KR101513390B1 - 연료전지 셀 및 연료전지 - Google Patents

연료전지 셀 및 연료전지 Download PDF

Info

Publication number
KR101513390B1
KR101513390B1 KR1020137030398A KR20137030398A KR101513390B1 KR 101513390 B1 KR101513390 B1 KR 101513390B1 KR 1020137030398 A KR1020137030398 A KR 1020137030398A KR 20137030398 A KR20137030398 A KR 20137030398A KR 101513390 B1 KR101513390 B1 KR 101513390B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
air electrode
electrode
fuel cell
gas
Prior art date
Application number
KR1020137030398A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140009502A (ko
Inventor
다케시 오노
다이 니시지마
Original Assignee
니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 filed Critical 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
Publication of KR20140009502A publication Critical patent/KR20140009502A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101513390B1 publication Critical patent/KR101513390B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8605—Porous electrodes
    • H01M4/8626—Porous electrodes characterised by the form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
    • H01M8/2432—Grouping of unit cells of planar configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/002—Shape, form of a fuel cell
    • H01M8/006—Flat
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Abstract

공기극 등의 전극의 외측 표면(주면)으로 충분한 가스를 공급할 수 있는 연료전지 셀 및 연료전지를 제공하는 것을 과제로 한다. 연료전지 셀(3)의 공기극(41)은 정사각형의 판형상이고, 또한 고체 산화물체(37) 측의 하층(61)과 이 하층(61)의 외측 표면을 덮는 상층(63)으로 구성되어 있다. 그 중, 하층(61)은 그 평면형상이 정사각형이고, 그 사방의 측면이 두께방향으로 수직으로 세워진 측면으로 되어 있다. 한편, 상층(63)은 그 평면형상이 정사각형이고, 그 두께방향의 외측에 정사각형의 외측 표면(주면)(65)을 구비함과 아울러, 그 사방의 측방에 측면을 구비하고 있다. 특히 상기 상층(63)의 측면 중, 산화제 가스의 도입측 및 배출측의 유로에 존재하는 양 측면(67,69)은 산화제 가스를 부드럽게 외측 표면(65) 측으로 유도하기 위해서, 외측 표면(65) 측으로 갈수록 중앙측{상층(63)의 평면에 있어서의 중앙측}으로 경사지는 평판형상의 경사면이 되도록 구성되어 있다.

Description

연료전지 셀 및 연료전지{FUEL BATTERY CELL AND FUEL BATTERY}
본 발명은 공기극에 산화제 가스를 공급함과 동시에 연료극에 연료 가스를 공급하여 발전을 하는 연료전지 셀과, 이 연료전지 셀을 복수개 구비한 연료전지에 관한 것이다.
종래에는 연료전지의 일종으로서, 전해질층에 고체 산화물을 이용한 고체 산화물형 연료전지(이하 단지 '연료전지'라고도 한다)가 알려져 있다.
예를 들면, 하기한 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 이온 전도성을 가지는 고체 산화물로 이루어지는 층상(層狀)의 고체 전해질체와, 고체 전해질체의 일측 면에 형성되어 산화제 가스(공기나 산소 등)에 접하는 층상의 공기극과, 고체 전해질체의 타측 면에 형성되어 연료 가스(수소나 메탄이나 에탄올 등)에 접하는 층상의 연료극을 가지는 평판형상의 연료전지 셀이 알려져 있으며, 또 이 연료전지 셀을 복수개 적층한 구조를 가지는 연료전지도 개발되어 있다.
이러한 종류의 연료전지에서는, 공기극이나 연료극의 각 전극과 산화제 가스나 연료 가스의 각 가스의 반응을 최적하게 하기 위해서, 통상 각 전극과 각 가스의 접촉면적을 크게 하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 공기극 측에서는 공기극의 측면 측에서(즉, 두께방향에 대해서 수직인 방향을 따라서) 산화제 가스를 공기극 측으로 도입하여 공기극의 주면(主面)(두께방향에 있어서의 외측 표면)과 셀의 격벽 사이로 산화제 가스를 공급함으로써, 공기극에 대해서 산화제 가스를 공급하도록 하고 있다.
또, 이것과는 별도로, 예를 들면, 공기극에 있어서는 공기극과 외부(셀의 외부)의 전기적 접속을 취하기 위해서 공기극의 외측 표면(공기극의 주면)에 접하도록 집전체가 배치되는 것이 있으며, 최근에는 공기극과 집전체의 도통을 더욱 확실하게 하기 위해서 공기극의 두께를 크게 하는 등의 제안이 나오고 있다(하기한 특허문헌 2 참조).
특허문헌 1 : 일본국 특허공개 2005-327637호 공보 특허문헌 2 : 일본국 특허공개 2010-272499호 공보
그러나, 상기한 특허문헌 2의 기술과 같이, 예를 들면 공기극의 두께를 크게 하였을 경우에는, 도 13에 나타낸 바와 같이 공기극의 측면이 산화제 가스를 도입할 때의 장벽이 됨으로써, 산화제 가스가 공기극의 외측 표면으로 최적하게 공급되기 어렵다는 문제가 있었다.
즉, 공기극의 두께가 크면, 산화제 가스가 공기극의 깎아지른 듯한 두꺼운 측면에 부딪쳐서 그 측면을 따라서 좌우로(도 13에서의 상하방향으로) 흐르게 됨으로써, 공기극의 (면적이 넓은) 외측 표면(주면)으로 충분히 공급되지 않는다는 문제가 있었다.
그 결과, 공기극의 외측 표면에 대응하는 셀 면(평면방향에 있어서의 셀 면) 내에서 발전의 불균형이 생김으로써, 셀 면 내에 열의 불균형이 발생하고, 경우에 따라서는 연료전지 셀에 크랙이 생길 우려가 있었다.
특히, 예를 들면 야간의 소량 발전과 같은 부하 변동(부하 감소)에 의해서 연료전지 셀에 소량의 산화제 가스 등 밖에 공급되지 않는 경우에는, 공기극의 외측 표면에 있어서의 모든 영역에 산화제 가스가 골고루 미치지 않을 우려가 있으며, 그 결과 소망하는 발전량이 얻어지지 않을 가능성도 있었다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 그 목적은 공기극 등의 전극의 외측 표면(주면)으로 충분한 가스를 공급할 수 있는 연료전지 셀 및 연료전지를 제공하는 것이다.
(1) 본 발명은 제 1 형태로서, 전해질체의 일측 면에 공기극이 형성됨과 아울러 타측 면에 연료극이 형성된 평판형상의 연료전지 셀에 있어서, 상기 공기극 측에 형성되어 상기 공기극에 대해서 소정의 제 1 방향에서 산화제 가스를 공급하는 제 1 유로와, 상기 연료극 측에 형성되어 상기 연료극에 대해서 소정의 제 2 방향에서 연료 가스를 공급하는 제 2 유로를 구비하며, 상기 공기극 또는 상기 연료극을 소정의 두께를 가지는 판형상의 구조로 함과 아울러, 상기 판형상의 구조에 있어서의 상기 산화제 가스 또는 상기 연료 가스가 유입되는 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향에 교차하는 측면을, 상기 전해질체 측의 일변(一邊)보다도 상기 전해질체 반대측의 일변이 가스의 하류측으로 경사지도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 판형상의 공기극 또는 연료극의 측면(주면 측이 아닌 측면 : 주면이 존재하는 평면에 대해서 교차하는 측면)이 산화제 가스 또는 연료 가스가 유입되는 제 1 방향 또는 제 2 방향에 대해서 교차(직교하는 경우도 포함한다)하고 있으며, 게다가 이 측면은 전해질체 측의 일변보다도 전해질체 반대측의 일변이 가스의 하류측으로 경사져 있다. 즉, 공기극 또는 연료극의 측면은 가스의 유로를 따라서 외측(전해질체 반대측)이 하류측으로 경사져 있다.
(2) 본 발명은 제 2 형태로서, 전해질체의 일측 면에 공기극이 형성됨과 아울러 타측 면에 연료극이 형성된 평판형상의 연료전지 셀에 있어서, 상기 공기극 측에 형성되어 상기 공기극에 대해서 소정의 제 1 방향에서 산화제 가스를 공급하는 제 1 유로와, 상기 연료극 측에 형성되어 상기 연료극에 대해서 소정의 제 2 방향에서 연료 가스를 공급하는 제 2 유로를 구비하며, 상기 공기극 및 상기 연료극을 소정의 두께를 가지는 판형상의 구조로 함과 아울러, 상기 판형상의 구조에 있어서의 상기 산화제 가스가 유입되는 상기 제 1 방향에 교차하는 제 1 측면 및 상기 연료 가스가 유입되는 상기 제 2 방향에 교차하는 제 2 측면을, 상기 전해질체 측의 일변보다도 상기 전해질체 반대측의 일변이 가스의 하류측으로 경사지도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 판형상의 공기극 및 연료극의 각 측면(주면 측이 아닌 측면 : 주면이 존재하는 평면에 대해서 교차하는 측면)이 산화제 가스가 유입되는 제 1 방향 및 연료 가스가 유입되는 제 2 방향에 대해서 교차(직교하는 경우도 포함한다)하고 있으며, 게다가 이 측면은 전해질체 측의 일변보다도 전해질체 반대측의 일변이 가스의 하류측으로 경사져 있다. 즉, 공기극 및 연료극의 측면은 가스의 유로를 따라서 외측(전해질체 반대측)이 하류측으로 경사져 있다.
(3) 본 발명은 제 3 형태로서, 상기 전해질체와 상기 공기극과 상기 연료극의 측면방향의 주위를 둘러싸도록 틀체를 형성함과 아울러, 상기 틀체에 상기 각 가스를 도입하기 위한 유로를 형성한 것을 특징으로 한다.
(4) 본 발명은 제 4 형태로서, 상기 공기극은 공기극 기능층과, 상기 공기극 기능층의 표면 위에 형성되어 상기 산화제 가스가 상기 공기극 기능층까지 확산 가능한 확산층을 구비하며, 상기 확산층만이 상기 경사를 가지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 여기서 "공기극 기능층"이란, 발전을 위해서 공기극으로서 반응하는 층, 상세하게는 산화제 가스 중의 산소와 연료극 측에서 공급되는 수소 이온과 외부회로에서 공급되는 전자로부터 물을 생성시키는 기능을 가지는 층이다. 또, 고체 산화물형 연료전지의 경우에서는, 공기극 기능층은 산화제 가스 중의 산소를 산소 이온으로 생성하는 층이고, 생성된 산소 이온이 고체 전해질층을 통해서 연료극에서 생성된 수소 이온과 결합하여 물이 생성된다.
(5) 본 발명은 제 5 형태로서, 상기 측면의 경사지는 각도가 상기 전해질체의 표면에 대해서 30∼85°의 범위인 것을 특징으로 한다.
(6) 본 발명은 제 6 형태로서, 상기 경사지는 측면에, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향 중 적어도 일방을 따라서 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
(7) 본 발명은 제 7 형태로서, 상기 경사지는 측면은 매끄러운 표면 또는 계단형상의 표면을 가지고 있는 것을 특징으로 한다. 여기서는 각 전극의 경사지는 측면의 상태를 예시하고 있다.
(8) 본 발명은 제 8 형태로서, 상기 제 1 형태 내지 제 7 형태 중 어느 한 형태에 기재된 연료전지 셀은 고체 산화물을 전해질체로 하는 고체 산화물형 연료전지 셀인 것을 특징으로 한다. 여기서는 연료전지 셀의 구성을 예시하고 있다.
(9) 본 발명은 제 9 형태로서, 상기 제 1 형태 내지 제 8 형태 중 어느 한 형태에 기재된 연료전지 셀을 1개 또는 복수개 구비한 것을 특징으로 한다. 여기서는 연료전지 셀로 이루어지는 연료전지를 예시하고 있다.
이하, 본 발명의 각 구성의 재료에 대해서 설명한다.
◎ 상기 전해질체로서는 이온 도전성을 가지는 고체 전해질체를 들 수 있다. 이 고체 전해질체의 재질로서는 ZrO2계 고체 전해질, LaGaO3계 고체 전해질, BaCeO3계 고체 전해질, SrCeO3계 고체 전해질, SrZrO3계 고체 전해질 및 CaZrO3계 고체 전해질 등을 들 수 있다. 이들 고체 전해질 중에서는 ZrO2계 고체 전해질이 바람직하다. 또, 희토류 원소의 산화물, 특히 Y2O3, Sc2O3을 이용하여 안정화 또는 부분 안정화된 ZrO2계 고체 전해질이 우수한 이온 도전성과 충분한 기계적 강도를 함께 가지기 때문에 더욱 바람직하다.
◎ 상기 연료극의 재질로서는 'Ni 및 Fe 등의 금속의 산화물(NiO, Fe2O3 등)'과 '지르코니아계 세라믹(바람직하게는 이트리아 등에 의해서 안정화 또는 부분 안정화된 지르코니아), 세리아 및 산화망간 등의 세라믹'의 혼합물 등을 이용할 수 있다. 또한, 각종의 금속 및 금속과 세라믹의 혼합물 등을 이용할 수도 있다. 금속으로서는 Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh, Ni 및 Fe 등의 금속 또는 2종 이상의 금속을 함유하는 합금을 들 수 있다. 또, 금속과 세라믹의 혼합물로서는 '이것들의 금속 또는 합금'과 '지르코니아계 세라믹(바람직하게는 이트리아 등에 의해서 안정화 또는 부분 안정화된 지르코니아), 세리아 및 산화망간 등의 세라믹'의 혼합물 등을 들 수 있다. 이것들 중에서는 산화니켈(SOFC의 작동시에는 환원되어 Ni이 된다)과 지르코니아계 세라믹의 혼합물이 바람직하고, 이 지르코니아계 세라믹이 희토류 원소의 산화물, 특히 Y2O3, Sc2O3를 이용하여 안정화 또는 부분 안정화된 것인 것이 더욱 바람직하다.
◎ 상기 공기극의 재질로서는 각종의 금속, 금속의 산화물, 금속의 복산화물 등을 이용할 수 있다. 금속으로서는 Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru 및 Rh 등의 금속 또는 2종 이상의 금속을 함유하는 합금을 들 수 있다. 또, 금속의 산화물로서는 La, Sr, Ce, Co, Mn 및 Fe 등의 산화물(La2O3, SrO, Ce2O3, Co2O3, MnO2 및 FeO 등)을 들 수 있다. 또한, 금속의 복산화물로서는 적어도 La, Pr, Sm, Sr, Ba, Co, Fe 및 Mn 등을 함유하는 복산화물(La1 - xSrxCoO3계 복산화물, La1 - xSrxFeO3계 복산화물, La1 - xSrzCo1 - yFeyO3계 복산화물, La1 -xSrxMnO3계 복산화물, Pr1 - xBaxCoO3계 복산화물 및 Sm1 - xSrxCoO3계 복산화물 등)을 들 수 있다.
본 발명의 제 1 형태에 의해서, 공기극 및 연료극을 각각 수용하는 공간(이하 "가스실"이라 한다)에 배치하였을 때에, 공기극이나 연료극의 두께가 커서 가스실 내부로 유입(도입)되는 가스(산화제 가스 또는 연료 가스)의 입구에 면한(또는 직면한) 경우에서도, 공기극이나 연료극의 측면이 산화제 가스나 연료 가스를 도입할 때의 장벽이 되지 않으며, 도입된 산화제 가스나 연료 가스가 경사져 있는 측면으로 유도되어 공기극이나 연료극의 (면적이 넓은) 주면 측인 외측 표면으로 최적하게 공급된다는 효과가 있다.
즉, 공기극이나 연료극의 두께가 큰 경우에서도, 산화제 가스나 연료 가스가 공기극이나 연료극의 측면에 저해되어 좌우로 흐르게 되는 현상이 일어나기 어렵게 되며, 따라서 공기극이나 연료극의 외측 표면으로 충분히 공급된다는 효과가 있다.
그 결과, 산화제 가스나 연료 가스가 각각의 전극의 주면에 골고루 미치게 되어 셀 면 내에서 발전의 불균형이 생기기 어렵게 되기 때문에, 셀 면 내에 열의 불균형이 발생하기 어렵게 되며, 따라서 셀에 크랙이 생기기 어렵다는 이점이 있다.
따라서, 특히 야간의 소량 발전과 같은 부하 변동(부하 감소)에 의해서 셀에 소량의 산화제 가스나 연료 가스밖에 공급되지 않는 경우에서도, 공기극이나 연료극의 외측 표면으로 충분히 산화제 가스나 연료 가스를 공급할 수 있으며, 그 결과 소망하는 발전량이 얻어진다는 이점도 있다.
본 발명의 제 2 형태에 의해서, 공기극 및 연료극을 각각 수용하는 가스실에 배치하였을 때에, 공기극 및 연료극의 두께가 커서 가스실 내부로 유입(도입)되는 가스(산화제 가스 또는 연료 가스)의 입구에 면한(또는 직면한) 경우에서도, 공기극 및 연료극의 측면이 산화제 가스나 연료 가스를 도입할 때의 장벽이 되지 않으며, 도입된 산화제 가스나 연료 가스가 경사져 있는 측면으로 유도되어 공기극 및 연료극의 (면적이 넓은) 주면 측인 외측 표면으로 최적하게 공급된다는 효과가 있다.
즉, 공기극 및 연료극의 두께가 큰 경우에서도, 산화제 가스나 연료 가스가 공기극 및 연료극의 측면에 저해되어 좌우로 흐르게 되는 현상이 일어나기 어렵게 되며, 따라서 공기극 및 연료극의 (면적이 넓은) 외측 표면으로 충분히 공급된다는 효과가 있다.
그 결과, 산화제 가스 및 연료 가스가 각각의 전극의 주면에 골고루 미치게 되어 셀 면 내에서 발전의 불균형이 생기기 어렵게 되기 때문에, 셀 면 내에 열의 불균형이 발생하기 어렵게 되며, 따라서 셀에 크랙이 생기기 어렵다는 이점이 있다.
따라서, 특히 야간의 소량 발전과 같은 부하 변동(부하 감소)에 의해서 셀에 소량의 산화제 가스나 연료 가스밖에 공급되지 않는 경우에서도, 공기극이나 연료극의 외측 표면으로 충분히 산화제 가스나 연료 가스를 공급할 수 있으며, 그 결과 소망하는 발전량이 얻어진다는 이점도 있다.
본 발명의 제 3 형태에서는, 전해질체와 공기극과 연료극의 측면방향의 주위를 둘러싸도록 틀체를 형성하고, 이 틀체에 각 가스를 도입하기 위한 유로를 형성할 수 있다. 즉, 상기한 "가스실"을 틀체의 내측에 형성하고, 가스실 내로 가스를 도입하기 위한 유로(입구)를 틀체에 형성할 수 있다.
본 발명의 제 4 형태에서는, 공기극이 공기극 기능층과 확산층을 구비하고 있는 경우에, 외측의 확산층에만 경사를 형성할 수 있다. 이 확산층의 측면에만 경사를 형성한 경우에서도 충분히 각 가스를 각 전극의 주면 측으로 도입할 수 있다. 또, 공기극의 확산층에만 경사를 형성함으로써, 경사에 의한 공기극 기능층의 체적(감소)에 대한 영향이 적어 공기극 기능층이 담당하는 발전 반응의 기능을 손상시키는 일도 없다.
본 발명의 제 5 형태에서는, 각 전극의 측면의 경사를 30∼85°의 범위로 설정하면, 유효하게 전극의 주면 측으로 각 가스를 유도하여 도입할 수 있다.
본 발명의 제 6 형태에서는, 각 전극의 측면에 가스의 도입방향을 따라서 1개 또는 복수개의 슬릿(홈)을 형성하고 있기 때문에, 최적하게 전극의 주면 측으로 각 가스를 도입할 수 있다.
도 1(a)는 제 1 실시형태의 연료전지의 평면도, 도 1(b)는 그 정면도이다.
도 2는 제 1 실시형태의 연료전지 셀을 두께방향으로 파단하고 분해하여 나타내는 설명도이다.
도 3(a)는 공기극의 평면에 있어서의 산화제 가스의 흐름을 나타내는 설명도, 도 3(b)는 연료전지 셀을 두께방향으로 파단하여 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 4는 연료전지 셀을 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 5는 연료전지 셀의 공기극의 형성방법을 나타내는 설명도이다.
도 6(a)는 제 2 실시형태의 연료전지 셀의 공기극 측을 두께방향으로 파단하여 나타내는 설명도, 도 6(b)는 연료전지 셀의 공기극의 형성방법을 나타내는 설명도이다.
도 7은 제 3 실시형태의 연료전지 셀을 두께방향으로 파단하여 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 8은 제 4 실시형태의 연료전지 셀을 두께방향으로 파단하고 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 9는 제 5 실시형태의 연료전지 셀을 두께방향으로 파단하고 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 10은 제 6 실시형태의 연료전지 셀의 공기극 및 연료극을 나타내는 사시도이다.
도 11은 제 7 실시형태의 연료전지 셀의 공기극을 나타내는 사시도이다.
도 12(a)는 다른 연료전지 셀의 공기극을 두께방향으로 파단하여 나타내는 설명도, 도 12(b)는 또다른 연료전지 셀의 공기극을 두께방향으로 파단하여 나타내는 설명도이다.
도 13은 종래 기술의 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
［제 1 실시형태］
a) 우선, 본 실시형태의 고체 산화물형 연료전지(이하 단지 "연료전지"라 한다)의 개략 구성에 대해서 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 연료전지(1)는 연료 가스(예를 들면, 수소)와 산화제 가스(예를 들면, 공기)를 공급받아서 발전하는 장치이다.
이 연료전지(1)는 발전 단위(발전 셀)인 평판형의 연료전지 셀(3)이 복수개(예를 들면, 18개) 적층된 연료전지 스택(5)과, 연료전지 스택(5)을 관통하는 복수의 볼트(제 1 볼트∼제 8 볼트)(11∼18)와, 각 볼트(11∼18)의 양단에 나사결합되는 각 너트(19)(총칭한다)를 구비하고 있다.
또, 각 볼트(11∼18) 중, 제 2 볼트(12)에는 연료 가스를 연료전지(1)에 공급하는 연료 가스 도입관(21)을 구비하고 있고, 제 4 볼트(14)에는 산화제 가스를 연료전지(1)에 공급하는 산화제 가스 도입관(23)을 구비하고 있고, 제 6 볼트(16)에는 발전 후의 연료 가스를 연료전지(1)에서 배출하는 연료 가스 배출관(25)을 구비하고 있고, 제 8 볼트(18)에는 발전 후의 산화제 가스를 연료전지(1)에서 배출하는 산화제 가스 배출관(27)을 구비하고 있다.
이하, 각 구성에 대해서 설명한다.
◎ 도 2에 분해하여 나타낸 바와 같이, 상기 연료전지 셀(3)은 이른바 연료극 지지막 타입(fuel electrode supporting membrane type)의 판형상의 연료전지 셀이다. 이 연료전지 셀(3)의 연료 가스 유로(31) 측(도 2에서의 하측)에는 판형상의 연료극(애노드)(33)이 배치됨과 아울러, 연료극(33)의 공기 유로(35) 측(도 2에서의 상측)의 표면에는 막상(膜狀)의 고체 산화물체(고체 전해질체)(37)가 형성되어 있다. 또한, 고체 산화물체(37)의 공기 유로(35) 측의 표면에는 반응 방지층(39)이 형성되고, 반응 방지층(39)의 공기 유로(35) 측의 표면에는 판형상의 공기극(캐소드)(41)이 형성되어 있다. 또한, 연료극(33)과 고체 산화물체(37)와 반응 방지층(39)과 공기극(41)을 셀 본체(43)라 한다.
여기서, 상기 고체 산화물체(37)는 산소 이온 전도성을 가지는 세라믹 재료로 이루어진다. 이 고체 산화물체(37)로서는, 예를 들면 이트리아나 스칸듐 등으로 안정화한 각 지르코니아계 산화물(YSZ나 ScSZ), 혹은 스트론튬이나 마그네슘을 도프한 란탄갈레이트계 산화물 등을 포함하는 페로브스카이트계 산화물을 채용할 수 있다.
상기 연료극(33)으로서는, 예를 들면 Ni이나 Pt, Ir 등의 금속재료로 이루어지는 다공질체, 또는 금속재료와 지르코니아계 산화물 등의 세라믹 재료의 서멧 등을 채용할 수 있다.
상기 공기극(41)으로서는, 예를 들면 Pt이나 Ni 등의 금속재료나 페로브스카이트계 산화물 등의 세라믹 재료를 채용할 수 있다.
상기 반응 방지층(39)으로서는, 예를 들면 사마륨이나 가돌리늄 등을 도프한 각 세리아계 산화물(SDC, GDC) 등을 채용할 수 있다.
또, 연료전지 셀(3)은 상하 1쌍의 인터 커넥터(45,45) 사이에, 공기극(41) 측의 가스 실링부(47)와, 절연 프레임(48)과, 셀 본체(43)의 외연부(外緣部)의 상면에 접합되어 공기 유로(35)와 연료 가스 유로(31)의 사이를 차단하는 세퍼레이터(49)와, 연료 가스 유로(31) 측에 배치된 연료극 프레임(51)과, 연료극(33) 측의 가스 실링부(53)를 구비하고 있으며, 이것들이 적층되어 일체로 구성되어 있다. 또한, 공기극(41) 측의 가스 실링부(47)와 절연 프레임(48)과 세퍼레이터(49)와 연료극 프레임(51)과 연료극(33) 측의 가스 실링부(53)에 의해서 셀 본체(43)의 측방의 주위를 둘러싸는 틀체(55)가 구성되어 있다.
또한, 상기 연료전지 셀(3) 내에는 연료극(33)과 하측의 인터 커넥터(45) 사이에 연료극측 집전체(57)가 배치되어 있고, 각 인터 커넥터(45)의 일측(도 2에서의 하측)의 표면에는 공기극측 집전체(59)가 일체로 형성되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 공기극측 집전체(59)에는 복수의 공기 유로(35)가 평행하게 형성되어 있으며, 공기 유로(35)에서는 공기가 도 2의 좌우방향으로 흐른다. 이와 마찬가지로, 연료극측 집전체(57)에는 복수의 연료 가스 유로(31)가 평행하게 형성되어 있으며, 연료 가스 유로(31)에서는 연료 가스가 도 2의 지면에 수직한 수직방향으로 흐르도록 설정되어 있다. 이와 같이, 공기 유로(35)와 연료 가스 유로(31)가 직교하도록 배치되어 있다(도 3 참조).
여기서, 상기 연료극측 집전체(57)나 공기극측 집전체(59)로서는, 예를 들면 Pt이나 Ni 등의 금속재료나 서멧 등을 채용할 수 있다. 또한, 상기 연료전지 스택(5)은 복수개의 연료전지 셀(3)이 전기적으로 직렬로 접속된 것이다.
특히, 본 실시형태에서는 도 3(a)에 공기극(41)의 평면형상을 나타낸 바와 같이, 공기극(41)은 그 평면형상이 정사각형인 판형상이고, 또한 도 3(b)에 연료전지 셀(3)의 단면을 모식적으로 나타낸 바와 같이, 고체 산화물체(37) 측의 두께 10∼30㎛의 하층(61)과, 하층(61)의 외측 표면{도 3(b)에서의 상측}을 덮는 두께 100∼300㎛의 상층(63)으로 구성되어 있다.
또한, 상기 하층(61) 및 상층(63)은 같은 재료로 이루어지는 다공체이지만, 상층(63)은 하층(61)보다도 더 다공성(porous)(작은 구멍이 많은 구성)으로 되어 있다. 상세하게는, 상층(63)은 1∼10㎛의 분말 재료의 소결체이나, 하층(61)은 1㎛ 미만의 분말 재료의 소결체로 이루어진다.
그 중, 상기 하층(61)은 그 평면형상이 정사각형이고, 그 사방의 측면이 두께방향으로 수직으로 세워진 측면으로 되어 있다. 한편, 상기 상층(63)은 그 평면형상이 정사각형이고, 그 두께방향의 외측에 (산화제 가스와 접촉하는 면적이 큰) 정사각형의 외측 표면(주면)(65)을 구비함과 아울러, 그 사방의 측방에 측면을 구비하고 있다.
특히, 상기 상층(63)의 측면 중, 산화제 가스의 도입측 및 배출측의 유로에 존재하는 양 측면(67,69)(도 3에서의 좌우 측면)은, 산화제 가스를 부드럽게 외측 표면(65) 측{도 3(b)에서의 상측}으로 유도하기 위해서, 외측 표면(65) 측으로 갈수록 (도 3의 좌우방향에 있어서의) 중앙측으로 경사지는 평판형상의 경사면이 되도록 구성되어 있다.
즉, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 상층(63)의 산화제 가스의 도입측의 측면(67)은 산화제 가스가 유입되는 X방향(제 1 방향)에 대해서 교차하도록 도 3(a)의 상하방향으로 연장됨과 아울러, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 외측 표면(65) 측이 산화제 가스의 하류측{도 3(b)에서의 좌측}으로 경사져 있다. 그 경사각도{고체 산화물체(37)의 표면에 대한 경사각도(θ)}는 30∼85°의 범위 내의 예를 들면 40∼70°이다. 또한, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 연료 가스의 흐름방향{Y방향(제 2 방향)}은 산화제 가스의 흐름방향(X방향)과 직교하는 방향이다.
한편, 상층(63)의 산화제 가스의 배출측의 측면(69)에 대해서는, 그 경사방향이 산화제 가스의 도입측의 측면(67)과는 반대로 되어 있으며, 그 외측 표면(65) 측이 산화제 가스의 상류측{도 3(b)에서의 우측}으로 경사져 있다. 또한, 이 측면(69)에 대해서는 경사를 형성하지 않아도 좋다.
또한, 상기 도 3의 좌우 1쌍의 양 측면(67,69) 이외의 나머지 양 측면에 대해서는, 상기한 바와 마찬가지로 외측 표면(65) 측이 중앙측으로 기울어지도록 경사지게 하여도 좋지만, 경사지게 하지 않아도 좋다.
◎　이어서, 연료전지 셀(3)을 구성하는 각 부재 중, 특히 외주의 틀체(55) 등을 구성하는 부재에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 또한, 연료전지 셀(3)의 평면형상은 정사각형이기 때문에, 연료전지 셀(3)을 구성하는 각 부재의 평면형상도 정사각형이다.
도 4에 분해하여 나타낸 바와 같이, 상기 인터 커넥터(45)는 예를 들면 페라이트계 스테인리스로 이루어지는 판재이며, 그 외연부(外緣部)에는 상기 각 볼트(11∼18)가 끼워지는 둥근 삽입구멍(제 1 삽입구멍∼제 8 삽입구멍)(71∼78)(이하 각 부재에 있어서의 삽입구멍에는 같은 부호를 사용한다)이 동일한 간격으로 형성되어 있다.
또, 상기 공기극(41) 측의 가스 실링부(47)는 예를 들면 운모로 이루어지는 틀형상의 판재이며, 그 외연부에는 상기 각 삽입구멍(71∼78)이 형성되어 있다.
또한, 이 가스 실링부(47)에는, 중앙의 정사각형의 개구부(85)와 연이어 통하도록, 가스 실링부(47)의 좌우의 틀부분에 세경의 가스 유로{공기 유로(35)와 연이어 통하는 유로}가 되는 직사각형의 노치(87,89)가 복수개씩 형성되어 있다.
또한, 이 노치(87,89)는 상하방향으로 관통되어 있으며, 가스 실링부(47)에 레이저 가공이나 프레스 가공을 실시함에 의해서 형성할 수 있다.
또, 상기 절연 프레임(48)은 예를 들면 운모로 이루어지는 틀형상의 판재이며, 그 외연부에는 상기 각 삽입구멍(71∼78)이 형성되어 있다. 그 중, 도 4의 좌우의 삽입구멍(78,74)에는 각각의 변(邊)을 따라서 양측으로 연장되는 노치(91,93)가 형성되어 있다. 또한, 이 노치(91,93)는 각각 상기 가스 실링부(47)의 좌우의 노치(87,89)에 연이어 통하여 있다.
또한, 상기 세퍼레이터(49)는 예를 들면 페라이트계 스테인리스로 이루어지는 틀형상의 판재이며, 그 중앙의 정사각형의 개구부(95)에는 상기 셀 본체(43)가 당해 개구부(95)를 폐색하도록 접합되어 있다.
상기 세퍼레이터(49)에 있어서도 상기 가스 실링부(47)와 마찬가지로 그 외연부에 상기 각 삽입구멍(71∼78)이 형성되어 있다. 그 중, 삽입구멍(72,74,76,78)에는 각각의 변을 따라서 노치(96,97,98,99)가 형성되어 있다.
또, 상기 연료극 프레임(51)은 그 중앙에 개구부(101)를 구비한 예를 들면 페라이트계 스테인리스로 이루어지는 틀형상의 판재이며, 상기 세퍼레이터(49)와 마찬가지로 그 외연부에 상기 각 삽입구멍(71∼78)이 형성되어 있다. 그 중, 삽입구멍(72,74,76,78)에는 상기 세퍼레이터(49)와 마찬가지로 각각의 변을 따라서 노치(103,104,105,106)가 형성되어 있다.
또, 상기 연료극(33) 측의 가스 실링부(53)는 상기 공기극(41) 측의 가스 실링부(47)와 마찬가지로 그 중앙에 개구부(107)를 구비한 예를 들면 운모로 이루어지는 틀형상의 판재이며, 그 외연부에는 상기 각 삽입구멍(71∼78)이 형성되어 있다.
이 가스 실링부(53)에도, 중앙의 개구부(107)와 연이어 통하도록, 가스 실링부(53)의 상하의 틀부분에 세경의 가스 유로{연료 가스 유로(31)와 연이어 통하는 유로}가 되는 노치(109,111)가 복수개씩 형성되어 있다. 또한, 이 노치(109,111)는 각각 상기 연료극 프레임(51)의 노치(105,103)에 연이어 통하여 있다.
b) 이어서, 연료전지 셀(3)의 요부{셀 본체(43)}의 제조방법에 대해서 설명한다.
(1) 연료극 기체(基體)용 그린시트의 형성
NiO 분말(60중량부)과 YSZ 분말(40중량부)의 혼합 분말(100중량부)에 대해서, 조공재(造孔材)인 유기 비즈(organic beads)(혼합 분말에 대해서 10중량%)와, 부틸랄 수지와, 가소제인 DOP와, 분산제와, 톨루엔＋에탄올 혼합 용제를 첨가하고, 볼밀로 혼합하여 슬러리를 조정(調整)하였다. 얻어진 슬러리를 독터 블레이드법에 의해서 두께 250㎛의 연료극 기체용 그린시트를 제작하였다.
(2) 고체 전해질층용 그린시트의 형성
YSZ 분말(100중량부)에 대해서 부틸랄 수지와, 가소제인 DOP와, 분산제와, 톨루엔＋에탄올 혼합 용제를 첨가하고, 볼밀로 혼합하여 슬러리를 조정하였다. 얻어진 슬러리를 독터 블레이드법에 의해서 두께 10㎛의 고체 전해질층용 그린시트를 제작하였다.
(3) 소성 적층체의 형성
그리고, 상기 연료극 기체용 그린시트와 상기 고체 전해질층용 그린시트를 적층하고, 이 적층체를 소성하여 소성 적층체를 제작하였다.
(4) 반응 방지층의 형성
그리고, 소성 적층체의 고체 전해질 측에 GDC(가돌리늄 첨가 세리아) 보호막용 페이스트를 인쇄하고 베이킹하여 반응 방지층(39)을 형성하였다.
(5) 공기극의 형성
그리고, 상기 소성 적층체의 반응 방지층(39) 위에, 이하에 설명하는 바와 같이 하여 공기극용 페이스트층을 형성하고, 이 페이스트층을 베이킹하여 셀 본체(43)를 제작하였다.
상세하게는, 공기극(41)을 제작할 때에는, 우선 공기극(41)의 하층(61)을 형성하기 위해서, 공기극(41)을 구성하는 재료로서 입경 1㎛ 미만의 분말 재료(예를 들면 LSCF)에 GDC를 첨가하여 하층용 페이스트를 제작하고, 주지의 마스크{하층(61)의 평면형상에 대응한 정사각형의 개구부를 가지는 마스크 : 도시생략)를 이용하여 반응 방지층(39) 위에 하층용 페이스트를 약 20㎛의 두께로 스크린 인쇄하여 미소성 하층을 형성하였다.
그리고, 도 5에 모식적으로 나타낸 바와 같이 상층 형성용 마스크(121)를 준비한다. 이 상층 형성용 마스크(121)는 상층(63)의 외측 표면(65)의 평면형상에 대응한 정사각형의 개구부(123)를 가짐과 아울러, 개구부(123)의 내주면(125)이 상층(63)의 양 측면(67,69)의 경사면에 맞춰서 (도 5에서의 하측으로 갈수록 개구되도록) 같은 각도로 경사져 있다.
그리고, 상층(63)을 형성하기 위해서, 공기극(41)을 구성하는 재료로서 입경 1∼10㎛의 분말 재료(예를 들면 LSCF)의 상층용 페이스트를 제작하고, 상기 상층 형성용 마스크(121)를 이용하여 미소성 하층(127) 위에 상층용 페이스트를 약 300㎛의 두께로 스크린 인쇄하였다.
이것에 의해서, 미소성 하층(127) 위에 양 측면이 35∼80°의 범위 내에서 경사진 미소성 상층(129)이 적층된 미소성 공기극(131)이 형성된다.
그 후, 이 미소성 공기극(131)을 소성하여 공기극(41)을 형성함과 아울러 셀 본체(43)를 완성하였다.
또한, 그 후, 종래와 마찬가지로 상기 셀 본체(43)를 다른 부재와 조합하여 연료전지 셀(3)을 구성함과 아울러, 연료전지 셀(3)을 두께방향으로 복수개 적층하여 연료전지(1)를 제작한다.
c) 이어서, 본 실시형태의 효과에 대해서 설명한다.
본 실시형태에서는, 판형상의 공기극(41)의 측면이 산화제 가스가 유입되는 X방향(제 1 방향)에 대해서 교차하고 있으며, 게다가 이 측면은 고체 산화물체(37) 측의 일변보다도 고체 산화물체(37) 반대측의 일변이 산화제 가스의 하류측으로 경사져 있다. 즉, 공기극(41)의 측면은 가스의 유로를 따라서 외측{고체 산화물체(37) 반대측}이 하류측으로 경사져 있다.
이것에 의해서, 공기극(41)의 두께가 큰 경우에서도, 공기극(41)의 측면이 산화제 가스를 도입할 때의 장벽이 되지 않으며, 따라서 산화제 가스가 공기극(41)의 (면적이 넓은) 주면 측인 외측 표면(65)으로 최적하게 도입된다. 즉, 공기극(41)의 두께가 큰 경우에서도, 산화제 가스가 공기극(41)의 측면을 따라서 좌우로 흐르게 되는 현상이 일어나기 어렵게 되며, 따라서 공기극(41)의 (면적이 넓은) 외측 표면(65)으로 충분히 공급된다는 효과가 있다.
그 결과, 연료전지 셀(3)의 면 내에서 발전의 불균형이 생기기 어렵게 되기 때문에, 연료전지 셀(3)의 면 내에 열의 불균형이 발생하기 어렵게 되며, 따라서 연료전지 셀(3)에 크랙이 생기기 어렵다는 이점이 있다.
게다가, 야간의 소량 발전과 같은 부하 변동(부하 감소)에 의해서 연료전지 셀(3)에 소량의 산화제 가스밖에 공급되지 않는 경우에서도, 공기극(41)의 외측 표면(65)으로 충분히 산화제 가스를 공급할 수 있으며, 그 결과 소망하는 발전량이 얻어진다는 이점도 있다.
또, 본 실시형태에서는, 공기극(41)의 측면의 경사지는 각도가 고체 산화물체(37)의 표면에 대해서 30∼85°의 범위이기 때문에, 최적하게 공기극(41)의 주면 측으로 산화제 가스를 도입할 수 있다.
또한, 공기극(41)의 상층(63)의 양 측면(67,69)에 경사를 형성하는 것이 바람직하지만, 산화제 가스의 도입측의 측면에만 경사를 형성하여도 좋다. 또, 공기극(41)의 모든 측면(사방의 측면)에 같은 경사를 형성하여도 좋다.
d) 이어서, 본 실시형태의 효과를 확인한 실험예에 대해서 설명한다.
상기한 제조방법으로 공기극의 (산화제 가스의 흐름을 따르는) 양 측면의 경사를 35∼80°의 범위에서 경사지게 한 시료를 제작하였다. 구체적으로는, 양 측면을 35°, 45°, 55°, 65°, 75°, 80°의 각도로 경사지게 한 공기극을 구비한 연료전지 셀을 제작하였다.
그리고, 각 시료의 연료전지 셀에 대해서 캐소드 한계 전류 특성의 실험을 실시한 바, 상기 경사 범위의 시료는 "현저한 전압 저하의 변곡점＞2A/㎠"이므로 매우 적합하였다.
이것에 대해서, 각도가 30°와 85°인 시료를 제작하고, 상기한 바와 마찬가지로 실험을 실시한 바, "현저한 전압 저하의 변곡점＜2A/㎠"이므로, 본 실시형태보다는 성능이 낮은 것이었다.
［제 2 실시형태］
이어서, 제 2 실시형태에 대해서 설명하는데, 상기한 제 1 실시형태와 같은 내용에 대해서는 그 설명을 생략한다.
본 실시형태의 연료전지 셀에서는, 도 6(a)에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 공기극(141)의 상층(143)이 계단형상으로 형성되어 있다.
구체적으로는, 본 실시형태에서는, 상기한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 연료극(144) 위에 고체 산화물체(145)가 형성되고, 이 고체 산화물체(145) 위에 반응 방지층(147)이 형성되고, 이 반응 방지층(147) 위에 공기극(141)의 하층(149)이 형성되고, 이 하층(149) 위에 상층(143)이 형성되어 있다.
그 중, 상층(143)은, 산화제 가스의 흐름방향(도 6에서의 좌우방향)에 있어서, 고체 산화물체(145) 반대측(도 6에서의 상측)으로 갈수록 그 길이가 짧아지게 되도록 복수의 층(151,153,155)이 적층된 것이다.
그리고, 이 상층(143)을 형성할 경우에는, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 상층(143)을 구성하는 각 층(151,153,155)의 크기에 맞춰서 개구부(157)의 치수가 다른 복수의 마스크(159)를 준비하고{도 6(b)에서는 층(155)에 대응한 1종류만을 나타내고 있다}, 면적이 넓은 하측의 층부터 순차적으로 형성하여 적층해 가면 좋다. 또한, 여기서 사용하는 마스크(159)는 그 개구부(157)의 내주면이 (상기한 제 1 실시형태와 같이) 경사져 있지 않고, 두께방향으로 수직으로 세워져 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서 "경사각도(θ)"란, 상층(143)을 구성하는 각 층(151,153,155)의 상단끼리 (또는 하단끼리)를 연결하는 면의 경사각도이다. 본 실시형태에서도 상기한 제 1 실시형태와 같은 효과를 가진다.
［제 3 실시형태］
이어서, 제 3 실시형태에 대해서 설명하는데, 상기한 제 1 실시형태와 같은 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
본 실시형태의 연료전지 셀에서는, 도 7에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 공기극(161)의 형상은 상기한 제 1 실시형태와 같지만 그 기능이 다르다.
구체적으로는, 본 실시형태에서는, 상기한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 연료극(163) 위에 고체 산화물체(165)가 형성되고, 이 고체 산화물체(165) 위에 반응 방지층(167)이 형성되고, 이 반응 방지층(167) 위에 공기극(161)이 형성되어 있다.
또, 공기극(161)은, 상기한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 평면형상이 정사각형인 판형상의 하층(169)과, 그 위에 형성된 평면형상이 정사각형인 상층(171)으로 이루어지며, 상층(171)의 {산화제 가스의 흐름방향(도 7에서의 좌우방향)의} 양 측면(173,175)도 내측으로 경사져 있다.
특히 본 실시형태에서는, 하층(169)은 공기극 본래의 기능, 즉 전기화학반응에 의해서 발전하는 기능을 가지는 공기극 기능층(촉매층)이고, 상층(171)은 산화제 가스가 하층(169)까지 확산 가능하고 또한 도전성을 가지는 확산층이다.
상세하게는, 하층(169)은 예를 들면 Pt이나 Ni 등의 금속재료와 페로브스카이트계 산화물 등의 세라믹 재료의 서멧으로 이루어지고, 상층(171)은 예를 들면 카본페이퍼 등의 도전성을 가지는 다공질 기재로 이루어진다.
본 실시형태에 있어서, 공기극(161)을 형성하는 방법은, 우선 반응 방지층(167) 위에 제 1 실시형태와 마찬가지로 하층용 페이스트를 이용하여 미소성 하층을 스크린 인쇄에 의해서 형성하고, 그 후, 미소성 하층 위에 스크린 인쇄에 의해서 미소성 상층을 형성하고, 그 후, 소성하면 된다.
본 실시형태에서도 상기한 제 1 실시형태와 같은 효과를 가진다.
［제 4 실시형태］
이어서, 제 4 실시형태에 대해서 설명하는데, 상기한 제 1 실시형태와 같은 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
본 실시형태의 연료전지 셀에서는, 도 8에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 공기극(181)의 형상이 상기한 제 1 실시형태와는 약간 다르게 되어 있다.
구체적으로는, 본 실시형태에서는, 상기한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 연료극(183) 위에 고체 산화물체(185)가 형성되고, 이 고체 산화물체(185) 위에 반응 방지층(187)이 형성되고, 이 반응 방지층(187) 위에 공기극(181)이 형성되어 있다.
또, 공기극(181)은, 상기한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 평면형상이 정사각형인 판형상의 하층(189)과, 그 위에 형성된 평면형상이 정사각형인 판형상의 상층(191)으로 이루어지며, 이 상층(191)의 {산화제 가스의 흐름방향(도 8에서의 좌우방향:X방향)의} 양 측면(193,195)도 내측으로 경사져 있다.
특히 본 실시형태에서는 하층(189)의 좌우 측면과 상층(191)의 좌우 측면이 일체의 동일 평면을 구성하고 있다. 즉, 하층(189)의 양 측면도 상층(191)의 양 측면과 같은 각도로 일체로 경사져 있다.
또한, 하층(189)의 측면을 경사지게 하기 위해서는, 상기 제 1 실시형태에서 사용한 상층 형성용과 같은 마스크, 즉 개구부의 내주면이 경사진 마스크를 사용하면 된다.
본 실시형태에서도 상기한 제 1 실시형태와 같은 효과를 가진다.
［제 5 실시형태］
이어서, 제 5 실시형태에 대해서 설명하는데, 상기한 제 4 실시형태와 같은 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
본 실시형태의 연료전지 셀에서는, 도 9에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 공기극(201)의 형상이 상기한 제 4 실시형태와 같지만 그 구조가 다르게 되어 있다.
구체적으로는, 본 실시형태에서는, 상기한 제 4 실시형태와 마찬가지로, 연료극(203) 위에 고체 산화물체(205)이 형성되고, 이 고체 산화물체(205) 위에 반응 방지층(207)이 형성되고, 이 반응 방지층(207) 위에 공기극(201)이 형성되어 있다.
또, 공기극(201)은 그 평면형상이 정사각형인 판형상인데, 상기 제 4 실시형태와 같은 하층과 상층의 2층 구조가 아니고, 상기 하층과 같은 재료에 의해서 공기극(201) 전체가 구성되어 있다.
따라서, 공기극(201)의 {산화제 가스의 흐름방향(도 9에서의 좌우방향:X방향)의} 양 측면(209,211)이 상기한 제 4 실시형태와 마찬가지로 경사져 있다.
본 실시형태에서도 상기한 제 1 실시형태와 같은 효과를 가진다.
［제 6 실시형태］
이어서, 제 6 실시형태에 대해서 설명하는데, 상기한 제 5 실시형태와 같은 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
본 실시형태의 연료전지 셀에서는, 도 10에 전극 부분만을 모식적으로 나타낸 바와 같이, 연료극(221)의 연료 가스의 흐름방향(Y방향)의 양 측면(223,225)이 경사져 있다. 또한, 산화제 가스의 흐름방향(X방향)은 Y방향에 직교하는 방향이다.
구체적으로는, 본 실시형태에서는, 상기한 제 5 실시형태와 마찬가지로, 연료극(221) 위에 도시하지 않은 고체 산화물체이 형성되고, 이 고체 산화물체 위에 도시하지 않은 반응 방지층이 형성되고, 이 반응 방지층 위에 공기극(227)이 형성되어 있다.
이 공기극(227)은 그 평면형상이 정사각형인 판형상이고, 그 산화제 가스의 흐름방향을 따르는 양 측면(229,231)은 상기한 제 5 실시형태와 마찬가지로 경사져 있다.
특히 본 실시형태에서는 연료극(221)의 양 측면(223,225)이 공기극(227)의 양 측면(229,231)과 마찬가지로 35∼80°의 범위에서 경사져 있다.
본 실시형태에서는 연료 가스에 대해서 상기한 제 1 실시형태와 같은 효과{연료 가스를 연료극(221)의 주면 측으로 부드럽게 유도하는 효과}를 가진다.
또한, 공기극(227)의 양 측면(229,231)에 경사를 형성하지 않아도 좋다. 반대로, 공기극(227) 및 연료극(221)의 모든 측면을 상기한 바와 같이 경사지게 하여도 좋다.
［제 7 실시형태］
이어서, 제 7 실시형태에 대해서 설명하는데, 상기한 제 5 실시형태와 같은 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
본 실시형태의 연료전지 셀에서는, 도 11에 공기극만을 모식적으로 나타낸 바와 같이, 공기극(241)의 {산화제 가스의 흐름방향(X방향)}의 양 측면(243,245)이 경사져 있다.
그리고, 이 양 측면(243,245)에는 산화제 가스의 흐름방향을 따라서 복수의 홈(슬릿)(247)이 형성되어 있다.
이것에 의해서, 상기한 제 5 실시형태와 같은 효과를 가짐과 아울러, 산화제 가스의 흐름이 더욱더 부드럽게 된다는 이점이 있다.
또한, 연료극의 경사진 측면에 상기한 바와 같은 슬릿을 형성하여도 좋다.
또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 하등 한정되는 것이 아니며, 본 발명을 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 형태로 실시할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
(1) 예를 들면, 상기 제 1 실시형태에 있어서의 제조방법에서는, 개구부의 내주면에 경사를 가지는 마스크를 이용하여 측면에 경사를 가지는 공기극을 형성하였으나 다른 방법으로 형성하여도 좋다.
예를 들면, 공기극의 재료로서 점도 50Paㆍs의 저점도 잉크를 제작하고, 개구부의 내주면에 경사를 갖지 않은 마스크를 이용하여 후막 인쇄에 의해서 미소성 공기극층을 형성하고, 건조시킨다. 이 건조시에는 미소성 공기극층의 측면이 도 12(a)에 나타낸 바와 같이 만곡됨에 의해서 경사지기 때문에, 소성 후의 공기극의 측면도 경사진 것이 된다.
여기서, 상기 측면이 만곡된 형상에 있어서의 측면의 경사각도(θ)는, 공기극(251)의 측면의 상단에 있어서의 만곡 개시점과 하단에 있어서의 만곡 개시점을 연결하는 선과 하면{예를 들면, 고체 산화물체(253)의 상면}이 교차하는 각도로 하면 좋다. 또한, 도 12(b)에 나타낸 바와 같이 공기극(255)의 측면이 오목하게 된 경우에도, 측면의 경사각도(θ)로서는 공기극(255)의 측면의 상단에 있어서의 만곡 개시점과 하단에 있어서의 만곡 개시점을 연결하는 선과 하면{예를 들면, 고체 산화물체(257)의 상면}이 교차하는 각도로 하면 좋다.
(2) 또, 예를 들면, 공기극의 재료로서 점도 50Paㆍs의 잉크를 제작하고, 개구부의 내주면에 경사를 갖지 않은 마스크를 이용하여 후막 인쇄에 의해서 미소성 공기극층을 형성하고, 건조하고, 소성한다. 이 경우도 미소성 공기극층의 측면이 도 12(a)에 나타낸 바와 같이 만곡됨에 의해서 경사지기 때문에, 소성 후의 공기극의 측면도 경사진 것이 된다.
1 - 연료전지 3 - 연료전지 셀
31 - 연료 가스 유로 33,144,163,183,203,221 - 연료극
35 - 공기 유로
37,145,165,185,205,253,257 - 고체 산화물체
39,147,167,187,207 - 반응 방지층
41,141,161,181,201,227,241,251,255 - 공기극
55 - 틀체 61,149,169,189 - 하층
63,143,171,191 - 상층 65 - 외측 표면
67,69,173,175,209,211,223,225,229,231,243,245 - 측면

Claims (15)

  1. 전해질체의 일측 면에 공기극이 형성됨과 아울러 타측 면에 연료극이 형성된 평판형상의 연료전지 셀에 있어서,
    상기 공기극 측에 형성되어 상기 공기극에 대해서 소정의 제 1 방향에서 산화제 가스를 공급하는 제 1 유로와, 상기 연료극 측에 형성되어 상기 연료극에 대해서 소정의 제 2 방향에서 연료 가스를 공급하는 제 2 유로를 구비하며,
    상기 공기극 또는 상기 연료극을 소정의 두께를 가지는 판형상의 구조로 함과 아울러, 상기 판형상의 구조에 있어서의 상기 산화제 가스 또는 상기 연료 가스가 유입되는 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향에 교차하는 측면을, 상기 전해질체 측의 일변(一邊)보다도 상기 전해질체 반대측의 일변이 가스의 하류측으로 경사지도록 구성한 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전해질체와 상기 공기극과 상기 연료극의 측면방향의 주위를 둘러싸도록 틀체를 형성함과 아울러, 상기 틀체에 상기 각 가스를 도입하기 위한 유로를 형성한 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기극은 공기극 기능층과, 상기 공기극 기능층의 표면 위에 형성되어 상기 산화제 가스가 상기 공기극 기능층까지 확산 가능한 확산층을 구비하며,
    상기 확산층만이 상기 경사를 가지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 측면의 경사지는 각도가 상기 전해질체의 표면에 대해서 30∼85°의 범위인 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사지는 측면에 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향 중 적어도 일방을 따라서 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사지는 측면은 매끄러운 표면 또는 계단형상의 표면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  7. 전해질체의 일측 면에 공기극이 형성됨과 아울러 타측 면에 연료극이 형성된 평판형상의 연료전지 셀에 있어서,
    상기 공기극 측에 형성되어 상기 공기극에 대해서 소정의 제 1 방향에서 산화제 가스를 공급하는 제 1 유로와, 상기 연료극 측에 형성되어 상기 연료극에 대해서 소정의 제 2 방향에서 연료 가스를 공급하는 제 2 유로를 구비하며,
    상기 공기극 및 상기 연료극을 소정의 두께를 가지는 판형상의 구조로 함과 아울러, 상기 판형상의 구조에 있어서의 상기 산화제 가스가 유입되는 상기 제 1 방향에 교차하는 제 1 측면 및 상기 연료 가스가 유입되는 상기 제 2 방향에 교차하는 제 2 측면을, 상기 전해질체 측의 일변보다도 상기 전해질체 반대측의 일변이 가스의 하류측으로 경사지도록 구성한 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 전해질체와 상기 공기극과 상기 연료극의 측면방향의 주위를 둘러싸도록 틀체를 형성함과 아울러, 상기 틀체에 상기 각 가스를 도입하기 위한 유로를 형성한 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 공기극은 공기극 기능층과, 상기 공기극 기능층의 표면 위에 형성되어 상기 산화제 가스가 상기 공기극 기능층까지 확산 가능한 확산층을 구비하며,
    상기 확산층만이 상기 경사를 가지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 측면의 경사지는 각도가 상기 전해질체의 표면에 대해서 30∼85°의 범위인 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 경사지는 측면에 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향 중 적어도 일방을 따라서 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 경사지는 측면은 매끄러운 표면 또는 계단형상의 표면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  13. 상기 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 연료전지 셀은 고체 산화물을 전해질체로 하는 고체 산화물형 연료전지 셀인 것을 특징으로 하는 연료전지 셀.
  14. 상기 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 연료전지 셀을 1개 또는 복수개 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지.
  15. 상기 청구항 13에 기재된 연료전지 셀을 1개 또는 복수개 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지.
KR1020137030398A 2011-04-20 2012-02-21 연료전지 셀 및 연료전지 KR101513390B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-094249 2011-04-20
JP2011094249A JP5708923B2 (ja) 2011-04-20 2011-04-20 燃料電池セル及び燃料電池
PCT/JP2012/001135 WO2012144119A1 (ja) 2011-04-20 2012-02-21 燃料電池セル及び燃料電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140009502A KR20140009502A (ko) 2014-01-22
KR101513390B1 true KR101513390B1 (ko) 2015-04-17

Family

ID=47041256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137030398A KR101513390B1 (ko) 2011-04-20 2012-02-21 연료전지 셀 및 연료전지

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9954237B2 (ko)
EP (1) EP2701225B1 (ko)
JP (1) JP5708923B2 (ko)
KR (1) KR101513390B1 (ko)
CN (1) CN103493270B (ko)
CA (1) CA2833343C (ko)
DK (1) DK2701225T3 (ko)
WO (1) WO2012144119A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5662612B1 (ja) * 2013-08-27 2015-02-04 日本碍子株式会社 燃料電池
CN105531863B (zh) * 2013-09-10 2017-10-24 日本特殊陶业株式会社 燃料电池及燃料电池堆
JP6694724B2 (ja) * 2016-02-15 2020-05-20 森村Ｓｏｆｃテクノロジー株式会社 固体酸化物形燃料電池
JP6712280B2 (ja) 2016-08-08 2020-06-17 森村Ｓｏｆｃテクノロジー株式会社 電気化学反応単セルおよび電気化学反応セルスタック
KR102214589B1 (ko) * 2017-06-06 2021-02-09 모리무라 에스오에프씨 테크놀로지 가부시키가이샤 전기 화학 반응 셀 스택, 인터커넥터-전기 화학 반응 단셀 복합체 및 전기 화학 반응 셀 스택의 제조 방법
JP6965041B2 (ja) * 2017-06-28 2021-11-10 森村Ｓｏｆｃテクノロジー株式会社 電気化学反応単セルおよび電気化学反応セルスタック
US10342889B1 (en) * 2018-06-28 2019-07-09 Jason Fladoos Electrically actuated adhesive physio tape with thermal properties
JP6663470B1 (ja) * 2018-10-31 2020-03-11 日本碍子株式会社 燃料電池セル及びセルスタック装置
CN110010908A (zh) * 2019-04-09 2019-07-12 深圳市致远动力科技有限公司 一种燃料电池及电池堆
CN117410534A (zh) * 2023-11-08 2024-01-16 广东海洋大学 一种具有对称电极的固体氧化物燃料电池及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007053007A (ja) 2005-08-18 2007-03-01 Toyota Motor Corp 燃料電池
JP2007533071A (ja) 2004-04-08 2007-11-15 インテリジェント エナジー リミテッド 燃料電池ガス分配

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2851742B2 (ja) * 1992-02-28 1999-01-27 工業技術院長 高分子電解質型燃料電池用ガス拡散電極
JPH09180732A (ja) 1995-12-27 1997-07-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 固体電解質型燃料電池基板とその基板を用いたセル作製方法
US20040146772A1 (en) * 2002-10-21 2004-07-29 Kyocera Corporation Fuel cell casing, fuel cell and electronic apparatus
JP4737946B2 (ja) 2004-05-14 2011-08-03 日本特殊陶業株式会社 固体電解質形燃料電池
JP4555051B2 (ja) 2004-11-02 2010-09-29 本田技研工業株式会社 燃料電池
JP2006331718A (ja) 2005-05-24 2006-12-07 Hitachi Ltd 燃料電池
JP2007048568A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池の膜・電極接合体，燃料電池および膜・電極接合体の製造方法
JP2007213830A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Toyota Motor Corp 燃料電池の膜電極接合体及び膜電極接合体の製造方法
US8216738B2 (en) * 2006-05-25 2012-07-10 Versa Power Systems, Ltd. Deactivation of SOFC anode substrate for direct internal reforming
US8883366B2 (en) 2006-11-27 2014-11-11 Ngk Insulators, Ltd. Device with ceramic thin plate member and metal thin plate member
JP5222503B2 (ja) * 2006-11-27 2013-06-26 日本碍子株式会社 セラミックス薄板体と金属薄板体とを備えるデバイス
JP5210096B2 (ja) * 2008-09-09 2013-06-12 パナソニック株式会社 直接酸化型燃料電池
JP2010157390A (ja) 2008-12-26 2010-07-15 Toshiba Corp 燃料電池
JP5756591B2 (ja) 2009-04-20 2015-07-29 日本特殊陶業株式会社 燃料電池
US9077028B2 (en) * 2009-09-03 2015-07-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Gas diffusion layer for fuel cell, manufacturing method thereof, membrane electrode assembly, and fuel cell

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007533071A (ja) 2004-04-08 2007-11-15 インテリジェント エナジー リミテッド 燃料電池ガス分配
JP2007053007A (ja) 2005-08-18 2007-03-01 Toyota Motor Corp 燃料電池

Also Published As

Publication number Publication date
EP2701225A4 (en) 2014-10-08
CN103493270A (zh) 2014-01-01
KR20140009502A (ko) 2014-01-22
EP2701225B1 (en) 2018-08-01
JP5708923B2 (ja) 2015-04-30
DK2701225T3 (en) 2018-09-03
US20140057192A1 (en) 2014-02-27
CA2833343C (en) 2019-02-05
CA2833343A1 (en) 2012-10-26
EP2701225A1 (en) 2014-02-26
CN103493270B (zh) 2016-02-10
WO2012144119A1 (ja) 2012-10-26
JP2012227011A (ja) 2012-11-15
US9954237B2 (en) 2018-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101513390B1 (ko) 연료전지 셀 및 연료전지
US8703352B2 (en) Solid oxide fuel cell having a closed recessed structure
TWI552417B (zh) 對氧化鋯為主之電解質提供抗腐蝕性之多層塗層
US9005844B2 (en) Structure of solid oxide fuel cell
JP2010238431A (ja) 燃料電池の発電セル
JP6504249B2 (ja) 固体酸化物形燃料電池用セルモジュール及びそれを用いた固体酸化物形燃料電池
WO2018199095A1 (ja) 固体酸化物形燃料電池セル
WO2015045682A1 (ja) 燃料電池用アノードおよび燃料電池単セル
US20140017598A1 (en) Fuel cell
JP5140982B2 (ja) 固体酸化物形燃料電池及びそのスタック構造
WO2018151193A1 (ja) 電気化学反応単セルおよび電気化学反応セルスタック
JP5417548B2 (ja) 燃料電池の構造体
US11605821B2 (en) Solid oxide type fuel battery cell
JP6393714B2 (ja) 電気化学反応単セルおよび電気化学反応セルスタック
JP7349847B2 (ja) 電気化学セル、電気化学反応セルスタック
JP2012094324A (ja) 燃料電池セル
WO2012132893A1 (ja) 燃料電池
JP2019091712A (ja) 固体酸化物形燃料電池用セルモジュール及びそれを用いた固体酸化物形燃料電池
CN111971837A (zh) 固体氧化物型燃料电池单元

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180329

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 5