[发明专利]电化学元件的金属支撑体、电化学元件、电化学模块、电化学装置、能源系统、固体氧化物型燃料电池和固体氧化物型电解单元

说明书

提供在确保充分的强度和性能的同时、改善量产时的加工性和成本的电化学元件等。电化学元件的金属支撑体1整体为板状，将设置有电极层的面设为正面侧表面1a，具有从正面侧表面1a向反面侧表面1b贯穿的多个贯穿空间1c。作为贯穿空间1c的正面侧表面1a的开口部的正面侧开口部1d的面积为3.0×10^‑4 mm²以上且3.0×10^‑3 mm²以下。

技术领域

本发明涉及金属支撑型电化学元件和其金属支撑体等。

背景技术

以往的金属支撑型SOFC中，金属支撑体在金属板开有多个孔而构成。然而，在确保作为SOFC的充分性能的同时、考虑量产时的加工性、成本的最佳的孔形状尚未被发现。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-525967号公报。

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1中，公开了考虑单元层叠时的加工性的金属支撑体的结构。专利文献1的单元中，在开有多个孔的15μm左右的金属箔上层叠电极层·电解质层·对电极层。像这样薄的金属箔中强度小，因此单元制造时的操作极为困难，不适合于量产。

本发明鉴于上述课题而进行，其目的在于，提供在确保充分的强度和性能的同时、改善量产时的加工性和成本的电化学元件等。

解决课题的手段

[构成1]

用于实现上述目的的电化学元件的金属支撑体的特征构成在于，整体为板状，前述金属支撑体将设置有电极层的面设为正面侧表面，具有从前述正面侧表面向反面侧表面贯穿的多个贯穿空间，前述贯穿空间的前述正面侧表面的开口部即正面侧开口部的面积为3．0×10 ^-4mm ²以上且3．0×10 ^-3mm ²以下。

根据上述特征构成，正面侧开口部的面积为3.0×10 ^-4mm ²以上，因此如果使用该金属支撑体，则能够对电化学元件的电极层供给充分量的燃料气体(或空气)，因此能够确保作为电化学元件的充分的性能，是适合的。应予说明，正面侧开口部的面积如果为4.0×10 ^-4mm ²以上则是更适合的，如果为7.0×10 ^-4mm ²以上则是进一步适合的。其理由在于，通过以这样的方式，开口面积越大则能够向电化学元件的电极层供给越多的燃料气体(或空气)，能够进一步提高作为电化学元件的性能。此外，正面侧开口部的面积为3.0×10 ^-3mm²以下，因此充分保持作为金属支撑体的强度，在能够制成可靠性高的电化学元件的同时，能够减少贯穿空间的加工成本，而且容易在具有多个贯穿空间的金属支撑体上形成电极层等电化学元件的构成要素，因此是适合的。应予说明，正面侧开口部的面积如果为2.0×10^-3mm ²以下则是更适合的，如果为1.5×10 ^-3mm ²以下则是进一步适合的。其理由在于，通过以这样的方式，更大地得到先前描述的效果。

[构成2]

本发明所涉及的金属支撑体的另外的特征构成在于，前述正面侧开口部是直径为20μm以上且60μm以下的圆形或近似圆形。