固体氧化物型燃料电池用电解质片、固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法及固体氧化物型燃料电池用单电池技术

本发明专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片由包含氧化锆的烧结体的陶瓷板状体构成，在陶瓷颗粒的个数基准的累积粒度分布中，累积概率为90％的粒径D

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体氧化物型燃料电池用电解质片、固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法及固体氧化物型燃料电池用单电池


[0001]本专利技术涉及固体氧化物型燃料电池用电解质片、固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法及固体氧化物型燃料电池用单电池。

技术介绍

[0002]固体氧化物型燃料电池(SOFC)为通过燃料极：H2+O
2－
→
H2O+2e
－
、空气极：(1/2)O2+2e
－
→
O
2－
的反应而提取电能的装置。固体氧化物型燃料电池可以重叠多个固体氧化物型燃料电池用单电池，作为层叠结构而使用，该固体氧化物型燃料电池用单电池是在由陶瓷板状体构成的固体氧化物型燃料电池用电解质片上设置了燃料极和空气极而成的。
[0003]作为固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法，在专利文献1中公开了一种氧化钪稳定化氧化锆片的制造方法，其包括：将氧化钪稳定化氧化锆的烧结体粉碎，得到用透射式电子显微镜测定的平均粒径De超过0.3μm且1.5μm以下、用激光散射法测定的平均粒径Dr超过0.3μm且3.0μm以下、并且Dr/De为1.0～2.5的氧化钪稳定化氧化锆烧结粉末的工序；制备浆料的工序，上述浆料包含氧化钪稳定化氧化锆烧结粉末和氧化锆未烧结粉末，并且浆料中的氧化钪稳定化氧化锆烧结粉末相对于氧化钪稳定化氧化锆烧结粉末和氧化锆未烧结粉末的合计的比例为2质量％～40质量％；将浆料成型为片状的工序；以及将得到的成型体烧结的工序。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2011－105589号公报(专利第4796656号公报)

技术实现思路

[0007]然而，在由用专利文献1所记载的制造方法制造的氧化钪稳定化氧化锆片构成的固体氧化物型燃料电池用电解质片中，为了提高固体氧化物型燃料电池的发电效率而想要薄型化时，存在强度降低的问题。
[0008]本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种强度高的固体氧化物型燃料电池用电解质片。另外，本专利技术的目的在于提供一种强度高的固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法。进而，本专利技术的目的在于提供一种具有上述固体氧化物型燃料电池用电解质片的固体氧化物型燃料电池用单电池。
[0009]本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片的特征在于，由包含氧化锆的烧结体的陶瓷板状体构成，在陶瓷颗粒的个数基准的累积粒度分布中，累积概率为90％的粒径D
90
与累积概率为10％的粒径D
10
之差为2.5μm以上。
[0010]本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法的特征在于，具备：准备在体积基准的累积粒度分布中累积概率为50％的粒径D
50
为3μm以下且累积概率为99％的粒径D
99
为6μm以上的氧化锆烧结粉末的工序；混合上述氧化锆烧结粉末和氧化锆未烧结粉末，
使得上述氧化锆烧结粉末相对于上述氧化锆烧结粉末和上述氧化锆未烧结粉末的合计重量的重量比例为5重量％～50重量％，由此制备陶瓷浆料的工序；通过成型上述陶瓷浆料，制作陶瓷生片(Green sheet)的工序；以及通过将包含上述陶瓷生片的未烧结板状体烧结，制作陶瓷板状体的工序。
[0011]本专利技术的固体氧化物型燃料电池用单电池的特征在于，具备：燃料极、空气极、以及配置于上述燃料极与上述空气极之间的本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片。
[0012]根据本专利技术，可以提供一种强度高的固体氧化物型燃料电池用电解质片。另外，根据本专利技术，可以提供一种强度高的固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法。进而，根据本专利技术，可以提供一种具有上述固体氧化物型燃料电池用电解质片的固体氧化物型燃料电池用单电池。
附图说明
[0013]图1是表示本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片的一个例子的平面示意图。
[0014]图2是表示与图1中的线段A1－A2对应的部分的剖面示意图。
[0015]图3是表示本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法的一个例子中的制作陶瓷生片的工序的平面示意图。
[0016]图4是表示本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法的一个例子中的制作陶瓷生片的工序的平面示意图。
[0017]图5是表示本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法的一个例子中的制作陶瓷生片的工序的平面示意图。
[0018]图6是表示本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法的一个例子中的在制作陶瓷板状体的工序中制作未烧结板状体的方式的剖面示意图。
[0019]图7是表示本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法的一个例子中的在制作陶瓷板状体的工序中煅烧未烧结板状体的方式的剖面示意图。
[0020]图8是表示本专利技术的固体氧化物型燃料电池用单电池的一个例子的剖面示意图。
[0021]图9是表示实施例1的电解质片的陶瓷颗粒的粒径的概率分布的曲线图。
[0022]图10是表示实施例1的电解质片的陶瓷颗粒的个数基准的累积粒度分布的曲线图。
具体实施方式
[0023]以下，对本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片(以下也称为电解质片)、本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法(以下也称为电解质片的制造方法)和本专利技术的固体氧化物型燃料电池用单电池(以下也称为单电池)进行说明。应予说明，本专利技术不限定于以下构成，可以在不脱离本专利技术的要旨的范围内适当地变更。另外，组合多个以下记载的各优选构成而得的方案也属于本专利技术。
[0024]以下所示的附图为示意图，其尺寸、纵横比的比例尺等有时会与实际的产品不同。
[0025][固体氧化物型燃料电池用电解质片][0026]以下对本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片的一个例子进行说明。
[0027]图1是表示本专利技术的固体氧化物型燃料电池用电解质片的一个例子的平面示意图。图2是表示与图1中的线段A1－A2对应的部分的剖面示意图。
[0028]图1和图2所示的固体氧化物型燃料电池用电解质片10由包含氧化锆的烧结体的陶瓷板状体构成。
[0029]作为氧化锆的烧结体，例如可举出由钪、钇等稀土元素的氧化物稳定化的氧化锆的烧结体，更具体而言，可举出由氧化钪稳定化的氧化锆的烧结体、由氧化钇稳定化的氧化锆的烧结体等。
[0030]氧化锆的烧结体优选为由氧化钪稳定化的氧化锆的烧结体。通过电解质片10由包含由氧化钪稳定化的氧化锆的烧结体的陶瓷板状体构成，电解质片10的导电率提高。在这种情况下，通过将电解质片10组装到固体氧化物型燃料电池中，固体氧化物型燃料电池的发电效率提高。
[0031]氧化锆的烧结体优选为立方晶系氧化锆的烧结体。通过电解质片10由包含立方晶系氧化锆的烧结体的陶瓷板状体构成，电解质片10的导电率提高。在这种情况下，通过将电解质片10组装到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固体氧化物型燃料电池用电解质片，其特征在于，由包含氧化锆的烧结体的陶瓷板状体构成，在陶瓷颗粒的个数基准的累积粒度分布中，累积概率为90％的粒径D
90
与累积概率为10％的粒径D
10
之差为2.5μm以上。2.一种固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法，其特征在于，具备：准备在体积基准的累积粒度分布中累积概率为50％的粒径D
50
为3μm以下且累积概率为99％的粒径D
99
为6μm以上的氧化锆烧结粉末的工序；混合所述氧化锆烧结粉末和氧化锆未烧结粉末，使得所述氧化锆烧结粉末相对于所述氧化锆烧结粉末和所述氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田诚司，山田裕亮，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：