(57)【要約】【課題】平板型固体酸化物燃料電池で発生する高温の熱に対する耐久性が長く維持されることで、長時間使用しても酸化による電圧損失が非常に小さいことは言うまでもなく、熱膨張率の差によるシール及びコーティング膜の剥離問題がなく、安価で構造が単純である固体酸化物燃料電池用連結材及び前記連結材の製作方法を提供する。【解決手段】本発明の固体酸化物燃料電池用連結材２１は、電気伝導性物質からなり、格子型プレートの形態を取る伝導性コア２３と、伝導性コア２３をその内部に収容して包み伝導性コア２３の酸化を防止する耐酸化絶縁部２５と、耐酸化絶縁部２５の一部を除去して外部に露出した伝導性コア２３の露出面２３ｄにコーティングされ、外部燃料電池の電極と電気的に接触する耐酸化伝導性物質層２７と、を含むものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気伝導性物質からなり、格子型プレートの形態を取る伝導性コアと、
前記伝導性コアをその内部に収容して包み伝導性コアの酸化を防止する耐酸化絶縁部と、
前記耐酸化絶縁部の一部を除去して外部に露出した伝導性コアの露出面にコーティングされ、外部燃料電池の電極と電気的に接触する耐酸化伝導性物質層と、を含む、固体酸化物燃料電池用連結材。
【請求項２】
前記伝導性コアは、
所定断面を有して長さ方向に延長し、互いに平行に離隔した多数の水平部と、
前記水平部に対して直交するように配置されており、所定断面を有して平行に離隔した多数の垂直部と、を含んでなる、請求項１に記載の固体酸化物燃料電池用連結材。
【請求項３】
前記水平部と垂直部は、平坦な上面及び底面を有するＩビームの形態を取っており、前記水平部の上面及び底面は、垂直部の上面及び底面に対して段差を有する、請求項２に記載の固体酸化物燃料電池用連結材。
【請求項４】
前記伝導性コアは、融点が１０００℃以上の金属、金属合金、金属とセラミック合金のいずれか一つからなる、請求項１に記載の固体酸化物燃料電池用連結材。
【請求項５】
前記耐酸化絶縁部は、イットリア安定化ジルコニア（Ｙｔｔｒｉａ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  ｚｉｒｃｏｎｉａ、ＹＳＺ）、スカンジア安定化ジルコニア（Ｓｃａｎｄｉａ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  ｚｉｒｃｏｎｉａ、ＳｃＳＺ）、ＧＤＣ（Ｇａｄｏｌｉｎｉａ  ｄｏｐｅｄ  ｃｅｒｉａ）、ＬＳＧＭ（Ｌａ０．８Ｓｒ０．２Ｇａ０．８Ｍｇ０．２Ｏ３−δ）のいずれか一つ又は一つ以上の混合物からなる、請求項１に記載の固体酸化物燃料電池用連結材。
【請求項６】
前記耐酸化伝導性物質層は貴金属からなる、請求項１に記載の固体酸化物燃料電池用連結材。
【請求項７】
前記耐酸化絶縁部は、前記固体酸化物燃料電池に用いられる電解質を構成する成分の一部又は全ての成分を含む、請求項１に記載の固体酸化物燃料電池用連結材。
【請求項８】
前記耐酸化絶縁部は、前記固体酸化物燃料電池に用いられるシール材を構成する成分の一部又は全ての成分を含む、請求項１に記載の固体酸化物燃料電池用連結材。
【請求項９】
前記耐酸化絶縁部は、前記固体酸化物燃料電池に用いられるシール材を構成する成分の一部又は全ての成分と、固体酸化物燃料電池に用いられる電解質を構成する成分の一部又は全ての成分と、を含む、請求項１に記載の固体酸化物燃料電池用連結材。
【請求項１０】
前記伝導性コアと耐酸化絶縁部との間に伝導性コアに対する耐酸化絶縁部の分離を防止するために積層された中間層をさらに含む、請求項１に記載の固体酸化物燃料電池用連結材。
【請求項１１】
前記中間層は、前記伝導性コアと耐酸化絶縁部の構成成分を混合した混合物からなる、請求項１０に記載の固体酸化物燃料電池用連結材。
【請求項１２】
融点が１０００℃以上の伝導性粉末を焼結成形して格子型プレート形態の伝導性コアを製作するコア製作段階と、
前記コア製作段階により得られた伝導性コアを耐酸化絶縁セラミック粉末で包んだ後に焼結する耐酸化絶縁部成形段階と、
前記耐酸化絶縁部成形段階により形成された耐酸化絶縁部の一部を機械加工して、前記伝導性コアにおいて燃料電池の電極に接続する部分を外部に露出するコア露出段階と、
前記コア露出段階により外部に露出した伝導性コアの露出部分に耐酸化伝導物質をコーティングする耐酸化伝導性物質層コーティング段階と、を含む、固体酸化物燃料電池用連結材の製作方法。
【請求項１３】
前記耐酸化絶縁部成形段階の前に行われる段階として、前記伝導性粉末と耐酸化絶縁セラミック粉末を混合した混合物を、伝導性コアの表面にまずコーティングする中間層形成段階をさらに含む、請求項１２に記載の固体酸化物燃料電池用連結材の製作方法。
【請求項１４】
前記コア露出段階は、ポリシング（Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）プロセスにより前記耐酸化絶縁部の一部を除去する段階である、請求項１２に記載の固体酸化物燃料電池用連結材の製作方法。
【請求項１５】
前記耐酸化伝導性物質層コーティング段階において、前記耐酸化伝導性物質層は、前記伝導性コアの露出部分上に蒸着方式によりコーティングされる、請求項１２に記載の固体酸化物燃料電池用連結材の製作方法。
【請求項１６】
前記蒸着方式に用いられる被蒸着物質は貴金属類を含む、請求項１５に記載の固体酸化物燃料電池用連結材の製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物燃料電池用連結材及び前記連結材の製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、エネルギー源として広く用いられている石油は、埋蔵量が限定されているため、石油に代える代替エネルギー問題が国家的、社会的に大きく注目されている。即ち、化石燃料でない太陽熱、潮力、風力を用いた発電や燃料電池などに関する関心が高まっている。
【０００３】
前記燃料電池は、水の電気分解反応の逆反応を用いて電気を生産するものであり、天然ガス、石炭ガス、メタノールなどの炭化水素系の物質に含まれている水素と、空気中の酸素を電気化学反応により電気エネルギーに変換させる技術を応用する。
【０００４】
これは、既存の発電技術が燃料の燃焼、蒸気発生、タービン駆動、発電機駆動などの様々なプロセスを含むことと異なり、燃焼プロセスや駆動装置がないため、効率が高いだけでなく、例えば、ＳＯｘとＮＯｘなどの大気汚染物質をほとんど排出せず、二酸化炭素の発生も少なく、騒音や振動などがほとんどないという長所がある。
【０００５】
このような燃料電池にも様々な種類があり、例えば、リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ）、アルカリ型燃料電池（ＡＦＣ）、高分子電解質型燃料電池（ＰＥＭＦＣ）、直接メタノール燃料電池（ＤＭＦＣ）、固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）など様々な種類がある。
【０００６】
前記燃料電池のうち、固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）は、活性化分極に基づく過電圧が低く、非可逆的損失が少ないため発電効率が高く、様々な燃料を改質器なしに使用することができ、例えば、水素だけでなく炭素又はハイドロカーボン系の燃料を使用することができ、燃料選択幅が広く、電極での反応速度が速くて高価な貴金属触媒を要しないという多くの長所を有する。また、反応中に非常に高い熱を発生するため、高温の熱を燃料の改質に用いるか、産業用又は冷房用エネルギー源として用いることもできる。
【０００７】
このような固体酸化物燃料電池（Ｓｏｌｉｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ；ＳＯＦＣ）は、下記の反応式のような電極反応を行う。
【０００８】
<反応式>
燃料極：Ｈ２＋Ｏ２−→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−
ＣＯ＋Ｏ２−→ＣＯ２＋２ｅ−
空気極：Ｏ２＋４ｅ−→２Ｏ２−
全体反応:Ｈ２＋ＣＯ＋Ｏ２→Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２
【０００９】
前記反応式によって作動する燃料電池において、電子は外部回路を経て空気極に到逹し、これと同時に空気極で発生した酸素イオンは電解質を介して燃料極に伝達され、燃料極では水素又はＣＯが酸素イオンと結合して電子及び水又はＣＯ２を生成する。
【００１０】
一方、前記固体酸化物燃料電池は、燃料極と電解質と空気極からなる単位電池と、前記単位電池の上下に配置された状態で、単位電池で発生する電気を集電するとともに、燃料と空気を前記燃料極と空気極にそれぞれ供給する連結材（Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）を有する。前記連結材は単位電池に直面するため単位電池の熱を直接受ける。
【００１１】
しかし、前記従来の連結材は金属材質で製作されるため、高温の酸化雰囲気で容易に酸化されて酸化膜を形成することは言うまでもなく、内部のクロム成分が電極や電解質に移動して電極や電解質の構成成分と２次相を形成するという問題を有する。前記酸化膜は連結材の電気伝導度を低下して集電効率を低下させ、特に、クロム成分による２次相の形成は電極と電解質の性能を大きく低下させる。
【００１２】
これによる解決策として連結材に耐酸化コーティングを施すか被膜を形成することはあるが、このような耐酸化コーティング層や被膜層は内部連結材との熱膨張率の差を有するため、短時間に連結材から剥離する。さらに、前記耐酸化コーティング層や被膜層は側面のグラスシール剤とも熱膨張率が異なり、シールの問題ももたらす。
【００１３】
例えば、特許文献１（Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｓ  ｆｏｒ  ｓｏｌｉｄ  ｏｘｉｄｅ  ｆｕｅｌ  ｃｅｌｌｓ  ａｎｄ  Ｆｅｒｒｉｔｉｃ  ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  ｓｔｅｅｌｓ  ａｄａｐｔｅｄ  ｆｏｒ  ｕｓｅ  ｗｉｔｈ  ｓｏｌｉｄ  ｏｘｉｄｅ  ｆｕｅｌ  ｃｅｌｌｓ）には、ホールとガスチャンネルが形成されている金属連結材の表面処理により酸化を防止する技術が開示されているが、これは金属剤の高温酸化性を完全に防止することができないことは言うまでもなく、特に、フェライト系ステンレス鋼（Ｆｅｒｒｉｔｉｃ  ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  ｓｔｅｅｌ）内のクロム成分が燃料電池セルの構成成分と反応してセルの耐久性を低下させる問題を解決することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第８１７３３２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためのものであり、平板型固体酸化物燃料電池で発生する高温の熱に対する耐久性が長く維持されることで、長時間使用しても酸化による電圧損失が非常に小さいことは言うまでもなく、熱膨張率の差によるシール及びコーティング膜の剥離問題がなく、安価で構造が単純な固体酸化物燃料電池用連結材及び前記連結材の製作方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的を果たすための本発明の固体酸化物燃料電池用連結材は、電気伝導性物質からなり、格子型プレートの形態を取る伝導性コアと、前記伝導性コアをその内部に収容して包み伝導性コアの酸化を防止する耐酸化絶縁部と、前記耐酸化絶縁部の一部を除去して外部に露出した伝導性コアの露出面にコーティングされ、外部燃料電池の電極と電気的に接触する耐酸化伝導性物質層と、を含む。
【００１７】
また、前記伝導性コアは、所定断面を有して長さ方向に延長し、互いに平行に離隔した多数の水平部と、前記水平部に対して直交するように配置されており、所定断面を有して平行に離隔した多数の垂直部と、を含んでなる。
【００１８】
また、前記水平部と垂直部は、平坦な上面及び底面を有するＩビームの形態を取っており、前記水平部の上面及び底面は、垂直部の上面及び底面に対して段差を有する。
【００１９】
さらに、前記伝導性コアは、融点が１０００℃以上の金属、金属合金、金属とセラミック合金のいずれか一つからなる。
【００２０】
また、前記耐酸化絶縁部は、イットリア安定化ジルコニア（Ｙｔｔｒｉａ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  ｚｉｒｃｏｎｉａ、ＹＳＺ）、スカンジア安定化ジルコニア（Ｓｃａｎｄｉａ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  ｚｉｒｃｏｎｉａ、ＳｃＳＺ）、ＧＤＣ（Ｇａｄｏｌｉｎｉａ  ｄｏｐｅｄ  ｃｅｒｉａ）、ＬＳＧＭ（Ｌａ０．８Ｓｒ０．２Ｇａ０．８Ｍｇ０．２Ｏ３−δ）のいずれか一つ又は一つ以上の混合物からなる。
【００２１】
また、前記耐酸化伝導性物質層は貴金属からなる。
【００２２】
また、前記耐酸化絶縁部は、前記固体酸化物燃料電池に用いられる電解質を構成する成分の一部又は全ての成分を含む。
【００２３】
また、前記耐酸化絶縁部は、前記固体酸化物燃料電池に用いられるシール材を構成する成分の一部又は全ての成分を含む。
【００２４】
さらに、前記耐酸化絶縁部は、前記固体酸化物燃料電池に用いられるシール材を構成する成分の一部又は全ての成分と、固体酸化物燃料電池に用いられる電解質を構成する成分の一部又は全ての成分と、を含む。
【００２５】
また、前記伝導性コアと耐酸化絶縁部との間に伝導性コアに対する耐酸化絶縁部の分離を防止するために積層された中間層をさらに含む。
【００２６】
また、前記中間層は、前記伝導性コアと耐酸化絶縁部の構成成分を混合した混合物からなる。
【００２７】
また、前記目的を果たすための本発明の固体酸化物燃料電池用連結材製作方法は、融点が１０００℃以上の伝導性粉末を焼結成形して格子型プレート形態の伝導性コアを製作するコア製作段階と、前記コア製作段階により得られた伝導性コアを耐酸化絶縁セラミック粉末で包んだ後に焼結する耐酸化絶縁部成形段階と、前記耐酸化絶縁部成形段階により形成された耐酸化絶縁部の一部を機械加工して、前記伝導性コアにおいて燃料電池の電極に接続する部分を外部に露出するコア露出段階と、前記コア露出段階により外部に露出した伝導性コアの露出部分に耐酸化伝導物質をコーティングする耐酸化伝導性物質層コーティング段階と、を含む。
【００２８】
また、前記耐酸化絶縁部成形段階の前に行われる段階として、前記伝導性粉末と耐酸化絶縁セラミック粉末を混合した混合物を、伝導性コアの表面にまずコーティングする中間層形成段階をさらに含む。
【００２９】
同時に、前記コア露出段階は、ポリシング（Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）プロセスにより前記耐酸化絶縁部の一部を除去する段階である。
【００３０】
また、前記耐酸化伝導性物質層コーティング段階において、前記耐酸化伝導性物質層は、前記伝導性コアの露出部分上に蒸着方式によりコーティングされる。
【００３１】
また、前記蒸着方式に用いられる被蒸着物質は貴金属類を含む。
【発明の効果】
【００３２】
前記のように構成される本発明の固体酸化物燃料電池用連結材は、平板型固体酸化物燃料電池で発生する高温の熱に対する耐久性が長く維持されることで、長時間使用しても酸化による電圧損失が非常に小さいことは言うまでもなく、熱膨張率の差によるシール及びコーティング膜の剥離問題がなく、安価で構造が単純である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例による固体酸化物燃料電池用連結材が適用された燃料電池の一部切開斜視図である。
【図２】前記図１に図示した連結材の骨組みをなす伝導性コアの斜視図である。
【図３】前記図１に図示した連結材の製作方法を図式的に示す図面である。
【図４】本発明の一実施例による固体酸化物燃料電池用連結材の製作方法を説明するために図示した図面である。
【図５】本発明の一実施例による固体酸化物燃料電池用連結材の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。
【００３５】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施例による固体酸化物燃料電池用連結材２１が適用された燃料電池１１の一部切開斜視図である。
【００３７】
図１に図示したように、本実施例による連結材２１が単位電池１９の上下面にそれぞれ密着して構成されている。前記連結材２１は単位電池１９で発生した電気を集電するとともに空気と燃料を単位電池１９にそれぞれ供給する役割をする。
【００３８】
前記単位電池１９は、電解質１５と、前記電解質１５の上面及び底面にそれぞれ密着して固定される空気極１３と、燃料極１７と、からなる。前記燃料極１７は、図面において下部の連結材２１に形成されている燃料通路２１ｂを介して供給された燃料を受け入れる。また、空気極１３は、上部の連結材２１に設けられている空気通路２１ａを介して空気を受け入れる。
【００３９】
前記連結材２１は、一つの単位電池１９をその間に介在した状態で上下に配置され、その周縁部はシール材３１によりシールされる。前記シール材３１は、前記燃料と空気が外部に漏れることを遮断する。
【００４０】
一方、前記連結材２１は、電気伝導性物質からなり、格子型プレートの形態を取る伝導性コア２３と、前記伝導性コア２３をその内部に収容して包み伝導性コア２３の酸化を防止する（耐酸化絶縁部としての）耐酸化絶縁セラミック層２５と、前記伝導性コア２３において前記単位電池１９に直面する部分に蒸着コーティングされる耐酸化伝導性物質層２７と、で構成される。
【００４１】
場合に応じて、前記耐酸化絶縁セラミック層２５と伝導性コア２３との間に中間層（図５の２９）をさらに構成することができ、これについては後述する。
【００４２】
基本的に、前記伝導性コア２３は、融点が略１０００℃以上の金属や金属合金又は金属とセラミック合金のいずれか一つで製作される。前記伝導性コア２３は、連結材２１の骨組みの役割をするものであり、その構造は、図２に図示したとおりである。
【００４３】
また、前記耐酸化絶縁セラミック層２５は、伝導性コア２３を包み保護する役割をするものであり、イットリア安定化ジルコニア（Ｙｔｔｒｉａ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  ｚｉｒｃｏｎｉａ、ＹＳＺ）やスカンジア安定化ジルコニア（Ｓｃａｎｄｉａ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  ｚｉｒｃｏｎｉａ、ＳｃＳＺ）又はＧＤＣ（Ｇａｄｏｌｉｎｉａ  ｄｏｐｅｄ  ｃｅｒｉａ）やＬＳＧＭ（Ｌａ０．８Ｓｒ０．２Ｇａ０．８Ｍｇ０．２Ｏ３−δ）のいずれか一つ又は一つ以上の混合物で製作することができる。
【００４４】
特に、前記シール材３１と耐酸化絶縁セラミック層２５と電解質１５の材質は同種の物質を適用することが好ましい。すなわち、前記シール材３１の熱的安定度を最大限に向上させてスタック及び固体酸化物燃料電池の長期耐久性を図るために、前記シール材３１と耐酸化絶縁セラミック層２５と電解質１５の構成成分を同一又は同様にして同種の物質による接合を誘導する。
【００４５】
前記耐酸化伝導性物質層２７は、高温耐酸化性と電気伝導性に優れた物質で製作され、例えば、金や白金又はパラジウムなどの貴金属で製作する。このような耐酸化伝導性物質層２７は、前記耐酸化絶縁セラミック層２５の一部を除去して外部に露出した伝導性コア２３の露出面（図３の２３ｄ）にコーティングされた状態で外部燃料電池の電極と電気的に接触する。
【００４６】
前記耐酸化伝導性物質層２７は、伝導性コア２３を単位電池１９の電極と電気的に接続させるとともに伝導性コア２３が酸化しないように保護する役割をする。
【００４７】
図２は、前記図１に図示した連結材２１の骨組みをなす伝導性コア２３を図示した斜視図である。
【００４８】
図２に図示されたように、前記伝導性コア２３は、Ｉビームの形態を取って多数個が平行に離隔配置されている水平部２３ａと、前記水平部２３ａと同様にＩビームの形態を取って水平部２３ａに対して直交配置される多数の垂直部２３ｂと、で構成される。
【００４９】
前記伝導性コア２３は、後述するコア製作段階により、融点が約１０００℃以上であり、伝導性を有する粉末を焼結成形したものであり、一体をなして全体的に格子の形態を取って、多数の中空部２３ｃを有する。
【００５０】
特に、前記水平部２３ａは、垂直部２３ｂに比べて相対的に高い位置にある。すなわち前記水平部２３ａの上面が垂直部２３ｂの上面より（図面上）高く段差を有しており、水平部２３ａの底面が垂直部２３ｂの底面に対して凹状に窪んでいる。
【００５１】
前記伝導性コア２３の上面において、互いに隣合う水平部２３ａの間の空間は、空気通路２１ａをなす。同様に、伝導性コア２３の底面で互いに隣合う垂直部２３ｂの間は、燃料が供給される燃料通路２１ｂになる。
【００５２】
図３及び図４は、本発明の一実施例による固体酸化物燃料電池用連結材２１の製作方法を説明するために図示した図面である。
【００５３】
基本的に、本実施例による固体酸化物燃料電池用連結材２１の製作方法は、コア製作段階と、耐酸化絶縁部成形段階と、コア露出段階と、コーティング段階と、を含む。
前記コア製作段階は、図３の（ａ）及び図４の（ａ）に図示されている形態の伝導性コア２３を焼結成形するプロセスである。上述したようにコア製作に用いられる材料としては、粉末状態の金属又は金属合金又は金属及びセラミック合金が挙げられる。前記粉末を伝導性コア２３を製作するために予め製作された焼結成形用モールドに入れて強い圧力と熱を加えることで伝導性コア２３を得る。
【００５４】
前記プロセスにより伝導性コア２３の製作が完了した後に続く耐酸化絶縁部成形段階は、伝導性コア２３を耐酸化絶縁セラミック粉末で完全に包み圧縮してから焼結するプロセスである。この際、図４の（ｂ）に図示したように、前記中空部２３ｃの内部にセラミック粉末が完全に充填されていることは言うまでもない。
【００５５】
特に、前記水平部２３ａと垂直部２３ｂの上面と底面に形成されるセラミック粉末の厚さは、同一である。すなわち、前記セラミック粉末を用いて前記耐酸化絶縁セラミック層２５が積層されても、前記水平部２３ａと垂直部２３ｂの段差は維持され続ける。
【００５６】
前記プロセスにより耐酸化絶縁セラミック層２５の積層が完了すると、伝導性コア２３の上面の水平部２３ａにコーティングされている耐酸化絶縁セラミック層２５と、伝導性コア２３の底面の垂直部２３ｂにコーティングされている耐酸化絶縁セラミック層２５を除去して伝導性コア２３を露出させるコア露出段階を行う。前記プロセスにより露出面２３ｄが確保される。
【００５７】
特に、前記コア露出段階は、ポリシングプロセスにより行われる。すなわち、表面の研磨や光沢のために多く用いられるポリシング装置を用いて、前記セラミック層を除去して露出面２３ｄを確保する。このようにポリシング方式を適用することにより、露出面２３ｄが非常に平滑で不純物がなく、後述する耐酸化伝導性物質の蒸着が効果的に行われることができる。
【００５８】
前記耐酸化伝導性物質層コーティング段階は、前記露出面２３ｄに耐酸化伝導性物質層（図３の（ｄ）、図４の（ｄ）の２７）を蒸着形成するプロセスである。前記耐酸化伝導性物質として高温で耐酸化性と電気伝導性に優れたパラジウムや白金や金などの貴金属を使用することは上記で説明したとおりである。
【００５９】
前記耐酸化伝導性物質は前記露出面２３ｄを完全に覆って露出面２３ｄの酸化を防止するとともに外部の電極と伝導性コア２３を電気的に接続させる役割をするものである。前記耐酸化伝導性物質層コーティング段階を経て連結材２１の製作プロセスを終了する。
【００６０】
図５は、本発明の一実施例による固体酸化物燃料電池用連結材の他の例を示す断面図である。
【００６１】
図５を参照すると、前記耐酸化絶縁セラミック層２５と伝導性コア２３との間に中間層２９が積層されていることが分かる。前記中間層２９は、耐酸化絶縁セラミック層２５を適用する前に伝導性コア２３の表面にコーティングされたものであり、伝導性コア２３に対する耐酸化絶縁セラミック層２５の剥離を抑制する役割をする。
【００６２】
このような中間層２９は、伝導性コア２３と耐酸化絶縁セラミック層２５の熱膨張係数を同様な水準に合わせるために、伝導性コア２３と耐酸化絶縁セラミック層２５の構成成分を混合して構成される。すなわち、伝導性コア２３をなす物質と、耐酸化絶縁セラミック層２５をなす物質を所定の割合で混合して適用する。前記組成比は基本的に５：５であるが、場合によって様々に変更することができる。
【００６３】
前記中間層２９は、中間層形成段階により形成される。すなわち、前記コア製作段階を経て伝導性コア２３の製作が完了した後、伝導性コア２３の表面に中間層２９を焼結積層する。
【００６４】
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。
【００６５】
本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、固体酸化物燃料電池用連結材及び前記連結材の製作方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１１  燃料電池
１３  空気極
１５  電解質
１７  燃料極
１９  単位電池
２１  連結材（固体酸化物燃料電池用連結材）
２１ａ  空気通路
２１ｂ  燃料通路
２３  伝導性コア
２３ａ  水平部
２３ｂ  垂直部
２３ｃ  中空部
２３ｄ  露出面
２５  耐酸化絶縁セラミック層（耐酸化絶縁部）
２７  耐酸化伝導性物質層
２９  中間層
３１  シール材
【図１】
2014123562.tif 000003
【図２】
2014123562.tif 000004
【図３】
2014123562.tif 000005
【図４】
2014123562.tif 000006
【図５】
2014123562.tif 000007