固体氧化物燃料电池用接合材料、固体氧化物燃料电池以及固体氧化物燃料电池模块制造技术

本发明专利技术提供一种具有高接合力、并且接合时在与接合界面平行的方向上的收缩较小的固体氧化物燃料电池用接合材料。固体氧化物燃料电池用接合材料（1）包括玻璃陶瓷层（10）、以及约束层（11）。玻璃陶瓷层（10）包含玻璃陶瓷。约束层（11）层叠在玻璃陶瓷层（10）上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种具有高接合力、并且接合时在与接合界面平行的方向上的收缩较小的固体氧化物燃料电池用接合材料。固体氧化物燃料电池用接合材料（1）包括玻璃陶瓷层（10）、以及约束层（11）。玻璃陶瓷层（10）包含玻璃陶瓷。约束层（11）层叠在玻璃陶瓷层（10）上。【专利说明】固体氧化物燃料电池用接合材料、固体氧化物燃料电池以及固体氧化物燃料电池模块
本专利技术涉及一种固体氧化物燃料电池用接合材料、固体氧化物燃料电池以及固体氧化物燃料电池模块。
技术介绍
近年来，作为新能源，燃料电池正受到越来越多的关注。燃料电池例如有固体氧化物燃料电池(SOFC:Solid Oxide Fuel Cell)、熔融碳酸盐燃料电池、磷酸燃料电池、固体高分子燃料电池等。在这些燃料电池中，固体氧化物燃料电池无需使用液体的构成要素，而且在使用碳氢燃料时能实现内部的改质。因此，对固体氧化物燃料电池进行了广泛的研究开发。在固体氧化物燃料电池中，例如使用接合材料来使发电元件与间隔物接合等。作为该接合材料的具体例，例如在下述专利文献I中记载了以玻璃为主要成分的固体氧化物燃料电池用接合材料。 现有技术文献 专利文献专利文献1:日本专利特开2011 - 34874号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，专利文献I所记载的接合材料在进行加热来将构件接合时，也会在与接合界面平行的方向上收缩。因此，可能会对被接合构件施加应力，或者例如产生翘曲、接合材料损伤。本专利技术是鉴于上述方面而完成的，其目的在于提供一种具有高接合力、且接合时在与接合界面平行的方向上的收缩较小的固体氧化物燃料电池用接合材料。 解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料包括玻璃陶瓷层以及约束层。玻璃陶瓷层含有玻璃陶瓷。约束层层叠在玻璃陶瓷层上。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的一个特定方面在于，约束层不会在玻璃陶瓷层的烧成温度下烧成。而玻璃陶瓷层的一部分也可以在烧成时扩散、流动到约束层。此外，对于约束层，也可以使其含有软化点低于烧成温度的玻璃。该情况下，约束层的无机材料通过玻璃成分而致密化，并且起到增强与玻璃陶瓷层的固接的作用。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的其它特定方面在于，约束层含有氧化铝。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的其它特定方面在于，约束层还含有玻璃。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的其它特定方面在于，约束层中氧化铝的含有率为30体积％?90体积％。根据该结构，能够抑制约束层中所包含的玻璃成分起到氧化铝的烧成助剂的作用。因此，能进一步提高约束层的收缩抑制效果。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的其它特定方面在于，约束层为金属板。在该结构下，约束层在烧成时实质上不会在与接合界面平行的方向上收缩。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的其它特定方面在于，玻璃陶瓷包含二氧化硅、钡氧化物以及氧化铝。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的其它特定方面在于，玻璃陶瓷包含SiO2换算下48质量％?75质量％的S1、BaO换算下20质量％?40质量％的Ba、以及Al2O3换算下5质量％?20质量％的Al。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的其它特定方面在于，玻璃陶瓷层的厚度为10 μ m?150 μ m。约束层的厚度为0.5 μ m?50 μ m。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的其它特定方面在于，玻璃陶瓷层包含设置在约束层的一个主面上的第一玻璃陶瓷层、以及设置在约束层的另一个主面上的第二玻璃陶瓷层。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池包括接合层，该接合层由上述本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料烧成得到。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池的一个特定方面在于，固体氧化物燃料电池还包括多个发电单元。发电单元具有固体氧化物电解质层、配置在固体氧化物电解质层的一个主面上的空气极、以及配置在固体氧化物电解质层的另一个主面上的燃料极。相邻的发电单元通过接合层进行接合。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池模块包括接合层，该接合层由上述本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料烧成得到。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池模块的某一个特定方面在于，固体氧化物燃料电池模块还包括燃料电池。燃料电池具有多个发电单元，该发电单元具有固体氧化物电解质层、配置在固体氧化物电解质层的一个主面上的空气极、以及配置在固体氧化物电解质层的另一个主面上的燃料极。相邻的发电单元通过接合层进行接合。本专利技术所涉及的固体氧化物燃料电池模块的其它特定方面在于，固体氧化物燃料电池模块还包括壳体、以及配置在壳体内的燃料电池。燃料电池与壳体通过接合层进行接口 ο 专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种具有高接合力、且接合时在与接合界面平行的方向上的收缩较小、能够抑制翘曲发生和接合材料损伤的固体氧化物燃料电池用接合材料。【专利附图】【附图说明】图1是实施方式I所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的简要剖视图。 图2是实施方式2所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的简要剖视图。 图3是实施方式3所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的简要剖视图。 图4是实施方式4所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的简要剖视图。 图5是实施方式5所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的简要剖视图。 图6是实施方式6所涉及的固体氧化物燃料电池模块的示意性侧视图。 图7是实施方式6的发电单元的简要分解立体图。 图8是实施方式6的第一接合层的简要剖视图。 图9是实施方式6的第二接合层的简要剖视图。 图10是实施例1中制作出的样品的简要剖视图。 图11是实施例2中制作出的样品的简要剖视图。 图12是实施例5中制作出的样品的简要剖视图。 图13是实施例6中制作出的样品的简要剖视图。 图14是实施例7中制作出的样品的简要剖视图。 图15是实施例8中制作出的样品的简要剖视图。 图16是实施例9中制作出的样品的简要剖视图。 图17是变形例10的固体氧化物燃料电池用接合材料的简要立体图。 图18是变形例11的固体氧化物燃料电池用接合材料的简要立体图。 图19是变形例12的固体氧化物燃料电池用接合材料的简要立体图。【具体实施方式】以下，对实施本专利技术的优选方式的一个示例进行说明。然而，下述实施方式仅仅是例示。本专利技术不限于下述任一实施方式。此外，在实施方式等所参照的各附图中，以相同的标号来参照实质上具有相同功能的构件。此外，实施方式等所参照的附图是示意性描述的图，附图中所绘制的物体的尺寸比率等可能会与现实中的物体的尺寸比率等不同。附图相互间的物体的尺寸比率等也可能不同。具体的物体的尺寸比率应当参考以下的说明来判断。《实施方式I》 图1是实施方式I所涉及的固体氧化物燃料电池用接合材料的简要剖视图。图1所示的固体氧化物燃料电池用接合材料I是固体氧化物燃料电池中所使用的接合材料。具体而言，接合材料I例如用于将固体氧化物燃料电池的发电单元相互接合、或将固体氧化物燃料电池模块的壳体与燃料电池接合等用途。接合材料I具有玻璃陶瓷层10以及约束层11。玻璃陶瓷层10含有玻璃陶瓷。玻璃陶瓷层10可以仅由玻璃陶瓷构成，也可以除玻璃陶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：植田喜树，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：
国别省市：