(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質層(11)とこの固体電解質層(11)の両面に配設された燃料極層(12)及び空気極層(13)とからなる発電セル(14)と、
前記燃料極層(12)に燃料ガスを、前記空気極層(13)に酸素を含む酸化剤ガスをそれぞれ供給し得るように構成された金属セパレータ(17)とを備えた固体電解質型燃料電池において、
前記固体電解質層(11)がランタンガレート系固体酸化物、Ｓｃ安定化ジルコニア、Ｙ安定化ジルコニア又はセリア系酸化物からなる群より選ばれた伝導体であり、
前記金属セパレータ(17)がステンレス鋼、ニッケル基耐熱合金又はコバルト基合金であり、
前記金属セパレータ(17)が銀又は銀合金のいずれか一方によりめっきされたことを特徴とする固体電解質型燃料電池。
【請求項２】
ステンレス鋼がフェライト系ステンレス鋼である請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
金属セパレータ(17)がニッケルによりめっきされ、前記ニッケルめっきを下地として銀又は銀合金のいずれか一方によりめっきされた請求項１又は２記載の燃料電池。
【請求項４】
空気極層(13)に密着して配置された空気極集電体(18)が銀又は銀合金からなる多孔体(18a)であるか、或いは銀又は銀合金以外の金属母材を銀により被覆してなる多孔体である請求項１記載の燃料電池。
【請求項５】
空気集電体(18)が銀又は銀合金以外の金属母材であって、前記金属母材がニッケルによりめっきされ、前記ニッケルめっきを下地として銀によりめっきされた請求項４記載の燃料電池。
【請求項６】
多孔体(18a)が３次元骨格構造を有するスポンジ状金属多孔体である請求項４記載の燃料電池。
【請求項７】
多孔体(18a)がメッシュ状金属体(18b)で補強された請求項４又は６記載の燃料電池。
【請求項８】
メッシュ状金属体(18b)が銀又は銀合金からなるか、或いは銀又は銀合金以外の金属母材を銀又は銀合金により被覆してなる請求項７記載の燃料電池。
【請求項９】
メッシュ状金属体(18b)が銀又は銀合金以外の金属母材であって、前記金属母材がニッケルによりめっきされ、前記ニッケルめっきを下地として銀によりめっきされた請求項８記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料極層と空気極層とにより電解質層を挟持して構成された発電セルを有する固体電解質型の燃料電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固体電解質層とこの固体電解質層の両面に配設された燃料極層及び空気極層とからなる発電セルと、燃料極層には燃料極集電体を、空気極層には空気極集電体をそれぞれ密着させて、セパレータを介して積層した構造の固体酸化物型燃料電池が知られている。従来、この種の固体酸化物型燃料電池は、作動温度が約１０００℃と高いことから、セパレータ等の構造部材に例えばランタンクロマイトのようなセラミックスを使用する必要があるため、信頼性に欠ける。そのため近年周辺部材に金属材料を使用できる低温作動型固体電解質燃料電池の開発が進められている。
この低温作動型固体電解質燃料電池には固体電解質層にランタンガレート系酸化物、Ｓｃ添加ジルコニア、Ｙ添加ジルコニアの薄膜、セリア系酸化物などが用いられる。これらの材料を用いることにより、作動温度を７００℃程度まで引下げることができ、セパレータ等の周辺部材に金属材料を用いることができるようになる。この低温作動燃料電池のセパレータにはステンレス鋼、ニッケル基耐熱合金又はコバルト基合金等が用いられる。
【０００３】
一方、集電体材料は燃料電池の発電性能を左右する重要な部材の１つであるが、従来集電体材料としてメッシュ状の白金が試験的に用いられている。この白金メッシュはメッシュが細かい方が良い性能が得られる傾向にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の金属セパレータ材は例えば空気中７００℃の条件では表面がクロム酸化物被膜で覆われるようになるが、このクロム酸化物は高温で導電性を示し、温度が下がると電気抵抗が大きくなる性質があった。従って７００℃程度の低温で作動させた場合にはセパレータ材として使用するには電気抵抗が大き過ぎる欠点があった。このため、セパレータに金属材料を用いて低温で燃料電池を作動させた場合でも電気抵抗がより一層小さい材料が求められていた。
また、白金集電体では白金は貴金属であるため高価であり、コスト削減のため白金に代わる高性能の集電材料が望まれていた。
【０００５】
本発明の目的は、低温で作動させた場合でも金属セパレータの電気抵抗が増大せず、発電効率を向上し得る比較的安価な固体電解質型燃料電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、固体電解質層１１とこの固体電解質層１１の両面に配設された燃料極層１２及び空気極層１３とからなる発電セル１４と、燃料極層１２に燃料ガスを、空気極層１３に酸素を含む酸化剤ガスをそれぞれ供給し得るように構成された金属セパレータ１７とを備えた固体電解質型燃料電池の改良である。
その特徴ある構成は、固体電解質層１１がランタンガレート系固体酸化物、Ｓｃ安定化ジルコニア、Ｙ安定化ジルコニア又はセリア系酸化物からなる群より選ばれた伝導体であり、金属セパレータ１７がステンレス鋼、ニッケル基耐熱合金又はコバルト基合金であり、金属セパレータ１７が銀又は銀合金のいずれか一方によりめっきされたことにある。
請求項１に係る発明では、金属セパレータ１７に銀又は銀合金のいずれか一方によりめっきを施すことにより、長時間にわたって金属セパレータ１７の各電気抵抗を著しく減少させることができる。また、ステンレス鋼、ニッケル基耐熱合金又はコバルト基合金を金属セパレータに用いることにより優れた耐熱性を示す。更に、上記伝導体を固体電解質層１１に用いるため、９５０℃未満の作動温度の燃料電池を容易に実現することができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明であって、ステンレス鋼がフェライト系ステンレス鋼である燃料電池である。
請求項３に係る発明では、フェライト系ステンレス鋼は銀との密着性が良いため金属母材として好ましい。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る発明であって、金属セパレータ１７がニッケルによりめっきされ、ニッケルめっきを下地として銀又は銀合金のいずれか一方によりめっきされた燃料電池である。
請求項４に係る発明では、ニッケルにより下地めっきすることで、金属セパレータと銀又は銀合金めっきとの高い密着性が得られる。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１に係る発明であって、空気極層１３に密着して配置された空気極集電体１８が銀又は銀合金からなる多孔体１８ａであるか、或いは銀又は銀合金以外の金属の多孔体を銀により被覆してなる多孔体である燃料電池である。
請求項５に係る発明では、空気極集電体が銀又は銀合金からなる多孔体であるか、或いは銀又は銀合金以外の金属の多孔体を銀により被覆してなる多孔体である。銀は２００℃以上の高温酸化雰囲気中においても還元され固体金属相が安定相であり、僅かに酸素を固溶し、内部を酸素が拡散しやすい性質がある。一方、従来用いていた白金は酸素をほとんど固溶しない。このため、空気極集電体の材質に銀を用いることにより性能が向上する。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明であって、空気集電体１８が銀又は銀合金以外の金属母材であって、金属母材がニッケルによりめっきされ、ニッケルめっきを下地として銀によりめっきされた燃料電池である。
請求項６に係る発明では、ニッケルにより下地めっきすることで、金属母材と銀との高い密着性が得られる。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項５に係る発明であって、多孔体１８ａが３次元骨格構造を有するスポンジ状金属多孔体である燃料電池である。
請求項８に係る発明は、請求項５又は７に係る発明であって、図２に示すように、多孔体１８ａがメッシュ状金属体１８ｂで補強された燃料電池である。
請求項８に係る発明では、多孔体１８ａは脆く、潰れやすい場合もあるので、この場合にはメッシュ状金属体１８ｂで補強することにより、空気極集電体の形状をより堅牢に保持することができる。
【００１３】
請求項９に係る発明は、請求項８に係る発明であって、メッシュ状金属体１８ｂが銀又は銀合金からなるか、或いは銀又は銀合金以外の金属母材を銀又は銀合金により被覆してなる燃料電池である。
請求項９に係る発明では、メッシュ状金属体を空気極集電体と同様の材質により構成することにより、電池性能を安定させることができる。
【００１４】
請求項１０に係る発明は、請求項９に係る発明であって、メッシュ状金属体１８ｂが銀又は銀合金以外の金属母材であって、金属母材がニッケルによりめっきされ、ニッケルめっきを下地として銀によりめっきされた燃料電池である。
請求項１０に係る発明では、ニッケルにより下地めっきすることで、金属母材と銀との高い密着性が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、固体電解質型燃料電池１０は固体電解質層１１とこの固体電解質層１１の両面に配設された燃料極層１２及び空気極層１３とからなる発電セル１４と、燃料極集電体１６と、空気極集電体１８と燃料極層１２に燃料ガスを、空気極層１３に酸素を含む酸化剤ガスをそれぞれ供給し得るように構成された金属セパレータ１７とを備え、９５０℃未満で作動するように構成される。金属セパレータ１７は銀又は銀合金以外の金属により形成される。
【００１７】
固体電解質層１１はランタンガレート系固体酸化物、Ｓｃ安定化ジルコニア、Ｙ安定化ジルコニア又はセリア系酸化物により形成される。
例えばランタンガレート系固体酸化物の作製は次の方法により行われる。先ず、原料粉末としてＬａ2Ｏ3、ＳｒＣＯ3、Ｇａ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＣｏＯの各粉末を用意する。これら原料粉末をＬａ0.5Ｓｒ0.2Ｇａ0.8Ｍｇ0.15Ｃｏ0.05Ｏ3となるようにそれぞれ秤量し、各粉末を混合し、この混合物を１１００℃で予備焼成する。得られた仮焼体を粉砕し、通常のバインダ、溶剤などを加えてボールミルで粉砕することによりスラリーを作製し、このスラリーをドクターブレード法によりグリーンシートに成形する。成形したグリーンシートを空気中で十分に乾燥させ、所定の寸法に切出してこれを１４５０℃で焼結する。これによりランタンガレート系固体酸化物が得られる。ここでドクターブレード法とは、シート状に成型する方法の１つであり、キャリアフィルムやエンドレスベルト等のキャリア上に載せて運ばれるスリップの厚さをドクターブレードと呼ばれるナイフエッジとキャリアとの間隔を調整することによってシートの厚さを精密に制御する方法である。
またＳｃ安定化ジルコニアの作製は次の方法により行われる。先ずＺｒＯＣｌ2及びＳｃ2Ｏ3を出発原料とする。次いで、ＺｒＯＣｌ2水溶液を加水分解した単斜晶ＺｒＯ2ゾルに所定量のＳｃ2Ｏ3を硝酸水溶液として加え、尿素を加えて９０℃に保持して均一沈殿させる。次にこの沈殿物を６００℃で仮焼する。この仮焼体を１４００℃で一時間焼成する。これによりＳｃ安定化ジルコニアが得られる。
【００１８】
燃料極層１２はＮｉ等の金属により構成されるか、又はＮｉ−ＹＳＺ（ＮｉドープＹ2Ｏ3安定化ＺｒＯ2）等のサーメットにより構成される。或いはＮｉと一般式（１）：Ｃｅ1-mＤmＯ2で表される化合物との混合体により形成される。ただし、上記一般式（１）において、ＤはＳｍ、Ｇｄ、Ｙ又はＣａからなる群より選ばれた１種又は２種以上の元素であり、ｍはＤ元素の原子比であり、０．０５〜０．４、好ましくは１〜０．３の範囲に設定される。
空気極層１３は一般式（２）：Ｌｎ11-xＬｎ2xＥ1-yＣｏyＯ3+dで示される酸化物イオン導電体により形成される。ただし、上記一般式（２）において、Ｌｎ1はＬａ又はＳｍのいずれか一方又は双方の元素であり、Ｌｎ2はＢａ、Ｃａ又はＳｒのいずれか一方又は双方の元素であり、ＥはＦｅ又はＣｕのいずれか一方又は双方の元素である。またｘはＬｎ2の原子比であり、０．５を越え、１．０未満の範囲に設定される。ｙはＣｏ元素の原子比であり、０を越え１．０以下、好ましくは０．５以上１．０以下の範囲に設定される。ｄは−０．５以上０．５以下の範囲に設定される。
発電セル１４は固体電解質層１１の片面に燃料極層１２を形成し、更に固体電解質層１１の反対側の片面に空気極層１３を形成し、１０００℃で焼付けることにより作製される。
【００１９】
燃料極集電体１６は白金、ニッケル又は銀からなる多孔体である。
空気極集電体１８は銀又は銀合金からなる多孔体１８ａであるか、或いは銀又は銀合金以外の金属の多孔体を銀により被覆してなる多孔体である。この多孔体１８ａは図２の部分拡大図に示すように、骨格部分及び気孔からなり、３次元構造を有するスポンジ状金属多孔体である。この気孔率は６０〜９７％の範囲が好ましい。銀は約２００℃以上９５０℃未満の温度範囲内では、酸化雰囲気中においても還元され、固体金属相が安定相となる。従って、表面が銀からなる多孔体は２００℃以上９５０℃未満の温度領域において酸化被膜が形成されず、良好な導電体である。しかし、銀多孔体からなる空気極集電体を組込んだ固体酸化物燃料電池を９５０℃未満で作動させると、銀多孔体からなる空気極集電体の表面に酸化膜が発生することがないが、銀は高温で酸素を固溶するために、約９５０℃で溶け始める。そのため、銀又は銀合金からなる多孔体又は銀又は銀合金以外の金属母材を銀により被覆してなる多孔体を空気極導電体として組込んだ固体酸化物燃料電池の作動温度は９５０℃未満であることが望ましい。好ましくは９３０℃未満である。銀又は銀合金以外の金属母材をニッケルによりめっきし、このニッケルめっきを下地として銀によりめっきすることにより、金属母材と銀との高い密着性が得られるため、好ましい。
また、多孔体はメッシュ状金属体で補強される。このメッシュ状金属体は銀又は銀合金か、或いは銀又は銀合金以外の金属母材を銀又は銀合金により被覆された金属体である。銀又は銀合金以外の金属母材を銀又は銀合金により被覆してなる多孔体及び金属体で用いられる金属部材はニッケル、ステンレス、ニッケル基合金、コバルト基合金等が挙げられる。金属母材をニッケルによりめっきし、このニッケルめっきを下地として銀によりめっきすることにより、金属母材と銀との高い密着性が得られるため、好ましい。メッシュ状金属体の目開きは０．５〜１０００μｍの範囲にある。
【００２０】
一般に空気極層において、空気中の酸素が空気極集電体により電子を受取り、酸素イオン（Ｏ2-）が生成される際、酸素が含まれている銀を空気極集電体とした場合、集電体中に含まれる酸素が集電体表面においての酸素イオンの生成を促進させる働きがあるため酸素イオンを集電体表面から速く移動させることができる。また集電体と電極との交換電流密度の上昇により更なる酸素イオンの移動が速やかになる。更に酸素の解離（Ｏ2→Ｏ2-）、イオン化（Ｏ＋２ｅ→Ｏ2-）も空気極集電体中に固溶した酸素により促進すること等によるものと考えられる。
【００２１】
空気極集電体及び燃料極集電体に用いる多孔体の製造方法を説明する。なお、本実施の形態では純銀多孔体からなる空気極集電体の製造方法について説明する。先ず、平均粒径２μｍの純銀アトマイズ粉末を用意する。この純銀アトマイズ粉末は、純銀を通常の溶解炉にて溶解し、得られた純銀溶湯をアトマイズ（atomize）することにより得られた粉末である。更に有機溶剤としてｎ-ヘキサン、界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（sodium DodecylBenzenSulfonate、以下、ＤＢＳという。）、水溶性樹脂結合剤としてヒドロキシプロピルメチルセルロース（HydroxyPropylMethylCellulose、以下、ＨＰＭＣという。）、可塑剤としてグリセリン、水として蒸留水をそれぞれ用意する。
【００２２】
次いで、純銀アトマイズ粉末とＨＰＭＣ（水溶性樹脂結合剤）を強剪断型混練機に装入して３０分間混練した後、添加しなければならない全蒸留水量の５０重量％を加えて混練する。更に残りの蒸留水５０重量％並びにその他の添加剤であるｎ-ヘキサン（有機溶剤）、ＤＢＳ（界面活性剤）及びグリセリン（可塑剤）を添加して３時間混練することにより、純銀アトマイズ粉末５０．０質量％、ｎ-ヘキサン１．５質量％、ＨＰＭＣ５．０質量％、ＤＢＳ２．０質量％、グリセリン３．０質量％からなる組成の混合スラリーを作製する。残りの組成は蒸留水である。
次にこの混合スラリーをドクターブレード法により厚さ約１ｍｍの成形体を作製し、この成形体を下記表１に示す条件にて発泡、脱脂及び焼結を施すことにより純銀多孔体板を作製する。純銀多孔体板の厚さは０．７ｍｍ程度がよい。
【００２３】
【表１】
0004487465.tif 000002
【００２４】
この純銀多孔体板から所定の大きさに切出して、９２〜９７％の気孔率を有する純銀多孔体を得る。この多孔体とメッシュ状金属体を２枚重ねてスキンパス圧延して一体化することにより空気極集電体が得られる。
【００２５】
金属セパレータ１７は銀又は銀合金以外の金属から形成される。この金属セパレータは銀又は銀合金のいずれか一方によりめっきされる。金属セパレータに銀又は銀合金のめっきを施すことにより、長時間にわたって著しく電気抵抗を減少させることができる。金属セパレータ１７をニッケルによりめっきし、このニッケルめっきを下地として銀又は銀合金によりめっきすることにより金属セパレータ１７と銀又は銀合金との密着性が向上する。
金属セパレータ材はステンレス鋼、ニッケル基耐熱合金又はコバルト基合金が挙げられる。ステンレス鋼としてはＳＵＳ４３０（18Cr-Fe）、ＳＵＳ３１０Ｓ（20Ni-25Cr-Fe）、ＳＵＳ３１６（18Cr-12Ni-2.5Mo-Fe）等、ニッケル基耐熱合金としては、インコネル６００（15.5Cr-7Fe-Ni）、インコネル７１８（19Cr-3Mo-19Fe-Ni）、ヘインズアロイ２１４（16Cr-2Fe-4.5Al-Ni）、ヘインズアロイ２３０（16Cr-2Mo-14W-Ni）、ハステロイＣ−２２（22Cr-13Mo-3W-4Fe-Ni）等、コバルト基合金としてはＵＬＴＭＥＴ（26Cr-5Mo-2W-3Fe-9Ni-Co）、ヘインズアロイ１８８(22Cr-14.5W-Co)等がそれぞれ挙げられる。ステンレス鋼はフェライト系ステンレス鋼が銀との密着が良いため好ましい。金属セパレータを銀又は銀合金でめっきする方法としては電気めっきが挙げられる。この電気めっき法は、金属又は非金属表面に金属を電気化学的に析出（電着）させる表面処理方法である。
金属セパレータ１７は、その側部に空気入気口１７ａと、燃料ガス入気口１７ｃとを有し、この空気入気口１７ａに導入された空気を空気極層１３に導く空気吹出し口１７ｂと、燃料ガス入気口１７ｃに導入された燃料ガスを燃料極層１２に導く燃料ガス吹出し口１７ｄとをそれぞれ有する。
【００２６】
このように構成された固体電解質型燃料電池の動作を説明する。
燃料ガス（Ｈ2、ＣＯ等）を燃料ガス入気口１７ｃに導入すると、燃料極集電体１６内の気孔を通過して燃料極層１２に速やかに供給される。一方、空気を空気入気口１７ａに導入すると、空気極集電体１８内の気孔を通過して空気極層１３に速やかに供給される。空気極層１３に供給された酸素は空気極層１３内の気孔を通って固体電解質層１１との界面近傍に到達し、この部分で空気極層１３から電子を受取って、酸化物イオン（Ｏ2-）にイオン化される。この酸化物イオンは燃料極層１２の方向に向かって固体電解質層１１内を拡散移動し、燃料極層１２との界面近傍に到達すると、この部分で燃料ガスと反応して反応生成物（Ｈ2Ｏ、ＣＯ2等）を生じ、燃料極層１２に電子を放出する。この電子を燃料極集電体１６により取出すことにより電流が発生し、電力が得られる。
【００２７】
【実施例】
次に本発明の実施例を比較例とともに説明する。
＜実施例１〜３＞
先ず、固定電解質層としてＬａ0.5Ｓｒ0.2Ｇａ0.8Ｍｇ0.15Ｃｏ0.05Ｏ3粉末を用いてランタンガレート系固体酸化物を形成した。前述した多孔体の製造方法を用いて３次元骨格構造を有する銀多孔体を製造した。銀多孔体の補強材として銀製のエキスパンドメタルを用意した。この銀多孔体と銀製のエキスパンドメタルを２枚重ねてスキンパス圧延して一体化したものを空気極集電体とした。燃料極集電体にはニッケル多孔体を用いた。燃料極層と空気極層とにより電解質層を挟持して発電セルの単セルを構成した。次いで、金属セパレータ材としてＳＵＳ４３０（実施例１）、インコネル６００合金（実施例２）、ＵＬＴＭＥＴ合金（実施例３）をそれぞれ用意した。これら金属セパレータ材を電気めっき法により表面を銀により厚さ２〜５μｍめっきして金属セパレータとした。単セルを２段積層して２段セルスタックし、金属セパレータでこの２段セルスタックを挟持して燃料電池を得た。
【００２８】
＜比較例１〜３＞
実施例１〜３の金属セパレータに銀めっきを施さず、空気極集電体として２００メッシュの白金多孔体を用いた以外は、実施例１〜３とそれぞれ同一の金属セパレータを用い、実施例１〜３と同様にして燃料電池を作製した。
＜実施例４〜６＞
Ｓｃ2Ｏ3-ＺｒＯＣｌ2粉末を用いて固体電解質層にＳｃ安定化ジルコニアを形成した以外は、実施例１〜３とそれぞれ同一の金属セパレータを用い、実施例１〜３と同様にして燃料電池を作製した。
＜比較例４〜６＞
実施例４〜６の金属セパレータに銀めっきを施さず、空気極集電体として２００メッシュの白金多孔体を用いた以外は、実施例４〜６とそれぞれ同一の金属セパレータを用い、実施例４〜６と同様にして燃料電池を作製した。
【００２９】
＜実施例７〜９＞
８％Ｙ2Ｏ3ドープＺｒＯ2粉末を用いて固体電解質層にＹ安定化ジルコニアを形成した以外は、実施例１〜３とそれぞれ同一の金属セパレータを用い、実施例１〜３と同様にして燃料電池を作製した。
＜比較例７〜９＞
実施例７〜９の金属セパレータに銀めっきを施さず、空気極集電体として２００メッシュの白金多孔体を用いた以外は、実施例７〜９とそれぞれ同一の金属セパレータを用い、実施例７〜９と同様にして燃料電池を作製した。
【００３０】
＜実施例１０〜１２＞
Ｃｅ0.9Ｇｄ0.1Ｏ1.95-X粉末を用いて固体電解質層にセリア系酸化物を形成した以外は、実施例１〜３とそれぞれ同一の金属セパレータを用い、実施例１〜３と同様にして燃料電池を作製した。
＜比較例１０〜１２＞
実施例１０〜１２の金属セパレータに銀めっきを施さず、空気極集電体として２００メッシュの白金多孔体を用いた以外は、実施例１０〜１２とそれぞれ同一の金属セパレータを用い、実施例１０〜１２と同様にして燃料電池を作製した。
【００３１】
＜比較評価＞
実施例１〜１２と比較例１〜１２の燃料電池を燃料ガスとして水素ガスを３ｃｃ／ｃｍ2／分、酸化剤ガスとして空気を１５ｃｃ／ｃｍ2／分でそれぞれ供給しながら７００℃で５００時間発電運転し、５００時間経過後の各燃料電池の発電出力の性能評価を行った。ここで、発電性能は燃料極集電体及び空気極集電体間の電位差を０．７Ｖに調整して測定し、単セル当たりの出力の平均値を求めた値より評価した。表２に実施例１〜１２と比較例１〜１２の燃料電池の発電性能をそれぞれ示す。
【００３２】
【表２】
0004487465.tif 000003
【００３３】
表２より明らかなように、金属セパレータを銀めっきせず、空気極集電体に白金多孔体を用いた比較例１〜１２に比べてそれぞれ同様の電解質材料を用い、金属セパレータに銀めっきを施し、空気極集電体に銀多孔体を用いた実施例１〜１２では単セル当たりの出力平均値がそれぞれ上回っていた。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、銀又は銀合金以外の金属母材からなる金属セパレータにより構成され、金属セパレータが銀又は銀合金のいずれか一方によりめっきされたため、長時間にわたって著しく電気抵抗を減少させることができる。また、空気極集電体が銀又は銀合金からなる多孔体であるか、或いは銀又は銀合金以外の金属母材を銀又は銀合金により被覆してなる多孔体であるため、銀内部に酸素を固溶し、内部を酸素が拡散しやすい。その結果、低温で作動させた場合でも金属セパレータの電気抵抗が増大せず、発電効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における固体電解質型燃料電池の分解斜視図。
【図２】空気極集電体の概略図。
【符号の説明】
１０  固体電解質型燃料電池
１１  固体電解質層
１２  燃料極層
１３  空気極層
１４  発電セル
１６  燃料極集電体
１７  金属セパレータ
１８  空気極集電体
１８ａ  多孔体
１８ｂ  メッシュ状金属体
【図１】
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【図２】
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