特許ウォッチ

公開番号2025010347
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2024191869,2024520629
出願日2024-10-31,2023-10-31
発明の名称電気化学セル、電気化学セル装置、モジュールおよびモジュール収容装置
出願人京セラ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01M 8/1213 20160101AFI20250109BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】性能を向上することができる電気化学セル、電気化学セル装置、モジュールおよびモジュール収容装置を提供する。
【解決手段】電気化学セルは、固体電解質層と、第1電極とを備える。固体電解質層は、希土類元素が固溶した、イオン伝導性を有する第1材料を含む。第1電極は、第1希土類元素を含み、固体電解質層に接する第1面および第1面とは反対側の第2面を有する。第1電極は、第2面側より第1面側で第1希土類元素の含有率が大きい。
【選択図】図3A
特許請求の範囲【請求項１】
希土類元素が固溶した、イオン伝導性を有する第１材料を含む固体電解質層と、
第１希土類元素を含み、前記固体電解質層に接する第１面および該第１面とは反対側の第２面を有する第１電極と
を備え、
前記第１電極は、前記第２面側より前記第１面側で前記第１希土類元素の含有率が大きい
電気化学セル。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記第１電極は、さらに第２希土類元素を含み、
前記第１電極は、前記第１希土類元素および前記第２希土類元素の含有率の合計が前記第１面から前記第２面に向けて漸増している
請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項３】
前記第１面と前記第２面との間に位置し、前記第１希土類元素の含有率が前記第１面より大きい部位を有する
請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項４】
前記第１電極は、さらに第２希土類元素を含み、
前記固体電解質層および前記第１面において、前記第１希土類元素は、前記第２希土類元素より含有率が大きい
請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項５】
前記第１材料に固溶した前記希土類元素が、前記第１希土類元素を含む
請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項６】
前記第１電極は、さらに第２希土類元素を含み、
前記第１希土類元素および／または前記第２希土類元素の酸化物または前記第１材料を含み、前記第２面上に位置するセラミック支持体を備える
請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項７】
前記第１電極は、さらに第２希土類元素を含み、
前記第２希土類元素の酸化物を含み、前記第２面上に位置するセラミック支持体を備える
請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか１つに記載の電気化学セルを含むセルスタックを有する
電気化学セル装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電気化学セル装置と、
前記電気化学セル装置を収納する収納容器と
を備えるモジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載のモジュールと、
前記モジュールの運転を行うための補機と、
前記モジュールおよび前記補機を収容する外装ケースと
を備えるモジュール収容装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気化学セル、電気化学セル装置、モジュールおよびモジュール収容装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、次世代エネルギーとして、燃料電池セルを複数有する燃料電池セルスタック装置が種々提案されている。燃料電池セルは、水素含有ガス等の燃料ガスと空気等の酸素含有ガスとを用いて電力を得ることができる電気化学セルの一種である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１４－５２４６５５号公報
【発明の概要】
【０００４】
実施形態の一態様に係る電気化学セルは、固体電解質層と、第１電極とを備える。固体電解質層は、希土類元素が固溶した、イオン伝導性を有する第１材料を含む。第１電極は、第１希土類元素を含み、前記固体電解質層に接する第１面および該第１面とは反対側の第２面を有する。前記第１電極は、前記第２面側より前記第１面側で前記第１希土類元素の含有率が大きい。
【０００５】
また、本開示の電気化学セル装置は、上記に記載の電気化学セルを含むセルスタックを有する。
【０００６】
また、本開示のモジュールは、上記に記載の電気化学セル装置と、前記電気化学セル装置を収納する収納容器とを備える。
【０００７】
また、本開示のモジュール収容装置は、上記に記載のモジュールと、前記モジュールの運転を行うための補機と、前記モジュールおよび前記補機を収容する外装ケースとを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１Ａは、第１の実施形態に係る電気化学セルの一例を示す横断面図である。
図１Ｂは、第１の実施形態に係る電気化学セルの一例を空気極側からみた側面図である。
図１Ｃは、第１の実施形態に係る電気化学セルの一例をインターコネクタ側からみた側面図である。
図２Ａは、第１の実施形態に係る電気化学セル装置の一例を示す斜視図である。
図２Ｂは、図２Ａに示すＸ－Ｘ線の断面図である。
図２Ｃは、第１の実施形態に係る電気化学セル装置の一例を示す上面図である。
図３Ａは、図１Ａに示す領域Ｒ１を拡大した断面図である。
図３Ｂは、第１の実施形態に係る電気化学セルの他の一例を示す拡大断面図である。
図４は、第１の実施形態に係るモジュールの一例を示す外観斜視図である。
図５は、第１の実施形態に係るモジュール収容装置の一例を概略的に示す分解斜視図である。
図６は、第２の実施形態に係る電気化学セル装置の断面図である。
図７は、第２の実施形態に係る電気化学セルの一例を示す横断面図である。
図８は、図７に示す領域Ｒ２を拡大した断面図である。
図９Ａは、第３の実施形態に係る電気化学セルの一例を示す斜視図である。
図９Ｂは、図９Ａに示す電気化学セルの部分断面図である。
図９Ｃは、図９Ｂに示す領域Ｒ３を拡大した断面図である。
図１０Ａは、第４の実施形態に係る電気化学セルの一例を示す横断面図である。
図１０Ｂは、第４の実施形態に係る電気化学セルの他の一例を示す横断面図である。
図１０Ｃは、第４の実施形態に係る電気化学セルの他の一例を示す横断面図である。
図１１は、図１０Ａに示す領域Ｒ４を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上述の燃料電池セルスタック装置では、性能を向上させる点で改善の余地があった。
【００１０】
そこで、性能を向上することができる電気化学セル、電気化学セル装置、モジュールおよびモジュール収容装置の提供が期待されている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許