「表１」のようになった。 表１ 白金粉末を混入したもの 白金粉末を混入しないもの 燃料側電極側 ０．０２Ω・cm2 ０．１３〜０．２２Ω・cm2 酸素側電極側 ０．５ Ω・cm2 ０．８ 〜１．１ Ω・cm2 上記「表１」より、白金粉末を混入した本願発明の方が
白金粉末を混入しない場合と比較して電気抵抗が低く、
電気的抵抗の低い接着が可能であることが確認された。
【００１１】（実施例２）この実施例２では、燃料電池
の燃料側電極材料であるニッケルと白金粉末を重量比で
５：４に混合し、有機溶媒としてのプロパノールと高分
子化合物としてのポリビニルブチラールを入れ、ペース
ト状とした導電性接合剤を作る。つづいて、この導電性
接合剤を接着剤として、ニッケル／イットリア安定化ジ
ルコニウムのサーメットと、ニッケル／ジルコニアの電
気接続用波板15を接着する。次に、これを５００℃まで
は空気中で昇温することにより前記プロパノールとポリ
ビニルブチラールを除去した後、５００℃から１０００
℃までは水素雰囲気で昇温することにより導電性接合剤
の接合を行なわせる。
の燃料側電極材料であるニッケルと白金粉末を重量比で
５：４に混合し、有機溶媒としてのプロパノールと高分
子化合物としてのポリビニルブチラールを入れ、ペース
ト状とした導電性接合剤を作る。つづいて、この導電性
接合剤を接着剤として、ニッケル／イットリア安定化ジ
ルコニウムのサーメットと、ニッケル／ジルコニアの電
気接続用波板15を接着する。次に、これを５００℃まで
は空気中で昇温することにより前記プロパノールとポリ
ビニルブチラールを除去した後、５００℃から１０００
℃までは水素雰囲気で昇温することにより導電性接合剤
の接合を行なわせる。
【００１２】実施例２においては、接続抵抗は電池の内
部抵抗の５分（５％）以下と低く、１０００時間以上の
試験において劣化が認められなかった。また、実施例２
についても、実施例１と同様に、電気的抵抗について、
白金粉末を混入したもの、及び白金粉末を混入しないも
のとを比較したところ、表１と同じような結果が得られ
た。なお、上記実施例では、固体電解質燃料電池に応用
した場合について述べたが、これに限らず、水蒸気電解
セルに適用しても同様な効果が期待できる。
部抵抗の５分（５％）以下と低く、１０００時間以上の
試験において劣化が認められなかった。また、実施例２
についても、実施例１と同様に、電気的抵抗について、
白金粉末を混入したもの、及び白金粉末を混入しないも
のとを比較したところ、表１と同じような結果が得られ
た。なお、上記実施例では、固体電解質燃料電池に応用
した場合について述べたが、これに限らず、水蒸気電解
セルに適用しても同様な効果が期待できる。
【００１３】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
接合する電極と同材質の粉末に白金粉末を混入した材料
とすることにより、熱膨脹率の不一致による剥離を極力
抑えることができるとともに、接合力を強くし、更にコ
スト低減を図ることができる導電性接合剤を提供でき
る。
接合する電極と同材質の粉末に白金粉末を混入した材料
とすることにより、熱膨脹率の不一致による剥離を極力
抑えることができるとともに、接合力を強くし、更にコ
スト低減を図ることができる導電性接合剤を提供でき
る。
【図１】この発明の一実施例に係る導電性接合剤を用い
た固体電解質燃料電池の要部の説明図。
た固体電解質燃料電池の要部の説明図。
【図２】固体電解質燃料電池を展開した概略斜視図。
11…発電膜、 12…イットリア安定
化ジルコニア、13ａ…酸素側電極、 13ｂ
…燃料側電極、14…導電性接合剤、 15…
電気接続用波板。
化ジルコニア、13ａ…酸素側電極、 13ｂ
…燃料側電極、14…導電性接合剤、 15…
電気接続用波板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角 正夫 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 固体電解質燃料電池あるいは水蒸気電解
セルの電極と他の構成部材を電気的に接合する場合に用
いられる導電性接合剤において、前記電極と同材質の粉
末に白金粉末を混入したものであることを特徴とする導
電性接合剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6025178A JPH07235312A (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | 導電性接合剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6025178A JPH07235312A (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | 導電性接合剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07235312A true JPH07235312A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12158760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6025178A Withdrawn JPH07235312A (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | 導電性接合剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07235312A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09190832A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-07-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 導電性接合剤 |
| JP2007173234A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | General Electric Co <Ge> | 蝋付けされた相互接続を有する燃料電池およびこれを組み立てる方法 |
-
1994
- 1994-02-23 JP JP6025178A patent/JPH07235312A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09190832A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-07-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 導電性接合剤 |
| JP2007173234A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | General Electric Co <Ge> | 蝋付けされた相互接続を有する燃料電池およびこれを組み立てる方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |