JP3405659B2 - Cylindrical solid oxide fuel cell - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状固体電解質
型燃料電池セルに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、固体電解質型燃料電池セル
は、その作動温度が１０００〜１０５０℃前後と高温で
あるため発電効率が高く、第３世代の燃料電池として期
待されている。一般に、固体電解質型燃料電池セルに
は、円筒型と平板型の２種類のものが知られている。 【０００３】平板型燃料電池セルは、発電の単位体積当
り出力密度が高いという特長を有するが、実用化に際し
てはガスシ−ル不完全性やセル内の温度分布の不均一性
などの問題がある。それに対して、円筒型燃料電池セル
では、出力密度は低いものの、セルの機械的強度が高
く、またセル内の温度の均一性が保てるという特長があ
る。両形状の固体電解質燃料電池セルとも、それぞれの
特長を生かして積極的に研究開発が進められている。 【０００４】円筒型燃料電池の単セルは、図３に示すよ
うにＬａＭｎＯ₃ 系材料からなる多孔性の空気極層１の
表面に、例えば、Ｙ₂ Ｏ₃ 含有の安定化ＺｒＯ₂ からな
る固体電解質層２が形成され、さらに固体電解質層２の
表面に多孔性のＮｉ−ジルコニアなどからなる燃料極層
３が設けられている。 【０００５】そして、各セル間を接続するためのＬａＣ
ｒＯ₃ 系材料などからなるインターコネクタ４が空気極
層１と電気的に接続しており、固体電解質層２を貫通
し、燃料極層３とは非接触の状態でセルの表面に露出し
ている。燃料電池のモジュ−ルは、上記構成からなるセ
ルのインターコネクタ４と、他のセルの燃料極層３が、
金属ペースト層、金属フェルトを介して接続されてい
る。即ち、インターコネクタ４表面および燃料極層３表
面に金属ペースト層を形成し、これらの金属ペースト層
の間に金属フェルトを介装することにより、セル同士が
接続されている。 【０００６】発電は、空気極層１の内部に空気（酸素）
６を、外部に燃料（水素）７を流し、１０００〜１０５
０℃の温度で行われる。これと同時に、金属ペースト
層、金属フェルトが、インターコネクタ４と燃料極層３
との間で焼き付けられる。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セル同
士を金属ペースト層および金属フェルトを介して接続す
る場合、金属ペースト層に対してインターコネクタは導
電性がはるかに小さいため、金属ペースト層とインター
コネクタ界面の接触が不十分となる場合があり、通電性
が低下するという問題があった。 【０００８】即ち、従来、例えば、燃料電池セルのイン
ターコネクタ４と、他の燃料電池セルの燃料極層３を金
属ペースト層、金属フェルトを介して接続する場合に
は、インターコネクタ４の表面、および燃料極層３の表
面に金属ペーストを塗布した後、これらの金属ペースト
の間に金属フェルトを介装して加熱し、インターコネク
タ４と燃料極層３が電気的に接続されるが、インターコ
ネクタ４の表面に金属ペーストを塗布すると、この塗布
面とインターコネクタ４との間に気泡が入ったり、ま
た、ペースト中に含有されるバインダーを脱脂した際に
形成される気泡等により、インターコネクタ４と金属ペ
ースト層の界面に非接触部分ができ、これによりインタ
ーコネクタ４と他のセルの燃料極層３の間で剥離が生じ
たり、非接触部分の存在により界面間の通電性が低下
し、燃料電池の内部抵抗が増加し、発電能力を低下させ
るという問題があった。 【０００９】従って、本発明の円筒状固体電解質型燃料
電池セルは、セル間の剥離を防止するとともに、セル間
の非接触部分を低減させることにより通電性を向上し、
内部抵抗を低減させ、発電能力を向上させることを目的
とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明ではインターコネクタの表面にメッキによる
金属層を形成し、このメッキによる金属層の表面に金属
ペーストを塗布することにより、セル相互間の通電性を
向上できることを知見し、本発明に至った。 【００１１】即ち、本発明の円筒状固体電解質型燃料電
池セルは、円筒状の固体電解質の片面に空気極を、他面
に燃料極を形成してなり、前記空気極または前記燃料極
に電気的に接続されるインターコネクタを有する円筒状
固体電解質型燃料電池セルであって、前記インターコネ
クタの表面に凹凸を形成し、該インターコネクタの凹凸
が形成された表面に、０．３〜１５μｍの金属メッキ膜
を形成し、該金属メッキ膜上に金属ペースト塗布膜を形
成してなるものである。 【００１２】 【作用】一般に、セラミックス（インターコネクタ）の
表面には、ミクロンオーダーの結晶粒による凸凹が形成
されているため、金属ペーストを塗布しても気泡等をか
み込んで非接触部分ができてしまう。また、ペースト自
身も気泡を内包しやすい。特に、セラミックス（インタ
ーコネクタ）の表面積を更に増やそうとして数十ミクロ
ンから数１００ミクロン程度の凸凹を人為的に形成した
場合、さらに気泡をかみやすくなってしまう。インター
コネクタと金属の接触を向上させるには、上記のような
インターコネクタの凹部の内部にまで金属成分を浸入さ
せなくてはならない。そのためには金属ペーストのよう
な粘度が高いものではなく、粘度の低い液体（メッキ
液）を用いる必要がある。 【００１３】本発明の円筒状固体電解質型燃料電池セル
では、インターコネクタの表面に、０．３〜１５μｍの
緻密な金属メッキ膜を形成したため、セラミックスと金
属の間の気泡のかみ込みを防ぐことができる。また、液
体なので、人為的にインターコネクタの表面に凸凹を形
成してもその内部まで容易にメッキ液が浸入して金属メ
ッキ膜を形成できる。よって、この金属メッキ膜の上面
に金属ペーストを塗布し、他のセルの燃料極層にも金属
ペーストを塗布し、これらの間に金属フェルトを介装
し、加熱して燃料電池モジュールを構成すると、インタ
ーコネクタの表面に、接触効率の高い金属メッキ膜と金
属ペースト塗布膜による金属層を形成することができる
ため、この金属層とインターコネクタ間の非接触部分を
低減し、これらの間の通電性を向上させることができ
る。 【００１４】 【発明の実施の形態】本発明の円筒状固体電解質型燃料
電池セルは、例えば、図１に示すように、ＬａＭｎＯ₃
系材料からなる多孔性の空気極層１の表面に固体電解質
層２が形成され、さらに固体電解質層２の表面に燃料極
層３が設けられている。 【００１５】そして、各セル間を接続するためのＬａＣ
ｒＯ₃ 系材料などからなるインターコネクタ４が空気極
層１と電気的に接続しており、固体電解質層２を貫通
し、燃料極層３とは非接触の状態でセルの表面に露出し
ている。 【００１６】そして、図１に示したように、インターコ
ネクタ４の外表面には、０．３〜１５μｍの金属メッキ
膜１１が形成されている。インターコネクタ４の表面に
は、接触面積を増加させるために凹凸が形成されてい
る。金属メッキ膜１１としては、Ｎｉからなる金属メッ
キ膜が最も良い。 【００１７】金属メッキ膜１１は、例えば、ほう酸ニッ
ケル系無電解メッキやワット浴などの電解メッキにより
一定の厚みで全面に一様に形成する。金属メッキ膜１１
の厚みを０．３〜１５μｍとしたのは、金属メッキ膜１
１が０．３μｍよりも薄い場合には、高温で長時間運転
することにより金属が凝縮し、一部インターコネクタの
表面が露出し、接触面積が低下し、発電特性が劣化する
からである。また、１５μｍよりも厚い場合には、金属
メッキ層が剥離し、発電特性が劣化するからである。こ
の金属メッキ膜１１の厚みは、上記理由から特に、１〜
１０μｍが望ましい。 【００１８】空気極層１を形成する原料としてはＬａＭ
ｎＯ₃ 系組成物からなり、具体的にはＬａを１５〜２０
原子％のＣａ、ＳｒあるいはＢａで置換した平均粒子径
が３〜２０μｍのＬａＭｎＯ₃ 系組成物や、Ｌａを４原
子％以下のＹ，Ｙｂ，ＳｃあるいはＥｒで置換し、さら
に、２５〜５０原子％のＣａ、ＳｒあるいはＢａで置換
するとともに、Ｍｎを０〜５０原子％のＣｏ，Ｎｉ，Ｚ
ｒ，ＣｅあるいはＦｅで置換したＬａＭｎＯ₃ 系組成物
が挙げられる。 【００１９】固体電解質層２を形成する原料としては、
８〜２０モル％のＣａＯ、Ｙ₂ Ｏ₃、Ｙｂ₂ Ｏ₃ 含有の
ＺｒＯ₂ 系組成物を用いることができ、インターコネク
タ４を形成する原料としては、Ｌａの一部をＣａあるい
はＳｒで置換したＬａＣｒＯ₃ 、またはＣｒの一部をＭ
ｇで置換したＬａＣｒＯ₃ 系組成物を用いることができ
るが、固体電解質層２およびインターコネクタ４を形成
する原料は、これらに限定されるものではない。 【００２０】本発明の円筒状固体電解質型燃料電池セル
を用いてモジュールを構成する場合には、図２に示すよ
うに、上記のようにして構成された本発明の燃料電池セ
ルの金属メッキ膜１１の表面、および接続する他のセル
の燃料極の表面に、例えばＮｉペーストを塗布し、これ
らのＮｉペースト層１５の間にＮｉフェルト１７を介装
し、発電する際の発熱によりりセル同士が接続される。 【００２１】 【実施例】固体電解質として８モル％Ｙ₂ Ｏ₃ を含有し
たＺｒＯ₂ 、空気極としてＬａ_{0. 9} Ｓｒ_0.1 ＭｎＯ₃ 、
燃料極として８０重量％のＮｉＯと２０重量％の１０モ
ル％Ｙ₂ Ｏ₃ を含有したＺｒＯ₂ 、インターコネクタと
してＬａ_0.8 Ｃａ_0.21ＣｒＯ₃ の粉末を用いて、図１に
示すような円筒状固体電解質型燃料電池セルを作製し
た。 【００２２】先ず、Ｌａ_0.9 Ｓｒ_0.1 ＭｎＯ₃ 粉末と有
機系粘結剤を混合し、チューブ状に成形し、空気極成形
体を作製する。この空気極成形体を１０００℃で１Ｈｒ
脱脂を行ったものに、８モル％Ｙ₂ Ｏ₃ を含有したＺｒ
Ｏ₂ のグリーンシートを巻き付けて１１００℃で一体仮
焼させ、空気極仮焼体の表面に固定電解質仮焼体を形成
する。さらに、この固定電解質仮焼体の一部を削り込
み、空気極仮焼体の層を露出させ、露出部分上にＬａ
_0.8 Ｃａ_0.21ＣｒＯ₃ のグリーンシート（インターコネ
クタ用）を貼り付けて１５００℃で６Ｈｒ一体焼結さ
せ、空気極層の外面に固体電解質層を形成し、空気極層
に接続するインターコネクタを形成した。尚、上記イン
ターコネクタ用のグリーンシートの表面には、＃３８０
のナイロンメッシュを０．２ｔｏｎ／ｃｍ² の圧力で押
し付けた凸凹を形成した。 【００２３】次に、固体電解質表面に８０重量％のＮｉ
Ｏと２０重量％の１０モル％Ｙ₂ Ｏ₃ を含有したＺｒＯ
₂ からなるスラリーを塗布し１４００℃で２Ｈｒ焼き付
け、燃料極用焼結体を形成した。 【００２４】そして、インターコネクタの外表面に、Ｎ
ｉメッキ膜を表１に示す厚みに形成し、外表面部を還元
処理した。この還元により、固体電解質表面にニッケル
とジルコニアのサーメットからなる燃料極層が形成さ
れ、図１に示したような円筒状固体電解質型燃料電池セ
ルを作製した。尚、Ｎｉメッキ層は、ほう酸ニッケル系
無電解メッキにより０．３μｍの厚みで全面に一様にＮ
ｉメッキ層を薄く形成する。Ｎｉメッキ層に５ｃｍ間隔
で金属Ｎｉ電極を接触させ、２Ａ／ｃｍ² の電流を流し
ながらワット浴中にてＮｉ層を成長させ、表１に示すよ
うな厚みのＮｉメッキ膜を作製した。 【００２５】こうして作製した試料の燃料極表面に、Ｎ
ｉペーストを塗布し、また、インターコネクターのＮｉ
メッキ膜の表面にもＮｉペーストを塗布し、外表面を１
０００℃の還元雰囲気で焼き付けた。この部分にＮｉ導
線を接続し、インターコネクターとＮｉメッキ膜間に、
０．５Ａ／ｃｍ² の電流密度で通電させ、インターコネ
クターとメッキ界面の電圧降下を測定し、その経時変化
を調べた。比較として、メッキの厚みを無電解メッキに
より０．２μｍ、２０μｍで形成したもの、さらにメッ
キ処理を行わなかったものについても測定した。結果を
表１に示す。 【００２６】 【表１】【００２７】メッキ膜厚みが０．２μｍの試料は初期的
には電圧降下が小さいが１０００時間処理を行うと電圧
降下が大きくなった。そこで、インターコネクタの表面
に０．２μｍの厚みでＮｉメッキ膜を形成し、そのまま
還元雰囲気下で１０００℃で１０００Ｈｒ処理したとこ
ろ、Ｎｉが凝集してところどころＬａとＣｒの酸化物が
露出し、メッキの面積が小さくなっていた。メッキとセ
ラミックスの界面の接触面積の減少が電圧降下の増大を
引き起こしたと考えられる。 【００２８】２０μｍのメッキ膜を設けた試料は初期的
には電圧降下が小さいが１００時間処理を行うと電圧低
下が大きくなった。この試料のメッキ膜とインターコネ
クタ表面の界面を断面観察したところ、メッキ膜が剥離
をおこしており、この剥離が電圧降下の増大を引き起こ
したと考えられる。 【００２９】これに対して、本発明の円筒状固体電解質
型燃料電池セルでは、１０００時間処理した場合でも電
圧降下は起こらないか、或いは電圧降下が起こってもほ
んの僅かであることが判る。 【００３０】以上のことから、インターコネクタの表面
に金属メッキ膜を形成することにより、メッキを行わな
い試料より高い通電性が安定して得られることが判る。 【００３１】 【発明の効果】本発明の円筒状固体電解質型燃料電池セ
ルでは、インターコネクタの表面に凹凸を形成し、イン
ターコネクタの凹凸が形成された表面に、０．３〜１５
μｍの金属メッキ膜を形成したため、インターコネクタ
表面の凹凸の内部まで金属メッキ膜が進入し、気泡のか
み込みを防ぐことができ、セル同士を接続する場合にお
いて、インターコネクタと燃料極間の非接触部分を低減
し、これらの間の通電性を向上させることができ、発電
特性を向上できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical solid oxide fuel cell. 2. Description of the Related Art Conventionally, a solid oxide fuel cell has a high power generation efficiency because its operating temperature is as high as about 1000 to 1050 ° C., and is expected as a third generation fuel cell. 2. Description of the Related Art In general, two types of solid oxide fuel cells are known: cylindrical and flat. [0003] The flat-type fuel cell has the feature that the power density per unit volume of power generation is high, but when put into practical use, there are problems such as imperfect gas sealing and non-uniformity of the temperature distribution in the cell. . On the other hand, the cylindrical fuel cell has the features that the output density is low, but the mechanical strength of the cell is high and the temperature uniformity in the cell can be maintained. Both types of solid electrolyte fuel cells are being actively researched and developed utilizing their respective features. As shown in FIG. 3, a single cell of a cylindrical fuel cell has, for example, a solid material made of stabilized ZrO ₂ containing Y ₂ O _{3 on} the surface of a porous air electrode layer 1 made of a LaMnO ₃ material. An electrolyte layer 2 is formed, and a fuel electrode layer 3 made of porous Ni-zirconia or the like is provided on the surface of the solid electrolyte layer 2. [0005] Then, LaC for connecting each cell is used.
An interconnector 4 made of an rO ₃ -based material or the like is electrically connected to the air electrode layer 1, penetrates through the solid electrolyte layer 2, and is exposed to the surface of the cell in a non-contact state with the fuel electrode layer 3. I have. The fuel cell module comprises a cell interconnector 4 having the above structure and a fuel electrode layer 3 of another cell.
They are connected via a metal paste layer and a metal felt. That is, the cells are connected to each other by forming a metal paste layer on the surface of the interconnector 4 and the surface of the fuel electrode layer 3 and interposing a metal felt between these metal paste layers. Power is generated by the air (oxygen) inside the air electrode layer 1.
6 and a fuel (hydrogen) 7 flowing outside,
It is performed at a temperature of 0 ° C. At the same time, the metal paste layer and the metal felt are connected to the interconnector 4 and the fuel electrode layer 3.
Burned between. However, when cells are connected to each other via a metal paste layer and a metal felt, the interconnect has much lower conductivity than the metal paste layer. In some cases, contact at the interface with the interconnector becomes insufficient, resulting in a problem that the electrical conductivity is reduced. That is, conventionally, for example, when the interconnector 4 of a fuel cell is connected to the fuel electrode layer 3 of another fuel cell via a metal paste layer or a metal felt, the surface of the interconnector 4 After the metal paste is applied to the surface of the fuel electrode layer 3, the metal paste is interposed between the metal pastes and heated, so that the interconnector 4 and the fuel electrode layer 3 are electrically connected. When the metal paste is applied to the surface of the connector 4, bubbles may enter between the application surface and the interconnector 4, or bubbles may be formed when the binder contained in the paste is degreased. A non-contact portion is formed at the interface between the metal paste layer 4 and the metal paste layer, thereby causing separation between the interconnector 4 and the fuel electrode layer 3 of another cell, or the presence of the non-contact portion. The reduces the electrical conductivity between the interface increases the internal resistance of the fuel cell, there is a problem of lowering the power generation capacity. Therefore, the cylindrical solid oxide fuel cell of the present invention prevents the separation between the cells and improves the electrical conductivity by reducing the non-contact portion between the cells.
The purpose is to reduce internal resistance and improve power generation capacity. [0010] In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a metal layer is formed by plating on the surface of an interconnector, and a metal paste is applied to the surface of the metal layer by plating. As a result, the inventors have found that the electric conductivity between the cells can be improved, and have reached the present invention. That is, the cylindrical solid electrolyte fuel cell of the present invention comprises an air electrode formed on one side and a fuel electrode formed on the other side of the cylindrical solid electrolyte, and the air electrode or the fuel electrode is electrically connected to the air electrode or the fuel electrode. A cylindrical solid oxide fuel cell having interconnectors that are electrically connected, wherein the interconnects
Irregularities formed on the surface of Kuta, those in the interconnector unevenness formed surface of, a metal plating film of 0.3 to 15 [mu] m, by forming a metal paste coating layer on the metal plating film It is. In general, since irregularities due to crystal grains on the order of microns are formed on the surface of ceramics (interconnector), even when a metal paste is applied, air bubbles and the like are trapped to form a non-contact portion. Would. In addition, the paste itself easily contains bubbles. In particular, when irregularities of about several tens to several hundreds of microns are artificially formed to further increase the surface area of the ceramic (interconnector), air bubbles are more likely to be caught. In order to improve the contact between the interconnector and the metal, the metal component must penetrate into the inside of the recess of the interconnector as described above. For this purpose, it is necessary to use a liquid (plating solution) having a low viscosity instead of a material having a high viscosity like a metal paste. In the cylindrical solid oxide fuel cell of the present invention, a dense metal plating film having a thickness of 0.3 to 15 μm is formed on the surface of the interconnector, so that entrapment of bubbles between ceramics and metal is prevented. Can be. In addition, since the liquid is liquid, even if the surface of the interconnect is artificially formed, the plating solution can easily penetrate into the inside of the interconnect to form a metal plating film. Therefore, a metal paste is applied to the upper surface of the metal plating film, the metal paste is applied also to the fuel electrode layer of another cell, a metal felt is interposed therebetween, and heating is performed to constitute a fuel cell module. Since a metal layer made of a metal plating film and a metal paste coating film having high contact efficiency can be formed on the surface of the interconnector, a non-contact portion between the metal layer and the interconnector is reduced, and electricity is supplied between these. Performance can be improved. [0014] cylindrical solid oxide fuel cell of the embodiment of the present invention is, for example, as shown in FIG. 1, LaMnO ₃
A solid electrolyte layer 2 is formed on the surface of a porous air electrode layer 1 made of a system material, and a fuel electrode layer 3 is provided on the surface of the solid electrolyte layer 2. Then, the LaC for connecting the cells is connected.
An interconnector 4 made of an rO ₃ -based material or the like is electrically connected to the air electrode layer 1, penetrates through the solid electrolyte layer 2, and is exposed to the surface of the cell in a non-contact state with the fuel electrode layer 3. I have. As shown in FIG. 1, a metal plating film 11 of 0.3 to 15 μm is formed on the outer surface of the interconnector 4. Irregularities are formed on the surface of the interconnector 4 to increase the contact area.
You . As the metal plating film 11, a metal plating film made of Ni is best. The metal plating film 11 is formed to a uniform thickness over the entire surface by, for example, nickel borate electroless plating or electrolytic plating such as a Watt bath. Metal plating film 11
The thickness of the metal plating film 1 was 0.3 to 15 μm.
If 1 is thinner than 0.3 μm, the metal is condensed by operating at a high temperature for a long time, a part of the surface of the interconnector is exposed, the contact area is reduced, and the power generation characteristics are deteriorated. On the other hand, if it is thicker than 15 μm, the metal plating layer will peel off, and the power generation characteristics will deteriorate. The thickness of the metal plating film 11 is, in particular, 1 to
10 μm is desirable. The raw material for forming the air electrode layer 1 is LaM
It is composed of an nO ₃ -based composition, and specifically has La of 15 to 20.
LaMnO ₃ -based composition having an average particle diameter of ₃ to 20 μm substituted with atomic% of Ca, Sr or Ba, or La substituted with 4 atomic% or less of Y, Yb, Sc or Er. % Of Ca, Sr or Ba, and Mn is 0 to 50 atomic% of Co, Ni, Z.
LaMnO ₃ -based compositions substituted with r, Ce or Fe may be mentioned. The raw materials for forming the solid electrolyte layer 2 include:
A ZrO ₂ -based composition containing 8 to 20 mol% of CaO, Y ₂ O ₃ , and Yb ₂ O ₃ can be used. As a raw material for forming the interconnector 4, a part of La is replaced with Ca or Sr. LaCrO ₃ or part of Cr
The LaCrO ₃ -based composition substituted with g can be used, but the raw materials forming the solid electrolyte layer 2 and the interconnector 4 are not limited to these. When a module is formed using the cylindrical solid oxide fuel cell of the present invention, as shown in FIG. 2, the metal plating film of the fuel cell of the present invention configured as described above is used. For example, a Ni paste is applied to the surface of the fuel cell 11 and the surface of the fuel electrode of another cell to be connected, and a Ni felt 17 is interposed between these Ni paste layers 15 to generate heat when generating power. Is connected. [0021] EXAMPLES ZrO ₂ containing 8 mol% Y ₂ O ₃ as the solid electrolyte, La _{0. 9} Sr _0.1 MnO ₃ as a cathode,
As shown in FIG. 1, a cylindrical solid as shown in FIG. 1 was prepared by using ZrO ₂ containing 80% by weight of NiO and 20% by weight of 10 mol% of Y ₂ O ₃ as a fuel electrode and La _0.8 Ca _0.21 CrO ₃ as an interconnector. An electrolyte fuel cell was produced. First, La _0.9 Sr _0.1 MnO ₃ powder and an organic binder are mixed and molded into a tube to produce an air electrode molded body. This air electrode molded body is heated at 1000 ° C. for 1 hour.
After degreasing, Zr containing 8 mol% Y ₂ O ₃ was added.
A green sheet of O ₂ is wound and calcined at 1100 ° C. to form a fixed electrolyte calcined body on the surface of the cathode calcined body. Further, a part of the fixed electrolyte calcined body was cut off to expose the layer of the cathode calcined body, and La was placed on the exposed portion.
A green sheet of _0.8 Ca _0.21 CrO ₃ (for interconnector) was attached and sintered integrally at 1500 ° C. for 6 hours to form a solid electrolyte layer on the outer surface of the air electrode layer, thereby forming an interconnector connected to the air electrode layer. . The surface of the green sheet for the interconnector is # 380.
Of nylon mesh was pressed with a pressure of 0.2 ton / cm ² to form irregularities. Next, 80% by weight of Ni was added to the surface of the solid electrolyte.
ZrO containing O and 20% by weight of 10 mol% Y ₂ O _3
The slurry of ₂ was applied and baked at 1400 ° C. for 2 hours to form a fuel electrode sintered body. The outer surface of the interconnector has N
An i-plated film was formed to a thickness shown in Table 1, and the outer surface was subjected to a reduction treatment. By this reduction, a fuel electrode layer composed of a cermet of nickel and zirconia was formed on the surface of the solid electrolyte, and a cylindrical solid electrolyte fuel cell as shown in FIG. 1 was produced. The Ni plating layer is formed to a uniform thickness of 0.3 μm over the entire surface by nickel borate electroless plating.
The i-plate layer is formed thin. Metal Ni electrodes were brought into contact with the Ni plating layer at intervals of 5 cm, and a Ni layer was grown in a Watt bath while passing a current of ² A / cm ² to produce a Ni plating film having a thickness as shown in Table 1. On the surface of the fuel electrode of the sample thus prepared, N
i paste, and Ni of the interconnector
Apply Ni paste to the surface of the plating film,
It was baked in a reducing atmosphere at 000 ° C. Connect the Ni conductor to this part, and between the interconnector and the Ni plating film,
A current was passed at a current density of 0.5 A / cm ² , the voltage drop between the interconnector and the plating interface was measured, and the change with time was examined. For comparison, measurements were also made of those formed by electroless plating at a thickness of 0.2 μm and 20 μm by electroless plating, and those not subjected to plating. Table 1 shows the results. [Table 1] The sample having a plating film thickness of 0.2 μm had a small voltage drop at the beginning, but the voltage drop became large after the treatment for 1000 hours. Therefore, a Ni plating film having a thickness of 0.2 μm was formed on the surface of the interconnector and subjected to a 1000 hr treatment at 1000 ° C. in a reducing atmosphere. As a result, Ni was agglomerated, and La and Cr oxides were exposed in some places. Area was getting smaller. It is considered that the decrease in the contact area at the interface between the plating and the ceramic caused an increase in the voltage drop. In the sample provided with the 20 μm plating film, the voltage drop was initially small, but after 100 hours of treatment, the voltage drop became large. When the cross section of the interface between the plating film of this sample and the surface of the interconnector was observed, the plating film was peeled off, and it is considered that this peeling caused an increase in the voltage drop. On the other hand, in the cylindrical solid oxide fuel cell according to the present invention, it can be seen that no voltage drop occurs even after the treatment for 1000 hours, or that the voltage drop occurs only slightly. From the above, it can be seen that by forming a metal plating film on the surface of the interconnector, a higher conductivity can be obtained more stably than a non-plated sample. According to the cylindrical solid oxide fuel cell of the present invention , irregularities are formed on the surface of the interconnector,
0.3 to 15 on the uneven surface of the connector
Since the metal plating film of μm is formed, the metal plating film can penetrate into the irregularities on the surface of the interconnector, preventing the entrapment of air bubbles. The contact portions can be reduced, the conductivity between them can be improved, and the power generation characteristics can be improved.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の円筒状固体電解質型燃料電池セルを示
す断面図である。 【図２】２個のセルを接続したモジュールを示す断面図
である。 【図３】従来の円筒状固体電解質型燃料電池セルを示す
斜視図である。 【符号の説明】 １・・・空気極層 ２・・・固体電解質層 ３・・・燃料極層 ４・・・インターコネクタ １１・・・金属メッキ層 １５・・・金属ペースト層 １７・・・金属フェルトBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing a cylindrical solid oxide fuel cell according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a module in which two cells are connected. FIG. 3 is a perspective view showing a conventional cylindrical solid oxide fuel cell. [Description of Signs] 1 ... Air electrode layer 2 ... Solid electrolyte layer 3 ... Fuel electrode layer 4 ... Interconnector 11 ... Metal plating layer 15 ... Metal paste layer 17 ... Metal felt

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】円筒状の固体電解質の片面に空気極を、他
面に燃料極を形成してなり、前記空気極または前記燃料
極に電気的に接続されるインターコネクタを有する円筒
状固体電解質型燃料電池セルであって、前記インターコ
ネクタの表面に凹凸を形成し、該インターコネクタの凹
凸が形成された表面に、０．３〜１５μｍの金属メッキ
膜を形成し、該金属メッキ膜上に金属ペースト塗布膜を
形成してなることを特徴とする円筒状固体電解質型燃料
電池セル。(57) [Claim 1] An air electrode is formed on one side of a cylindrical solid electrolyte, and a fuel electrode is formed on the other side, and is electrically connected to the air electrode or the fuel electrode. a cylindrical solid electrolyte fuel cell having that interconnector, the intercom
Forming irregularities on the surface of the connector, forming a metal plating film of 0.3 to 15 μm on the surface of the interconnector having the irregularities formed thereon, and forming a metal paste coating film on the metal plating film; A cylindrical solid oxide fuel cell unit characterized by the above-mentioned.