[发明专利]燃料电池

说明书

在燃料电池(10)中，空气极(50)具有距与固体电解质层(30)相反一侧的表面5μm以内的表面区域(51)和形成在表面区域(51)的固体电解质层(30)侧的内部区域(52)。表面区域(51)及内部区域(52)分别包含由以通式ABO₃表示且A位点至少含有Sr的钙钛矿型氧化物构成的主相和由硫酸锶构成的第二相。表面区域(51)的截面上的第二相的面积占有率比内部区域的截面上的第二相的面积占有率大。

技术领域

本发明涉及燃料电池。

背景技术

以往，已知包括燃料极、空气极、以及配置在燃料极与空气极之间的固体电解质层的燃料电池。作为空气极的材料，优选以通式ABO₃表示且A位点包含La及Sr中的至少一方的钙钛矿型氧化物(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-32132号公报

发明内容

但是，在对空气极进行了烧成、或者在燃料电池的工作开始后暂停工作等情况下，如果空气极的温度从高温降低到低温，则有时会在空气极的表面附近产生微小裂纹。该微小裂纹并不会直接对空气极的特性造成影响，但是，使燃料电池长时间工作的情况下，有可能以微小裂纹为起点而产生能够对空气极的特性造成影响的裂纹。因此，希望抑制在空气极的表面附近产生微小裂纹。为了应对该要求，本发明的发明人进行了潜心研究，结果发现，空气极含有的硫酸锶的量与在空气极的表面附近产生微小裂纹有关。

本发明是基于该新见解而实施的，其目的在于提供一种能够抑制在空气极的表面附近产生裂纹的燃料电池。

本发明所涉及的燃料电池包括：燃料极、空气极、以及配置在燃料极与空气极之间的固体电解质层。作为空气极的主成分包含以通式ABO₃表示且在A位点至少含有Sr的钙钛矿型氧化物。空气极具有距与固体电解质层相反一侧的表面5μm以内的表面区域和形成在表面区域的固体电解质层侧的内部区域。表面区域及内部区域分别包含由以通式ABO₃表示且在A位点至少含有Sr的钙钛矿型氧化物构成的主相和由硫酸锶构成的第二相。表面区域的截面上的第二相的面积占有率比内部区域的截面上的第二相的面积占有率大。

根据本发明，提供一种能够抑制在空气极的表面附近产生裂纹的燃料电池。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的燃料电池的构成的截面图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分赋予相同或类似的符号。但是，附图是示意图，各尺寸的比率等有时与实际的尺寸比率不同。

(燃料电池10的构成)

参照附图，对燃料电池10的构成进行说明。燃料电池10是所谓的固体氧化物型燃料电池(SOFC：Solid Oxide Fuel Cell)。燃料电池10可以采用纵向条纹型、横向条纹型、燃料极支撑型、电解质平板型、或者圆筒型等形态。

图1是表示燃料电池10的构成的截面图。燃料电池10包括：燃料极20、固体电解质层30、阻隔层40、空气极50以及集电层60。

燃料极20作为燃料电池10的阳极起作用。如图1所示，燃料极20具有燃料极集电层21和燃料极活性层22。