JP2777725B2 - Solid electrolyte type cylindrical fuel cell unit and its manufacturing method - Google Patents

Solid electrolyte type cylindrical fuel cell unit and its manufacturing method

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JP2777725B2 JP1046071A JP4607189A JP2777725B2 JP 2777725 B2 JP2777725 B2 JP 2777725B2 JP 1046071 A JP1046071 A JP 1046071A JP 4607189 A JP4607189 A JP 4607189A JP 2777725 B2 JP2777725 B2 JP 2777725B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は固体電解質を使用した燃料電池、特に多孔
質材料からなる一方の電極を筒状に形成するとともにそ
の外周に固体電解質および多孔質材料からなり他方の電
極を順次形成し、集電子の外周に配置されてインターコ
ネクターによって一方の電極をその集電子に導通させて
使用される燃料電池単体(単電池)およびその燃料電池
単体を製造する方法に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell using a solid electrolyte, in particular, one electrode made of a porous material is formed in a cylindrical shape, and the outer periphery thereof is made of a solid electrolyte and a porous material. The present invention relates to a single fuel cell (single cell) which is formed by sequentially forming the other electrode and arranged on the outer periphery of the current collector, and one of the electrodes is electrically connected to the current collector by an interconnector, and a method of manufacturing the single fuel cell. Things.

従来の技術 この種の電池の原理的な構成は、イオン伝導性のある
固体の電解質を挾んで空気などの酸化剤と水素ガスなど
の還元剤とを配置し、その酸化剤および還元剤をそれぞ
れ電極とするものであり、電解質を介した酸化還元反応
に伴って電力を得るものである。このような構成の単電
池の1個のみでの電力は少ないから、実用上は、複数の
単電池をインターコネクターで接続してスタックを構成
し、そのスタックを更に複数個接続して必要とする電圧
・電流を得ている。その従来の一例を簡単に図示すると
第3図の通りであり、ここに示す燃料電池は、6セルを
1スタックとし、20スタックを直並列に接続したもので
ある。すなわち一方の面に絶縁膜1を形成した5枚の電
極板2のそれぞれの間に5個のスタック3が配置されて
おり、各スタック3の外被を構成しているNi管4が一方
(第3図では下側)の電極板2にのみ導通している。各
スタック3は第4図に拡大断面図として示してあるよう
に、内周面をNiフェルト5で被覆したNi管4の中心部
に、Ni管6の外周面をNi1フェルト7で被覆した集電子
8を同心状に配置し、これらのNiフェルト5,7の間に単
電池(セル)9を6個配置して構成されている。そして
そのセル9は第5図に拡大断面図として示すように、α
−アルミナ(α−Al2O3)やCaO・ZrO2などを素材とした
多孔質支持管10の外周にLaCoO3やLa1-xSrxMnO3などから
なるカソード11を形成し、その外周に固体電解質12を形
成するとともに、その一部を半径方向に貫通してカソー
ド11に導通するインターコネクター13を設け、さらに固
体電解質12の外周にインターコネクター13を隠蔽しない
ようにNiなどからなるアノード14を形成して構成されて
おり、このような構成のセル9はそのインターコネクタ
ー13が前記集電子8に導通した状態で集電子8の外周に
等配されている。そして各集電子8は、外被をなすNi管
4に対して絶縁膜1で絶縁されている電極板(第3図で
は上側の電極板)2に所定の手段(図示せず)によって
導通されており、したがって各セル9の内部に例えば空
気を流通させ、かつそのアノード14の外周に水素ガスを
流通させることにより、固体電解質12を介した酸化・還
元反応により第3図の上側の電極板2が陽極となり、下
側の電極板2が陰極となる。
2. Description of the Related Art The principle configuration of this type of battery is that an oxidizing agent such as air and a reducing agent such as hydrogen gas are arranged between a solid electrolyte having ion conductivity, and the oxidizing agent and the reducing agent are respectively used. An electrode is used to obtain electric power in association with an oxidation-reduction reaction via an electrolyte. Since the power of only one cell having such a configuration is small, in practice, a plurality of cells are connected by an interconnector to form a stack, and a plurality of the stacks are required to be connected. Voltage and current are obtained. FIG. 3 is a simplified illustration of an example of the related art, and the fuel cell shown here is one in which six cells are arranged in one stack and 20 stacks are connected in series and parallel. That is, five stacks 3 are arranged between each of the five electrode plates 2 having the insulating film 1 formed on one surface, and one of the Ni tubes 4 forming the jacket of each stack 3 is ( Conduction is made only to the lower electrode plate 2 in FIG. As shown in an enlarged cross-sectional view in FIG. 4, each stack 3 has a central portion of a Ni tube 4 whose inner peripheral surface is covered with Ni felt 5, and a central portion of which has an outer peripheral surface of Ni tube 6 covered with Ni1 felt 7. Electrons 8 are arranged concentrically, and six unit cells (cells) 9 are arranged between these Ni felts 5 and 7. Then, as shown in FIG. 5 as an enlarged sectional view, the cell 9 has α
A cathode 11 made of LaCoO 3 or La 1-x Sr x MnO 3 is formed on the outer periphery of a porous support tube 10 made of alumina (α-Al 2 O 3 ), CaO, ZrO 2 or the like, and the outer periphery thereof is formed; The solid electrolyte 12 is formed, and an interconnector 13 penetrating a part of the solid electrolyte 12 in the radial direction and conducting to the cathode 11 is further provided, and an anode made of Ni or the like so as not to hide the interconnector 13 on the outer periphery of the solid electrolyte 12 is provided. The cells 9 having such a configuration are equally arranged on the outer periphery of the current collector 8 with the interconnector 13 electrically connected to the current collector 8. Each current collector 8 is electrically conducted by a predetermined means (not shown) to an electrode plate (the upper electrode plate in FIG. 3) 2 insulated by the insulating film 1 with respect to the Ni tube 4 forming the jacket. Therefore, for example, by flowing air through the inside of each cell 9 and flowing hydrogen gas around the anode 14, the oxidation / reduction reaction via the solid electrolyte 12 causes the upper electrode plate in FIG. 2 serves as an anode, and the lower electrode plate 2 serves as a cathode.

ところで上述したセル9は、セラミックを主たる材料
とした筒状の多層構造であるために、従来では、以下の
ようにして製造していた。すなわち先ずインターコネク
ター13を取付けるための凸条を外面に有する筒状の支持
管10を造り、その凸条の部分をマスキングした状態で支
持管10の外面にカソード11を溶射もしくはスラリーコー
トによって形成し、ついでその外周に固体電解質12を溶
射によって形成し、更にその外周にアノード14を溶射に
よって形成し、しかる後に凸条の先端面にインターコネ
クター13を溶射して形成していた。
By the way, since the above-mentioned cell 9 has a cylindrical multilayer structure mainly made of ceramic, it has been conventionally manufactured as follows. That is, first, a cylindrical support tube 10 having a ridge on the outer surface for mounting the interconnector 13 is manufactured, and the cathode 11 is formed on the outer surface of the support tube 10 by spraying or slurry coating with the ridge portion masked. Then, the solid electrolyte 12 is formed on the outer periphery by thermal spraying, the anode 14 is formed on the outer periphery by thermal spraying, and thereafter, the interconnector 13 is formed by thermal spraying on the tip end surface of the ridge.

発明が解決しようとする課題 しかるに上述した従来のセルでは、α−アルミナなど
の強度を重視したセラミック材料によって多孔構造の支
持管10を構成し、その外周にLaCoO3やLa1-xSrMnO3など
からなるカソード11を形成しているために、両者の熱膨
張係数の相違によって支持管10もしくはカソード11が割
れるおそれがあった。また支持管10の中心部に流す空気
は支持管10およびカソード11の内部を通って固体電解質
12の内面に至ることになるから、支持管10が空気の拡散
に影響を及ぼす問題があった。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional cell described above, the porous support tube 10 is composed of a ceramic material that emphasizes strength such as α-alumina, and LaCoO 3 and La 1-x SrMnO 3 are provided on the outer periphery thereof. Since the cathode 11 made of is formed, the support tube 10 or the cathode 11 may be broken due to a difference in thermal expansion coefficient between the two. Air flowing through the center of the support tube 10 passes through the inside of the support tube 10 and the cathode 11 to form a solid electrolyte.
Therefore, there is a problem that the support pipe 10 affects the diffusion of air because the inner surface of the support pipe 12 is reached.

またその製造方法については、支持管10を先ず製作
し、その外周にカソード11を溶射もしくはスラリーコー
トなどの手法で形成しているから、その製造に時間を要
する問題があり、また固体電解質12およびアノード14を
形成するにあたっては、インターコネクター13を形成す
べき箇所をマスキングし、その状態で固体電解質12やア
ノード材を溶射するなどしているから、マスキングすべ
き箇所が極めて小さいなどのことにより技術的に困難な
作業を余儀無くされ、この点でも作業時間が長くなり、
またコストアップの要因になるなどの問題があった。
In addition, as for the manufacturing method, the support tube 10 is first manufactured, and the cathode 11 is formed on the outer periphery thereof by a method such as thermal spraying or slurry coating. In forming the anode 14, the portion where the interconnector 13 is to be formed is masked, and the solid electrolyte 12 and the anode material are sprayed in that state. Work has to be difficult, and in this respect the work time is long,
In addition, there is a problem that the cost is increased.

この発明は上記の問題を解消するべくなされたもの
で、温度変化による割れのおそれがなく、また製造作業
性の良好の固体電解質筒状燃料電池単体およびその燃料
電池単体を製造する方法を提供することを目的とするも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a solid electrolyte cylindrical fuel cell unit which has no risk of cracking due to a temperature change and has good manufacturing workability, and a method of manufacturing the fuel cell unit. The purpose is to do so.

課題を解決するための手段 この本発明の燃料電池単体は、上記の目的を達成する
ために、中心部に空気通路を有しかつ外面にほぼ軸線方
向に沿う凸条を有する筒状体を導電性多孔質セラミック
材料によって形成し、その筒状体の外周のうち前記凸条
の先端面を除いた部分に固体電解質を被着するととも
に、固体電解質を被着していない凸条の先端面にインタ
ーコネクターを取付け、さらに前記固体電解質の外表面
に燃料電極材料を儲けたことを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the fuel cell unit of the present invention has a cylindrical body having an air passage in the center and a ridge extending substantially along the axial direction on the outer surface. A solid electrolyte is formed on a portion of the outer periphery of the cylindrical body except for the front end surface of the ridge, and the front end surface of the ridge not covered with the solid electrolyte is formed of a porous ceramic material. An interconnector is attached, and a fuel electrode material is provided on the outer surface of the solid electrolyte.

またこの発明の燃料電池単体においては、導電性多孔
質セラミック材料を、下記の式で示されるペロブスカイ
ト型ランタン系複合酸化物とすることができる。
Further, in the fuel cell unit of the present invention, the conductive porous ceramic material can be a perovskite-type lanthanum-based composite oxide represented by the following formula.

La1-xM xM**O3 但し、0≦x≦1 mole Mはアルカリ土類金属 M**はMnあるいは遷移金属 一方、この発明の製造方法は、中心部を中空としかつ
外面にほぼ軸線方向に沿う凸条を有する筒状体を導電性
多孔質セラミック材料によって形成するとともに、その
筒状体の外周面に固体電解質を被着させ、ついでその固
体電解質の表面に燃料電極材料を被着させ、しかる後に
前記凸条の先端面における固体電解質および燃料電極材
料を除去し、その除去した部分にインターコネクター形
成することを特徴とする方法である。
La 1-x M * x M ** O 3 where, 0 ≦ x ≦ 1 mole M * is an alkaline earth metal M ** is Mn or a transition metal other hand, the production method of the present invention, the center hollow Toshikatsu A cylindrical body having a ridge extending substantially along the axial direction on the outer surface is formed of a conductive porous ceramic material, and a solid electrolyte is applied to an outer peripheral surface of the cylindrical body. Then, a fuel electrode is formed on the surface of the solid electrolyte. The method is characterized in that a material is applied, and thereafter, the solid electrolyte and the fuel electrode material on the tip surface of the ridge are removed, and an interconnector is formed in the removed portion.

この製造方法ちおいて、前記導電性多孔質セラミック
材料として、下記の式で示されるペロブスカイト型ラン
タン系複合酸化物を使用することができる。
In this manufacturing method, a perovskite-type lanthanum-based composite oxide represented by the following formula can be used as the conductive porous ceramic material.

La1-xM xM**O3 但し、0≦x≦1 mole Mはアルカリ土類金属 M**はMnあるいは遷移金属 またこの発明の方法では、前記固体電解質および燃料
電極材料を溶射もしくは蒸着によって被着させることが
できる。
La 1-x M * x M ** O 3 except that the 0 ≦ x ≦ 1 mole M * is in the process of alkaline earth metals M ** is Mn or a transition metal or the present invention, the solid electrolyte and fuel electrode material It can be applied by thermal spraying or vapor deposition.

作用 この発明の燃料電池単体は、その導電性セラミック材
料によって形成された筒状体の中心の空気通路に酸化剤
としての空気を流し、さらに最外層の燃料電極材料の外
側に水素ガスなどの燃料ガスを流すことにより、固体電
解質を介して空気中の酸素と燃料ガスとが反応して電力
が生じる。その場合、筒状体が空気電極となり、同時に
この筒状体が全体を支持する強度部材となる。そしてイ
ンターコネクターを適宜の集電子に導通させた状態で複
数個を一体として使用される。
In the fuel cell unit according to the present invention, air as an oxidant flows through an air passage at the center of a cylindrical body formed of the conductive ceramic material, and a fuel such as hydrogen gas flows outside the outermost fuel electrode material. By flowing the gas, oxygen in the air reacts with the fuel gas through the solid electrolyte to generate electric power. In this case, the tubular body serves as an air electrode, and at the same time, the tubular body serves as a strength member for supporting the whole. Then, a plurality of the interconnectors are used integrally with each other in a state where the interconnector is connected to an appropriate current collector.

実 施 例 つぎにこの発明を実施例に基づいて詳細に説明する。Embodiments Next, the present invention will be described in detail based on embodiments.

先ずこの発明の燃料電池単体について説明すると、第
1図はその一例を示す概略的な断面斜視図であって、空
気通路20は筒状体21の中心軸線に沿って形成されてお
り、その筒状体21の形状は、円筒体の外面の一部にほぼ
軸線方向に沿った凸条22を形成した形状であり、またそ
の筒状体21は、La1-xM xM**O3(但し、0≦x≦1
mole、Mはアルカリ土類金属、M**はMnあるいは遷
移金属)で示されるペロブスカイト型ランタン系複合酸
化物(例えばLa1-xSrxMO3など)の導電性セラミック材
料によって多孔構造体として形成されている。この筒状
体21の外面のうち前記凸条の先端面を除いた部分に固体
電解質23が被着されている。この固体電解質23として
は、イオン導電性のある(Y2O3・(ZrO21-x(但
し、xは0.08〜0.1mole)などの公知のセラミック材料
を使用することができる。
First, the fuel cell unit of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional perspective view showing an example of the fuel cell. An air passage 20 is formed along a central axis of a cylindrical body 21. the shape of shaped body 21 has a shape to form a ridge 22 along the substantially axial direction on a part of the outer surface of the cylindrical body and its cylindrical body 21, La 1-x M * x M ** O 3 (However, 0 ≦ x ≦ 1
mole, M * is alkaline earth metal, M ** is Mn or transition metal) Perovskite-type lanthanum-based composite oxide (eg, La 1-x Sr x MO 3 ) and a porous structure made of a conductive ceramic material It is formed as. The solid electrolyte 23 is applied to a portion of the outer surface of the cylindrical body 21 other than the end face of the ridge. As the solid electrolyte 23, a ion-conductive (Y 2 O 3) x · (ZrO 2) 1-x ( where, x is 0.08~0.1Mole) may be a known ceramic material such as.

さらに固体電解質23の外周面にNiやNi−サーメット複
合材などからなるの燃料電極材料24が被着されている。
Further, a fuel electrode material 24 made of Ni, Ni-cermet composite, or the like is adhered to the outer peripheral surface of the solid electrolyte 23.

そして前記凸条22の先端面に、LaCrO3やNiなどからな
るインターコネクター25が形成され、前記筒状体21をこ
のインターコネクター25によって外部に導通させるとと
もに筒状体21の外周の気密性を確保している。
An interconnector 25 made of LaCrO 3 , Ni, or the like is formed on the tip end surface of the ridge 22, and the tubular body 21 is electrically connected to the outside by the interconnector 25, and the outer periphery of the tubular body 21 is airtight. Is secured.

上記の燃料電池単体は、従来のものと同様に、その複
数個を集電子の外周に等配するとともに、各々のインタ
ーコネクター25を集電子に導通させ、その状態で空気通
路20に空気などの酸化剤を流すとともに、外周面に水素
ガスなどの燃料ガスを流して使用される。その結果、固
体電解質23を介して酸化剤と燃料ガスとが反応して電力
が発生し、それに伴って筒状体21が陽極となり、燃料電
極材料24が陰極となる。
In the same manner as the conventional fuel cell, a plurality of the above fuel cells are equally arranged on the outer periphery of the current collector, and each of the interconnectors 25 is connected to the current collector. An oxidant is supplied, and a fuel gas such as hydrogen gas is supplied to the outer peripheral surface. As a result, the oxidant reacts with the fuel gas via the solid electrolyte 23 to generate electric power, and accordingly, the tubular body 21 becomes an anode, and the fuel electrode material 24 becomes a cathode.

したがって上記の燃料電池単体は、筒状体21が陽極と
なると同時に全体を支持する支持部材となる。
Therefore, the single fuel cell described above serves as a support member for supporting the entire body at the same time as the cylindrical body 21 serving as an anode.

つぎに上記の燃料電池単体を製造する方法について説
明すると、先ず第2図(A)に示すように、中心部に空
気通路20となる貫通孔を有しかつ外面に凸条22のある筒
状体21を製作する。これは、例えば樹脂と混練したセラ
ミック材料を押出し成形によって所定の形状に押出し、
その成形体を脱脂および焼結の工程を経て製作すること
ができる。ついで第2図(B)に示すように、その筒状
体21の外周面の全体に固体電解質23を被着させ、さらに
第2図(C)に示すように、その固体電解質23の外周面
に燃料電極材料24を被着させる。これらの固体電解質23
や燃料電極材料24の被着は、例えば溶射や蒸気によって
行なうことができる。しかる後インターコネクター25を
設けることになり、これは次のようにして行なう。すな
わち前記凸条22の先端面における燃料電極材料24および
固体電解質23を第2図(D)に示すように除去し、その
除去した部分にLaCrO3やNiなどを溶射もしくは蒸着させ
てインターコネクター25を第2図(E)に示すように形
成する。
Next, a method for manufacturing the above-described fuel cell alone will be described. First, as shown in FIG. 2 (A), a cylindrical shape having a through hole serving as an air passage 20 in the center and a convex ridge 22 on the outer surface. Build body 21. This is, for example, extruding a ceramic material kneaded with a resin into a predetermined shape by extrusion molding,
The molded body can be manufactured through the steps of degreasing and sintering. Next, as shown in FIG. 2 (B), a solid electrolyte 23 is applied to the entire outer peripheral surface of the tubular body 21. Further, as shown in FIG. 2 (C), the outer peripheral surface of the solid electrolyte 23 is formed. Then, a fuel electrode material 24 is applied. These solid electrolytes 23
The fuel electrode material 24 can be applied by, for example, thermal spraying or steam. Thereafter, an interconnector 25 is provided, which is performed as follows. That is, the fuel electrode material 24 and the solid electrolyte 23 on the tip surface of the ridge 22 are removed as shown in FIG. 2 (D), and LaCrO 3 or Ni is sprayed or vapor-deposited on the removed portion to form an interconnector 25. Is formed as shown in FIG. 2 (E).

すなわち上記の方法では、マスキングを特には行なわ
ず、もしマスキングを行なうとしてもインターコネクタ
ー25を形成する際に前記凸条22以外の部分をマスキング
するだけであり、その結果、作業性が良好である。
That is, in the above-described method, the masking is not particularly performed, and even if the masking is performed, only the portion other than the ridge 22 is masked when the interconnector 25 is formed. As a result, the workability is good. .

発明の効果 以上説明したようにこの発明の燃料電池単体では、La
1-xM xM**O3(但し、0≦x≦1 mole、Mはアル
カリ土類金属、M**はMnあるいは遷移金属)で示され
るペロブスカイト型ランタン系複合酸化物などの導電性
セラミック複合酸化物によって形成した筒状体がカソー
ドおよび支持部材を兼ねるから、二種類のセラミック材
料を接合した場合のような熱膨張係数の差に起因する割
れのおそれがなく、またカソード側でのガス拡散への影
響が少なく、さらにはカソードのみを形成する工程が省
略できることになり製造時間の短縮化を図ることがで
き、そして小型・軽量化することもできる。なおまた寸
法上の制約が緩和されるので、電極を厚くでき、それに
伴って内部抵抗を低減し、電気的な特性の良好な燃料電
池単体を得ることができる。
Effect of the Invention As described above, in the fuel cell unit of the present invention, La
1-x M * x M ** O 3 ( where, 0 ≦ x ≦ 1 mole, M * is an alkaline earth metal, M ** is Mn or a transition metal) such as perovskite lanthanum composite oxide represented by Since the cylindrical body formed of the conductive ceramic composite oxide also serves as the cathode and the support member, there is no risk of cracking due to a difference in thermal expansion coefficient when two types of ceramic materials are joined, and the cathode side In this case, there is little influence on gas diffusion, and the step of forming only the cathode can be omitted, so that the manufacturing time can be reduced, and the size and weight can be reduced. In addition, since the dimensional restrictions are relaxed, the electrodes can be made thicker, the internal resistance can be reduced accordingly, and a single fuel cell having good electrical characteristics can be obtained.

また一方、この発明の製法によれば、寸法の小さいイ
ンターコネクター部分のマスキングを必要としないか
ら、作業者が良好となり、その結果、短時間かつ安価に
燃料電池単体を製造することが可能になる。
On the other hand, according to the manufacturing method of the present invention, since the masking of the interconnector portion having a small size is not required, the worker becomes good, and as a result, the fuel cell unit can be manufactured in a short time and at low cost. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示す概略的な断面斜視
図、第2図(A)(B)(C)(D)(E)はこの発明
の方法による製造過程を示すための断面図、第3図は複
数のセルを直並列に接続して構成した燃料電池の一例を
示す断面図、第4図はそのスタックの一つを示す断面
図、第5図は従来のセルを示す断面図である。 20……空気通路、21……筒状体、22……凸条、23……固
体電解質、24……燃料電極材料、25……インターコネク
ター。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional perspective view showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (A), 2 (B), 2 (C), 2 (D), and 2 (E) are cross-sectional views showing a manufacturing process by the method of the present invention. FIG. 3, FIG. 3 is a sectional view showing an example of a fuel cell constituted by connecting a plurality of cells in series and parallel, FIG. 4 is a sectional view showing one of the stacks, and FIG. 5 shows a conventional cell. It is sectional drawing. 20 ... air passage, 21 ... cylindrical body, 22 ... ridge, 23 ... solid electrolyte, 24 ... fuel electrode material, 25 ... interconnector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 正一 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 山之内 宏 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 永田 雅克 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−86360(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01M 8/00 - 8/02 H01M 8/08 - 8/24──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Shoichi Hasegawa 1-5-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Yamanouchi 1-1-5-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura (72) Inventor Masakatsu Nagata 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (56) References JP-A-63-86360 (JP, A) (58) Fields investigated ( Int.Cl. 6 , DB name) H01M 8/00-8/02 H01M 8/08-8/24

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】中心部に空気通路を有しかつ外面にほぼ軸
線方向に沿う凸条を有する筒状体が導電性多孔質セラミ
ック材料によって形成され、その筒状体の外周のうち前
記凸条の先端面を除いた部分に固体電解質が被着される
とともに、固体電解質を被着していない凸条の先端面に
インターコネクターが取付けられ、さらに前記固体電解
質の外表面に燃料電極材料が設けられていることを特徴
とする固体電解質型筒状燃料電池単体。
1. A cylindrical body having an air passage in a center portion and a convex ridge extending substantially along an axial direction on an outer surface is formed of a conductive porous ceramic material. The solid electrolyte is applied to the portion excluding the end surface of the solid electrolyte, an interconnector is attached to the end surface of the ridge that does not have the solid electrolyte, and a fuel electrode material is provided on the outer surface of the solid electrolyte. A solid electrolyte type cylindrical fuel cell unit characterized in that:
【請求項2】前記導電性多孔質セラミック材料が、下記
の式で示されるペロブスカイト型ランタン系複合酸化物
であることを特徴とする請求項1に記載の固体電解質型
筒状燃料電池単体。 La1-xM xM**O3 但し、0≦x≦1 mole Mはアルカリ土類金属 M**はMnあるいは遷移金属
2. The solid electrolyte type cylindrical fuel cell according to claim 1, wherein the conductive porous ceramic material is a perovskite-type lanthanum-based composite oxide represented by the following formula. La 1-x M * x M ** O 3 where, 0 ≦ x ≦ 1 mole M * alkaline earth metals M ** is Mn or a transition metal
【請求項3】中心部を中空としかつ外面にほぼ軸線方向
に沿う凸条を有する筒状体を導電性多孔質セラミック材
料によって形成するとともに、その筒状体の外周面に固
体電解質を被着させ、ついでその固体電解質の表面に燃
料電界材料を被着させ、しかる後に前記凸条の先端面に
おける固体電解質および燃料電極材料を除去し、その除
去した部分にインターコネクターを形成することを特徴
とする固体電解質型筒状燃料電池単体の製法。
3. A cylindrical body having a hollow central part and having a ridge extending substantially in the axial direction on the outer surface is formed of a conductive porous ceramic material, and a solid electrolyte is applied to the outer peripheral surface of the cylindrical body. Then, a fuel electric field material is applied to the surface of the solid electrolyte, and thereafter, the solid electrolyte and the fuel electrode material on the tip surface of the ridge are removed, and an interconnector is formed in the removed portion. Of solid electrolyte type cylindrical fuel cells.
【請求項4】前記導電性多孔質セラミック材料が、下記
の式で示されるペロブスカイト型ランタン系複合酸化物
であることを特徴とする請求項3に記載の固体電解質型
筒状燃料電池単体の製法。 La1-xM xM**O3 但し、0≦x≦1 mole Mはアルカリ土類金属 M**はMnあるいは遷移金属
4. The method according to claim 3, wherein the conductive porous ceramic material is a perovskite-type lanthanum-based composite oxide represented by the following formula. . La 1-x M * x M ** O 3 where, 0 ≦ x ≦ 1 mole M * alkaline earth metals M ** is Mn or a transition metal
【請求項5】前記固体電解質および燃料電極材料を溶射
もしくは蒸着によって被着させることを特徴とする請求
項3に記載の固体電解質型筒状燃料電池単体の製法。
5. The method according to claim 3, wherein the solid electrolyte and the fuel electrode material are applied by thermal spraying or vapor deposition.
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