JP5667100B2 - 固体酸化物形燃料電池の製造方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本実施の形態に係る固体酸化物形燃料電池は、単セル11と、上面の中央部に単セル11を収容する凹部121が形成され、この凹部121の底面が単セル11の燃料極に対向配置され、その燃料極に燃料ガスを供給するとともに燃料極と電気的に接続された平板状の燃料極インターコネクタ12と、単セル11の空気極に対向配置され、その空気極に酸化剤ガスを供給するとともに空気極と電気的に接続された平板状の空気極インターコネクタ13とを備え、これらを一組としたセル1が構成される。このようなセル1は、実用的な出力を得るために、そのセル1を複数組重ねた固体酸化物形燃料電池スタックの一部として機能する。
ここで、燃料極は、例えば、ニッケル添加イットリア安定化ジルコニア(Ni−YSZ)、ニッケル添加サマリア安定化ジルコニア(Ni−SSZ)、ニッケル添加スカンジア安定化ジルコニア(Ni−ScSZ)などの金属Niと電解質を構成する材料との混合物などから構成される。
電解質は、例えば、スカンジア安定化ジルコニア(ScSZ)、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)、サマリア安定化ジルコニア(SSZ)、コバルト添加ランタンガレート系酸化物(LSGMC)などから構成される。
空気極は、例えば、ランタンニッケルフェライト(LNF)、ランタンマンガネート(LSM)、ランタンストロンチウムコバルタイト(LSC)、ランタンストロンチウムコバルタイトフェライト(LSCF)、ランタンストロンチウムフェライト(LSF)、サマリウムストロンチウムコバルタイト(SSC)などから構成される。
固体酸化物形燃料電池の組立方法の一例について説明する。
次に、上述したような手順で組み立てられる固体酸化物形燃料電池の発電動作は、以下に示す手順で行われる。
次に、組み立て前の集電部材14の構成について説明する。
図1に示すように、本実施の形態におけるセルは、空気極インターコネクタ13側からの荷重に対して燃料極インターコネクタ12および空気極インターコネクタ13で単セル11を収容するための空間を確保するとともに、その荷重を利用して適度な荷重を単セル11および集電部材14にかけることにより、単セル11の燃料極と集電部材14との間の電気抵抗を低減させる構成となっている。このような構成のセル1において、集電部材14は、以下に示すように設定される。
ネクタ12と空気極インターコネクタ13とを組み合わせた際に、これらのインターコネ
クタの内部に形成されるセルを収納するための空間(以下、「収納部」と言う。)の深さ
から単セル11の厚さcを引いた値よりも大きく設定される。この理由は以下の通りである。
Claims (3)
- 平板状の燃料極、この燃料極上に配設された固体酸化物からなる電解質およびこの電解質上に配設された空気極からなる平板型燃料極支持形の単セルと、この単セルを収容する凹部を有し、この凹部の底面が前記燃料極と対向配置され、前記燃料極に燃料ガスを供給する第1のインターコネクタと、前記空気極と対向配置され、前記空気極に酸化剤ガスを供給する第2のインターコネクタと、前記燃料極と前記第1のインターコネクタとの間に配設された集電部材とを備えた固体酸化物形燃料電池の製造方法であって、
前記単セルの法線方向の反りの大きさの3倍以上であり、かつ、前記第1のインターコネクタと前記第2のインターコネクタとを組み合わせた状態における前記凹部底面と前記第2のインターコネクタとの距離から前記単セルの厚さを引いた値よりも大きい厚さの前記集電部材を、前記凹部に配設する集電部材配設ステップと、
前記凹部に収容された前記集電部材上に前記単セルを配設し、前記第1のインターコネクタに向けて前記第2のインターコネクタを押圧して第1のインターコネクタと前記第2のインターコネクタとを組み合わせる組み合わせステップと
を有し、
前記集電部材は、95%以上98%以下の気孔率を有する発泡金属から構成されることを特徴とする固体酸化物形燃料電池の製造方法。 - 前記集電部材は、ニッケル合金、ニッケル、および、ステンレス鋼のうちの何れか一つから構成される
ことを特徴とする請求項1記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法。 - 前記集電部材配設ステップの前に、前記凹部に金属格子を配設する金属格子配設ステップをさらに有し、
前記集電部材配設ステップは、前記凹部に配設された前記金属格子上に前記集電部材を配設する
ことを特徴とする請求項1または2記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法。
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