JPH1050331A

JPH1050331A - 固体電解質型燃料電池とその製造方法

Info

Publication number: JPH1050331A
Application number: JP8207223A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Iwazawa; 力岩澤; Mikiyuki Ono; 幹幸小野; Masataka Mochizuki; 正孝望月; Masakatsu Nagata; 雅克永田; Namiko Kaneda; 波子兼田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1996-08-06
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】円筒型固体電解質型燃料電池において、円筒
形電池セルとその両側端部に備えたセラミックスブロッ
クとの間隙部を埋めるシール部における熱応力の発生を
抑制するとともに、シール部の化学的安定性を高め、気
密性の維持を図る。【解決手段】円筒形空気極支持管の両端開口部にセラ
ミックスブロックを嵌込んだ後、円筒形空気極支持管、
前記セラミックスブロック、およびこれらの間隙部の外
表面上に固体電解質を形成することにより、円筒形電池
セルとセラミックスブロックとの間隙部を固体電解質材
料でシールする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質型燃料
電池に関し、特に円筒型構造を有する電池セルにおい
て、円筒形電池セルとその両端開口部に嵌め込むセラミ
ックスブロックとの間隙を埋めるシール部に特徴を有す
る固体電解質型燃料電池とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池の基本構造は、電解質とその両
側を挟む２つの電極より構成される。この２つの電極の
一方を燃料極、他方を空気極と呼ぶ。燃料極には外部よ
り水素ガス等の燃料ガスが供給され、空気極には外部よ
り空気等の酸化ガスが供給される。燃料電池は、これら
のガスの電気化学的反応により、電気エネルギーを生成
する。

【０００３】燃料電池は、用いる電解質の材料の種類に
よりいくつかの種別に分類される。固体電解質型燃料電
池（ＳＯＦＣ）は、電解質としてイオン導電性を有する
酸化物固体を用いたものである。この酸化物固体、即ち
固体電解質が良好なイオン導電性を示すには、高温条件
が必要で有るため、通常、ＳＯＦＣは８００℃〜１２０
０℃の温度条件で動作される。

【０００４】また、ＳＯＦＣはその形状により、平板型
ＳＯＦＣと円筒型ＳＯＦＣに分けられる。図６（Ａ）
は、円筒型ＳＯＦＣを構成する電池セルの一例を示す概
略断面図である。図に示すように、一般に円筒形電池セ
ル１０５は、円筒形空気極１０１を支持管とし、その外
表面に固体電解質１０２、さらにその外表面上に燃料極
１０４が形成されている。また、複数の電池セルを電気
的に接続するため、円筒形の空気極１０１の一定領域に
はインターコネクタ１０３が配置されている。

【０００５】円筒形空気極１０１の内側には、空気もし
くは酸化ガスが矢印の方向に供給され、燃料極を擁する
円筒形電池セルの外側には水素ガス等の燃料ガスが矢印
の方向に供給される。

【０００６】空気極１０１では、供給される酸素から酸
素イオンが生成される。この酸素イオンは、固体電解質
１０２を通り燃料極１０４に到達する。燃料極１０４で
は、この酸素イオンと燃料極１０４に供給される水素ガ
スとが反応し、電子を生成する。同時に副生成物として
水も生成される。

【０００７】固体電解質１０２は、高い酸素イオン導電
性を有し、８００℃〜１２００℃の電池の動作温度にお
ける酸化および還元雰囲気で、化学的に安定なことが必
要とされる。併せて、電子導電性を有さず、ガスを通さ
ないように気密性にすぐれた材料であることも望まれ
る。一般に、このような要件を充たす材料として、安定
化ジルコニア（ＹＳＺ）が選択される。

【０００８】燃料極１０４及び空気極１０１は、ガスが
内部まで侵入できるように多孔質体である。いずれもイ
オン導電性は有さず、高い電子導電性を示すことが必要
である。また、隣接する固体電解質１０２と熱膨張率が
近似していることが望まれる。

【０００９】燃料極１０４は、水素ガスに曝されるの
で、高温還元雰囲気で化学的に安定であることが必要で
あり、空気極１０１は、空気に曝される為、高温酸化雰
囲気で化学的に安定であることが必要である。

【００１０】一般には、燃料極１０４としては、ニッケ
ル（Ｎｉ）とＹＳＺのサーメット等、空気極１０１とし
ては、ランタンコバルトネート（ＬａＣｏＯ₃）やラン
タンマンガネート（ＬａＭｎＯ₃）を母体としたペロブ
スカイト型酸化物が選択されることが多い。

【００１１】インターコネクタ１０３は、複数の円筒形
電池セルを電気的に接続する際の接続領域となる。よっ
て、電子導電性が高いことが必要である。また、外表面
を水素ガス等に曝されるので、高温の酸化および還元雰
囲気で化学的に安定であることが必要とされる。空気と
水素ガスが互いに内外でリークして接触することがない
ように気密性も必要である。又、円筒形電池セルと熱膨
張率が近似していることが望ましい。これらの条件を充
たすものとして、ランタンクロマイト系酸化物（ＬａＣ
ｒＯ₃）等がインターコネクタ材料として使用されるこ
とが多い。

【００１２】図６（Ｂ）に示すように、円筒形電池セル
１０５は、両側の開口部をＹＳＺやアルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）等のセラミックスブロック１０６で封じ、外気と
燃料ガスの混合を避ける為、外筒１０８内に設置され
る。

【００１３】一方のセラミックスブロック１０６には、
ガス導入管１１３が備えられており、ここから空気が円
筒電池セル内に入れられる。この導入管の先端の開口部
は、外筒１０８の外部に取り出される。ガス導入管１１
３は同時に排出口も兼ねる。

【００１４】外筒１０８には燃料ガスの供給口１０９と
排出口１１０が備えられる。供給口１１０より燃料ガス
が外筒１０８内に供給され、排出口１０９より余剰燃料
ガスが排出される。

【００１５】円筒形電池セルとその両側端部に備えられ
たセラミックスブロック１０６には、通常間隙ができ
る。このままでは外筒内の円筒形電池セルの内外でガス
のリークが生じ、安全上および効率上問題が多いので、
ガラスシール材１０７により間隙をシールしている。

【００１６】間隙部をシールする方法としては、まず円
筒形電池セル１０５を作製し、その左右両端部に円環状
の溝を有するセラミックスブロック１０６を、その溝に
円筒形電池セル１０５の端部が入るように嵌め込む。こ
の後、円筒形電池セルの端部を溶融したガラス溜に浸せ
きし、セラミックスブロック１０６の溝内をガラスで埋
め、シールを行う。一般に、このガラスとしては、ほう
珪酸ガラスを用ることが多い。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、円筒
形電池セル１０５の内側と外側とでガス漏れが生じる
と、燃料の利用効率が低下するので、これを防ぐ為、円
筒形電池セル１０５とセラミックスブロック１０６との
間隙部をシールする必要がある。

【００１８】しかしながら、従来シール材として用いら
れるほう珪酸ガラスの融点は約８３０℃程度であり、Ｓ
ＯＦＣの動作温度において溶融状態にある。円筒形電池
セルの内側に供給される空気と外側に供給される水素と
のガス圧差が小さい場合には問題は少ないが、ガス圧の
差が大きくなると、溶融状態のシール部からガスがリー
クする危険がある。

【００１９】一方、ほう珪酸ガラスを用いたシール材
は、ＳＯＦＣの動作時において溶融状態にあるが、動作
終了後は円筒形電池セル温度の下降に従い固化する。即
ち、電池のヒートサイクルにおいて、シール材は溶融状
態と固化状態を行き来する。

【００２０】シール材が溶融状態にある場合は、シール
部がむしろ熱応力の緩衝材となる場合も多い。しかし、
円筒形電池セルの温度が下がり、シール材が固化する
と、シール材と被シール材との熱膨張率の差が問題とな
る。例えば円筒形電池セルおよびセラミックスブロック
の熱膨張率が、約８〜１２×１０^-6／℃であるのに対
し、固化状態のほう珪酸ガラスの熱膨張率は３〜４×１
０^-6／℃と小さい。この為、円筒形電池セル１０５とシ
ール材の熱膨張率の差に起因する熱応力の発生がセルの
破壊を招くことがある。

【００２１】また、動作温度において、ＳｉＯ₂を主成
分とするほう珪酸ガラスからは、Ｓｉ、ＳｉＯ等のガス
が揮発する。これらの揮発成分は、ニッケルとＹＳＺの
サーメットである燃料極１０４と化合物を形成して、電
池特性の劣化を招くことがある。

【００２２】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、円筒形電池セルとその両端開口部に嵌め込んだ
セラミックスブロックとの間隙を埋めるシール部の特性
を改善できる固体電解質型燃料電池とその製造方法を提
供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の固体電解質型燃
料電池の特徴は、内側より、空気極、固体電解質、燃料
極がこの順で同心円状に配置される円筒形電池セルと、
前記円筒形電池セルの両側開口部に嵌込まれるセラミッ
クスブロックと、前記固体電解質と同じ材質からなり、
前記円筒形電池セルと前記セラミックスブロックとの間
隙部を埋めるシール材とを有することである。

【００２４】上記特徴により、シール材の材質が固体電
解質と同じなので、電池動作時においても、シール部は
化学的に安定であり、かつ固体状態を維持しうる。ま
た、熱膨張係数が電池セルの構成材料とほぼ等しいの
で、電池動作時にシール部に発生する熱応力を軽減でき
る。

【００２５】なお、前記固体電解質と前記シール材の材
質が、安定化ジルコニアであってもよい。この材料は、
固体電解質としての良好な特性を兼ね備えている。

【００２６】本発明の固体電解質型燃料電池の製造方法
の特徴は、円筒形空気極支持管を作製する工程と、前記
円筒形空気極支持管の両端開口部にセラミックスブロッ
クを嵌込む工程と、前記円筒形空気極支持管、前記セラ
ミックスブロック、およびこれらの嵌合部の外表面上に
固体電解質を形成する工程と、前記固体電解質上に燃料
極を形成する工程とを有することである。

【００２７】上記製造方法の特徴により、固体電解質を
形成する際、同時に同じ固体電解質材料で円筒形電池セ
ルとセラミックスブロックとの間隙部をシールすること
ができる。

【００２８】なお、固体電解質の材質が安定化ジルコニ
アであってもよい。良好な特性の固体電解質が得られる
とともに、電池動作温度で固体状態を維持し、化学的に
安定でかつ、熱膨張係数が円筒形電池セルの構成材料と
ほぼ等しいシール部を形成できる。

【００２９】また、前記固体電解質を形成する工程が、
減圧プラズマ溶射法を用いて前記固体電解質を形成する
ものであってもよい。固体電解質を高速に形成すること
ができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態における固体
電解質型燃料電池の製造工程について、図面を参照して
説明する。

【００３１】図１（Ａ）〜図１（Ｄ）は、円筒形電池セ
ルの各製造工程における装置の断面図を示したものであ
る。各図の左側にはセル長軸方向の切断面、右側にはセ
ル短軸方向の切断面をそれぞれ示している。なお、右側
の切断面は、左側の図中に示す一点鎖線Ａ１−Ａ２にお
ける切断面に相当する。

【００３２】図１（Ａ）に示す円筒形の空気極１１を以
下の手順で作製する。この空気極１１は、円筒形電池セ
ルの支持管を兼ねる。

【００３３】平均粒径３〜１０μｍのペロブスカイト型
の結晶構造を有するランタンストロンチウムマンガネー
ト（ＬａＳｒＭｎＯ₃）粉末に、水を２０ｗｔ％、メチ
ルセルロース等のバインダーを１０ｗｔ％となるように
混合する。全体を良く混練して粘土状し、これを押し出
し成型法を用いて円筒状に加工する。

【００３４】次に、押し出し成型法で得た円筒管を大気
雰囲気中で、約１００℃／ｈｒの速度で昇温する。途
中、一定温度で水分とバインダーを蒸発させた後、さら
に昇温し、１３００℃〜１５００℃に達したら、この温
度で約５時間焼成する。この条件の下、ＬａＳｒＭｎＯ
₃の多孔質焼結体からなる空気極支持管１１が形成され
る。焼結後の空気極１１のサイズは、厚み約１〜３ｍ
ｍ、外径約２０ｍｍ、長さ約１５００ｍｍとする。

【００３５】次に、図１（Ｂ）に示すように、セラミッ
クスブロック１２ａと１２ｂを作製し、空気極支持管１
１の左右両端の開口部に嵌込む。セラミックスブロック
１２ａ、１２ｂは、次のような方法で作製する。

【００３６】平均粒径１５〜５０μｍのＹＳＺ粉末に、
水を２０ｗｔ％、メチルセルロース等のバインダーを１
０ｗｔ％となるように混合し、全体を良く混練して粘土
状にする。この粘土状の原料を押し出し成型法を用いて
空気極支持管１１の円筒形状に適合した形状のブロック
に成型する。或いは、プレス成型またはスリップキャス
ト法を用いてもよい。

【００３７】図１（Ｂ）に示すように、一方のセラミッ
クスブロック１２ｂには、空気極支持管の円筒内に空気
を導入する為、ガス導入管１３を備える。もう一方のセ
ラミックスブロック１２ａは、ガス導入管を備えず、密
封栓の形状とする。このように、一方のセラミックスブ
ロックのみにガス導入管を備える場合は、この導入管
は、ガス排出管を兼ねることになる。なお、セラミック
スブロック１２ａにもガス導入管１３と同様な形状のガ
ス排出管を備えてもよい。

【００３８】押し出し成型法若しくはプレス加工、また
はスリップキャスト法で得たブロックを大気雰囲気中
で、約１００℃／ｈｒの速度で昇温する。途中、一定温
度で水分とバインダーを蒸発させ、さらに昇温し約１６
００℃の温度に達したら、この温度で約５時間焼成し、
ＹＳＺ粉末を焼結させる。

【００３９】この後、焼結が終了したセラミックスブロ
ック１２ａと１２ｂを空気極支持管１１の両端開口部に
嵌め込む。セラミックスブロック１２ａ、１２ｂと空気
極支持管１１の間に隙を作らないことが好ましいが、図
１（Ｂ）左図に示すように、通常はある程度の間隙Ｓ
１、Ｓ２ができる。

【００４０】次に、図１（Ｃ）左図に示すように、空気
極支持管１１の外表面に固体電解質１４を形成する。本
実施の形態の特徴は、この時同時に空気極支持管１１と
セラミックスブロック１２ａ、１２ｂとの間隙Ｓ１、Ｓ
２を固体電解質１４で埋めること即ちシールすることで
ある。

【００４１】固体電解質１４の形成には、種々の方法を
用いることができるが、ここでは図３を参照して、減圧
プラズマ溶射法を用いて固体電解質１４を形成する方法
について説明する。

【００４２】図３は、減圧プラズマ溶射装置の概略構成
図である。チャンバ３７内は排気口３８より真空ポンプ
を用いて排気され、約１００Ｔｏｒｒの減圧状態に維持
される。チャンバ３７内には、陰極である棒状のタング
ステン電極３１とその外周囲に陽極となる銅製のノズル
状の電極３２が備えられる。両電極間のノズル内には、
作動ガスとしてアルゴン（Ａｒ）と水素（Ｈ₂）の混合
ガスが供給される。

【００４３】電極３１と電極３２の間に電圧をかけ放電
を行うと、この電極間を流れる作動ガスが電離し、電極
３２のノズル開口部から高温のプラズマ炎３５となって
噴出する。このプラズマ炎３５の側部には、溶射用粉末
を供給するノズル３４が備えられており、このノズル３
４からＹＳＺの粉末がプラズマ炎３５中に供給される。
ＹＳＺ粉末は高温のプラズマ炎３５で溶融され、プラズ
マ炎の噴出方向と同一方向に噴射される。尚、ここで用
いるＹＳＺは、ジルコニア（ＺｒＯ₂）母材に８〜１０
ｍｏｌ％のイットリア（Ｙ₂Ｏ₃）を固溶させたものとす
る。

【００４４】ＹＳＺの噴出方向に、セラミックスブロッ
クを嵌込んだ円筒形空気極支持管３６を設置する。な
お、円筒形空気極支持管３６上には、後の工程でインタ
ーコネクタを形成する領域を薄い銅板の帯状のマスク３
９で覆っておく。インターコネクタは、空気極支持管１
１の両端部より内側に形成される。

【００４５】図中の矢印に示すように円筒の中心軸を回
転軸とし回転させ、マスク３９で被覆された部分を除く
空気極支持管３６の外表面上にＹＳＺを溶射する。

【００４６】図１（Ｃ）に示すように、マスク３９で被
覆されていない領域の空気極支持管１１とその両端部の
セラミックスブロック１２ａ、１２ｂを含む外表面上に
約１００μｍ〜２００μｍのＹＳＺの溶射皮膜、即ち固
体電解質１４が形成される。

【００４７】図２は、図１（Ｃ）におけるセラミックス
ブロック１２ａと空気極支持管１１の間隙部Ｓ２の拡大
断面図である。ＹＳＺの溶射皮膜は、少なくとも外表面
近傍の間隙Ｓ２を埋める。間隙Ｓ１、Ｓ２はＹＳＺの溶
射皮膜によりシールされることになる。

【００４８】次に、固体電解質１４の表面上に、大気圧
プラズマ溶射法を用いて、膜厚約５０〜１５０μｍの多
孔質のＮｉとＹＳＺのサーメットからなる燃料極１５を
形成する。大気圧プラズマ溶射法は、上述の減圧プラズ
マ溶射法とほぼ同様な構成の装置を用いる。但し、溶射
雰囲気が大気圧で有るため、形成されるプラズマ炎の大
きさはやや小さくなり、溶射粉末の溶融状態が不十分に
なりやすく、減圧プラズマ溶射法を用いた場合に較べ多
孔質の膜を形成できる。

【００４９】図１（Ｄ）に示すように、銅板のマスクを
用いることで、燃料極１５を円筒形電池セルの両側端
部、及びインターコネクタ形成領域を除く外表面上のみ
に形成する。

【００５０】この後上述と同様な大気圧プラズマ溶射法
を用いて、外表面に露出している空気極支持管１１の露
出領域に、膜厚約１００〜５００μｍのインターコネク
タ１６を形成する。インターコネクタの材料としては、
ランタンカルシアクロマイト（ＬａＣａＣｒＯ₃）を用
いる。

【００５１】図１（Ｄ）に示すように、インターコネク
タ１６は、円筒形電池セルの長軸方向に長い帯状の電極
であり、空気極支持管１１の表面に直に形成される。イ
ンターコネクタが形成されていない空気極支持管１１の
外表面全域は、固体電解質１４により被覆されており、
露出領域が残らないようにする。図４に、上述の方法で
形成された円筒形電池セル４０の斜視図を示す。

【００５２】上記円筒形電池セルは、さらに図５に示す
ように、ガス供給口５２とガス排気口５３を有する外筒
５１中に備える。外筒５１の材質はアルミナ、マグネシ
アまたはこれらの複合材でよい。なお、同図に示すよう
に、ガス導入管１３を備えるセラミックスブロック１２
ｂを有する円筒形電池セル４０の一方の端部は外筒５１
から外部に取り出されており、外筒５１と円筒形電池セ
ル４０との境界部は、セラミックス性の接着材５４で埋
められる。

【００５３】なお、図５には単一の電池セルを図示して
いるが、通常はより高い電力を得る為、インターコネク
タを介して複数の円筒形電池セルが電気的に接続され、
同一の外筒５１内に収められる。

【００５４】上述したように、本実施の形態では空気極
支持管とその両側の開口部に嵌込むセラミックスブロッ
クの間隙部を固体電解質と同じ材料であるＹＳＺでシー
ルしている。固体電解質とシール材が同一材料なので、
空気極支持管上に固体電解質を形成する際、同時に間隙
部をシールすることができる。独立したシール工程を必
要としないので、作製工程を簡略化することができる。

【００５５】一般に電池セルを構成する材料は、固体電
解質の熱膨張係数に近似する。よって、シール材として
固体電解質と同一の材料を用いることにより、空気極支
持管の間隙部即ちシール部に発生する熱応力を抑制でき
る。また、電池動作の繰り返しに伴うヒートサイクルに
対しても、熱応力によるシール部の破損は生じにくくな
る。

【００５６】また、８００℃〜１２００℃の電池セルの
動作温度において、従来のほう珪酸ガラスからなるシー
ル材は溶融状態であったため、シール部からのガスのリ
ークが発生する恐れがあったが、上述の実施の形態の場
合はシール材であるＹＳＺは、電池動作時において固体
状態を維持するので、円筒形セルの内外でガス圧差が存
在する場合であっても良好なシール性を確保できる。

【００５７】さらに、ほう珪酸ガラスによるシール材を
用いた場合は、電池動作中にガラスから揮発されるＳｉ
やＳｉＯ成分と燃料極とが反応し、電池性能を低下させ
る問題があったが、ＹＳＺをシール材として用いる場合
は、このような揮発成分の発生がほとんどない。

【００５８】実施の形態のように、セラミックスブロッ
クの材質をＹＳＺとした場合は、セラミックスブロック
とシール部も同じ材質で形成されるため、さらにシール
部での熱応力の発生を抑制できる。

【００５９】上述の実施の形態では、固体電解質の形成
方法として減圧プラズマ溶射法を用いているが、この方
法以外にもスラリーコーティング法や電気化学蒸着法
（ＥＶＤ法）、電気泳動法を用いることができる。

【００６０】ＥＶＤ法を用いれば、緻密なＹＳＺを得る
ことができるが、減圧プラズマ溶射法を用いる場合、Ｅ
ＶＤ法等を用いた場合に較べ、高速で膜形成を行うこと
ができる。上述の実施の形態では、ＹＳＺからなるセラ
ミックスブロックを利用しているが、ＹＳＺ以外にもア
ルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）やスピネル（ＭｇＡｌ₂Ｏ₄）等、膨
張係数が固体電解質に近似し、燃料電池の動作温度であ
る８００℃〜１２００℃における酸化還元雰囲気におい
て化学的に安定なセラミックス材料を用いてもよい。

【００６１】また、上述した実施の形態では、一方のセ
ラミックスブロックのみがガス供給管を備え、他方のセ
ラミックスブロックは、空気極支持管の開口部を密封す
るものであるが、どちらのセミックスブロックにも供給
管もしくは排気管を備えるようにしてもよい。また、そ
の形状は特に限定されない。

【００６２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の固体電
解質型燃料電池によれば、動作温度においても、シール
材が溶融することなく固体状態を維持できる為、燃料ガ
ス等の圧力に影響されることなく、シール部の気密性の
維持が容易となる。

【００６３】動作状態において、シール部が化学的に安
定であるため、電池セル構成材の特性劣化を誘発するこ
とが少ない。

【００６４】又、熱膨張率が電池セルの構成材料と近似
するシール材を選択することにより、シール部での熱応
力の発生を抑制でき、電池のヒートサイクルに対する電
池の耐久性を上げることができる。

【００６５】本発明の固体電解質型燃料電池の製造方法
によれば、空気極支持管上に固体電解質を形成する際、
同時に空気極支持管とその両側端部に備えるセラミック
スブロックとの間隙部を固体電解質でシールすることが
できる為、より簡易な工程で円筒型ＳＯＦＣを作製する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるＳＯＦＣの製造方法
を説明するための各工程における円筒形電池セルの断面
図である。

【図２】本発明の実施の形態によるＳＯＦＣのシール部
を示す円筒形電池セルの断面の一部である。

【図３】本発明の実施の形態で用いる減圧プラズマ溶射
装置の構成図である。

【図４】本発明の実施の形態による円筒形電池セルの斜
視図である。

【図５】本発明の実施の形態による円筒型ＳＯＦＣの構
造を示す装置の断面図である。

【図６】従来の円筒型ＳＯＦＣの構造を示す装置の断面
図である。

【符号の説明】

１１・・・空気極支持管１２ａ、１２ｂ・・・セラミックスブロック１３・・・ガス導入管１４・・・固体電解質１５・・・燃料極１６・・・インターコネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永田雅克東京都江東区木場一丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者兼田波子東京都江東区木場一丁目５番１号株式会社フジクラ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内側より、空気極、固体電解質、燃料極
がこの順で同心円状に配置される円筒形電池セルと、前記円筒形電池セルの両側開口部に嵌込まれるセラミッ
クスブロックと、前記固体電解質と同じ材質からなり、前記円筒形電池セ
ルと前記セラミックスブロックとの間隙部を埋めるシー
ル材とを有する固体電解質型燃料電池。
【請求項２】前記固体電解質と前記シール材の材質
が、安定化ジルコニアである請求項１に記載の固体電解
質型燃料電池。
【請求項３】円筒形空気極支持管を作製する工程と、前記円筒形空気極支持管の両端開口部にセラミックスブ
ロックを嵌込む工程と、前記円筒形空気極支持管、前記セラミックスブロック、
およびこれらの嵌合部の外表面上に、固体電解質を形成
する工程と、前記固体電解質上に、燃料極を形成する工程とを有する
固体電解質型燃料電池の製造方法。
【請求項４】前記固体電解質の材質が、安定化ジルコ
ニアである請求項３に記載の固体電解質型燃料電池の製
造方法。
【請求項５】前記固体電解質を形成する工程が、減圧
プラズマ溶射法を用いて前記固体電解質を形成すること
を特徴とする請求項４に記載の固体電解質型燃料電池の
製造方法。