JPH0745295A - 固体電解質燃料電池用ガスシール材 - Google Patents
固体電解質燃料電池用ガスシール材Info
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- JPH0745295A JPH0745295A JP5190637A JP19063793A JPH0745295A JP H0745295 A JPH0745295 A JP H0745295A JP 5190637 A JP5190637 A JP 5190637A JP 19063793 A JP19063793 A JP 19063793A JP H0745295 A JPH0745295 A JP H0745295A
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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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、耐サーマルサイクル特性に優れた
固体電解質燃料電池と成すために、サーマルサイクルに
よってガスシール性が低下しないとともに、サーマルサ
イクル時の熱衝撃を吸収緩和できるガスシール材を提供
することを目的とする。 【構成】 上記目的を達成するために、平板型固体燃料
電池用ガスシール材において、前記ガスシール材は、外
力が加わったとき一つの層が他の層に対して滑り得る層
状構造をしたものであることを特徴とする。 【効果】 本発明ガスシール材を用いた固体電解質燃料
電池では、サーマルサイクル時にガスシール部に作用す
る熱衝撃力をガスシール材が吸収するので、固体電解質
板の破損等のトラブルに起因した電池性能の低下が少な
い。
固体電解質燃料電池と成すために、サーマルサイクルに
よってガスシール性が低下しないとともに、サーマルサ
イクル時の熱衝撃を吸収緩和できるガスシール材を提供
することを目的とする。 【構成】 上記目的を達成するために、平板型固体燃料
電池用ガスシール材において、前記ガスシール材は、外
力が加わったとき一つの層が他の層に対して滑り得る層
状構造をしたものであることを特徴とする。 【効果】 本発明ガスシール材を用いた固体電解質燃料
電池では、サーマルサイクル時にガスシール部に作用す
る熱衝撃力をガスシール材が吸収するので、固体電解質
板の破損等のトラブルに起因した電池性能の低下が少な
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解質燃料電池を構
成する際に使用されるガスシール材の改良に関する
成する際に使用されるガスシール材の改良に関する
【０００２】
【従来の技術】固体電解質燃料電池の形状には、円筒型
と平板型がある。円筒型はガスシールの面で優れている
が、その構造上単セルの大型化が困難であると共に、体
積当たりの出力密度が小さいなどの欠点がある。一方、
平板型は体積当たりの出力密度を大きくできる反面、高
温でのガスシール性に関し解決すべき問題を残してい
る。
と平板型がある。円筒型はガスシールの面で優れている
が、その構造上単セルの大型化が困難であると共に、体
積当たりの出力密度が小さいなどの欠点がある。一方、
平板型は体積当たりの出力密度を大きくできる反面、高
温でのガスシール性に関し解決すべき問題を残してい
る。
【０００３】ところで、従来よりガスシールの方法に
は、シールが必要な部分で部材相互を合わせ同時一体的
に焼結して接合する方法（共焼結法）や、シールが必要
な部分にシール材を介在させて、部材相互を接合シール
する方法（シール材法）が採用されている。
は、シールが必要な部分で部材相互を合わせ同時一体的
に焼結して接合する方法（共焼結法）や、シールが必要
な部分にシール材を介在させて、部材相互を接合シール
する方法（シール材法）が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、共焼結
法は、物性の異なる異種材料を焼結接合しようとするも
のであるので、各材料の焼結収縮率や熱膨張の差に起因
してクラックや破損が生じ易く、この点で技術的困難を
伴うと同時に接合部分が熱的衝撃に脆いという問題があ
った。一方、シール材法は、接合部分にガラスなどの１
０００℃付近で溶融する材料を介在させて、溶融シール
材の粘性を利用して部材相互を接合シールする方法であ
るが、シール材として一般的に使用されているガラス
は、溶融時の粘性が低いため型崩れし、サーマルサイク
ルを経るに従ってガスシール性が劣化する。またガラス
は、被接合部材と熱膨張率が異なるため、熱衝撃により
被接合部材である固体電解質板に割れを生じさせるとい
った問題があった。
法は、物性の異なる異種材料を焼結接合しようとするも
のであるので、各材料の焼結収縮率や熱膨張の差に起因
してクラックや破損が生じ易く、この点で技術的困難を
伴うと同時に接合部分が熱的衝撃に脆いという問題があ
った。一方、シール材法は、接合部分にガラスなどの１
０００℃付近で溶融する材料を介在させて、溶融シール
材の粘性を利用して部材相互を接合シールする方法であ
るが、シール材として一般的に使用されているガラス
は、溶融時の粘性が低いため型崩れし、サーマルサイク
ルを経るに従ってガスシール性が劣化する。またガラス
は、被接合部材と熱膨張率が異なるため、熱衝撃により
被接合部材である固体電解質板に割れを生じさせるとい
った問題があった。
【０００５】本発明は、このような現状に鑑み、サーマ
ルサイクルによってガスシール性が低下しないととも
に、ガスシール材と被接合部材の熱収縮率及び熱膨張率
の差に起因する固体電解質の割れを防止できる、主とし
て平板型固体電解質燃料電池に好適したガスシール材を
提供することを目的とする。
ルサイクルによってガスシール性が低下しないととも
に、ガスシール材と被接合部材の熱収縮率及び熱膨張率
の差に起因する固体電解質の割れを防止できる、主とし
て平板型固体電解質燃料電池に好適したガスシール材を
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】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、固体電解質燃料電池用のガスシ
ール材において、前記ガスシール材が、外力が加わった
とき一つの層が他の層に対して滑り得る層状構造をした
ものであることを特徴とする。
に、請求項１の発明は、固体電解質燃料電池用のガスシ
ール材において、前記ガスシール材が、外力が加わった
とき一つの層が他の層に対して滑り得る層状構造をした
ものであることを特徴とする。
【０００７】請求項２の発明は、上記請求項１記載のガ
スシール材が、３層構造であって、その中央層が電池運
転温度において粘性を有しない物質で構成され、両サイ
ド層が電池運転温度において粘性を有する物質で構成さ
れたものであることを特徴とする。請求項３の発明は、
前記請求項２記載の３層構造の中央層が、雲母構造をし
た無機物質より構成されたことを特徴とする。
スシール材が、３層構造であって、その中央層が電池運
転温度において粘性を有しない物質で構成され、両サイ
ド層が電池運転温度において粘性を有する物質で構成さ
れたものであることを特徴とする。請求項３の発明は、
前記請求項２記載の３層構造の中央層が、雲母構造をし
た無機物質より構成されたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】請求項１の発明によれば、ガスシール材は、外
力が加わったとき一つの層が他の層に対して滑り得る層
状構造をしたものであるので、サーマルサイクル時の熱
衝撃を該層状構造が吸収するよう作用する。よって、シ
ール材と被接合部材の熱膨張率の違いに起因する固体電
解質の割れをなくすことができる。
力が加わったとき一つの層が他の層に対して滑り得る層
状構造をしたものであるので、サーマルサイクル時の熱
衝撃を該層状構造が吸収するよう作用する。よって、シ
ール材と被接合部材の熱膨張率の違いに起因する固体電
解質の割れをなくすことができる。
【０００９】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
層状構造のシール材が、３層構造であって、かつ、その
中央層が電池運転温度において粘性を有しない物質で構
成され、両サイド層が電池運転温度において粘性を有す
る物質で構成されている。よって、粘性を有する両サイ
ド層が被接合部材を十分に粘着接合するよう作用し、両
サイド層と粘性を有しない中央層との層間が熱的衝撃を
緩和するよう作用する。
層状構造のシール材が、３層構造であって、かつ、その
中央層が電池運転温度において粘性を有しない物質で構
成され、両サイド層が電池運転温度において粘性を有す
る物質で構成されている。よって、粘性を有する両サイ
ド層が被接合部材を十分に粘着接合するよう作用し、両
サイド層と粘性を有しない中央層との層間が熱的衝撃を
緩和するよう作用する。
【００１０】請求項３の発明によれば、請求項２記載の
３層構造の中央層が、雲母構造をした無機物質より構成
されているので、上記請求項２に記載の作用効果が一層
増強される。即ち、雲母構造をした無機物質の中央層
は、複数の薄層が積層された構造となっているので、被
接合部材（固体電解質板、隔壁板等）の熱的収縮または
熱膨張に起因する力が両サイド層を介して中央層に加わ
ると、この中央層の薄層各面間に層方向のずれ（滑り）
が生じる。よって、請求項３の発明では、サイド層と中
央層間での外力緩和作用に加え、この中央層での外力緩
和作用が付加されるので、全体としてより効果的に熱衝
撃を緩和吸収する作用効果を奏することになる。
３層構造の中央層が、雲母構造をした無機物質より構成
されているので、上記請求項２に記載の作用効果が一層
増強される。即ち、雲母構造をした無機物質の中央層
は、複数の薄層が積層された構造となっているので、被
接合部材（固体電解質板、隔壁板等）の熱的収縮または
熱膨張に起因する力が両サイド層を介して中央層に加わ
ると、この中央層の薄層各面間に層方向のずれ（滑り）
が生じる。よって、請求項３の発明では、サイド層と中
央層間での外力緩和作用に加え、この中央層での外力緩
和作用が付加されるので、全体としてより効果的に熱衝
撃を緩和吸収する作用効果を奏することになる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の内容を図１、図２、図３に基
づき基づき説明するとともに、本発明ガスシール材を用
いた平板型固体電解質燃料電池及び比較例ガスシール材
を用いて構成した同型電池との対比において本発明内容
を説明する。 〔実施例〕図１は、本発明の一実施例である固体電解質
燃料電池用ガスシール材の断面構造を示す模式図であ
り、図２は本発明ガスシール材を使用した平板型固体電
解質燃料電池の斜視図である。更に図３は、本発明ガス
シール材を使用した積層構造の電池（図１の電池を更に
積み上げたもの）を電極面に直交する面（Ｘ−Ｘ線断
面）で切断し、ガスシール部分の構造を示した図であ
る。なお、図２、３は共通符号としてある。
づき基づき説明するとともに、本発明ガスシール材を用
いた平板型固体電解質燃料電池及び比較例ガスシール材
を用いて構成した同型電池との対比において本発明内容
を説明する。 〔実施例〕図１は、本発明の一実施例である固体電解質
燃料電池用ガスシール材の断面構造を示す模式図であ
り、図２は本発明ガスシール材を使用した平板型固体電
解質燃料電池の斜視図である。更に図３は、本発明ガス
シール材を使用した積層構造の電池（図１の電池を更に
積み上げたもの）を電極面に直交する面（Ｘ−Ｘ線断
面）で切断し、ガスシール部分の構造を示した図であ
る。なお、図２、３は共通符号としてある。
【００１２】図１において、イ及びハは表面層（サイド
層）を示しており、この層は市販のガラス粉末にイット
リア（３モル％）安定化ジルコニア粉末を１５ｗｔ％混
合した材料により構成されている。ロは中央層を示して
おり、この層はＡｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を主成分とした
市販の無機質高温用ガスパッキン板（１０００℃で非溶
融）を２枚重ね合わせて構成されている。ここで、前記
表面層は、ガラス粉末とイットリア（３モル％）安定化
ジルコニア粉末１５ｗｔ％との混合末を、エタノールと
ポリビニルブチラールの混液によりスラリー化して、中
央層にスクリーン印刷することにより、両サイド層共約
０．０５ｍｍの厚さに作製した。また、中央層は、約
０．０２５ｍｍの前記無機質高温用ガスパッキン板２枚
を重ね合わせ１Ｋｇ／ｃｍ2 で加圧して作製した。な
お、中央層の重ね合わせは、加圧することなく単に重ね
合わせるだけでもよく、要は電池のサーマルサイクル時
に重ね合わせ部分が熱衝撃力によって層方向にズレる程
度の接着力で重ね合わされていればよい。
層）を示しており、この層は市販のガラス粉末にイット
リア（３モル％）安定化ジルコニア粉末を１５ｗｔ％混
合した材料により構成されている。ロは中央層を示して
おり、この層はＡｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を主成分とした
市販の無機質高温用ガスパッキン板（１０００℃で非溶
融）を２枚重ね合わせて構成されている。ここで、前記
表面層は、ガラス粉末とイットリア（３モル％）安定化
ジルコニア粉末１５ｗｔ％との混合末を、エタノールと
ポリビニルブチラールの混液によりスラリー化して、中
央層にスクリーン印刷することにより、両サイド層共約
０．０５ｍｍの厚さに作製した。また、中央層は、約
０．０２５ｍｍの前記無機質高温用ガスパッキン板２枚
を重ね合わせ１Ｋｇ／ｃｍ2 で加圧して作製した。な
お、中央層の重ね合わせは、加圧することなく単に重ね
合わせるだけでもよく、要は電池のサーマルサイクル時
に重ね合わせ部分が熱衝撃力によって層方向にズレる程
度の接着力で重ね合わされていればよい。
【００１３】図２、３において、１は前記イ、ロ、ハの
３層からなるシール材である。２は、８％イットリアで
安定化したジルコニアの緻密な焼成体を用いて作製され
た外寸１５０×１５０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの固体電解
質板である。３は、ペロブスカイト型酸化物（例えば、
ＬａＭｎＯ3 ）を用いて作製された厚さ０．０５ｍｍの
カソード電極である。
３層からなるシール材である。２は、８％イットリアで
安定化したジルコニアの緻密な焼成体を用いて作製され
た外寸１５０×１５０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの固体電解
質板である。３は、ペロブスカイト型酸化物（例えば、
ＬａＭｎＯ3 ）を用いて作製された厚さ０．０５ｍｍの
カソード電極である。
【００１４】４は、Ｎｉ−ＺｒＯ2 サーメットを用いて
作製された、０．０５ｍｍのにアノード電極である。５
は、インコンチネル６００を用いて作製されたバイポー
ラプレートである。６及び７は、それぞれカソードガス
及びアノードガスの流路であり、これらの流路はバイポ
ーラプレートの両面に設けられたリブによって確保され
ている。
作製された、０．０５ｍｍのにアノード電極である。５
は、インコンチネル６００を用いて作製されたバイポー
ラプレートである。６及び７は、それぞれカソードガス
及びアノードガスの流路であり、これらの流路はバイポ
ーラプレートの両面に設けられたリブによって確保され
ている。
【００１５】Ａは、固体電解質２と、これを挟んで対向
する一対の電極３及び４からなる単セルを示す。上記こ
こで、上記シール材１は、電池の組立に際しバイポーラ
プレート５と固体電解質２の接触面（電極の非塗布面）
に配置される。そして、単セルＡがガスシール材１とバ
イポーラプレート５を介在させて１０個集積された電池
スタック（外寸；１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を作製し、
更にこの電池スタックの側面に燃料ガス供給・排出マニ
ホールド及び酸化剤ガス供給・排出マニホールド（図示
せず）をそれぞれ取付けた平板型固体燃料電池を作製し
た。
する一対の電極３及び４からなる単セルを示す。上記こ
こで、上記シール材１は、電池の組立に際しバイポーラ
プレート５と固体電解質２の接触面（電極の非塗布面）
に配置される。そして、単セルＡがガスシール材１とバ
イポーラプレート５を介在させて１０個集積された電池
スタック（外寸；１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を作製し、
更にこの電池スタックの側面に燃料ガス供給・排出マニ
ホールド及び酸化剤ガス供給・排出マニホールド（図示
せず）をそれぞれ取付けた平板型固体燃料電池を作製し
た。
【００１６】なお、このようにして本発明ガスシール材
を使用して作製した平板型固体電解質燃料電池を以下、
（Ｔ）電池という。 〔比較例〕 市販のガラス粉末にイットリア安定化ジルコニア（Ｙ
ＳＺ）粉末１５ｗｔ％を混合したものから成る材料（上
記実施例ガスシール材の表面層構成材料）を用いて作製
したガスシール材を使用した以外は、（Ｔ）電池と同様
にして平板型固体電解質燃料電池を作製した。
を使用して作製した平板型固体電解質燃料電池を以下、
（Ｔ）電池という。 〔比較例〕 市販のガラス粉末にイットリア安定化ジルコニア（Ｙ
ＳＺ）粉末１５ｗｔ％を混合したものから成る材料（上
記実施例ガスシール材の表面層構成材料）を用いて作製
したガスシール材を使用した以外は、（Ｔ）電池と同様
にして平板型固体電解質燃料電池を作製した。
【００１７】この平板型固体電解質燃料電池を、
（Ｒ1 ）電池とする。 前記無機質高温用ガスパッキン材料（上記実施例のシ
ール材中央層の材料）を用いて作製したガスシール材を
使用した以外は、（Ｔ）電池と同様にして平板型固体電
解質燃料電池を作製した。この平板型固体電解質燃料電
池を、（Ｒ2 ）電池とする。
（Ｒ1 ）電池とする。 前記無機質高温用ガスパッキン材料（上記実施例のシ
ール材中央層の材料）を用いて作製したガスシール材を
使用した以外は、（Ｔ）電池と同様にして平板型固体電
解質燃料電池を作製した。この平板型固体電解質燃料電
池を、（Ｒ2 ）電池とする。
【００１８】（実験）上記（Ｔ）電池、（Ｒ1 ）電池及
び（Ｒ2 ）電池について、水素を燃料ガスとし、空気を
酸化剤ガスとして用い、作動温度１０００℃で電池を運
転し、３００ｍＡ／ｃｍ2 の連続放電における電池電圧
の経時的変化を調べた。その結果を図４に示す。
び（Ｒ2 ）電池について、水素を燃料ガスとし、空気を
酸化剤ガスとして用い、作動温度１０００℃で電池を運
転し、３００ｍＡ／ｃｍ2 の連続放電における電池電圧
の経時的変化を調べた。その結果を図４に示す。
【００１９】また、前記マニホールドのガス供給口側と
ガス排出口側との間に差圧が生じるようにガス供給口側
にガス圧を掛ける方法により、前記各電池のシール効率
を調べ、その結果を表１に示す。
ガス排出口側との間に差圧が生じるようにガス供給口側
にガス圧を掛ける方法により、前記各電池のシール効率
を調べ、その結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】電池運転時間の経過と平均単電池電圧の関
係を示す図４から明らかなように、（Ｔ）電池と
（Ｒ1 ）電池は運転当初において同様な発電性能を有し
ていた（約７７３ｍＶ）。しかし、運転時間の経過とと
もに次第に差が認められるようになり、本発明ガスシー
ル材を使用した（Ｔ）電池の方が、（Ｒ1 ）電池より僅
かであるが発電性能の劣化が少なかった。このことは、
表１から明らかな如く、（Ｔ）電池と（Ｒ1 ）電池は共
に、優れたガスシール性（ガスシール効率；９５％）を
有していたので、運転当初においては電池性能に差がな
かったものの、（Ｒ1）電池では運転時間が長くなるに
従い、本発明適用の（Ｔ）電池より熱衝撃によるシール
性の劣化が大きくなったため、より発電性能が低下した
ものと考えられる。
係を示す図４から明らかなように、（Ｔ）電池と
（Ｒ1 ）電池は運転当初において同様な発電性能を有し
ていた（約７７３ｍＶ）。しかし、運転時間の経過とと
もに次第に差が認められるようになり、本発明ガスシー
ル材を使用した（Ｔ）電池の方が、（Ｒ1 ）電池より僅
かであるが発電性能の劣化が少なかった。このことは、
表１から明らかな如く、（Ｔ）電池と（Ｒ1 ）電池は共
に、優れたガスシール性（ガスシール効率；９５％）を
有していたので、運転当初においては電池性能に差がな
かったものの、（Ｒ1）電池では運転時間が長くなるに
従い、本発明適用の（Ｔ）電池より熱衝撃によるシール
性の劣化が大きくなったため、より発電性能が低下した
ものと考えられる。
【００２２】一方、（Ｒ2 ）電池は他の電池に比べガス
シール効率（６０％）が劣っていた。このため、
（Ｒ2 ）電池は、（Ｔ）電池及び（Ｒ1 ）電池に比べ運
転当初から発電性能が劣っていた。但し、連続運転によ
る発電性能の低下率は本発明適用の（Ｔ）電池と大きく
異ならなかった（表１、図４参照）。これは、非粘性の
ガスシール材は被接合部材同士を粘着力で接着するので
なく、単に被接合部材間に介在してガスシールするもの
であるから、被接合部材間の熱膨張率の違いによって熱
衝撃を受けることが少ないためである。しかし、非粘性
材料のみからなるガスシール材では、十分なガスシール
性が得られない。したがって、ガスシール材には一定程
度の粘着性が必要であることが分かる。
シール効率（６０％）が劣っていた。このため、
（Ｒ2 ）電池は、（Ｔ）電池及び（Ｒ1 ）電池に比べ運
転当初から発電性能が劣っていた。但し、連続運転によ
る発電性能の低下率は本発明適用の（Ｔ）電池と大きく
異ならなかった（表１、図４参照）。これは、非粘性の
ガスシール材は被接合部材同士を粘着力で接着するので
なく、単に被接合部材間に介在してガスシールするもの
であるから、被接合部材間の熱膨張率の違いによって熱
衝撃を受けることが少ないためである。しかし、非粘性
材料のみからなるガスシール材では、十分なガスシール
性が得られない。したがって、ガスシール材には一定程
度の粘着性が必要であることが分かる。
【００２３】
【発明の効果】請求項１の本発明では、固体電解質燃料
電池用として使用されるガスシール材の構造を、外力が
加わったとき一つの層が他の層に対して滑り得る層状の
構造としたので、当該ガスシール材が固体電解質燃料電
池に使用された場合、被接合部材の熱膨張率の違いによ
って電池運転中及び放冷中に発生する熱ひずみを層方向
の滑りによって吸収緩和できる。
電池用として使用されるガスシール材の構造を、外力が
加わったとき一つの層が他の層に対して滑り得る層状の
構造としたので、当該ガスシール材が固体電解質燃料電
池に使用された場合、被接合部材の熱膨張率の違いによ
って電池運転中及び放冷中に発生する熱ひずみを層方向
の滑りによって吸収緩和できる。
【００２４】更に請求項２の本発明では、前記ガスシー
ル材の構造を３層構造とし、両サイド層を電池運転作動
温度において粘性を有する物質から構成し、中央層を電
池運転作動温度において粘性を有さない物質から構成し
たので、この本発明ガスシール材を固体電解質燃料電池
の構成部材として使用した場合、両サイド層の粘着性層
が被接合部材相互を確実に接合するとともに、中央層が
サーマルサイクル時に被接合部材相互間で発生する熱ひ
ずみを吸収緩和する。よって、ガスシール性が長期にわ
たり維持できるとともに、一層確実に熱衝撃による固体
電解質板の割れを防止できる。
ル材の構造を３層構造とし、両サイド層を電池運転作動
温度において粘性を有する物質から構成し、中央層を電
池運転作動温度において粘性を有さない物質から構成し
たので、この本発明ガスシール材を固体電解質燃料電池
の構成部材として使用した場合、両サイド層の粘着性層
が被接合部材相互を確実に接合するとともに、中央層が
サーマルサイクル時に被接合部材相互間で発生する熱ひ
ずみを吸収緩和する。よって、ガスシール性が長期にわ
たり維持できるとともに、一層確実に熱衝撃による固体
電解質板の割れを防止できる。
【００２５】以上から、本発明によれば、耐サーマルサ
イクル特性に優れた固体電解質燃料電池と成すことので
きるガスシール材を提供できるという効果が得られる。
イクル特性に優れた固体電解質燃料電池と成すことので
きるガスシール材を提供できるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例である固体電解質燃料電池用
ガスシール材の断面構造を示す模式図である。
ガスシール材の断面構造を示す模式図である。
【図２】本発明ガスシール材を使用した平板型固体電解
質燃料電池の構造を示す斜視図である。
質燃料電池の構造を示す斜視図である。
【図３】本発明ガスシール材を使用した平板型固体電解
質燃料電池の主要部のＸ−Ｘ線断面図である。
質燃料電池の主要部のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】本発明ガスシール材を使用した電池（Ｔ）、比
較例電池（Ｒ1 ）比較例電池（Ｒ2 ）における、連続運
転時間と平均電池電圧の関係をを示すグラフである。
較例電池（Ｒ1 ）比較例電池（Ｒ2 ）における、連続運
転時間と平均電池電圧の関係をを示すグラフである。
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】図１において、イ及びハは表面層（サイド
層）を示しており、この層は市販のガラス粉末にイット
リア（３モル％）安定化ジルコニア粉末を１５ｗｔ％混
合した材料により構成されている。ロは中央層を示して
おり、この層はＡｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を主成分とした
市販の無機質高温用ガスパッキン板（１０００℃で非溶
融）を２枚重ね合わせて構成されている。ここで、前記
表面層は、ガラス粉末とイットリア（３モル％）安定化
ジルコニア粉末１５ｗｔ％との混合粉末を、エタノール
とポリビニルブチラールの混液によりスラリー化して、
中央層にスクリーン印刷することにより、両サイド層共
約０．０５ｍｍの厚さに作製した。また、中央層は、約
０．０２５ｍｍの前記無機質高温用ガスパッキン板２枚
を重ね合わせ１Ｋｇ／ｃｍ2 で加圧して作製した。な
お、中央層の重ね合わせは、加圧することなく単に重ね
合わせるだけでもよく、要は電池のサーマルサイクル時
に重ね合わせ部分が熱衝撃力によって層方向にズレる程
度の接着力で重ね合わされていればよい。
層）を示しており、この層は市販のガラス粉末にイット
リア（３モル％）安定化ジルコニア粉末を１５ｗｔ％混
合した材料により構成されている。ロは中央層を示して
おり、この層はＡｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を主成分とした
市販の無機質高温用ガスパッキン板（１０００℃で非溶
融）を２枚重ね合わせて構成されている。ここで、前記
表面層は、ガラス粉末とイットリア（３モル％）安定化
ジルコニア粉末１５ｗｔ％との混合粉末を、エタノール
とポリビニルブチラールの混液によりスラリー化して、
中央層にスクリーン印刷することにより、両サイド層共
約０．０５ｍｍの厚さに作製した。また、中央層は、約
０．０２５ｍｍの前記無機質高温用ガスパッキン板２枚
を重ね合わせ１Ｋｇ／ｃｍ2 で加圧して作製した。な
お、中央層の重ね合わせは、加圧することなく単に重ね
合わせるだけでもよく、要は電池のサーマルサイクル時
に重ね合わせ部分が熱衝撃力によって層方向にズレる程
度の接着力で重ね合わされていればよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】４は、Ｎｉ−ＺｒＯ2 サーメットを用いて
作製された、０．０５ｍｍのにアノード電極である。５
は、インコネル６００を用いて作製されたバイポーラプ
レートである。 ６及び７は、それぞれカソードガス及
びアノードガスの流路であり、これらの流路はバイポー
ラプレートの両面に設けられたリブによって確保されて
いる。
作製された、０．０５ｍｍのにアノード電極である。５
は、インコネル６００を用いて作製されたバイポーラプ
レートである。 ６及び７は、それぞれカソードガス及
びアノードガスの流路であり、これらの流路はバイポー
ラプレートの両面に設けられたリブによって確保されて
いる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門脇 正天 守口市京阪本通２丁目18番地 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18番地 三洋電機株 式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 固体電解質燃料電池用のガスシール材に
おいて、 前記ガスシール材は、外力が加わったとき一つの層が他
の層に対して滑り得る層状構造をしたものであることを
特徴とする固体電解質燃料電池用ガスシール材。 - 【請求項２】 前記請求項１記載の層状構造のガスシー
ル材は、３層構造であって、その中央層が電池運転温度
において粘性を有しない物質で構成され、両サイド層が
電池運転温度において粘性を有する物質で構成されたも
のであることを特徴とする固体電解質燃料電池用ガスシ
ール材。 - 【請求項３】 前記請求項２記載の３層構造の中央層
は、雲母構造をした無機物質より構成されたことを特徴
とする平板型固体電解質燃料電池用ガスシール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190637A JP2995604B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 固体電解質燃料電池用ガスシール材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190637A JP2995604B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 固体電解質燃料電池用ガスシール材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745295A true JPH0745295A (ja) | 1995-02-14 |
| JP2995604B2 JP2995604B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=16261390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5190637A Expired - Fee Related JP2995604B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 固体電解質燃料電池用ガスシール材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2995604B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2018216159A1 (ja) * | 2017-05-25 | 2018-11-29 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池セル |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP5190637A patent/JP2995604B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2995604B2 (ja) | 1999-12-27 |
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