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公開番号2025007029
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023108158
出願日2023-06-30
発明の名称電解セル
出願人日本碍子株式会社
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類C25B 9/63 20210101AFI20250109BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】水素極層にクラックが生じることを抑制可能な電解セルを提供する。
【解決手段】電解セル1は、金属支持体10とセル本体部20とを備える。金属支持体10は、第1主面12に形成された複数の連通孔11を有する。セル本体部20は、第1主面12上に形成され、各連通孔11を覆う水素極層6と、酸素極層9と、水素極層6及び酸素極層9の間に配置される電解質層7とを有する。水素極層6は、NiOとセラミック材料とによって構成される。水素極層6に対して750℃の還元雰囲気で熱処理が施されることによって得られる還元体の状態にある水素極層6の常温での寸法をL2とし、熱処理が施されていない非還元体の状態にある水素極層6の常温での寸法をL1とし、その変化量をΔL=L2-L1としたとき、(ΔL/L1)×100は±0.05%以内である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
主面に形成された複数の連通孔を有する金属支持体と、
前記主面上に形成され、前記複数の連通孔を覆う水素極層と、酸素極層と、前記水素極層及び前記酸素極層の間に配置される電解質層とを有するセル本体部と、
を備え、
前記水素極層は、ＮｉＯとセラミック材料とによって構成され、
前記水素極層に対して７５０℃の還元雰囲気で熱処理が施されることによって得られる還元体の状態にある前記水素極層の常温での寸法をＬ２とし、前記熱処理が施されていない非還元体の状態にある前記水素極層の常温での寸法をＬ１とし、その変化量をΔＬ＝Ｌ２－Ｌ１としたとき、（ΔＬ／Ｌ１）×１００は±０．０５％以内である、
電解セル。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
前記主面における前記複数の連通孔の開口率は５％以上である、
請求項１に記載の電解セル。
【請求項３】
前記非還元体の状態にある前記水素極層の気孔率は１６％以上である、
請求項１又は２に記載の電解セル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解セルに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、金属支持体上に配置されたセル本体部を備えるメタルサポート形の電解セルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
金属支持体は、主面に形成された複数の連通孔を有する。セル本体部は、金属支持体の主面上に形成され、複数の連通孔を覆う水素極層と、酸素極層と、水素極層及び酸素極層の間に配置される電解質層とを有する。水素極層は、ニッケルを含有する。水素極層が含有するニッケルは、酸化雰囲気では酸化ニッケル（ＮｉＯ）となり、還元雰囲気では金属ニッケル（Ｎｉ）となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１５５３３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水素極層に導電性を付与するには、高温下にて還元ガスを供給する熱処理（以下、「還元処理」と呼ぶ。）を行うことによって、水素極層に含まれるＮｉＯをＮｉへと還元する必要がある。
【０００６】
しかしながら、メタルサポート形の電解セルでは、水素極層のうち連通孔の直上に位置する直上部分へは還元ガスが供給されやすい一方で、水素極層のうち直上部分以外の連通孔と接触していない部分へは還元ガスが供給されにくい。
【０００７】
そのため、直上部分ではＮｉＯの還元が進行して寸法変化が生じやすいのに対して、非直上部分ではＮｉＯの還元が進行せず寸法変化が生じにくい。その結果、直上部分と非直上部分との間にクラックが生じるおそれがある。
【０００８】
本発明の課題は、水素極層にクラックが生じることを抑制可能な電解セルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面に係る電解セルは、金属支持体とセル本体部とを備える。金属支持体は、主面に形成された複数の連通孔を有する。セル本体部は、前記主面上に形成され、前記複数の連通孔を覆う水素極層と、酸素極層と、前記水素極層及び前記酸素極層の間に配置される電解質層とを有する。前記水素極層は、ＮｉＯとセラミック材料とによって構成される。前記水素極層に対して７５０℃の還元雰囲気で熱処理が施されることによって得られる還元体の状態にある前記水素極層の常温での寸法をＬ２とし、前記熱処理が施されていない非還元体の状態にある前記水素極層の常温での寸法をＬ１とし、その変化量をΔＬ＝Ｌ２－Ｌ１としたとき、（ΔＬ／Ｌ１）×１００が±０．０５％以内である。
【００１０】
本発明の第２の側面に係る電解セルは、上記第１の側面に係り、前記主面における前記複数の連通孔の開口率は５％以上である。
（【００１１】以降は省略されています）

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