JPH0215573A - 溶融炭酸塩型燃料電池 - Google Patents

溶融炭酸塩型燃料電池

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JPH0215573A
JPH0215573A JP63165620A JP16562088A JPH0215573A JP H0215573 A JPH0215573 A JP H0215573A JP 63165620 A JP63165620 A JP 63165620A JP 16562088 A JP16562088 A JP 16562088A JP H0215573 A JPH0215573 A JP H0215573A
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electrolyte
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絵里子 森
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） この発明は、改良された溶融炭酸塩型燃料電池に関する
ものである。
［従来の技術ｊ 図面は、例えば刊行物（三菱電機枝根Ｖｏ１．５８・Ｎ
Ｏ１９・１９８４　、Ｐ５１〜５２）に示された一般的
な溶融炭酸塩型燃料電池の単電池を示す断面図である。
（１）はＮ１電極でＮ１多孔質板によるアノード、（２
）はＮｉ０ｔ極でＮｉＯ多孔質板によるカソード、（３
）は例えばＬｉ　ＡｌＯ２で形成された電解質マトリク
スである。電解質には通常溶融炭酸塩として　６２　ｍ
ｏｌＪ　Ｌｉ　２　ＣＯ３−３８ｍｏ１４に２ｃＯ３の
共融混合物を用いている。（４）　（５）はそれぞれ燃
料酸化剤ガスの出入口のパイプであり、（６）（７）は
それぞれのガスの流路、（８）　（９）はセル枠である
。
次にこの種の溶融炭酸塩型燃料電池の動作について説明
する。燃料電池は、水素などの燃料ガスと、空気などの
酸化剤ガスのもつ化学エネルギーを電気化学的な反応に
よって、直接電気エネルギーに変換し、電力を得る装置
である。このｔ気化学反応を効率良く行わせるために、
一般的には、多孔質な！極が用いられる。７ノードおよ
びカソードにおける反応は次の通夛である。
７ノード　　Ｎ２＋ＣＯ３−４Ｈ２０＋ｃｏ２＋２ｅ−
・・・（１）カソード　　ＣＯ２”／２０２＋２ａ−Ｃ
Ｏｉ−・＝（２）アノードでは式（１）に示される様に
燃料のＮ２は電解質中のＣ０＝−と反応し、水とＣＯ２
と′電子を生成する。この電子は、アノードを通して外
部負荷に送られた後、カソードに流れ込ひ。カソードで
は、この電子と００２および酸化剤の０２からＣＯ２３
−を生成し、電解質中に溶解することによって電池反応
が進行する。
〔発明が解決しようとする課題］ 従来の溶融炭酸塩型燃料電池は以上のように構成されて
いるが、電池運転中に、カソード（Ｎｉｐ）が電解質中
に式（３）の反応で溶解する。
ＮｉＯ＋　Ｃｏ　２−　Ｎｉ”　＋　Ｃｏ七　　　　　
　　　−（３）この現象によって、カソードの定電反応
面積が減少したシ、カソードと電解質マトリクス層との
間の接触が悲くなシ、電池特性に息影響を及ぼすという
問題点があった。また、溶解したＮｉ２＋はマトリクス
中に拡散し、７ノード側から拡散してくるＮ２によって
還元さ７Ｌ％金＠Ｎｉとしてマトリクス中に析出するの
で、電池の電気的短絡を生じるという問題点があった。
この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、長期間安定な電池特性を維持する溶融炭酸塩
型燃料電池を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段Ｊ この発明の溶融炭酸塩型燃料電池は、Ｎｉ電極とＮｉＯ
電極で挟持され、電解質マトリックスに保持される溶融
炭酸塩がマグネシウムイオンを５０〜２００Ｑｐｐｔｎ
含有するものである。
［作用」 この発明におけるマグネシウムイオンヲ含む電解質の使
用によシ、運転中のＮｉＯカソードの電解質への溶解量
を減少させ、カソードの損傷と電極の短絡を防止するこ
とができる。
〔実施例］ 以下、この発明の一実施例を説明する。
例えば従来の電解質（６２ｍｏ１４Ｌｉ２　ＣＯａ　−
３８ｍｏ１％に２ＣＯ３）に１　ｍｏｌ　Ｎの塩基性炭
酸マグネシウム（３Ｍｇｃｏ３・Ｍｇ（ＯＨ）ｚ・３Ｈ
２０）を混合し、６５０℃で融解させた。冷却後、との
電解質中のＭ２Ｒ度を測定したところ約２０００重量ｐ
ｐｍであった。この電解質を使用して、Ｎ１７ノード、
ＮｉＯカソード、ＬｉＡｌＯ２電解質マトリクスから構
成される図面に示すような有効電極面積２５ｅｓＩの単
電池を組み立て、６５０℃で、燃料ガス８０４Ｈｚ−２
０％ｃｏ２　、酸化剤ガス７０％Ａｉｒ　−３０＊ＣＯ
ｚを用いて運転を行った。電池特性は燃料、酸化剤ガス
利用率ともに４０’Ｊ６　、１５０ｍＡ／ｃｄで０．８
５Ｖで、従来の電解質を用いた場合と同等であった約１
０００時間運転した後、電池を分解し、電解質マトリク
スに含まれるＮ１の屋を分析した結果、従来、　ｌ の電解質を用いた場合とくらへて釘程度に減少していた
。また、マトリクス断面の＊＊＊ａ察からも、マトリク
ス中に析出しているＮ１が、従来の電解質を用いた場合
より、はるかに少ないことが確認された。
なお、この発明に係わるマグネシウムイオンは５０〜２
０００ｐｐｍ含まれる。　５０ｐｐｍ以下ではＮｉＯカ
ソードの溶解量低減の効果が少なく、２０００ｐｐｍ以
上含ませても溶解量低減の効果の増大が見られなヘス、
マグネシウムイオンを含む化合物として、塩基性炭酸マ
グネシウム（３ＭｇＣＯｘ−Ｍｇ（ＯＨ）２”３ＨｚＯ
）を用いたが、これに限らず、ＭｇＣＯ５・３１１２Ｑ
、　ＭｇＯ。
Ｍｇ（ｏ１２などでも同様の効果を示す。
又、ＲＩ融炭酸塩の種類も上記実施例に限定されない。
さらｇ、Ｎｉｏカソードの電解質中への溶解量を低減さ
せるのに、効果のあるものとして、マグネシウムと同じ
アルカリ土類金属の例えばカルシウムイオン、バリウム
イオンおよびストロンチウムイオンがある。
［発明の効果］ 以上説明し九とおシ、この発明はＮｉ電極とＮ１Ｑｔ極
で挟持され、電解質マトリックスに保持される溶融炭酸
塩がマグネシウムイオンを５０〜２０００ｐｐｍ含有す
るものを用いることによ）、長期間安定な電池特性を維
持する溶融炭酸塩型燃料電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は一般的な溶融炭酸塩型燃料電池の断面図である。 図において、（１）はＮ１電極、Ｃ２）はＮｉＯ電極、
（３）は電解質マトリックスである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Ｎｉ電極とＮｉＯ電極で挟持され、電解質マトリックス
    に保持される溶融炭酸塩がマグネシウムイオンを５０〜
    ２０００ｐｐｍ含有する溶融炭酸塩型燃料電池。
JP63165620A 1988-06-30 1988-06-30 溶融炭酸塩型燃料電池 Expired - Lifetime JP2658207B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5110226A (en) * 1990-10-19 1992-05-05 Norand Corporation Battery operated data entry terminal device and printer attachment
JP2007238075A (ja) * 2006-02-09 2007-09-20 Nsk Ltd 電動式ステアリング装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6056375A (ja) * 1983-09-07 1985-04-01 Agency Of Ind Science & Technol 溶融炭酸塩型燃料電池

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