固体氧化物型燃料电池单电池及固体氧化物型燃料电池单电池的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103548191103548191A(43)申请公布日2014.01.29(21)申请号201280023995.2(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公(22)申请日2012.05.18司72001代理人郭煜杨思捷(30)优先权数据2011-1112622011.05.18JP(51)Int.Cl.H01M4/86(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日H01M8/12(2006.01)2013.11.18(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0627902012.05.18(87)PCT国际申请的公布数据WO2012/157748JA2012.11.22(71)申请人TOTO株式会社地址日本福冈县北九州市(72)发明人盐野光伸古屋正纪高盐稔安藤茂白滨大岛津惠美川上晃权权利要求书2页利要求书2页说明书14页说明书14页附图9页附图9页(54)发明名称固体氧化物型燃料电池单电池及固体氧化物型燃料电池单电池的制造方法(57)摘要本发明能够提供一种固体氧化物型燃料电池单电池，其具有：燃料气体流路；燃料极层，设置在所述燃料气体流路的周围含有铁族元素和陶瓷而构成；固体电解质层，设置在所述燃料极层的周围；及空气极层，设置在所述固体电解质层的周围，燃料气体从所述燃料气体流路的一侧被供给，从设置在所述燃料气体流路的另一侧的开口部被排出，施加有膨胀速度抑制处理，用于在固体氧化物型燃料电池单电池的温度接近发电温度的高温状态下，对氧化剂气体从所述开口部流入时产生的所述燃料极层的氧化膨胀的速度进行抑制，由此即使发生伴随燃料电池的运行停止而空气向燃料极侧流入，也可以防止电解质龟裂及单电池破损。CN103548191ACN1035489ACN103548191A权利要求书1/2页1.一种固体氧化物型燃料电池单电池，其特征在于，具有：燃料气体流路；燃料极层，设置在所述燃料气体流路的周围含有铁族元素和陶瓷而构成；固体电解质层，设置在所述燃料极层的周围；及空气极层，设置在所述固体电解质层的周围，燃料气体从所述燃料气体流路的一侧被供给，从设置在所述燃料气体流路的另一侧的开口部被排出，施加有膨胀速度抑制处理，用于在固体氧化物型燃料电池单电池的温度接近发电温度的高温状态下，对氧化剂气体从所述开口部流入时产生的所述燃料极层的氧化膨胀的速度进行抑制。2.根据权利要求1所述的固体氧化物型燃料电池单电池，其特征在于，所述氧化剂气体开始从所述开口部流入之后的期间内的所述燃料极的每1分钟的线膨胀率为0.09％以下。3.根据权利要求2所述的固体氧化物型燃料电池单电池，其特征在于，所述燃料极层是由使浆料液干燥后的复合材料而得到的，该浆料液是使由所述铁族元素的金属氧化物构成的粉末和由所述陶瓷构成的粉末分散至溶剂中，所述膨胀速度抑制处理包括如下工序，实施使所述浆料液的分散粒径小于10μm的处理。4.根据权利要求2或3所述的固体氧化物型燃料电池单电池，其特征在于，所述燃料极层是对使浆料液干燥后的复合材料进行挤压成形而构成的，该浆料液是使由所述铁族元素的金属氧化物构成的粉末和由所述陶瓷构成的粉末分散至溶剂中，所述膨胀速度抑制处理包括如下工序，在挤压成形时对复合材料施加剪切而进行一次粒子化。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的固体氧化物型燃料电池单电池，其特征在于，所述铁族元素是镍。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的固体氧化物型燃料电池单电池，其特征在于，所述陶瓷是稳定氧化锆。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的固体氧化物型燃料电池单电池，其特征在于，所述稳定氧化锆是氧化钇稳定氧化锆。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的固体氧化物型燃料电池单电池，其特征在于，在所述开口部设置有氧化剂气体流入抑制部，提高针对氧化剂气体流入所述开口部的压损。9.根据权利要求8所述的固体氧化物型燃料电池单电池，其特征在于，所述氧化剂气体流入抑制部具备氧化剂气体流入抑制流路，其具有比所述开口部小的截面积，该氧化剂气体流入抑制流路与所述燃料气体流路连通。10.根据权利要求9所述的固体氧化物型燃料电池单电池，其特征在于，所述氧化剂气体流入抑制部具有：主体部，至少覆盖所述开口部；及缩径部，从所述主体部突出地延伸，直径比所述主体部细。11.一种燃料电池系统，其特征在于，具备权利要求1至10中任意一项所述的固体氧化物型燃料电池单电池。2CN103548191A权利要求书2/2页12.一种固体氧化物型燃料电池单电池的制造方法，该固体氧化物型燃料电池单电池具有：燃料气体流路；燃料极层，设置在所述燃料气体流路的周围含有铁族元素和陶瓷而构成；固体电解质层，设置在所述燃料极层的周围；及