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公開番号2025025744
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023130833
出願日2023-08-10
発明の名称固体酸化物形セルの製造方法
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類H01M 8/124 20160101AFI20250214BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】固体電解質層の緻密性を確保しつつ、固体電解質層を含むセラミック積層体とそれを支持する金属支持体との接着部分の耐久性を確保する。
【解決手段】多孔状の金属支持体により支持される固体酸化物形セルの製造方法は、金属支持体の耐熱温度を超える温度で高温焼成することにより固体電解質層を形成する高温焼成工程と、固体電解質層を含むセラミック積層体および金属支持体の少なくとも一方に接着層となる接着ペーストを塗布する塗布工程と、接着ペーストを介して貼り合わせたセラミック積層体および金属支持体を、耐熱温度以下の温度で低温焼成して接着する低温焼成工程と、を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
多孔状の金属支持体により支持される固体酸化物形セルの製造方法であって、
前記金属支持体の耐熱温度を超える温度で高温焼成することにより固体電解質層を形成する高温焼成工程と、
前記固体電解質層を含むセラミック積層体および前記金属支持体の少なくとも一方に接着層となる接着ペーストを塗布する塗布工程と、
前記接着ペーストを介して貼り合わせた前記セラミック積層体および前記金属支持体を、前記耐熱温度以下の温度で低温焼成して接着する低温焼成工程と、
を含む固体酸化物形セルの製造方法。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記高温焼成工程では、前記固体電解質層を形成してから、前記固体電解質層の一方の面側にアノード層を積層して前記耐熱温度を超える温度で高温焼成することにより前記セラミック積層体を形成し、
前記塗布工程では、前記セラミック積層体の前記アノード層側に前記接着ペーストを塗布する、
請求項１に記載の固体酸化物形セルの製造方法。
【請求項３】
前記低温焼成工程では、前記セラミック積層体および前記金属支持体を接着してから、前記固体電解質層の他方の面側にカソード層を積層して前記耐熱温度以下の温度で低温焼成する、
請求項２に記載の固体酸化物形セルの製造方法。
【請求項４】
前記塗布工程では、前記アノード層と同じ材料組成の前記接着ペーストを塗布する、
請求項２に記載の固体酸化物形セルの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、固体酸化物形セルの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電極層や電解質層が金属支持体に支持された固体酸化物形セルの製造方法として種々の方法が提案されている。例えば、特許文献１には、金属支持体の上にカソード層である電極層と、電解質層とを形成して焼成してから、電解質層上にアノード層である電極層を形成して焼成するものにおいて、金属支持体の過度の酸化を避けるために９００℃や９５０℃などの低温で焼成するものが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、金属支持体の上に電極層を形成して焼成し、その電極層を覆うように緩衝層や電解質層を形成して焼成し、さらに電解質層の上に反応防止層や電極層を形成して焼成を行うものにおいて、低温焼成法やエアロゾルデポジション法、溶射法、スパッタリング法などを用いるものが開示されている。いずれの方法を用いる場合でも、金属支持体の劣化を抑制するため、１１００℃以下の低温で行うものとしている。
【０００４】
特許文献３には、金属支持体の上にエアロゾルデポジション法により空気極を形成し、空気極上にスパッタリング法により電解質層を形成し、さらに電解質層上にスパッタリング法により燃料極を形成するものが開示されている。
【０００５】
また、特許文献４には、金属支持体にペースト状の結晶化ガラスを塗布し、アノード層と電解質層とカソード層とが事前に１４００℃で焼成された発電部を結晶化ガラス上に載置して、８２０℃などの低温で焼成することで、金属支持体と発電部とを接着するものが開示されている。また、結晶化ガラスには、導電性材料として白金や銀などを含むものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第４５１５０２８号公報
特開２０１９－２１２６４３号公報
特開２０１７－１９５１９３号公報
特開２０１３－１９７０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１～３のように金属支持体に電極層や電解質層などを形成してから焼成を行うものでは、金属支持体の耐熱温度を超えないように低温で焼成するため、電解質層の緻密性が低下しやすくなる。一方、特許文献４のように発電部を焼成してから金属支持体に接合するものでは、金属支持体の耐熱温度を超える高温で焼成することで電解質層の緻密性を確保することができる。ただし、特許文献４では、金属支持体と発電部との接着に結晶化ガラスを用いており、ガラスは温度変化で割れやすいため耐久性に懸念がある。
【０００８】
本開示は、固体電解質層の緻密性を確保しつつ、固体電解質層を含むセラミック積層体とそれを支持する金属支持体との接着部分の耐久性を確保することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【００１０】
本開示の固体酸化物形セルの製造方法は、
多孔状の金属支持体により支持される固体酸化物形セルの製造方法であって、
前記金属支持体の耐熱温度を超える温度で高温焼成することにより固体電解質層を形成する高温焼成工程と、
前記固体電解質層を含むセラミック積層体および前記金属支持体の少なくとも一方に接着層となる接着ペーストを塗布する塗布工程と、
前記接着ペーストを介して貼り合わせた前記セラミック積層体および前記金属支持体を、前記耐熱温度以下の温度で低温焼成して接着する低温焼成工程と、
を含むことを要旨とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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