(57)【要約】【課題】従来の電気化学デバイスは、リード線の接続部が固体電解質の端部であるため、リード線接続部の放熱により、固体電解質の温度分布が悪くなり、固体電解質の熱歪による破損し、耐久性が劣る。【解決手段】固体電解質１の両面に第一の電極膜２ａ、２ｂと第二の電極膜２ｂ、３ｂを形成し、第一電極膜側は第一の電極膜２ｂの略中央部に第一のリード線４と設け、第二の電極膜側は第二の電極膜３ｂに導電性を有する接着層７を形成した後、開口部６ａの周囲に配置して接着した金属箔６の表面に第二のリード線５を設けた構成とすることにより、固体電解質１の中央部の温度を降下させ、固体電解質１の全体の温度分布を均一化することができので、熱歪による固体電解質１の破損を防止するｋｐｔｐができるとともに、固体電解質１の端部の温度低下を防止するｋとができるので酸素の排気性能を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質と、前記固体電解質の一方の表面に形成された第一の電極膜と、前記固体電解質の他方の表面に形成された第二の電極膜と、前記第一の電極膜の略中央部に取り付けられた第一のリード線と、前記第二の電極膜の側に配置される開口部を有する金属箔と、前記第二の電極膜の外周部と前記金属箔の開口部近傍が電気的に導通するように設けられた導電性を有する接着層と、前記金属箔または前記導電性を有する接着層の少なくとも一方に設けられた第二のリード線とから構成される電気化学デバイス。
【請求項２】
導電性を有する接着層は、金属箔の開口部から外周の方向に延設された少なくとも一つのリード膜を備えた請求項１に記載の電気化学デバイス。
【請求項３】
導電性を有する接着層は、金属箔の開口部から外周の方向に延設された少なくとも一つのリード膜と、前記リード膜と電気的に導通するように前記金属箔の外周に形成された外周導電膜を備えた請求項１に記載の電気化学デバイス。
【請求項４】
導電性を有する接着層は、金属箔の開口部から外周の方向に延設され、放射状に均等な間隔で形成された少なくとも三つのリード膜と、前記リード膜と電気的に導通するように前記金属箔の外周に形成された外周導電膜を備えた請求項１に記載の電気化学デバイス。
【請求項５】
第二のリード線の下端から屈曲してリード膜に沿って延設されたリード屈曲線を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。
【請求項６】
金属箔の外周に枠体を備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。
【請求項７】
第一の電極膜と第二の電極膜の少なくとも一方は、固体電解質の表面に形成された主成分がペロブスカイト型金属複合酸化物からなる膜と、前記主成分がペロブスカイト型金属複合酸化物からなる膜の表面に主成分が金属からなる膜の２層構造である請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気化学デバイスに関し、更に詳しくは酸素イオン導電性の固体電解質を用いた酸素ポンプのリード実装構成に係る電気化学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気化学デバイス、特に酸素イオン導電性の固体電解質を用いた酸素ポンプの構成および動作を、図７を参照しながら説明する。図７において、１１は固体電解質であり、酸素イオン導電性を有する。平板状の固体電解質１１の表面には第一および第二の電極膜１２および１３がそれぞれ対向するように形成されている。また、第一および第二の電極膜１２および１３の端部には電気的に導通して、第一および第二のリード線１４および１５がそれぞれ形成されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、酸素ポンプに大電流を流すためには、第一および第二のリード線１４および１５の抵抗を極力小さくする必要があり、導電率の高い線材を用いたり、線径を太くしたりするなどの工夫がなされている。
【０００４】
上記構成の酸素ポンプを密閉された容器に取り付け、酸素ポンプを加熱手段により動作温度に保持し、第一の電極膜１２に正電圧、第二の電極膜１３に負電圧を印加する。すると、第二の電極膜１３に取り込まれた容器内の酸素が電子を受け取り酸素イオンとなり、酸素イオン導電性の固体電解質１１中を移動する。そして、酸素イオンは、第一の電極膜１２で電子を放ち、容器外へと放出される。この一連の動作により、容器内の酸素は外部へと排気され、容器内の酸素濃度が減少する（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
このとき、容器の酸素ポンプ取り付け部と固体電解質１１の熱膨張係数は実質的に同じである必要があり、容器の取りつけ部のヤング率が小さい場合、取りつけ部の熱膨張係数は、固体電解質１１の熱膨張係数より多少大きくてもよく、逆に、ヤング率が大きい場合、固体電解質１１の熱膨張係数により近い熱膨張係数を有することが必要であると言われている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１１−９４７９２号公報
【特許文献２】特開平１１−２３５２５号公報
【特許文献３】特開２０００−８６２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の構成では、固体電解質は、加熱手段による加熱や固体電解質の自己故発熱によって固体電解質の中央部の温度が高く、その周囲の温度が低くなる。さらに、電気的に導通を取るために、固体電解質上の第一および第二の電極膜の端部に導電性だけでなく、熱伝導性も高いリード線を接続するので、加熱手段で固体電解質を加熱した場合、リード線の接続部より放熱し、その部分の固体電解質の温度が降下し、大きな温度分布を生じる。また、これにより、酸素排気効率が低下するだけでなく、熱歪みにより固体電解質が破損するという課題を有していた。
【０００７】
また、固体電解質を容器に取り付けるために、固体電解質と容器、あるいはこれらを接続する接着剤の熱膨張係数を互いに近い範囲内で選択しなければならないので、各材料が特定の材質に限定されてしまうという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、温度分布を改善することにより、酸素排
気特性と耐久性に優れた電気化学デバイスを提供するとともに、容器と固体電解質を形状的自由度が高く、ヤング率の小さい金属箔を介して接続することにより、固体電解質や容器の材質の選択自由度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気化学デバイスは、固体電解質と、前記固体電解質の一方の表面に形成された第一の電極膜と、前記固体電解質の他方の表面に形成された第二の電極膜と、前記第一の電極膜の略中央部に取り付けられた第一のリード線と、前記第二の電極膜の側に配置される開口部を有する金属箔と、前記第二の電極膜の外周部と前記金属箔の開口部近傍が電気的に導通するように設けられた導電性を有する接着層と、前記金属箔または前記導電性を有する接着層の少なくとも一方に設けられた第二のリード線とから構成したものである。
【００１０】
これによって、通常、固体電解質は、加熱手段による加熱や固体電解質の自己故発熱によって固体電解質の中央部の温度が高く、その周囲の温度が低くなるが、固体電解質の第一の電極膜の略中央部に設けている第一のリード線が高い熱伝導性を有するため、固体電解質中央部の熱が効率的に伝達され、第一のリード線よりその熱が放熱される。その結果、周囲より温度の高い固体電解質の中央部の温度が降下し、固体電解質全体の温度を均一にすることができる。
【００１１】
また、第二のリード線が導電性を有する接着層と電気的に導通した金属箔の表面に形成されているため、第二のリード線を第一のリード線と同じ側から、しかも同時に接続することができ、製造工程が簡単になるだけでなく、同じ側からリードを取ることができるので、構成も簡単になり、容器との密閉性も向上する。
【００１２】
また、固体電解質は、形状的自由度が高く、ヤング率の小さい金属箔に導電性を有する接着層によって固定され、金属箔を介して容器に取り付けられるので、固体電解質と容器およびこれらを接続する接着剤の熱膨張係数を互いに近い範囲内で選択する必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電気化学デバイスは、熱伝導性の高い第一のリード線を第一の電極膜の略中央部に設けることにより、固体電解質中央部の熱の放熱を促進し、固体電解質全体の温度を均一にすることができるので、熱歪みによる固体電解質の破損を防止することができ、酸素を効率よく排気することができるとともに、高い耐久性を有する電気化学デバイスを実現することができる。
【００１４】
また、第一リード線と第二のリード線を同じ側に配置することができるので、構成および製造工程が簡素化することができるとともに、容器との密閉性も向上させることができ、安価で、性能に優れた信頼性の高い電気化学デバイスを実現することができる。
【００１５】
また、固体電解質は金属箔を介して容器に取り付けることができので、固体電解質と容器の互いの熱膨張係数を厳密に合わせる必要がなくなり、材質の選定範囲を広げることができ、電気化学デバイスの耐久性の向上が図れるとともに、生産性の高い電気化学デバイスを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の発明は、固体電解質と、前記固体電解質の一方の表面に形成された第一の電極膜と、前記固体電解質の他方の表面に形成された第二の電極膜と、前記第一の電極膜の略中央部に取り付けられた第一のリード線と、前記第二の電極膜の側に配置される開口部を有
する金属箔と、前記第二の電極膜の外周部と前記金属箔の開口部近傍が電気的に導通するように設けられた導電性を有する接着層と、前記金属箔または前記導電性を有する接着層の少なくとも一方に設けられた第二のリード線とから構成することによって、熱伝導性の高い第一のリード線の放熱作用で固体電解質を均一な温度分布とすることができ、熱歪みにより固体電解質が破損することなく、酸素を効率よく排気することができ、耐久性と酸素排気性能に優れた電気化学デバイスを実現することができる。また、固体電解質は導電性を有する接着層を介し、加工性に優れた形状の自由度が高い金属箔に固定されるので、固体電解質を、金属箔を介して容器に取り付けることができ、固体電解質と容器の互いの熱膨張係数を厳密に合わせる必要がなくなり、材質の選定範囲を広げることができる。さらに、第二のリード線が導電性を有する接着層と電気的に導通した金属箔の表面に形成されているため、第二のリード線を第一のリード線と同じ側から、しかも同時に接続することができ、製造工程が簡単になるだけでなく、同じ側からリードを取ることができるので、構成も簡単になり、容器との密閉性も向上し、酸素を効率よく排気することができる。
【００１７】
第２の発明は、特に第１の発明の導電性を有する接着層を金属箔の開口部から外周の方向に延設された少なくとも一つのリード膜を備えた構成とすることにより、第二のリード線を固体電解質から十分に離れた金属箔の端部に接続することができるので、第二のリード線の放熱作用による固体電解質の温度の低下を防止することができ、酸素の排気性能の低下を防止することができるとともに、固体電解質の温度を必要以上に低下させることがないため、固体電解質の温度分布も改善することができ、熱的耐久性をさらに向上させることができる。
【００１８】
第３の発明は、特に、第１の発明の導電性を有する接着層を金属箔の開口部から外周の方向に延設された少なくとも一つのリード膜と、前記リード膜と電気的に導通するように前記金属箔の外周に形成された外周導電膜を備えた構成とすることにより、導電性を有する接着層と、リード膜と、外周導電膜が一体で形成されるので、確実に電気的導通を確保することができるとともに、金属箔の変形や反りを抑制し、固体電解質と接着層との間の密着性や、容器と金属箔との密着性をより強固にすることができ、酸素を効率よく排気することができる。
【００１９】
第４の発明は、特に、第１の発明の導電性を有する接着層を金属箔の開口部から外周の方向に延設された少なくとも三つのリード膜と、前記リード膜と電気的に導通するように前記金属箔の外周に形成された外周導電膜を備えた構成とすることにより、リード膜を放射状に均等な間隔で配置することができるのでリード膜からの放熱が均一となり、固体電解質の温度分布の均一化を図ることができ、熱歪みなどによる固体電解質の破損を防ぐことができる。
【００２０】
第５の発明は、特に、第１〜第４の発明の構成に、第二のリード線の下端から屈曲してリード膜に沿って延設されたリード屈曲線を付加した構成とすることにより、リード膜と第二のリード線の一部を一体に形成することができるので、金属箔に変形や反りが生じ、形成したリード膜に多少のクラックが入っても第二の電極膜と第二のリード線の電気的導通を確実に保持することができ、信頼性の高い電気化学デバイスを実現することができる。
【００２１】
第６の発明は、特に、第１〜第５の発明の金属箔の外周に枠体を備えた構成とすることにより、枠体が形状的自由度の高い金属箔の変形や反りを抑制し、リード膜だけでなく、固体電解質と導電性を有する接着層の密着性を向上させることができ、より信頼性の高い電気化学デバイスを実現することができる。
【００２２】
第７の発明は、特に、第１〜第６の発明の第一および第二の電極膜の少なくとも一方は
、固体電解質の表面に形成された主成分がペロブスカイト型金属複合酸化物からなる膜と、前記主成分がペロブスカイト型金属複合酸化物からなる膜の表面に主成分が金属からなる膜の２層構造とすることにより、酸素の固体電解質内部への取り込み効率は高いが電気抵抗の高いことによるペロブスカイト型金属複合酸化物の低い導電性を高導電性の金属膜が補助し、電極膜全体としての導電性を高くすることができるので、金属複合酸化物の自己発熱を抑制することができ、局部的な温度上昇を抑え、効率よく酸素を排気するだけでなく、温度分布が均一化され、熱的耐久性も向上させることができる。さらに、電極膜の抵抗を下げるので、印加電圧を下げることができ低消費電力の電気化学デバイスを実現することができる。
【００２３】
以下、本発明の電気化学デバイスの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気化学デバイスである酸素ポンプの断面構成図を示すものである。図１において、１は酸素イオン導電性を有する固体電解質であり、その両面には金属酸化物からなる第一の電極膜２ａと金属膜からなる第一の電極膜２ｂと、金属酸化物からなる第二の電極膜３ａと金属膜からなる第二の電極膜３ｂが互いに対向して形成されている。そして、電極膜２ａ、２ｂの中央からは電気的に接続された導電性の高い金などの金属からなる第一のリード線４が設けられ、電極膜３ａ、３ｂには電極膜３ａ、３ｂの周囲に導電性を有する接着層７が配置され、さらにこの導電性を有する接着層７と電気的に導通して配置された開口部６ａを有する金属箔６の表面に、導電性の高い金などの金属からなる第二のリード線が設けられている。
【００２５】
第一のリード線４および第二のリード線５は、大電流を流しても発熱しないよう線径が約１ｍｍ程度の太線あるいは０．１〜０．２ｍｍ程度の細線を５〜６本束ねた縒り線などを用い、その抵抗が低く保持されている。
【００２６】
したがって、第一のリード線４は導電性だけでなく熱伝導性も高くなる。本発明ではこの熱伝導性の高い第一のリード線４からの放熱を利用するため、第一のリード線４を第一の電極膜２ｂの略中央部から取り出す。これによって、周囲よりやや高温の第一の電極膜２ａ、２ｂの中央部の温度が降下し、固体電解質１を均一の温度にすることができるので、熱歪みによる応力により固体電解質１が破損することなく、酸素を効率よく排気することができ、耐久性と酸素排気性能に優れた電気化学デバイスを実現することができる。
【００２７】
固体電解質１としては、酸素イオン導電性を有するランタンガリウム酸化物から成る約３０ｍｍ角で厚さ約０．５ｍｍの基板が用いられる。これ以外にも他の酸素イオン導電性を有する安定化ジルコニア、安定化セリアなども使用することができ、実施の形態で用いたランタンガリウム酸化物の酸素イオン導電性を向上させるためにランタンサイトおよびガリウムサイトの一部に遷移金属やアルカリ土類金属などの異種金属を置換してもよい。
【００２８】
第一の電極膜２ａおよび第二の電極膜３ａは、固体電解質１の両面にペロブスカイト型の金属複合酸化物からなるペーストを用い、スクリーン印刷などの方法により塗布、乾燥後、１，０００〜１，２００℃で焼成することによって形成される。さらに、その上に第一の電極膜２ｂおよび第二の電極膜３ｂが例えば金ペーストを用い、スクリーン印刷などの方法により塗布、乾燥後、８００〜９００℃で焼成することによって形成され、本発明の電極膜は２層構造となっている。
【００２９】
第一の電極膜２ａおよび第二の電極膜３ａに含まれるペロブスカイト型の金属複合酸化物は、ＡＢＯ３で表され、Ａサイトにはランタン、サマリウム、ネオジウム、ストロンチ
ウムなどの内、少なくとも一種以上が含まれ、Ｂサイトにはコバルト、マンガン、ニッケル、鉄などの内、少なくとも一種以上が含まれ、優れた導電性と、酸素との高い電極反応性を有する。このペロブスカイト型金属複合酸化物により、気相中の酸素がペロブスカイトの酸素欠陥構造を介して、効率よく固体電解質１に出入りするので、酸素排気特性を向上させることができる。
【００３０】
また、比較的電気抵抗の高いペロブスカイト型の金属複合酸化物からなる第一の電極膜２ａおよび第二の電極膜３ａ上に、高い導電性を有する金や白金からなる第一の電極膜２ｂおよび第二の電極膜３ｂを形成することにより、第一の電極膜２ｂおよび第二の電極膜３ｂが集電体として機能し、電極膜全体の導電性を高くすることができるので、金属複合酸化物の自己発熱を抑制することができ、局部的な温度上昇が抑制され、効率よく酸素を排気するだけでなく、温度分布が均一化され、熱的耐久性も向上させることができる。さらに、第一の電極膜と第二の電極膜の全体の抵抗を低下させることができるので、印加電圧を下げることができ低消費電力の電気化学デバイスを得ることができる。
【００３１】
金属箔６としては、厚さ１０〜２０μｍのステンレスが用いられる。金属箔６には、開口部６ａの周囲に沿って金属ペーストを印刷して導電性を有する接着層７が形成され、その上に固体電解質１を第二の電極膜３ｂの外周に沿って配置し、荷重をかけながら乾燥後、７００〜８００℃で焼成することによって、固体電解質１と金属箔６が接着される。
【００３２】
金属箔６としては、ステンレス以外にニッケル、鉄クロム、チタン、金および白金などの金属を用いることができる。これらの金属箔６は、固体電解質１よりヤング率が一桁以上小さいので、熱膨張係数差により発生する熱応力も小さい。また、セラミックから成る固体電解質１に比べて、金属箔６は弾性を示すので、大きな熱的歪みにも耐えることができる。したがって、高温でも固体電解質１と金属箔６の密着性を保持することができる。また、固体電解質１を直接容器に取り付けるのではなく、金属箔６を介し容器に取り付けることができるので、固体電解質１と容器の互いの熱膨張係数を厳密に合わせる必要がなくなり、材質の選定範囲を広げることができる。
【００３３】
第一のリード線は、導電性の金属ペーストを用いて第一の電極膜２ｂの略中央部に取り付けられ、電気炉で７００〜８００℃で焼成して固着される。一方、第二のリード線５は、導電性を有する接着層７と電気的に導通している金属箔６の表面に、電性の金属ペーストを用い取り付けられ、電気炉で７００〜８００℃で焼成して固着される。
【００３４】
上記構成の酸素ポンプを、金属箔６を介し密閉された容器に取り付け、ヒーターと断熱材を取り付けた。さらに、第一のリード線４、第二のリード線５の間に第一の電極膜２ｂに正電圧、第二の電極膜３ｂに負電圧が印加されるように、直流電源が接続される。ヒーターにより、酸素ポンプを動作温度（５００〜８００℃）まで加熱し、第一の電極膜２ｂおよび第二の電極膜３ｂの間に直流電圧を印加すると、容器内の酸素は多孔質な断熱材、第二の電極膜３ｂを通過し、第二の電極膜３ａに吸着し、電子を受け取り、第二の電極膜３ａと固体電解質１と気相との間に形成される三相界面より固体電解質１中へ取り込まれ、酸素イオンとなり固体電解質１中を移動する。そして、第一の電極膜２ａに到達した酸素イオンは第一の電極膜２ａと固体電解質１と気相との間に形成される三相界面で電子を放ち、再び酸素となり第一の電極膜２ｂ、断熱材を通過し、大気へ排出される。この一連の動作により、容器内の酸素は外部へと排気され、容器内の酸素濃度を減少させることができる。
【００３５】
第二のリード線５は導電性を有する接着層７と電気的に導通した金属箔６の表面に形成されているため、第二のリード線５を第一のリード線４と同じ側から、しかも同時に接続することができ、製造工程が簡単になるだけでなく、同じ側からリード線を取ることがで
きるので、構成も簡単になり、容器との密閉性も向上し、酸素を効率よく排気することができる。
【００３６】
また、導電性を有する接着層７が第二の電極膜３ｂの外周に沿って配置されるので、導電性を有する接着層７による放熱が放射状に均一となり、固体電解質１に熱歪みによる応力が加わらず、信頼性の高い電気化学デバイスを得ることができる。
次に具体的実験例について述べる。
【００３７】
本発明の電気化学デバイスのリード実装構成における温度分布を測定した。従来例と比較するため、第一のリード線１４および第二のリード線１５を固体電解質１１上の第一の電極膜１２および第二の電極膜１３の端部より取り出した酸素ポンプの温度分布を調べた。約６００℃で動作した際の温度分布を測定した結果、従来構成の酸素ポンプの固体電解質１１の中央部が、第一の電極膜１２および第二の電極膜１３の自己発熱により、周囲に比べてやや高温となっていることが判った。また、第一のリード線１４および第二のリード線１５の取り出し部分である固体電解質１１の端部が、第一のリード線１４および第二のリード線１５からの放熱により他の部分より温度が低くなっており、温度分布が目立っていた。動作後、酸素ポンプを取り出すと、固体電解質１１の一部にクラックが入っており、その破損部から空気が漏れ、酸素の排気効率が低下していることが判った。
【００３８】
一方、本発明のリード実装構成の酸素ポンプの温度分布は、固体電解質１全体がほぼ均一な温度となっており、動作後も、固体電解質１基板が破損している様子は見られなかった。したがって、本発明の実施例の電気化学デバイスのリード実装構成によれば、固体電解質１が破損することなく、酸素を効率よく排気することができる。
【００３９】
また、本発明の電気化学デバイスは、酸素ポンプだけでなく、ＣＯセンサ、ＮＯｘセンサ、ＨＣセンサ、ＣＯ２センサおよびその他の可燃性ガスセンサ、あるいはＮＯｘ分解デバイス、燃料電池などの電気化学デバイスにも適用することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における電気化学デバイスである酸素ポンプの断面構成図を示すものである。図２において、実施の形態１と異なる点は、導電性を有する接着層７と電気的に導通し、その一端が金属箔６の端部に形成されるリード膜８を備え、第二のリード線５は、リード膜８と電気的に導通して金属箔６の端部に形成されるところであり、それ以外の部分は実施の形態１と同一の構成である。
【００４１】
本実施の形態の電気化学デバイスによれば、第二のリード線５からの放熱が固体電解質１から十分に離れた金属箔６の端部で起こるので、固体電解質１の温度が低下を防止することができるとともに、固体電解質１の温度を必要以上に低下させることがないため、固体電解質１の温度分布もさらに改善することができ、熱的耐久性をいっそう向上させることができる。
【００４２】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における電気化学デバイスである酸素ポンプの断面構成図を示すものである。図３において、実施の形態２と異なる点は、第二のリード線５の下端から屈曲して延設されたリード屈曲線５ａを有し、そしてこのリード屈曲線５ａは、リード膜８の表面に形成された点であり、それ以外は実施の形態例２と同一の構成である。
【００４３】
本実施の形態の電気化学デバイスによれば、形状的自由度の高い金属箔６の表面に、リード膜８とリード屈曲線５ａを一体的に形成するので、金属箔６に変形や反りが生じ、形成したリード膜８に多少のクラックが入っても、第二の電極膜３ｂと第二のリード線５の
電気的導通は、リード膜８の上に形成したリード屈曲線５ａにより確実に維持することができ、信頼性の高い電気化学デバイスを得ることができる。
【００４４】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４における電気化学デバイスである酸素ポンプの断面構成図を示すものである。図４において、実施の形態３と異なる点は、金属箔６の外周に配置した枠体９を備えたところであり、それ以外の部分は実施の形態３と同一の構成である。
【００４５】
本実施の形態の電気化学デバイスの構成によれば、枠体９が形状的自由度の高い金属箔６の変形や反りを抑制するので、リード膜８だけでなく、固体電解質１と導電性を有する接着層７の密着性を向上させることができ、より信頼性の高い電気化学デバイスを得ることができる。
【００４６】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５における電気化学デバイスである酸素ポンプの断面構成図を示すものである。図６において、実施の形態１と異なる点は、導電性を有する接着層７は、その一端が金属箔６の端部に形成されるリード膜８と、金属箔６の外周に形成される外周導電膜１０を備えたところであり、それ以外の部分は実施の形態１と同一の構成である。
【００４７】
本実施の形態の電気化学デバイスの構成によれば、導電性を有する接着層７と、リード膜８と、外周導電膜１０が一体となって形成され、確実に電気的導通を確保することができるとともに、金属箔６の変形や反りを抑制し、固体電解質１と導電性を有する接着層７との間の密着性や、容器と金属箔６との密着性をより強固にすることができ、酸素を効率よく排気することができる。
【００４８】
（実施の形態６）
図６は、本発明の実施の形態６における電気化学デバイスである酸素ポンプの断面構成図を示すものである。図６において、実施の形態５と異なる点は、導電性を有する接着層７は、その一端が金属箔６の端部に形成され、放射状に均等な間隔で形成される少なくとも三本のリード膜８と、金属箔６の外周に形成される外周導電膜１０を備えたところであり、それ以外の部分は実施の形態５と同一の構成である。
【００４９】
本実施の形態の電気化学デバイスによれば、リード膜８が少なくとも三本設けることにより、リード膜８を放射状に均等な間隔で配置することができるのでリード膜８からの放熱が均一となり、固体電解質１の温度分布の均一化を図ることができ、熱歪みなどによる固体電解質１の破損を防ぐことができ、耐久性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における電気化学デバイスの構成を示す平面図（ｂ）同デバイスの構成を示す断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態２における電気化学デバイスの構成を示す平面図（ｂ）同デバイスの構成を示す断面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態３における電気化学デバイスの構成を示す平面図（ｂ）同デバイスの構成を示す断面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態４における電気化学デバイスの構成を示す平面図（ｂ）同デバイスの構成を示す断面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態５における電気化学デバイスの構成を示す平面図（ｂ）同デバイスの構成を示す断面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態６における電気化学デバイスの構成を示す平面図（ｂ）同デバイスの構成を示す断面図
【図７】（ａ）従来の電気化学デバイスの構成を示す平面図（ｂ）同デバイスの構成を示す断面図
【符号の説明】
【００５１】
１  固体電解質
２ａ  第一の電極膜（金属複合酸化物）
２ｂ  第一の電極膜（金属膜）
３ａ  第二の電極膜（金属複合酸化物）
３ｂ  第二の電極膜（金属膜）
４  第一のリード線
５  第二のリード線
５ａ  リード屈曲線
６  金属箔
６ａ  開口部
７  接着層
８  リード膜
９  枠体
１０  外周導電膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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