【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带隔板的燃料电池单元及其制造方法和燃料电池堆
本专利技术涉及带隔板的燃料电池单元及其制造方法和燃料电池堆。
技术介绍
公知有在电解质中使用固体氧化物的固体氧化物燃料电池(以下,有时也记作“SOFC”或简记作“燃料电池”)。SOFC例如具有层叠了许多燃料电池单元而成的堆栈(燃料电池堆),该燃料电池单元在板状的固体电解质层的各个面上具有燃料电极和空气电极。通过分别向燃料电极和空气电极供给燃料气体(例如,氢)和氧化剂气体(例如,空气中的氧),并使燃料气体和氧化剂气体通过固体电解质层发生化学反应,从而产生电力。通常来说,燃料电池单元以连接于用于划分燃料气体与氧化剂气体所存在的区域的隔板的方式被使用。该接合通常使用由Ag钎料等钎焊材料构成的接合部,燃料气体与氧化剂气体被隔离。作为用于接合燃料电池单元与隔板的技术,公开有以下技术。公开有使用玻璃密封材料对隔板与燃料电池单元进行密封的技术(参照专利文献1)。另外,公开有利用添加了Al2O3这样的非还原性氧化物后的Ag钎料来对耐热金属与陶瓷进行大气钎焊的技术(参照专利文献2)。而且,作为SOFC用玻璃材料,公开了含有Al2O3的SOFC用玻璃材料(参照专利文献3)。在此,有时,仅用玻璃、某一特定成分的钎焊材料接合燃料电池单元与隔板时的可靠性未必是充分的。例如,针对仅借助于特定成分的Ag钎料的接合,在结构上,Ag钎料部配置于氧化剂气体与燃料气体之间的交界处。因此,通过长时间的使用,氧化剂气体的构成原子(氧)从氧化剂气体侧进入Ag钎料部内,燃料气体的构成原子(氢)从燃料气体侧进入Ag钎料部内,两种构成原子扩散并发生反应,Ag钎 ...
【技术保护点】
一种带隔板的燃料电池单元,其中,该带隔板的燃料电池单元包括:燃料电池单元主体,其具有空气电极、燃料电极及配置在该空气电极与燃料电极之间的固体电解质层;板状的金属制隔板,其具有第1主面、第2主面以及分别在该第1主面和第2主面开口的开口部;接合部,其包括含有Ag的钎焊材料,用于将所述燃料电池单元主体和所述金属制隔板的第1主面接合起来;以及密封部,其在比所述接合部靠所述开口部侧的位置、且是在所述第1主面与所述燃料电池单元主体之间配置于所述开口部的整周,该密封部具有含有玻璃的密封材料。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.31 JP 2012-192303;2012.08.31 JP 2012-192301.一种带隔板的燃料电池单元,其中,该带隔板的燃料电池单元包括:燃料电池单元主体,其具有空气电极、燃料电极及配置在该空气电极与燃料电极之间的固体电解质层;板状的金属制隔板,其具有第1主面、第2主面以及分别在该第1主面和第2主面开口,且利用所述燃料电池单元主体的至少一部分来封堵的开口部;接合部,其包括含有Ag的钎焊材料,用于将所述燃料电池单元主体和所述金属制隔板的第1主面接合起来;以及密封部,其在比所述接合部靠所述开口部侧的位置、且是在所述第1主面与所述燃料电池单元主体之间配置于所述开口部的整周,该密封部具有含有玻璃的密封材料。2.根据权利要求1所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述接合部具有第1接合部和第2接合部,该第2接合部位于比该第1接合部靠所述开口部侧的位置,所述第2接合部中的氧扩散系数小于所述第1接合部中的氧扩散系数。3.根据权利要求1所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述金属制隔板含有0.1质量%以上且10质量%以下的Al。4.根据权利要求1所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述金属制隔板具有0.5mm以下的厚度。5.根据权利要求1所述的带隔板的燃料电池单元,其中,在所述接合部与所述密封部之间具有间隙。6.根据权利要求1所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述钎焊材料的熔融温度高于所述密封材料的熔融温度。7.根据权利要求1所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述密封部的靠接合部侧的一部分具有含有Ag的混合层。8.根据权利要求7所述的带隔板的燃料电池单元,其中,在所述混合层中,靠接合部侧的部分含有Ag量最多。9.根据权利要求7所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述接合部和所述混合层沿着所述开口部的整周配置。10.根据权利要求7所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述密封部的热膨胀系数在从常温到300℃的温度范围内为8ppm/K以上且12ppm/K以下,所述混合层的宽度为50μm以上。11.根据权利要求7所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述接合部含有氧化物,该氧化物具有在800℃下低于1×10-13Pa的氧解离压力。12.根据权利要求11所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述接合部所含有的氧化物为Al或In的氧化物。13.根据权利要求1所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述金属制隔板含有1.5质量%以上且10质量%以下的Al,所述接合部含有1体积%以上且25体积%以下的Al的氧化物或Al的复合氧化物,所述密封部以Al2O3计含有1质量%以上且30质量%以下的Al。14.根据权利要求13所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述金属制隔板含有2质量%以上且10质量%以下的Al,所述接合部含有2体积%以上且15体积%以下的Al的氧化物或Al的复合氧化物,所述密封部以Al2O3计含有2质量%以上且20质量%以下的Al。15.根据权利要求13所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述Al的氧化物或Al的复合氧化物的至少一部分配置于所述金属制隔板与所述接合部之间的交界面处。16.根据权利要求13所述的带隔板的燃料电池单元,其中,所述Al的氧化物或Al的复合氧化物有Al2O3、含Al尖晶石型氧化物或多铝红柱石。17.根据权利要求13所述的带隔板的燃料电池单元,其中,该带隔板的燃料电池单元...
【专利技术属性】
技术研发人员:栗林诚,池田悦也,松谷涉,八谷洋介,村瀬昌明,
申请(专利权)人:日本特殊陶业株式会社,
类型:发明
国别省市:日本;JP
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