Brevet FR2003883A1 — publié le 19691114

On connatt déjà un procédé de fabrication d'une pile à combustible suivant lequel on utilise comme électrolyte un corps mince en céramique fritté composé d'oxyde de zirconium et d'oxyde d'yttrium ou de calcium et suivant lequel on applique sur les grandes faces opposées de ce corps mince des couches métalliques poreuses constituant les électrodes. L'électrolyte est composé en particulier, par exemple de (ZrO2)0,85 (CaO)O,15 ou (Zr 02) 0,90 (Y2 03)0,10 &commat; (Les indices à l'extérieur des parentèses indiquent des quantités en môles ).Les électrodes sont par exemple des couches poreuses de Pt, Pt-Au, Pd-Ag, appliquées par évaporation sous vide, par voie chimique, par une peinture à décomposer ou en déposant des pOU- dres métalliques qui sont ensuite frittées, Les piles fabriquées par ce procédé connu ont l'inconvénient qu'au delà d'une température de 900 C, le métal des électrodes diffuse dans l'électrolyte et établit finalement un court-circuit entre les électrodes Il s'ensuit que la durée de vie de ces piles à combustibles est relativement courte (environ une centaine d'heures). L'invention a pour but un procédé de fabrication de piles à combustible qui permet d'allonger considérablement la durée de vie de la pile. Elle est caractérisée en ce qu'avant d'appliquer les électrodes sur les grandes faces opposées de l'électrolyte, on enduit d'une solution fortement diluée d'un émail céramique pour haute température le corps mince en céramique servant d'électrolyte et on le porte à une température d'environ 10000C. L'invention est expliquée ci-dessous par rapport à un exemple d'une forme d'exécution. Une pastille mince d'épaisseur environ un demi millimètre composée d'un mélange d'oxyde de zirconium et d'oxyde d'yttrium dans les proportions molaires de 90 : 10 est frittée à une température de 1600 Co Un émail classique pour céramiques à haute température, comprenant un liant organique, par exemple le polybutyl-métacrylate, est diluée très fortement dans D par exemple l huile de pin.La dilution est suffisamment poussée pour que la quantité d'émail sec appliqué sur la pastille soit d'environ o,1 mg/cm2. Cette quantité peut varier dans d'assez larges limites, à condition de ne pas la conduction électrique d'une électrode à l'autre à travers l'électrolyten ni de constituer un obstacle au contact entre l'électrolyte et les gaz comburant et combustible e Ltémail sec est constitué par exemple par un boro-silico-aluminate de soude chargé d'oxyde de zirconium et d'oxyde de zinc. Après un séchage préalable, la pastille ainsi recouverue d'émail est calcinée à 10000C. L'émail a pour effet de boucher les pores de l'électrolyte solide et d'empêcher ainsi la diffusion du métal à l'intérieur de l'électrolyte. La pastille est prête maintenant de recevoir les électrodes. Pour ce faire une peinture comprenant un alliage Pt-Au est appliquée sur les deux grandes faces opposées de l'électrolyte. Après une nuvelle calcination à 10000C, la pile est prête à l'emploi. Son efficacité reste très stable et peut mAeme améliorer un peu glace à un conditionnement approprié de l'électrode sous atmosphère contrtlée. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une pile à ccmbustible suivant lequel on utilise comme électrolyte un corps mince en céramique fritté compose dioxyde de zirconium et d'oxyde d'yttrium ou de calcium, servant d'électro- lyte et suivant lequel on applique sur les grandes faces opposées de ce corps mince des couches métalliques poreuses constituant les électrodes, caractérisé en ce qu'avant d'appliquer les électrodes sur les grandes faces opposées du corps mince en ceramique on enduit d'une solution fortement diluée dE un émail céramique pour haute température le corps mince en céramique servant d'électrolyte et qu on le perte ensuite à une température d'environ 10000C 2. Procédé suivant 1, caractérisé sé en ce que la quan- tité d'émail céramique sec appliquée au corps mince en céramique est approximativement égal å 0,1mg/cm.