JPH03119662A - セラミック燃料電池の電流コレクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 高温燃料セルを用いて化学エネルギを電気エネルギに変
換する電気化学式エネルギ変換システムおよびこの目的
のために必要となる用品は、その高能率特性のために、
他の方式の変換方法に対して重要な地位を確保しつつあ
る。

本発明は、セラミック固体電解質を用いた電気化学式の
高温セルの改良に関するものであり、使用される燃料は
ほとんど依存せず、かつ省スペース配置の可能なセルを
百指すものである。

より狭い意味で言えば、本発明は、ドープされ、かつ安
定化された酸化ジルコニウムをベースとする固体電解質
を有する複数のセラミック燃料セルを平板状にスタック
した各隣接セル間の電流導通用であり、各燃料セルの酸
素電極は次の燃料セルの燃料電極に電気的に接続されて
おり、また２つの電極の中間に配置された中間スペース
は、ガスタイトの導電性隔離板によって、異るガス状媒
質としての燃料担体および酸素担体を搬持する２つのチ
ェンバに分離されている、電流コレクタに関するもので
ある。

（従来の技術） セラミック固体電解質を用いた高温燃料セルは多くの出
版物で開示されている。これらセルに用いられている実
際のエレメントは極めて多様な形式および寸法になって
いる。抵抗による電圧ロスを最小にするために、何れの
場合にも電解質層の厚みを出来る限り小さ（する努力が
なされている。

さらに、各エレメントの形式および寸法は、必要な端子
電圧を得ると共に、各セルの電流は比較的低く保つよう
に、多数のセルを電気的に直列に接続することができる
という要求に依存している。

多数の板状の平面燃料セルをスタック配置する場合は、
電流は板の面に垂直に、１つのセルの酸素電極から次の
セルの燃料電極へ通す必要がある。

この機能のために、電極への電気的接続部材（電流コレ
クタ）が必須のコンポーネントとして要求される。

従来の電流コレクタは多くの場合、使用される材料、設
計、製造、および長期的な特性に関して、最近の要求事
項を満たしていない。

また、燃料セルとして用いられている従来の基本的なエ
レメントも多くの場合、比較的複雑な形状の点が見立っ
ており、コンパクトで省スペースの装置として構成する
ことを困難にしている。特に、個別のセルを直列接続す
るのに最適であり、また簡単な製作手段で実施できるよ
うな構造は皆無である。

このため、特にセラミック高温燃料セルに関して、電流
コレクタおよびその最適相互配列の構造および製造の進
歩、簡易化、および合理化に対する要望が高まっている
。

この現状技術に関する出版物としては、下記のものがあ
る。

・０＋＾ｎｔｏｎｓｅｎ、　Ｗ、　Ｂａｕｋｅｌ、　Ｗ
、　Ｆｉｓｃｈｅｒ。

“Ｈｏｃｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ　−Ｂｒｅｎｎｓｔｏ
ｆｆ　ｂａｔｔｅｒｉｅａｄｉｔ　ｈｅｒａａ＋１ｓｃ
ｈｅｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｎ　　。

（セラミック電解質を用いた高温燃料電池）、Ｂｒｏｗ
ｎ　Ｂｏｖｅｒｉ　Ｍｉｔｔｅｉｌｕｎｇｅｎ　１月／
２月１９６６、ｐ、２１〜３０、 ・ＵＳ−Ａ−４、６９２，２７４ ・　ＵＳ−Ａ−４，３９５、４６８ ・Ｉｔ４．　　Ｊ、　　Ｄｏｌｌａｒｄ、　　Ｗ、　　
Ｇ、Ｐａｒｋｅｒ、　　”Ａｎ　ｏｖｅｒ−ｖｉｅｗ　
　ｏｆ　　ｔｈｅ　　Ｗｅｓｔｉｎｇｈｏｕｓｅ　　Ｅ
ｌｅｃｔｒｉｃＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　　５ｏｌｉｄ
　　ｏｘｉｄｅ　　ｆｕｅｌ　　ｃｅｌｌｐｒｏｇｒａ
ｍ　　＋　　Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　　Ａｂｓｔｒａｃｔｓ
、　　ＦｕｅｌＣｅｌｌ　　　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　
　　ａｎｄ　　　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ。

ｆｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　Ｓｅｍ１ｎａｒ、Ｔｈｅ
　　Ｉｌａｇｕｅ。

Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ、　１０月２６〜２９日、１９
８７、（ハーグにおける燃料電池の技術および応用に関
する国際セミナー、“ウェスチング社における固体酸化
物燃料電池の開発プログラムの現状”の抜粋） ・Ｆ、　Ｊ、　Ｒｏｈｒ、　Ｈｉｇｈ−Ｔｅｍｐｅｒａ
ｔｕｒｅ　　ＦｕｅｌＣｅｌｌｓ、　　５ｏｌｉｄ　　
Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓ　　（高温燃料電池、固体電
解質）　、１９７８　ｂｙ　　Ａｃａｄｅｗ＋１ｃｐｒ
ｅｓｓ、　Ｉｎｃ、　ｐ、　４３１以降＼・Ｄ、　Ｃ，
Ｆｅｅ　　ｅｔ　　ａｌ、、　Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ　
　ＦｕｅｌＣｅｌｌ　　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ＋　Ａ
ｒｇｏｎｎｅ　　ＮａｔｉｏｎａｌＬａｂｏｒａｔｏｒ
ｙ＋　　Ｐａｐｅｒ　　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　　ａｔ　
　ｔｈｅｌ　９８６　　Ｆｕｅｌ　　Ｃｅ１ｌ　　Ｓｅ
ｍ１ｎａｒ＋　１０月２６〜２９日、１９８６　Ｔｕｃ
ｓｏｎ、　ＡＺ＋　Ｕ、Ｓ、Ｄｅｐａｒｔｗｅｎｔ　　
ｏｆ　　Ｅｎｅｒｇｙ＋　　ｔｈｅ　　Ｕｎｉｖｅｒｓ
ｉｔｙ　　ｏｆＣｈｉｃａｇｓ　　（１９８６年燃料電
池セミナーへの論文、モノリシック燃料電池の開発）、
・Ｐ、　Ｒ，Ｍｏｒｒａｌ、　Ｃｏｎ５ｕｌｔａｎｔ、
　　Ｂａｔｔｅｌｌｅ’ｓＣｏｌｕｍｂｕｓ　　Ｌａｂ
ａｒａｔｏｒｉｅｓ、　　Ｃｏｌｕｍｂｕｓ。

０ｈｉｏ、　”Ｄｅｓｐｅｒｓｉｏｎ　　ｓｔｒｅｎｇ
ｔｈｅｎｉｎｇ　　ｏｆＭｅ　ｔａ　ｌ　ｓ”（分散に
よる金属の強化）、ＭＣＩＣＲｅｐｏｒｔ、　４月１９
７７　、Ｍｅｔａｌｓ　ａｎｄＣｅｒａｍｉｃｓ　　Ｉ
ｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　　Ｃｅｎｔｅｒ。

（発明が解決しようとする課題） 従って本発明の目的は、スタックされた平たいセラミッ
ク燃料電池の隣接したセル間の電流導通を行う新規な電
流コレクタとして、一方では、燃料セルの電極と、残り
のコンポーネントとの両方に対して、温度９００℃まで
、良好な電気的接触を確実にすると共に、高い金属電気
伝導度を有し、さらに還元性、中性、または酸化性の雰
囲気の中で、分散プロセスまたは他の移動プロセスなど
の材料移動による有害な変化、或いは蒸発などによる材
料のロスを招くことなく同等に使用でき、さらに極めて
長期的な安定性を示す電流コレクタを提供することであ
る。これによって、安価で、再生可能で、かつ交換可能
な電流コレクタの製造を可能にするものである。

（課題を解決するための手段と作用） この目的は、頭初に述べた電流コレクタにおいて、動作
温度９００℃で完全に弾性であり、さらに多数の電気接
触点を確実にし、かつＡｕ、　Ｐｄｓ　Ｐｔ、Ｒｈなど
のレアメタル、あるいはこれらの少くとも２つのエレメ
ントからの所望の合金を含むグループから選定された分
散硬化された金属材料から成る、多数の非酸化性の弾性
エレメントを備えることによって達成できる。

（実施例） 以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

複数の図面にわたって、同一または対応する部分は同一
の参照番号で示しており、先ず第１図には、隔離板およ
び電流コレクタを含む燃料セル構造の側断面図が概略的
に示されている。

第１図において、各セルは、Ｚｒ０ｇをドープして安定
化したセラミック固体電解質１と、これに剛性結合され
た電極２および３とから構成されている。２はＮｉ／Ｚ
ｒ０ｚサーメツトの多孔性酸素電極を示し、３は、これ
に対応するＬａ／Ｍｎをドープしたペロブスカイト構造
の多孔性燃料電極を示している。

４はガスタイトの電導性隔離板である。これは、一方で
は、隣接した２つの燃料セル間のガススペースを、ガス
燃料（ＣＨ４）を搬持する１つのチェンバと、ガス酸素
担体（空気）を搬持するチェンバとに分割すると共に、
他方では、２つのセル間の電流運搬の役をしている。こ
れは好ましくは弾性金属材料からできている。適当なセ
ラミック材料、すなわちサーメットを代りに用いること
も可能である。

５は、分散強化されたレアメタルから成る電流コレクタ
である。６は、電流コレクタの断面全体に分布した酸化
物、または炭化物の粒子の形式をした分散相を示してい
る。

第２図は、個別接触フィンガ形式の電流コレクタの側断
面図である。７は、この個別接触フィンガを示すもので
、この場合は、薄くて細いストリップから作られた、平
たいばねを２回だけ折り曲げたものでできている。なお
、分散相の表示は省略している。

第３図は、金属板から打抜きによって押し出された多数
の接触フィンガの形式をした電流コレクタの側断面図を
示している。多数の接触フィンガ８は、金属板を打ち抜
くと共に、狭い方の片側が金属板に結合されたままにす
る。次にこのカットアウトされた細片を上方へ折り曲げ
る。この細片を隣接した列から適当にずらすことによっ
て、接触フィンガ８の全体としての接触点の最大密度が
得られる。勿論、接触フィンガ８としては、他のどのよ
うに形状（例えば第２図）にすることも可能である。

第４図には、波形ストリップの形状をした電流コレクタ
の側面図が示されている。この波形ストリップの寸法（
幅、厚さ、波形の振幅と長さ）は、動作要件に応じて自
由に選択することができる。

第５図には、コイル状のワイヤの形式をした電流コレク
タの側面図が示されている。ワイヤ１０は、長手軸に沿
って傾斜した（部分的に平面状にプレスして）コイル（
コイル状のライン）であり、横方向（燃料セルの板面に
垂直な方向）に低いぼね常数が得られるようにしている
。原則として、上記の説明は、寸法の決定に対しても適
用できるものである。

第６図は、メツシュ（メタル織物）の形式をした電流コ
レクタの側断面図を示している。メツシュ１１は先ず初
期状態（平坦な織物）で引き出される。さらにプレスに
よって、波形、ひだ形、こぶ形、ノブ形、その他の所望
の適当な形に変形され、燃料セルと隔離板との間のスペ
ースおよび所望の弾性に関する条件を満足できるように
している。

実施例１　（第２図参照）： 電流コレクタは酸化物の分散によって硬化された金から
作られた。選択された分散相はＴｈＯ□であった。金を
王水に溶解し、平均直径０．５μｍ（最大直径１ＩＪＩ
Ｉ）のＴｈＯ２粒子でドープしたＡｕＣＪｚ溶液を作っ
た。Ｔｈｏｚ粒子は攪拌によって懸濁状態に保持した０
次に、ヒドラジンＮ１ｈＮＨｚを沈殿剤として添加し、
ＡｕＣＩｔ　３をＴｈＯ□粒子を包む元素状のＡｕに還
元した。＾Ｕで被覆されたＴｈＯ２粒子は、フィルタさ
れ、真空中で乾燥され、さらにＨ２雰囲気中で９３０℃
、３時間の灼熱を行った。粉末は銅ボックスの中に充填
され、振動によって冷間圧縮され、脱気され、６７０℃
で３５：１の縮小比で押し出され、幅１５鶴、厚さ１鶴
のストリップにされた。５００℃での中間灼熱を繰返し
て、このストリップは厚さ０．１５　ｍｍまで圧延され
た。その最終成分は次のようなものになった。

ＴｈＯ□＝１．７重量％（約３．５容積％）Ａｕ　　−
残部 この＾Ｕのストリップから幅１．２鶴の接触フィンガの
形で、電流コレクタを打抜いてプレスした。

最後に、出来上った接触フィンガの全周を３μｍ厚さに
金メツキした。

実施例２（第２図および第３図参照）：電流コレクタは
、酸化物分散硬化された金で作られた０選択した分散相
はＡｌ１ｚＯｓであった。最初に溶融冶金によって、２
．６原子％のＡ　ｌ　（０，３６重量％の八１）を含む
Ａｕ／Ａｊ！合金をつくった。

この合金をバーに鋳造し、熱間圧延ロールを数回通して
、厚さ約０．５ｎｍのシートとした。さらに冷間圧延に
よって、シートの厚みを約０．８　ｍまで低減させた。

次に、このＡｕ／＾βシートを打抜き、プレスして、０
．８　ｍ幅の接触フィンガの形式をした電流コレクタと
した。これらの接触フィンガは０！雰囲気内で、０２部
分圧力２バー下で８８０℃、５時間の灼熱を行った。こ
れによってアルミニウムは完全に酸化され、極めて微細
な分布をもったＡｌｔｏｓ分散相が得られた。最終的な
成分は次の通りであった。

Ａｉｔｏｓ＝０．１重量％（約３．５容積％）Ａｕ　＝
残部 実施例３（第２図参照）： 電流コレクタは酸化物分散硬化された金／パラジウム合
金で作られた。選択された分散相はＴｈｅ！であった。

原則的に、その工程は実施例１の場合と同じである。８
０重量％の金と、２０重量％のパラジウムの所定の量を
王水に溶かし、ＡｕＣ１゜およびＰｄＣ１，の溶液をつ
くった。この溶液を希釈し、塩基性にし、ＴｈＯ□粒子
と混合した。次に元素ＡｕおよびＰｄの沈、殿をＮＨｔ
ＮＨｔを用いて行った。他の点については、実施例１と
全（同じ工程とした。

最終的な成分は次の通りであった。

ＴｈＯ□＝１重量％（約２容積％） Ｐｄ＝２０重量％ Ａｕ　＝残部 接触フィンガ形式の電流コレクタの形状および寸法は実
施例の場合と同じである。合金の融解点が約３００℃高
いことによって、酸化物分散硬化の純金の場合に比べて
、高温でも、より高い強度が得られた。

実施例４（第４図参照）： 波形ストリップ形式の電流コレクタを酸化物分散硬化の
金／パラジウム合金から作った。選択された分散相はＭ
ｇＯであった。約２０重量％のＰｄ、および約４．３原
子％のＭｇ（０，６重量％のＭｇ）を含む＾ｕ　／　Ｐ
ｄ　／　Ｍｇ合金を、先ず溶融冶金で作った。実施例２
の場合と同じように、鋳造によってバーを作り、約０．
５　ｍ＋＋厚のストリップに圧延した。さらに冷間圧延
によって、約０．０８１１まで薄くした。

次にこのストリップを２１霞幅の細片に切断し、モール
ドで波形にプレスした。波形の振幅は約１鰭、波形の長
さは約２．５　ａｍとした。最終の形状にプレスした電
流コレクタは、次に波形ストリップの形で、０８雰囲気
の中で、０！の分圧を３バーとし、９５０℃２時間の灼
熱を行った。これによってマグネシウムは完全に酸化さ
れ、−様に分布された極めて微細なＭｇＯ分散相が得ら
れた。この合金の最終成分は次の通りであった。

ＭｇＯ＝　１重量％（約５容積％） Ｐｄ＝２０重量％ Ａｕ　＝残部 この合金の優れた特性については、実施例３について挙
げた事項が該当する。ＭｇＯ分散相は、化学的、熱力学
的長期安定性は著しく優れている。

実施例５（第４図参照）： 分散硬化されたパラジウムの電流コレクタを粉末冶金方
法で作った。選択された分散相は炭化チタンであり、こ
れは３１００℃以上の融点を有する熱力学的に最も安定
した炭化物１つである。最大粒径５μｍのＰｄ粉末は、
０．０５重量％の最大粒径０．５μｍのＴｉＣ粉末と一
緒に、粉砕機（高速度ボールミル）で２４時間、トルエ
ン下で粉砕し、機械的に合金化した。飽和状態まで冷間
成形した粉末は、柔い鉄のボックス内に充填し、さらに
脱気を行ってガスタイトにシールした。充填したボック
スを温度１１００℃で４０＝１の縮小比で引き伸し、幅
５龍、厚さ１ｕ＋のバーにした。さらに熱間および冷間
の圧延によって、厚さを約０．０７１ｍまで低減した。

さらに、幅１，５ｍ、厚さ０．０７鶴の複数のストリッ
プを波形（波形振幅約０．８龍；波形幅約２鶴）にプレ
スした。次に、この波形の電流コレクタをアルゴン雰囲
気内で、１２５０℃、１時間の灼熱を行った。その最終
成分は下記の通りである。

ＴｉＣ＝０．０５重量％（約０．１３容積％）Ｐｄ　＝
残部 テストによれば、この材料は、少し酸化性の雰囲気（酸
素の分圧０．１バー）の中で９００℃でも長期間にわた
って変化を生じない。

実施例６（第５図参照）： 電流コレクタを酸化物分散硬化の白金から作った。選択
された分散相はＴｈａｉであった。白金を王水に溶解し
た。ＰｔＣＪ４溶液を弱い塩基性にし、最大粒径１μｍ
のｔｈｏｚ粒子を添加した。このＴｈｅ。

粒子を攪拌によって懸濁状態に保持した。その工程は、
他の点では実施例１の場合と全く同じにした。Ｐｔで被
覆したｒｈｏｚ粒子の灼熱は、真空内で４時間、温度１
０００℃で行った。粒子は柔かい鉄のボックスに充填し
、冷間圧縮し、脱気し、さらに１２００℃で、縮小比４
０：１で引き伸し、直径２．５額のワイヤとした。この
ワイヤを先ず熱間圧延し、次に中間灼熱を加えて直径３
．５鰭に引き伸した。次に、このワイヤを断面が長円形
の傾斜コイルに成形した。長手軸に直角の高さは約１．
８鶴、幅は約２．４　＊＊＊とした。複数のコイルで作
り上げた電流コレクタは、最後にアルゴン雰囲気内で、
１３００℃、１時間の灼熱を行った。最終的な成分は下
記の通りであった。

ＴｈＯ２　＝　０．６重量％（約１．２容積％）Ｐｔ　
＝残部 実施例７（第５図参照）： 傾斜コイル形式の電流コレクタを酸化物分散硬化の白金
から作った。選択した分散相はＭｇＯである。約４．８
原子％のＭｇ　（約０．５７重量％のＭｇ）を含むＰＬ
／Ｍｇ合金を溶融冶金によって作った。この合金を円筒
体に鋳造し、さらに押出し、圧延、および引抜きによっ
て処理し、直径０．４　ｔｓのワイヤとした。このよう
にして作った電流コレクタを、次に０２分圧４バーの中
で、１２００℃で３時間灼熱した。これによってマグネ
シウムは完全に酸化され、超微細のＭｇＯ粒子になった
。これらの分散相は非常に安定である。この合金の最終
的な成分は下記の通りである。

ＭｇＯ＝　１重量％（約５．８容積％）Ｐｔ　＝残部 実施例８（第６図参照）： 分散硬化された白金の電流コレクタを、粉末冶金法によ
って製作した。選択した分散相は炭化チタニウムＴｉＣ
である。原則的に、その工程は実施例５の場合と同じで
ある。最大粒径３μｍのＰｔ粉末を、粉砕機内でトルエ
ン下に、０．０５重量％の最大粒径０．５μ端のＴｉＣ
粉末と２０時間、混合し、粉砕し、機械的に合金化した
。この粉末を、円筒状の柔かい鉄ボックス内に充填し、
脱気し、ガスタイトにシールし、冷間プレスし、さらに
温度１１５０℃で３６＝１の縮小比で押し出して直径３
１のワイヤにした。このワイヤを、熱間圧延、熱間引抜
き、および冷間引抜きに中間灼熱をはさんで、最終直径
０．２５１１までに引き伸ばした。このワイヤからメッ
シュ幅約１鶴のルーズなワイヤメツシュを作った０次に
このワイヤメツシュをブレスして、小さな丸み半径をも
った急峻なひだとし、さらにひた全体をもう１度、長平
方向に約５鶴だけ折り曲げた。このようにして、多数の
ひだとこぶを有すると共に、比較的に剛い（燃料セルの
プレート面に垂直方向に見て）電流コレクタが得られた
。このコレクタをアルゴン雰囲気中で１２８０℃で１時
間、灼熱した。最終的な成分は次の通りであった。

ＴｉＣ＝０．０５重量％（約０．２５容積％）Ｐｔ　＝
残部 実施例９（第６図参照）： 電流コレクタを酸化物分散硬化の白金／ロジウム合金か
ら作った。分散相としてＴｈＯ□を選択した。

約９０重量％の白金、約１０重量％のロジウム、および
０．２２重量％のトリウムを王水に溶解し、塩化物Ｐｔ
Ｃ１ａ　、ＰｈＣ１５、およびＴｈＣＩ！４をつくった
。この溶液を乾燥用ローラ面にスプレーし、塩化物を真
空中で乾燥して水分を除去し、次に０□雰囲気内で９０
０℃の灼熱を行った。これによって、トリウムをＴｈＯ
□に変換する共に、Ｐｔメタルを一部だけ酸化した。次
にこの粉末をＨ２流内で１時間、６００℃で灼熱し、ペ
レットにプレスし、さらにこれを柔らかい鉄ボックスの
中に充填した。さらに１１８０℃で、４０：１の縮小比
で押し出し、直径３１ｍのワイヤにした。以下の工程は
実施例８とは？同じである。このひだをつけたワイヤメ
ツシュから成る電流コレクタを、最終的にアルゴン雰囲
気内で、１３００℃で１時間、灼熱した。最終的な成分
は下記の通りである。

Ｔｈｏ、　＝　０．２５重量％（約０．５容積％）Ｒｈ
＝１０重量％ Ｐｔ　＝残部 なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではない
。

すなわち本発明は、ドープされ、かつ安定化された酸化
ジルコニウムをベースとする固体電解質を有する複数の
セラミック燃料セルを平板状にスタックした各隣接セル
間の電流導通用であり、各燃料セルの酸素電極は次の燃
料セルの燃料電極に電気的に接続されており、また２つ
の電極の間に配置された中間スペースは、ガスタイトの
導電性隔離板によって、異るガス状媒質としての燃料担
体および酸素担体を搬持する２つのチェンバに分離され
ている、セラミック燃料電池の電流コレクタにおいて、
原則的に、動作温度９００℃で完全に弾性であり、順次
多数の電気接触点を形成し、さらに、Ａｕ、　Ｐｄ、　
ＰＬ、　Ｒｈなどのレアメタルあるいはこれらの少くと
も２つのエレメントの所望の合金を含むグループから選
択された分散硬化された金属材料から成る、多数の非酸
化性の弾性エレメントを備えたものである。

また第１の実施態様では、電流コレクタは、レアメタル
Ａｕに、０．５〜１．７重量％のＴｈＯ２または０．３
〜０．７重量％のＡ　Ｎ　ｚｏｚを酸化物分散相として
添加した分散硬化材料、またはＰｄが２０重量％以下の
＾ｕ／Ｐｄ合金に、０．５〜１重量％のＴｈｅ！を酸化
物分散相として添加した分散硬化材料からできている。

また他の実施態様では、電流コレクタは、レアメタルＰ
ｄに、０．５〜１．５重量％のＴｈＱ□を酸化物分散相
として添加するか、あるいは０．０２〜０．０６重量％
のＴｉＣを炭化物分散相として添加した分散硬化材料か
らできている。

好ましくは、電流コレクタは、レアメタルＰｔに、０、
５〜６重量％のＴｈＯ□または０．２〜１重量％のＡ　
１２　ｔ’ｓまたはＭｇＯを酸化物分散相として添加し
たもの、あるいは０．０２〜０．０８重量％のＴｉＣを
炭化物分散相として添加した分散硬化材料、またはＲｈ
が１０重量％以下のＰｔ／Ｒｈ合金に、０．２〜１重量
％の’ｒｈｏｚを酸化物分散相として添加するか、ある
いは０．０２〜０．０８重量％のＴｉＣを炭化物分散相
として添加した分散硬化材料からできたものとする。

また、電流コレクタは、個別の接触フィンガ、または金
属板から打抜き出された一連の接触フィンガ、またはロ
ールされた金属フトリップ、またはコイル状のワイヤ、
あるいはメツシュの形になっている。

上記の説明から、本発明についての多くの改造や変形が
可能であることは明白である。従って、特許請求の範囲
内で、本発明は上記に説明した以外の方法でも実施可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、隔離板および電流コレクタを含む燃料セルの
一般的な側断面図、第２図は、個別接触フィンガが形式
の電流コレクタを示す側断面図、第３図は、金属シート
から打抜かれた一連の接触フィンガの形式をした電流コ
レクタの側断面図、第４図は、波形ストリップ形式の電
流コレクタの側面図、第５図は、コイルワイヤ形式の電
流コレクタの側面図、第６図は、メツシュ（金属織物）
形式の電流コレクタの側断面図である。 １・・・・・・ＺｒＯ□をドープしたセラミック固体電
解質２・・・・・・Ｎｉ／ＺｒＯ□サーメットから成る
多孔性酸素電極 ３・・・・・・Ｌａ／Ｍｎペロブスカイトから成る多孔
性燃料電極 ４・・・・・・ガスタイトの導電性隔離板５・・・・・
・分散硬化されたレアメタルの電流コレクタ（−船釣） ６・・・・・・分散相（酸化物または炭化物粒子）７・
・・・・・電流コレクタとしての個別接触フィンガ８・
・・・・・電流コレクタとしての、金属シートから打出
された一連の接触フィンガ ９・・・・・・電流コレクタとしての波形ストリップ１
０・・・・・・電流コレクタとしてのコイル状のワイヤ
１１・・・・・・電流コレクタとしての金属メッシュＦ
ＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ ０ ＦＩＧ、６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ドープされ、かつ安定化された酸化ジルコニウムを
   ベースとする固体電解質（１）を有する複数のセラミッ
   ク燃料セルを平板状にスタックした各隣接セル間の電流
   導通用であり、各燃料セルの酸素電極（２）は次の燃料
   セルの燃料電極（３）に電気的に接続されており、また
   ２つの電極（２；３）間に配置された中間スペースは、
   ガスタイトの導電性隔離板（４）によって、異るガス状
   媒質としての燃料担体および酸素担体を搬持する２つの
   チェンバに分離されているセラミック燃料電池の電流コ
   レクタ（５）において、動作温度９００℃で完全に弾性
   であり、順次多数の電気接触点を形成し、さらに、Ａｕ
   、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈなどのレアメタルあるいはこれらの
   少くとも２つのエレメントの所望の合金を含むグループ
   から選択されな分散硬化された金属材料から成る多数の
   非酸化性の弾性エレメントを備えたことを特徴とするセ
   ラミック燃料電池の電流コレクタ。 ２、上記の分散硬化された金属材料は、レアメタルＡｕ
   に、０．５〜１．７重量％のＴｈＯ＿２または０．３〜
   ０．７重量％のＡｌ＿２Ｏ＿３を酸化物分散相として添
   加したものから成ることを特徴とする請求項１記載の電
   流コレクタ。 ３、上記の分散硬化された金属材料は、Ｐｄが２０重量
   ％以下のＡｕ／Ｐｄ合金に、０．５〜１重量％のＴｈＯ
   ＿２を酸化物分散相として添加したものから成ることを
   特徴とする請求項１記載の電流コレクタ。 ４、上記の分散硬化された金属材料は、レアメタルＰｄ
   に、０．５〜１．５重量％のＴｈＯ＿２を酸化物分散相
   として添加するか、あるいは０．０２〜０．０６重量％
   のＴｉＣを炭化物分散相として添加したものから成るこ
   とを特徴とする請求項１記載の電流コレクタ。 ５、上記の分散硬化された金属材料は、レアメタルＰｔ
   に、０．５〜６重量％のＴｈＯ＿２または０．２〜１重
   量％のＡｌ＿２Ｏ＿３またはＭｇＯを酸化物分散相とし
   て添加したもの、あるいは０．０２〜０．０８重量％の
   ＴｉＣを炭化物分散相として添加したものから成ること
   を特徴とする請求項１記載の電流コレクタ。 ６、上記の分散硬化された金属材料は、Ｒｈが１０重量
   ％以下のＰｔ／Ｒｈ合金に、０．２〜１重量％のＴｈＯ
   ＿２を酸化物分散相として添加するか、または０．０２
   〜０．０８重量％のＴｉＣを炭化物分散相として添加し
   たものから成ることを特徴とする請求項１記載の電流コ
   レクタ。 ７、個別の接触フィンガ（７）、または金属板から打抜
   き出された一連の接触フィンガ（８）、またはロールさ
   れた金属ストリップ（９）、または加熱によってコイル
   状に成形したワイヤ（１０）、または金属メッシュ（１
   １）の形に形成されていることを特徴とする前記各請求
   項に記載の電流コレクタ。