JPH11144747A

JPH11144747A - 燃料電池用基体材

Info

Publication number: JPH11144747A
Application number: JP9305954A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsukuda; 洋佃; Toshiro Nishi; 敏郎西; Osao Kudome; 長生久留; Toru Hojo; 北條　　透
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-07
Also published as: JP3408732B2; EP0921586A3; DE69804576T2; US20010016277A1; EP0921586B1; US6207314B1; US6479183B2; DE69804576D1; EP0921586A2

Abstract

(57)【要約】【課題】健全な燃料電池を提供でき、急速昇降温後の
リーク率の増加を抑制できる燃料電池の基体材を提供す
る。【解決手段】燃料電池の基体管１の材料であって、Ｃ
ａＯ≦26.1重量％，ＺｒＯ₂≦60.9重量％，13.0重量％
≦ＮｉＯの三成分系組成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池の基体材に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来用いられていた技術の一例を図１に
示す。従来技術の基体管（基材部）１は３０．０ｗｔ％
のＣａＯと７０．０ｗｔ％のＺｒＯ₂とで構成される多
孔質管からなる。この基体管（基材部）１の表面に１０
０μｍのＮｉ−ジルコニアサーメットからなる燃料極側
電極２、１００μｍのＹＳＺからなる電解質３、１００
μｍのＳｒを０．１ドープしたＬａＭｎＯ₃からなる空
気側電極４を積層し、さらに燃料極側電極２と空気側電
極４を接続するためのＬａＣｒＯ₃からなる導電性接続
材５を積層しＳＯＦＣ（Solid Oxide Fuel Cells; 固体
電解質型燃料電池、以下「燃料電池」という。) を形成
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の基体管においては、以下のような課題がある。熱サ
イクル時の速い昇降温速度で著しく劣化する、という問
題点がある。すなわち、５０℃／時以下の昇降温速度の
場合には熱サイクル前後で性能変化が認められないが、
５０℃／時を超える昇降温速度ではヒートサイクル１回
当たり１０％程度の出力低下が発生する場合がある。こ
れは、燃料電池を集合させて用いる場合に、昇降温速度
を極めて緩やかにしなければ、燃料電池集合体の一部で
５０℃／時を超える昇降温速度になる部分が発生しセル
を損傷する。したがって、２００℃／時程度の速い昇降
温速度でも損傷しないセルが望まれている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】発明者等は、前記課題を
解決するため、基体管の材質を変更することで速い昇降
温速度でも損傷しないセルを作成する際に重要であるこ
とを知見した。かかる知見に基づく［請求項１］の発明
は、燃料電池の基体管の材料であって、ＣａＯ≦26.1重
量％，ＺｒＯ₂≦60.9重量％，13.0重量％≦ＮｉＯの三
成分系組成からなることを特徴とする。

【０００５】［請求項２］の発明は、請求項１におい
て、ＮｉＯの径が５μｍ以下であることを特徴とする。

【０００６】［請求項３］の発明は、燃料電池の基体管
の材料であって、ＣａＯ≦27.2重量％，ＺｒＯ₂≦63.6
重量％，9.2 重量％≦ＭｇＯの三成分系組成からなるこ
とを特徴とする。

【０００７】［請求項４］の発明は、燃料電池の基体管
の材料であって、ＣａＯ≦27.4重量％，ＺｒＯ₂≦63.9
重量％，8.7 重量％≦ＳｒＯの三成分系組成からなるこ
とを特徴とする。

【０００８】［請求項５］の発明は、燃料電池の基体管
の材料であって、47.9重量％≦ＭｇＯ，Ａｌ₂Ｏ₃≦5
2.1重量％の二成分系組成からなることを特徴とする。

【０００９】［請求項６］の発明は、燃料電池の基体管
の材料であって、ＣａＯ≦22.8重量％，ＭｇＯ≦21.9重
量％，Ａｌ₂Ｏ₃≦55.3重量％の三成分系組成からなる
ことを特徴とする。

【００１０】［請求項７］の発明は、燃料電池の基体管
の材料であって、ＭｇＯ≦20.9重量％，26.3重量％≦Ｓ
ｒＯ，Ａｌ₂Ｏ₃≦52.8重量％の三成分系組成からなる
ことを特徴とする。

【００１１】［請求項８］の発明は、燃料電池の基体管
の材料であって、17.7重量％≦ＣａＯ，ＭｇＯ≦16.2重
量％，Ａｌ₂Ｏ₃≦40.9重量％，25.2重量％≦ＴｉＯ₂
の四成分系組成からなることを特徴とする。

【００１２】［請求項９］の発明は、燃料電池の基体管
の材料であって、ＭｇＯ≦13.3重量％，30.1重量％≦Ｓ
ｒＯ，Ａｌ₂Ｏ₃≦33.4重量％，23.2重量％≦ＴｉＯ₂
の四成分系組成からなることを特徴とする。

【００１３】［請求項１０］の発明は、燃料電池の基体
管の材料であって、ＭｇＯ≦14.2重量％，Ａｌ₂Ｏ₃≦
36.2重量％，17.0重量％≦ＴｉＯ₂，32.6≦ＢａＯの四
成分系組成からなることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
説明する。

【００１５】(1) ［請求項１］の発明は、燃料電池の基
体管の材料であって、ＣａＯ≦26.1重量％，ＺｒＯ₂≦
60.9重量％，13.0重量％≦ＮｉＯの三成分系組成からな
るものである。好ましくは、後述する実施例に示すよう
に、26.1重量％≧ＣａＯ≧9.1 重量％，60.9重量％≧Ｚ
ｒＯ₂≧20.9重量％，13.0重量％≦ＮｉＯ≦70.0重量％
の範囲、より好ましくは21.0重量％≧ＣａＯ≧9.1 重量
％，49.0重量％≧ＺｒＯ₂≧20.9重量％，30.0重量％≦
ＮｉＯ≦70.0重量％の範囲、更に好ましくは14.9重量％
≧ＣａＯ≧9.1 重量％，34.8重量％≧ＺｒＯ₂≧20.9重
量％，50.3重量％≦ＮｉＯ≦70.0重量％の範囲で三成分
系組成を適宜選択するようにすればよい。これは、上記
範囲を超えると昇降温速度を急速に変化させることがで
きなくなり好ましくないからである。また、Ｎｉ成分が
多くなると導電性が発生し、燃料電池としての性能が発
揮されず好ましくないからである。ここで、本発明で昇
降温速度を急速に変化させるとは、５０℃／時を超える
昇降温速度のことをいう（以下、同様）。

【００１６】(2) ［請求項２］の発明は、請求項１の構
成において、ＮｉＯの径が５μｍ以下とするものであ
る。これは、ＮｉＯの径が５μｍを超えると、天然ガス
を燃料とする場合の水蒸気添加量が少なくできず、効率
向上に好ましくないからである。

【００１７】(3) ［請求項３］の発明は、燃料電池の基
体管の材料であって、ＣａＯ≦27.2重量％，ＺｒＯ₂≦
63.6重量％，9.2 重量％≦ＭｇＯの三成分系組成からな
るものである。好ましくは、後述する実施例に示すよう
に、27.2重量％≧ＣａＯ≧0.5 重量％，63.6重量％≧Ｚ
ｒＯ₂≧0.5 重量％，9.2 重量％≦ＭｇＯ≦99重量％の
範囲、より好ましくは22.9重量％≧ＣａＯ≧0.5 重量
％，53.5重量％≧ＺｒＯ₂≧0.5重量％，23.6重量％≦
ＭｇＯ≦99重量％の範囲、更に好ましくは16.2重量％≧
ＣａＯ≧0.5 重量％，37.9重量％≧ＺｒＯ₂≧0.5 重量
％，43.9重量％≦ＭｇＯ≦99重量％の範囲で三成分系組
成を適宜選択するようにすればよい。これは、上記範囲
を超えると昇降温速度を急速にすることができないから
である。

【００１８】(4) ［請求項４］の発明は、燃料電池の基
体管の材料であって、ＣａＯ≦27.4重量％，ＺｒＯ₂≦
63.9重量％，8.7 重量％≦ＳｒＯの三成分系組成からな
るものである。好ましくは、後述する実施例に示すよう
に、27.4重量％≧ＣａＯ≧0.5 重量％，63.9重量％≧Ｚ
ｒＯ₂≧0.5 重量％，8.7 重量％≦ＳｒＯ≦99重量％の
範囲、より好ましくは23.6重量％≧ＣａＯ≧0.5 重量
％，55.1重量％≧ＺｒＯ₂≧0.5重量％，21.3重量％≦
ＳｒＯ≦99重量％の範囲、18.6重量％≧ＣａＯ≧0.5 重
量％，43.4重量％≧ＺｒＯ₂≧0.5 重量％，38.0重量％
≦ＳｒＯ≦99重量％の範囲で三成分系組成を適宜選択す
るようにすればよい。これは、上記範囲を超えると昇降
温速度を急速にすることができないからである。また、
純度を上げると高価となり燃料電池を廉価に製造できな
いからである。

【００１９】(5) ［請求項５］の発明は、燃料電池の基
体管の材料であって、47.9重量％≦ＭｇＯ，Ａｌ₂Ｏ₃
≦52.1重量％の二成分系組成からなるものである。好ま
しくは、後述する実施例に示すように、47.9重量％≦Ｍ
ｇＯ≦99.5重量％，52.1重量％≧Ａｌ₂Ｏ₃≧ 0.5重量
％の範囲、より好ましくは59.3重量％≦ＭｇＯ≦99.5重
量％，40.7重量％≧Ａｌ₂Ｏ₃≧ 0.5重量％の範囲、更
に好ましくは73.9重量％≦ＭｇＯ≦99.5重量％，26.1重
量％≧Ａｌ₂Ｏ₃≧ 0.5重量％の範囲で二成分系組成を
適宜選択するようにすればよい。これは、上記範囲を超
えると昇降温速度を急速にすることができないからであ
る。また、純度を上げると高価となり燃料電池を廉価に
製造できないからである。

【００２０】(6) ［請求項６］の発明は、燃料電池の基
体管の材料であって、ＣａＯ≦22.8重量％，ＭｇＯ≦2
1.9重量％，Ａｌ₂Ｏ₃≦55.3重量％の三成分系組成か
らなるものである。好ましくは、22.8重量％≦ＣａＯ≦
99.0重量％，21.9重量％≧ＭｇＯ≧0.5 重量％，55.3重
量％≧Ａｌ₂Ｏ₃≧0.5 重量％の範囲、より好ましく
は、36.5重量％≦ＣａＯ≦99.0重量％，18.0重量％≧Ｍ
ｇＯ≧0.5 重量％，45.5重量％≧Ａｌ ₂Ｏ₃≧0.5 重量
％の範囲、更に好ましくは、54.4重量％≦ＣａＯ≦99.0
重量％，12.9重量％≧ＭｇＯ≧0.5 重量％，32.7重量％
≧Ａｌ₂Ｏ₃≧0.5 重量％の範囲で三成分系組成を適宜
選択するようにすればよい。これは、上記範囲を超える
と昇降温速度を急速にすることができないからである。
また、純度を上げると高価となり燃料電池を廉価に製造
できないからである。

【００２１】(7) ［請求項７］の発明は、燃料電池の基
体管の材料であって、ＭｇＯ≦20.9重量％，26.3重量％
≦ＳｒＯ，Ａｌ₂Ｏ₃≦52.8重量％の三成分系組成から
なるものである。好ましくは、20.9重量％≧ＭｇＯ≧0.
5 重量％，26.3重量％≦ＳｒＯ≦99.0重量％，52.8重量
％≧Ａｌ₂Ｏ₃≧0.5 重量％の範囲、より好ましくは、
17.0重量％≧ＭｇＯ≧0.5 重量％，39.9重量％≦ＳｒＯ
≦99.0重量％，43.1重量％≧Ａｌ ₂Ｏ₃≧0.5 重量％の
範囲、更に好ましくは、12.5重量％≧ＭｇＯ≧0.5 重量
％，55.8重量％≦ＳｒＯ≦99.0重量％，31.7重量％≧Ａ
ｌ₂Ｏ₃≧0.5 重量％の範囲で三成分系組成を適宜選択
するようにすればよい。これは、上記範囲を超えると昇
降温速度を急速にすることができないからである。ま
た、純度を上げると高価となり燃料電池を廉価に製造で
きないからである。

【００２２】(8) ［請求項８］の発明は、燃料電池の基
体管の材料であって、17.7重量％≦ＣａＯ，ＭｇＯ≦1
6.2重量％，Ａｌ₂Ｏ₃≦40.9重量％，25.2重量％≦Ｔ
ｉＯ₂の四成分系組成からなるものである。好ましく
は、17.7重量％≦ＣａＯ≦40.8重量％，16.2重量％≧Ｍ
ｇＯ≧0.5 重量％，40.9重量％≧Ａｌ₂Ｏ₃≧0.5 重量
％，25.2重量％≦ＴｉＯ₂≦58.2重量％の範囲、より好
ましくは、27.3重量％≦ＣａＯ≦40.8重量％，9.6 重量
％≧ＭｇＯ≧0.5 重量％，24.3重量％≧Ａｌ₂Ｏ₃≧0.
5 重量％，38.8重量％≦ＴｉＯ ₂≦58.2重量％の範囲、
更に好ましくは、38.8重量％≦ＣａＯ≦40.8重量％，1.
6 重量％≧ＭｇＯ≧0.5 重量％， 4.3重量％≧Ａｌ₂Ｏ
₃≧0.5 重量％，55.3重量％≦ＴｉＯ₂≦58.2重量％の
範囲で四成分系組成を適宜選択するようにすればよい。
これは、上記範囲を超えると昇降温速度を急速にするこ
とができないからである。また、純度を上げると高価と
なり燃料電池を廉価に製造できないからである。

【００２３】(9) ［請求項９］の発明は、燃料電池の基
体管の材料であって、ＭｇＯ≦13.3重量％，30.1重量％
≦ＳｒＯ，Ａｌ₂Ｏ₃≦33.4重量％，23.2重量％≦Ｔｉ
Ｏ₂の四成分系組成からなるものである。好ましくは、
13.3重量％≧ＭｇＯ≧0.5 重量％，30.1重量％≦ＳｒＯ
≦55.9重量％，33.4重量％≧Ａｌ₂Ｏ₃≧0.5 重量％，
23.2重量％≦ＴｉＯ₂≦43.1重量％の範囲、更に好まし
くは、 6.5重量％≧ＭｇＯ≧0.5 重量％，43.6重量％≦
ＳｒＯ≦55.9重量％，16.3重量％≧Ａｌ₂Ｏ₃≧0.5 重
量％，33.6重量％≦ＴｉＯ ₂≦43.1重量％の範囲で四成
分系組成を適宜選択するようにすればよい。これは、上
記範囲を超えると昇降温速度を急速にすることができな
いからである。また、純度を上げると高価となり燃料電
池を廉価に製造できないからである。

【００２４】(10)［請求項１０］の発明は、燃料電池の
基体管の材料であって、ＭｇＯ≦14.2重量％，Ａｌ₂Ｏ
₃≦36.2重量％，17.0重量％≦ＴｉＯ₂，32.6≦ＢａＯ
の四成分系組成からなるものである。好ましくは、14.2
重量％≧ＭｇＯ≧0.5 重量％，36.2重量％≧Ａｌ₂Ｏ₃
≧0.5 重量％，17.0重量％≦ＴｉＯ₂≦65.8重量％，3
2.6重量％≦ＢａＯ≦33.2重量％の範囲、より好ましく
は、 8.3重量％≧ＭｇＯ≧0.5 重量％，21.1重量％≧Ａ
ｌ₂Ｏ₃≧0.5 重量％，24.2重量％≦ＴｉＯ₂≦65.8重
量％，46.4重量％≧ＢａＯ≧33.2の範囲、更に好ましく
は、 2.2重量％≧ＭｇＯ≧0.5 重量％， 5.8重量％≧Ａ
ｌ₂Ｏ₃≧0.5 重量％，31.5重量％≦ＴｉＯ₂≦65.8重
量％，60.5重量％≧ＢａＯ≧33.2重量％の範囲で四成分
系組成を適宜選択するようにすればよい。これは、上記
範囲を超えると昇降温速度を急速にすることができない
からである。また、純度を上げると高価となり燃料電池
を廉価に製造できないからである。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２６】［実施例１］ＣａＯ，ＺｒＯ₂，ＮｉＯ三
成分系の組成の複合材からなる基体管

【００２７】実施例１−１図１はその一例で、下記「表１」に示す(1) の組成の複
合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成し
た。この基体管１の表面に１００μｍのＮｉ−ジルコニ
アサーメットからなる燃料極側電極２、１００μｍのＹ
ＳＺからなる電解質３、１００μｍのＳｒを０．１ドー
プしたＬａＭｎＯ₃からなる空気側電極４を積層し、さ
らに燃料極側電極２と空気側電極４を接続するためのＬ
ａＣｒＯ₃からなる導電性接続材５を積層し燃料電池と
した。

【００２８】この電池を急速昇降温を繰り返した後、そ
のリーク率の変化を比較した。その結果を「表１」に示
す。なお、比較例として従来技術の組成ＣａＯ：30重量
％／ＺｒＯ₂：７０重量％のものを比較例とした。ここ
で、本実施例において、急速昇降温を繰り返したとは、
具体的には、２００℃／時の昇降温速度で室温から１０
００℃までの昇降温を行うことをいう（以下、「実施
例」の欄において同じ。）「表１」の結果より、組成(1) によれば、リークの増加
率を抑制できた。

【００２９】

【表１】

【００３０】実施例１−１の作用・効果本組成により、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを
抑制でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料
電池を提供できる。この結果、本組成により、急速昇降
温後のリーク率の増加を抑制できる。

【００３１】実施例１−２図１はその一例で、下記「表１」に示す(2) の組成の複
合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成し
た。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様の
組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電極
４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とした。

【００３２】この電池を、２００ｍＡ／ｃｍ²の条件で
発電試験を行い、その際の作動電位を比較した。その結
果を「表２」に示す。なお、上記(1) の組成のものを参
照例とした。「表２」の結果より、組成(1) の特徴に加
え、空気極材料の選定の幅が広がり作動電位を向上でき
た。

【００３３】

【表２】

【００３４】実施例１−２の作用・効果組成(1) に加え、さらに、空気極材料の選定の幅が広が
り、作動電位を高くでき低コスト化に貢献できる。組成
(1) の効果に加え、さらに、空気極材料の選択幅が広が
り、空気極側の抵抗を低減できることから、平均作動電
位を０．０５Ｖ高めることができる。

【００３５】実施例１−３図１はその一例で、下記「表３」に示す(3) の組成の複
合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成し
た。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様の
組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電極
４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とした。

【００３６】この際の基体管コストを比較した。その結
果を「表３」に示す。なお、上記(2) の組成のものを基
体管コストの相対値の参照例とした。「表３」の結果よ
り、組成(2) の特徴に加え、基体管コストを低下でき
る。

【００３７】

【表３】

【００３８】実施例１−３の作用・効果組成(2) の作用に加えさらに、安価な成分が多くなるた
め基体管材料のコストを低下でき、その結果低コスト
化に貢献できる。組成(2) の効果に加え、さらに、安価
な成分が多くなることから基体管の材料費が低減でき
る。

【００３９】［実施例２］ＣａＯ，ＺｒＯ₂，ＮｉＯの
三成分系（ＮｉＯの径５μｍ以下）の組成の複合材から
なる基体管

【００４０】実施例２−１図１はその一例で、下記「表４」に示す(4) の組成の複
合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成し
た。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様の
組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電極
４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とした。

【００４１】この電池を急速昇降温を繰り返した後、そ
のリーク率の変化を比較した。また、燃料として天然ガ
スでの発電可能燃料組成を比較した。その結果を「表
４」に示す。なお、比較例として、上記(1) の組成（粒
径：１０μｍ）及び従来技術の組成ＣａＯ：30重量％／
ＺｒＯ₂：７０重量％のものを比較例とした。「表４」
の結果より、組成(4) は急速昇降温でのリーク率変化は
認められず、さらに天然ガスを使用した際の水蒸気添加
量すなわち（Ｓ／Ｃ＝水蒸気／炭素）を少なくできる。

【００４２】

【表４】

【００４３】実施例２−１の作用・効果本組成により、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを
抑制でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料
電池を提供できる。かつ、天然ガスを燃料に使用した際
の水蒸気添加量を少なくできる。(4) の組成により、急
速昇降温後のリーク率の増加を抑制できる。かつ、天然
ガスを燃料に使用した際の水蒸気添加量を少なくでき
る。

【００４４】実施例２−２図１はその一例で、下記「表５」に示す(5) の組成の複
合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成し
た。この基体管１の表面に１００μｍのＮｉ−ジルコニ
アサーメットからなる燃料極側電極２、１００μｍのＹ
ＳＺからなる電解質３、１００μｍのＳｒを０．４ドー
プしたＬａＭｎＯ₃からなる空気側電極４を積層し、さ
らに燃料極側電極２と空気側電極４を接続するためのＬ
ａＣｒＯ₃からなる導電性接続材５を積層し燃料電池と
した。

【００４５】この電池を、２００ｍＡ／ｃｍ²の条件で
発電試験を行い、その際の作動電位を比較した。また、
燃料として天然ガスでの発電可能燃料組成を比較した。
その結果を「表５」に示す。なお、上記(4) の組成のも
のを参照例とした。「表５」の結果より、組成(4) の特
徴に加え、さらに空気極材料の選定の幅が広がり、平均
の作動電位を向上できる。

【００４６】

【表５】

【００４７】実施例２−２の作用・効果組成(4) の作用に加え、さらに、空気極材料の選定の幅
が広がり、作動電位を高くでき低コスト化に貢献でき
る。組成(4) の効果に加え、さらに、空気極材料の選択
幅が広がり、空気極側の抵抗を低減できることから、平
均作動電位を高めることができる。

【００４８】実施例２−３図１はその一例で、下記「表６」に示す(6) の組成の複
合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成し
た。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様の
組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電極
４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とした。

【００４９】この際の基体管コストを比較した。その結
果を「表６」に示す。なお、上記(5) の組成のものを基
体管コストの相対値の参照例とした。「表６」の結果よ
り、組成(6) は組成(5) の特徴に加え、基体管コストを
安くできる。

【００５０】

【表６】

【００５１】実施例２−３の作用・効果組成(5) の作用に加えさらに、安価な成分が多くなるた
め基体管材料のコストを低下でき、その結果低コスト化
に貢献できる。組成(5) の効果に加え、さらに、安価な
成分が多くなることから基体管の材料費が低減できる。

【００５２】［実施例３］ＣａＯ，ＺｒＯ₂，ＭｇＯ三
成分系の組成の複合材からなる基体管

【００５３】実施例３−１図１はその一例で、下記「表７」に示す(7) の組成の複
合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成し
た。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様の
組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電極
４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とした。

【００５４】この電池を急速昇降温を繰り返した後、そ
のリーク率の変化を比較した。その結果を「表７」に示
す。なお、比較例として、従来技術の組成ＣａＯ：30重
量％／ＺｒＯ₂：７０重量％のものを比較例とした。
「表７」の結果より、組成(7) によりリークの増加率を
抑制できた。

【００５５】

【表７】

【００５６】実施例３−１の作用・効果本組成により、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを
抑制でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料
電池を提供できる。本発明の組成により、急速昇降温後
のリーク率の増加を抑制できる。

【００５７】実施例３−２図１はその一例で、下記「表８」に示す(8) の組成の複
合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成し
た。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様の
組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電極
４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とした。

【００５８】この電池を、２００ｍＡ／ｃｍ²の条件で
発電試験を行い、その際の作動電位を比較した。その結
果を「表８」に示す。なお、上記(7) の組成のものを参
照例とした。「表８」の結果より、組成(7) の特徴に加
え、空気極材料の選定の幅が広がり作動電位を向上でき
た。

【００５９】

【表８】

【００６０】実施例３−２の作用・効果組成(7) の作用に加え、さらに、空気極材料の選定の幅
が広がり、作動電位を高くでき低コスト化に貢献でき
る。組成(7) の効果に加え、さらに、空気極材料の選択
幅が広がり、空気極側の抵抗を低減できることから、平
均作動電位を０．０４Ｖ高めることができる。

【００６１】実施例３−３図１はその一例で、下記「表９」に示す(9) の組成の複
合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成し
た。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様の
組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電極
４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とした。

【００６２】この際の基体管コストを比較した。その結
果を「表９」に示す。なお、上記(8) の組成のものを基
体管コストの相対値の参照例とした。「表９」の結果よ
り、その結果組成(8) の特徴に加え、基体管コストを低
下できる。

【００６３】

【表９】

【００６４】実施例３−３の作用・効果組成(8) の作用に加え、さらに、安価な成分が多くなる
ため基体管材料のコストを低下でき、その結果低コスト
化に貢献できる。組成(8) の効果に加え、さらに、安価
な成分が多くなることから基体管の材料費が低減でき
る。

【００６５】［実施例４］ＣａＯ，ＺｒＯ₂，ＳｒＯ三
成分系の組成の複合材からなる基体管

【００６６】実施例４−１図１はその一例で、下記「表１０」に示す(10)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【００６７】この電池を急速昇降温を繰り返した後、そ
のリーク率の変化を比較した。その結果を「表１０」に
示す。なお、比較例として、従来技術の組成ＣａＯ：30
重量％／ＺｒＯ₂：７０重量％のものを比較例とした。
「表１０」の結果より、組成(10)によりリークの増加率
を抑制できた。

【００６８】

【表１０】

【００６９】実施例４−１の作用・効果本組成により、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを
抑制でき、昇降温後の本組成により、急速昇降温後のリ
ーク率の増加を抑制できる。

【００７０】実施例４−２図１はその一例で、下記「表１１」に示す(11)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【００７１】この電池を、２００ｍＡ／ｃｍ²の条件で
発電試験を行い、その際の作動電位を比較した。その結
果を「表１１」に示す。なお、上記(10)の組成のものを
参照例とした。「表１１」の結果より、組成(10)の特徴
に加え、空気極材料の選定の幅が広がり作動電位を向上
できた。

【００７２】

【表１１】

【００７３】実施例４−２の作用・効果組成(10)の作用に加え、さらに、空気極材料の選定の幅
が広がり、作動電位を高くでき低コスト化に貢献でき
る。組成(10)の効果に加え、さらに、空気極材料の選択
幅が広がり、空気極側の抵抗を低減できることから、平
均作動電位を０．０４Ｖ高めることができる。

【００７４】実施例４−３図１はその一例で、下記「表１２」に示す(12)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【００７５】この際の基体管コストを比較した。その結
果を「表１２」に示す。なお、上記(11)の組成のものを
基体管コストの相対値の参照例とした。「表１２」の結
果より、組成(11)の特徴に加え、基体管コストを低下で
きる。

【００７６】

【表１２】

【００７７】実施例４−３の作用・効果組成(11)の作用に加え、さらに、安価な成分が多くなる
ため基体管材料のコストを低下でき、その結果低コスト
化に貢献できる。組成(11)の特徴に加え、さらに、安価
な成分が多くなることから基体管の材料費が低減でき
る。

【００７８】［実施例５］Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ二成分系
の組成の複合材からなる基体管

【００７９】実施例５−１図１はその一例で、下記「表１３」に示す(13)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【００８０】この電池を急速昇降温を繰り返した後、そ
のリーク率の変化を比較した。その結果を「表１３」に
示す。なお、比較例として、従来技術の組成ＣａＯ：30
重量％／ＺｒＯ₂：７０重量％のものを比較例とした。
「表１３」の結果より、組成(13)によりリークの増加率
を抑制できた。

【００８１】

【表１３】

【００８２】実施例５−１の作用・効果本組成により、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを
抑制でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料
電池を提供できる。本組成により、急速昇降温後のリー
ク率の増加を抑制できる。

【００８３】実施例５−２図１はその一例で、下記「表１４」に示す(14)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【００８４】この電池を、２００ｍＡ／ｃｍ²の条件で
発電試験を行い、その際の作動電位を比較した。その結
果を「表１４」に示す。なお、上記(13)の組成のものを
参照例とした。「表１４」の結果より、組成(13)の特徴
に加え、空気極材料の選定の幅が広がり作動電位を向上
できた。

【００８５】

【表１４】

【００８６】実施例５−２の作用・効果組成(13)の作用に加え、さらに、空気極材料の選定の幅
が広がり、作動電位を高くでき低コスト化に貢献でき
る。組成(13)の効果に加え、さらに、空気極材料の選択
幅が広がり、空気極側の抵抗を低減できることから、平
均作動電位を０．０５Ｖ高めることができる。

【００８７】実施例５−３図１はその一例で、下記「表１５」に示す(15)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【００８８】この際の基体管コストを比較した。その結
果を「表１５」に示す。なお、上記(14)の組成のものを
基体管コストの相対値の参照例とした。「表１５」の結
果より、組成(14)の特徴に加え、基体管コストを低下で
きる。

【００８９】

【表１５】

【００９０】実施例５−３の作用・効果組成(14)の作用に加え、さらに、安価な成分が多くなる
ため基体管材料のコストを低下でき、その結果低コスト
化に貢献できる。組成(14)の特徴に加え、さらに、安価
な成分が多くなることから基体管の材料費が低減でき
る。

【００９１】［実施例６］Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，ＣａＯ
三成分系の組成の複合材からなる基体管

【００９２】実施例６−１図１はその一例で、下記「表１６」に示す(16)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【００９３】この電池を急速昇降温を繰り返した後、そ
のリーク率の変化を比較した。その結果を「表１６」に
示す。なお、比較例として、従来技術の組成ＣａＯ：30
重量％／ＺｒＯ₂：７０重量％のものを比較例とした。
「表１６」の結果より、組成(16)によりリークの増加率
を抑制できた。

【００９４】

【表１６】

【００９５】実施例６−１の作用・効果本組成により、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを
抑制でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料
電池を提供できる。本組成により、急速昇降後のリーク
率の増加を抑制できる。

【００９６】実施例６−２図１はその一例で、下記「表１７」に示す(17)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【００９７】この電池を、２００ｍＡ／ｃｍ²の条件で
発電試験を行い、その際の作動電位を比較した。その結
果を「表１７」に示す。なお、上記(16)の組成のものを
参照例とした。「表１７」の結果より、組成(16)の特徴
に加え、空気極材料の選定の幅が広がり作動電位を向上
できた。

【００９８】

【表１７】

【００９９】実施例６−２の作用・効果組成(16)の作用に加え、さらに、空気極材料の選定の幅
が広がり、作動電位を高くでき低コスト化に貢献でき
る。組成(16)の効果に加え、さらに、空気極材料の選択
幅が広がり、空気極側の抵抗を低減できることから、平
均作動電位を０．０３Ｖ高めることができる。

【０１００】実施例６−３図１はその一例で、下記「表１８」に示す(18)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１０１】この際の基体管コストを比較した。その結
果を「表１８」に示す。なお、上記(17)の組成のものを
基体管コストの相対値の参照例とした。「表１８」の結
果より、組成(17)の特徴に加え、基体管コストを低下で
きる。

【０１０２】

【表１８】

【０１０３】実施例６−３の作用・効果組成(17)の作用に加え、さらに、安価な成分が多くなる
ため基体管材料のコストを低下でき、その結果低コスト
化に貢献できる。組成(17)の効果に加え、さらに、安価
な成分が多くなることから基体管の材料費が低減でき
る。

【０１０４】［実施例７］Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，ＳｒＯ
三成分系の組成の複合材からなる基体管

【０１０５】実施例７−１図１はその一例で、下記「表１９」に示す(19)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１０６】この電池を急速昇降温を繰り返した後、そ
のリーク率の変化を比較した。その結果を「表１９」に
示す。なお、比較例として、従来技術の組成ＣａＯ：30
重量％／ＺｒＯ₂：７０重量％のものを比較例とした。
「表１９」の結果より、組成(19)によりリークの増加率
を抑制できた。

【０１０７】

【表１９】

【０１０８】実施例７−１の作用・効果本組成により、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを
抑制でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料
電池を提供できる。本組成により、急速昇降後のリーク
率の増加を抑制できる。

【０１０９】実施例７−２図１はその一例で、下記「表２０」に示す(20)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１１０】この電池を、２００ｍＡ／ｃｍ²の条件で
発電試験を行い、その際の作動電位を比較した。その結
果を「表２０」に示す。なお、上記(19)の組成のものを
参照例とした。「表２０」の結果より、組成(19)の特徴
に加え、空気極材料の選定の幅が広がり作動電位を向上
できた。

【０１１１】

【表２０】

【０１１２】実施例７−２の作用・効果組成(19)の作用に加え、さらに、空気極材料の選定の幅
が広がり、作動電位を高くでき低コスト化に貢献でき
る。組成(19)の効果に加え、さらに、空気極材料の選択
幅が広がり、空気極側の抵抗を低減できることから、平
均作動電位を０．０６Ｖ高めることができる。

【０１１３】実施例７−３図１はその一例で、下記「表２１」に示す(21)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１１４】この際の基体管コストを比較した。その結
果を「表２１」に示す。なお、上記(20)の組成のものを
基体管コストの相対値の参照例とした。「表２１」の結
果より、組成(20)の特徴に加え、基体管コストを低下で
きる。

【０１１５】

【表２１】

【０１１６】実施例７−３の作用・効果組成(20)の作用に加えさらに、安価な成分が多くなるた
め基体管材料のコストを低下でき、その結果低コスト化
に貢献できる。組成(20)の効果に加え、さらに、安価な
成分が多くなることから基体管の材料費が低減でき
る。

【０１１７】［実施例８］ＭｇＯ，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｃａ
Ｏ，ＴｉＯ₂四成分系の組成の複合材からなる基体管

【０１１８】実施例８−１図１はその一例で、下記「表２２」に示す(22)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１１９】この電池を急速昇降温を繰り返した後、そ
のリーク率の変化を比較した。その結果を「表２２」に
示す。なお、比較例として、従来技術の組成ＣａＯ：30
重量％／ＺｒＯ₂：７０重量％のものを比較例とした。
「表２２」の結果より、その結果、組成(22)によりリー
クの増加率を抑制できた。

【０１２０】

【表２２】

【０１２１】実施例８−１の作用・効果本発明の組成により、急速昇降後のリーク率の増加を抑
制できる。本組成により、燃料電池急速昇降温時の電解
質の割れを抑制でき、昇降温後のリーク率を低減でき、
健全な燃料電池を提供できる。

【０１２２】実施例８−２図１はその１例で、下記「表２３」に示す(23)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１２３】この電池を、２００ｍＡ／ｃｍ²の条件で
発電試験を行い、その際の作動電位を比較した。その結
果を「表２３」に示す。なお、上記(22)の組成のものを
参照例とした。「表２３」の結果より、組成(22)の特徴
に加え、空気極材料の選定の幅が広がり作動電位を向上
できた。

【０１２４】

【表２３】

【０１２５】実施例８−２の作用・効果組成(22)の作用に加えさらに、空気極材料の選定の幅が
広がり、作動電位を高くでき低コスト化に貢献できる。
組成(22)の効果に加え、さらに、空気極材料の選択幅が
広がり、空気極側の抵抗を低減できることから、平均作
動電位を０．０５Ｖ高めることができる。

【０１２６】実施例８−３図１はその一例で、下記「表２４」に示す(24)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１２７】この際の基体管コストを比較した。その結
果を「表２４」に示す。なお、上記(23)の組成のものを
基体管コストの相対値の参照例とした。「表２４」の結
果より、組成(23)の特徴に加え、基体管コストを低下で
きる。

【０１２８】

【表２４】

【０１２９】実施例８−３の作用・効果組成(23)の作用に加え、さらに、安価な成分が多くなる
ため基体管材料のコストを低下でき、その結果低コスト
化に貢献できる。組成(23)の効果に加え、さらに、安価
な成分が多くなることから基体管の材料費が低減でき
る。

【０１３０】［実施例９］ＭｇＯ，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｓｒ
Ｏ，ＴｉＯ₂四成分系の組成の複合材からなる基体管

【０１３１】実施例９−１図１はその一例で、下記「表２５」に示す(25)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１３２】この電池を急速昇降温を繰り返した後、そ
のリーク率の変化を比較した。その結果を「表２５」に
示す。なお、比較例として、従来技術の組成ＣａＯ：30
重量％／ＺｒＯ₂：７０重量％のものを比較例とした。
「表２５」の結果より、その結果、組成(25)によりリー
クの増加率を抑制できた。

【０１３３】

【表２５】

【０１３４】実施例９−１の作用・効果本組成により、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを
抑制でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料
電池を提供できる。本組成により、急速昇降温後のリー
ク率の増加を抑制できる。

【０１３５】実施例９−２図１はその一例で、下記「表２５」に示す(25)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１３６】この電池を２００ｍＡ／ｃｍ²の条件で発
電試験を行い、その際の作動電位を比較した。その結果
を「表２６」に示す。なお、上記(25)の組成のものを参
照例とした。「表２６」の結果より、組成(25)の特徴に
加え、空気極材料の選定の幅が広が

【０１３７】

【表２６】

【０１３８】実施例９−２の作用・効果組成(25)の作用に加え、さらに、空気極材料の選定の幅
が広がり、作動電位を高くでき低コスト化に貢献でき
る。組成(25)の効果に加え、さらに、空気極材料の選択
幅が広がり、空気極側の抵抗を低減できることから、平
均作動電位を０．０４Ｖ高めることができる。

【０１３９】［実施例１０］ＭｇＯ，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｂａ
Ｏ，ＴｉＯ₂四成分系の組成の複合材からなる基体管

【０１４０】実施例１０−１図１はその一例で、下記「表２７」に示す(27)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１４１】この電池を急速昇降温を繰り返した後、そ
のリーク率の変化を比較した。その結果を「表２７」に
示す。なお、比較例として、従来技術の組成ＣａＯ：30
重量％／ＺｒＯ₂：７０重量％のものを比較例とした。
「表２７」の結果より、その結果、組成(27)によりリー
クの増加率を抑制できた。

【０１４２】

【表２７】

【０１４３】実施例１０−１の作用・効果本組成により、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを
抑制でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料
電池を提供できる。本組成により、急速昇降温後のリー
ク率の増加を抑制できる。

【０１４４】実施例１０−２図１はその一例で、下記「表２８」に示す(28)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１４５】この電池を、２００ｍＡ／ｃｍ²の条件で
発電試験を行い、その際の作動電位を比較した。その結
果を「表２８」に示す。なお、上記(27)の組成のものを
参照例とした。「表２８」の結果より、組成(27)の特徴
に加え、空気極材料の選定の幅が広が作動電位を向上で
きた。

【０１４６】

【表２８】

【０１４７】実施例１０−２の作用・効果組成(27)の作用に加え、さらに、空気極材料の選定の幅
が広がり、作動電位を高くでき低コスト化に貢献でき
る。組成(27)の効果に加え、さらに、空気極材料の選択
幅が広がり、空気極側の抵抗を低減できることから、平
均作動電位を０．０４Ｖ高めることができる。

【０１４８】実施例１０−３図１はその一例で、下記「表２９」に示す(29)の組成の
複合材よりなる多孔質管から基体管（基材部）１を形成
した。この基体管１の表面に、「実施例１−１」と同様
の組成において、燃料極側電極２，電解質３，空気側電
極４を積層し、導電性接続材５を積層し燃料電池とし
た。

【０１４９】この際の基体管コストを比較した。その結
果を「表２９」に示す。なお、上記(28)の組成のものを
参照例とした。「表２９」の結果より、組成(28)の特徴
に加え、基体管コストを低下できる。

【０１５０】

【表２９】

【０１５１】実施例１０−３の作用・効果組成(28)の作用に加え、さらに、安価な成分が多くなる
ため基体管材料のコストを低下でき、その結果低コスト
化に貢献できる。組成(28)の効果に加え、さらに、安価
な成分が多くなることから基体管の材料費が低減でき
る。

【０１５２】

【発明の効果】以上説明したように、［請求項１］の発
明によれば、燃料電池の基体管の材料であって、ＣａＯ
≦26.1重量％，ＺｒＯ₂≦60.9重量％，13.0重量％≦Ｎ
ｉＯの三成分系組成からなるので、燃料電池急速昇降温
時の電解質の割れを抑制でき、昇降温後のリーク率を低
減でき、健全な燃料電池を提供でき、この結果、急速昇
降温後のリーク率の増加を抑制できる。

【０１５３】［請求項２］の発明によれば、請求項１に
おいて、ＮｉＯの径が５μｍ以下であるので、燃料電池
急速昇降温時の電解質の割れを抑制でき、昇降温後のリ
ーク率を低減でき、健全な燃料電池を提供でき、この結
果、急速昇降温後のリーク率の増加を抑制でき、しかも
天然ガスを燃料に使用した際の水蒸気添加量を少なくで
きる。

【０１５４】［請求項３］の発明によれば、燃料電池の
基体管の材料であって、ＣａＯ≦27.2重量％，ＺｒＯ₂
≦63.6重量％，9.2 重量％≦ＭｇＯの三成分系組成から
なるので、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを抑制
でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料電池
を提供でき、この結果、急速昇降温後のリーク率の増加
を抑制できる。

【０１５５】［請求項４］の発明によれば、燃料電池の
基体管の材料であって、ＣａＯ≦27.4重量％，ＺｒＯ₂
≦63.9重量％，8.7 重量％≦ＳｒＯの三成分系組成から
なるので、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを抑制
でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料電池
を提供でき、この結果、急速昇降温後のリーク率の増加
を抑制できる。

【０１５６】［請求項５］の発明によれば、燃料電池の
基体管の材料であって、47.9重量％≦ＭｇＯ，Ａｌ₂Ｏ
₃≦52.1重量％の二成分系組成からなるなるので、燃料
電池急速昇降温時の電解質の割れを抑制でき、昇降温後
のリーク率を低減でき、健全な燃料電池を提供でき、こ
の結果、急速昇降温後のリーク率の増加を抑制できる。

【０１５７】［請求項６］の発明によれば、燃料電池の
基体管の材料であって、ＣａＯ≦22.8重量％，ＭｇＯ≦
21.9重量％，Ａｌ₂Ｏ₃≦55.3重量％の三成分系組成か
らなるので、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを抑
制でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料電
池を提供でき、この結果、急速昇降温後のリーク率の増
加を抑制できる。

【０１５８】［請求項７］の発明によれば、燃料電池の
基体管の材料であって、ＭｇＯ≦20.9重量％，26.3重量
％≦ＳｒＯ，Ａｌ₂Ｏ₃≦52.8重量％の三成分系組成か
らなるので、燃料電池急速昇降温時の電解質の割れを抑
制でき、昇降温後のリーク率を低減でき、健全な燃料電
池を提供でき、この結果、急速昇降温後のリーク率の増
加を抑制できる。

【０１５９】［請求項８］の発明によれば、燃料電池の
基体管の材料であって、17.7重量％≦ＣａＯ，ＭｇＯ≦
16.2重量％，Ａｌ₂Ｏ₃≦40.9重量％，25.2重量％≦Ｔ
ｉＯ ₂の四成分系組成からなるので、燃料電池急速昇降
温時の電解質の割れを抑制でき、昇降温後のリーク率を
低減でき、健全な燃料電池を提供でき、この結果、急速
昇降温後のリーク率の増加を抑制できる。

【０１６０】［請求項９］の発明によれば、燃料電池の
基体管の材料であって、ＭｇＯ≦13.3重量％，30.1重量
％≦ＳｒＯ，Ａｌ₂Ｏ₃≦33.4重量％，23.2重量％≦Ｔ
ｉＯ ₂の四成分系組成からなるので、燃料電池急速昇降
温時の電解質の割れを抑制でき、昇降温後のリーク率を
低減でき、健全な燃料電池を提供でき、この結果、急速
昇降温後のリーク率の増加を抑制できる。

【０１６１】［請求項１０］の発明によれば、燃料電池
の基体管の材料であって、ＭｇＯ≦14.2重量％，Ａｌ₂
Ｏ₃≦36.2重量％，17.0重量％≦ＴｉＯ₂，32.6≦Ｂａ
Ｏの四成分系組成からなるので、燃料電池急速昇降温時
の電解質の割れを抑制でき、昇降温後のリーク率を低減
でき、健全な燃料電池を提供でき、この結果、急速昇降
温後のリーク率の増加を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固体電解質燃料電池の基体管の断面図
である。

【符号の説明】

１基体管（基材部）２燃料極側電極３電解質４空気側電極５導電性接続材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北條透長崎県長崎市深堀町五丁目717番１長菱エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料電池の基体管の材料であって、Ｃａ
Ｏ≦26.1重量％，ＺｒＯ₂≦60.9重量％，13.0重量％≦
ＮｉＯの三成分系組成からなることを特徴とする燃料電
池用基体材。
【請求項２】請求項１において、ＮｉＯの径が５μｍ
以下であることを特徴とする燃料電池用基体材。
【請求項３】燃料電池の基体管の材料であって、Ｃａ
Ｏ≦27.2重量％，ＺｒＯ₂≦63.6重量％，9.2 重量％≦
ＭｇＯの三成分系組成からなることを特徴とする燃料電
池用基体材。
【請求項４】燃料電池の基体管の材料であって、Ｃａ
Ｏ≦27.4重量％，ＺｒＯ₂≦63.9重量％，8.7 重量％≦
ＳｒＯの三成分系組成からなることを特徴とする燃料電
池用基体材。
【請求項５】燃料電池の基体管の材料であって、47.9
重量％≦ＭｇＯ，Ａｌ₂Ｏ₃≦52.1重量％の二成分系組
成からなることを特徴とする燃料電池用基体材。
【請求項６】燃料電池の基体管の材料であって、Ｃａ
Ｏ≦22.8重量％，ＭｇＯ≦21.9重量％，Ａｌ₂Ｏ₃≦5
5.3重量％の三成分系組成からなることを特徴とする燃
料電池用基体材。
【請求項７】燃料電池の基体管の材料であって、Ｍｇ
Ｏ≦20.9重量％，26.3重量％≦ＳｒＯ，Ａｌ₂Ｏ₃≦5
2.8重量％の三成分系組成からなることを特徴とする燃
料電池用基体材。
【請求項８】燃料電池の基体管の材料であって、17.7
重量％≦ＣａＯ，ＭｇＯ≦16.2重量％，Ａｌ₂Ｏ₃≦4
0.9重量％，25.2重量％≦ＴｉＯ₂の四成分系組成から
なることを特徴とする燃料電池用基体材。
【請求項９】燃料電池の基体管の材料であって、Ｍｇ
Ｏ≦13.3重量％，30.1重量％≦ＳｒＯ，Ａｌ₂Ｏ₃≦3
3.4重量％，23.2重量％≦ＴｉＯ₂の四成分系組成から
なることを特徴とする燃料電池用基体材。
【請求項１０】燃料電池の基体管の材料であって、Ｍ
ｇＯ≦14.2重量％，Ａｌ₂Ｏ₃≦36.2重量％，17.0重量
％≦ＴｉＯ₂，32.6≦ＢａＯの四成分系組成からなるこ
とを特徴とする燃料電池用基体材。