JPH056772A - 溶融塩型燃料電池の製造方法 - Google Patents
溶融塩型燃料電池の製造方法Info
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- JPH056772A JPH056772A JP3145751A JP14575191A JPH056772A JP H056772 A JPH056772 A JP H056772A JP 3145751 A JP3145751 A JP 3145751A JP 14575191 A JP14575191 A JP 14575191A JP H056772 A JPH056772 A JP H056772A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電極・電解質保持体間に隙間のない密着性の
高い溶融塩型燃料電池が容易に得られる製造方法を得
る。 【構成】 溶融させた炭酸塩からなる電解質を金属焼結
体に含浸させたアノード電極２を形成する工程と、前記
電解質を金属焼結体に含浸させたカソード電極３を形成
する工程と、有機物バインダーを含有し、前記アノード
電極２およびカソード電極３よりも軟化温度の低い電解
質保持体１をドクターブレード法で形成する工程と、前
記アノード電極２とカソード電極３との間に前記電解質
保持体１を挟み混み単位セルを構成する工程と、この単
位セルに対して所定の条件下で熱間圧着を行う工程とを
備えたものである。
高い溶融塩型燃料電池が容易に得られる製造方法を得
る。 【構成】 溶融させた炭酸塩からなる電解質を金属焼結
体に含浸させたアノード電極２を形成する工程と、前記
電解質を金属焼結体に含浸させたカソード電極３を形成
する工程と、有機物バインダーを含有し、前記アノード
電極２およびカソード電極３よりも軟化温度の低い電解
質保持体１をドクターブレード法で形成する工程と、前
記アノード電極２とカソード電極３との間に前記電解質
保持体１を挟み混み単位セルを構成する工程と、この単
位セルに対して所定の条件下で熱間圧着を行う工程とを
備えたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、溶融塩を電解質とす
る溶融塩型燃料電池の製造方法、特に電極と電解質保持
体を一体化して形成する溶融塩型燃料電池の製造方法に
関する。
る溶融塩型燃料電池の製造方法、特に電極と電解質保持
体を一体化して形成する溶融塩型燃料電池の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の溶融塩型燃料電池を構成す
る単位セルの側面断面図である。図において、１は電解
質保持体、２は電解質である溶融塩を含浸させたアノー
ド電極、３は前記アノード電極２と同様の電解質を含浸
させたカソード電極である。
る単位セルの側面断面図である。図において、１は電解
質保持体、２は電解質である溶融塩を含浸させたアノー
ド電極、３は前記アノード電極２と同様の電解質を含浸
させたカソード電極である。
【０００３】このような従来の溶融塩型燃料電池を製造
する場合において、電解質保持体１およびアノード電極
２、カソード電極３はそれぞれ次のように個別に製造さ
れていた。例えば、電解質保持体１はその骨材であるセ
ラミクス粉体を有機溶媒、有機バインダーおよび可塑剤
の混合溶液に懸濁させて得たスラリーをドクターブレー
ド法により一定の厚みを持つシート状に成型し乾燥させ
る。そして、乾燥後のこのシートを数枚重ね合わせてプ
レスし所定の厚さとした後、切り出して所定の寸法に作
製していた。アノード電極２およびカソード電極３は、
金属粉体を懸濁させて得たスラリーを前記電解質保持体
１と同様にシート状に成型し、このシートを炉中で高温
焼結させた後、電解質を電極２，３上に散布して再度炉
中で昇温することによってこの電解質を溶かして電極
２，３に含浸させて作製する。このようにして作製した
各部材を図３に示したようにカソード電極３の上に電解
質保持体１を重ね、さらにこの上にアノード電極２を重
ねることで燃料電池の単位セルを構成していた。以上の
ように構成した単位セルを直列に重ね燃料電池たる積層
体を作製するには、アノード電極２には水素ガス、カソ
ード電極３には空気と二酸化炭素が流れるようにする必
要があり、このために各単位セル間にセパレータ板（図
示せず）を挟みこんでいた。
する場合において、電解質保持体１およびアノード電極
２、カソード電極３はそれぞれ次のように個別に製造さ
れていた。例えば、電解質保持体１はその骨材であるセ
ラミクス粉体を有機溶媒、有機バインダーおよび可塑剤
の混合溶液に懸濁させて得たスラリーをドクターブレー
ド法により一定の厚みを持つシート状に成型し乾燥させ
る。そして、乾燥後のこのシートを数枚重ね合わせてプ
レスし所定の厚さとした後、切り出して所定の寸法に作
製していた。アノード電極２およびカソード電極３は、
金属粉体を懸濁させて得たスラリーを前記電解質保持体
１と同様にシート状に成型し、このシートを炉中で高温
焼結させた後、電解質を電極２，３上に散布して再度炉
中で昇温することによってこの電解質を溶かして電極
２，３に含浸させて作製する。このようにして作製した
各部材を図３に示したようにカソード電極３の上に電解
質保持体１を重ね、さらにこの上にアノード電極２を重
ねることで燃料電池の単位セルを構成していた。以上の
ように構成した単位セルを直列に重ね燃料電池たる積層
体を作製するには、アノード電極２には水素ガス、カソ
ード電極３には空気と二酸化炭素が流れるようにする必
要があり、このために各単位セル間にセパレータ板（図
示せず）を挟みこんでいた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように各部材を
まず個々に作製して単位セルを構成した後、この単位セ
ルを積層させて燃料電池を製造する従来の溶融塩型燃料
電池の製造方法では個々に作製されたセパレータ板、電
解質保持体、アノード電極、カソード電極を一枚ずつ位
置決めしながら重ねていく必要があり非常に非能率的で
あった。また個々の電解質保持体、電極あるいはセパレ
ータ板等の平面度は数１０μｍに抑えるのが限界であ
り、このため積層体形成後の各部材間にはこの平面度の
バラツキによる隙間を生じることが多かった。この隙間
は作製した燃料電池を動作させて発電させる際に絶縁状
態となり、その結果、電極の一部分しか動作せず発電効
率が大きく低下していた。また、積層数の大きな積層体
を電池として動作させると前記隙間が電池の動作中に収
縮して積層体の寸法が大きく変化してしまうために製品
精度が低下する等の問題点があった。そこで、電解質保
持体及び電極を一体化して製造する方法が提案されてい
る。例えば、特開昭５８−８７７７４号公報では電解質
保持体と電極を加熱圧着させる方法が開示されている
が、この方法では電解質を溶融させて圧着させているた
め５００℃もの高温で高圧プレスする必要があり装置・
工程ともにかなり複雑なものが必要となる。また、この
ような高温・高圧でプレスを行うと電極が収縮して最適
な空孔構造を持つ燃料電池を得ることが不可能となる等
の問題点がある。さらに、特開昭６２−１５７６８号公
報で開示されたドクターブレード法で形成した電解質保
持体上に、電極をドクターブレード法で形成する方法で
は、電解質保持体上に形成した電極の形状を単独に精度
良く制御する事が困難であり、また電極の焼結は電極及
び電解質保持体を積層した状態で行うので数百枚もの積
層体を構成すると、この上部と下部では面圧が数kg/cm2
も異なってしまい電極の最適空孔構造を制御することは
事実上不可能となる。また、電極の厚みは燃料電池の運
転時間につれて大きく縮んでいき、電極と電解質保持体
の間に隙間が生じやすくなり燃料電池の特性が大きく低
下する。こうなると、積層体の寸法も大きく変化してし
まいガス供給マニホールドとの取り合いや積層体の面圧
を保持する点で大きな支障をきたす等の問題点がある。
まず個々に作製して単位セルを構成した後、この単位セ
ルを積層させて燃料電池を製造する従来の溶融塩型燃料
電池の製造方法では個々に作製されたセパレータ板、電
解質保持体、アノード電極、カソード電極を一枚ずつ位
置決めしながら重ねていく必要があり非常に非能率的で
あった。また個々の電解質保持体、電極あるいはセパレ
ータ板等の平面度は数１０μｍに抑えるのが限界であ
り、このため積層体形成後の各部材間にはこの平面度の
バラツキによる隙間を生じることが多かった。この隙間
は作製した燃料電池を動作させて発電させる際に絶縁状
態となり、その結果、電極の一部分しか動作せず発電効
率が大きく低下していた。また、積層数の大きな積層体
を電池として動作させると前記隙間が電池の動作中に収
縮して積層体の寸法が大きく変化してしまうために製品
精度が低下する等の問題点があった。そこで、電解質保
持体及び電極を一体化して製造する方法が提案されてい
る。例えば、特開昭５８−８７７７４号公報では電解質
保持体と電極を加熱圧着させる方法が開示されている
が、この方法では電解質を溶融させて圧着させているた
め５００℃もの高温で高圧プレスする必要があり装置・
工程ともにかなり複雑なものが必要となる。また、この
ような高温・高圧でプレスを行うと電極が収縮して最適
な空孔構造を持つ燃料電池を得ることが不可能となる等
の問題点がある。さらに、特開昭６２−１５７６８号公
報で開示されたドクターブレード法で形成した電解質保
持体上に、電極をドクターブレード法で形成する方法で
は、電解質保持体上に形成した電極の形状を単独に精度
良く制御する事が困難であり、また電極の焼結は電極及
び電解質保持体を積層した状態で行うので数百枚もの積
層体を構成すると、この上部と下部では面圧が数kg/cm2
も異なってしまい電極の最適空孔構造を制御することは
事実上不可能となる。また、電極の厚みは燃料電池の運
転時間につれて大きく縮んでいき、電極と電解質保持体
の間に隙間が生じやすくなり燃料電池の特性が大きく低
下する。こうなると、積層体の寸法も大きく変化してし
まいガス供給マニホールドとの取り合いや積層体の面圧
を保持する点で大きな支障をきたす等の問題点がある。
【０００５】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、電極と電解質保持体の間に隙間を
生じない一体化した溶融塩型燃料電池の単位セルを容易
に得られる製造方法を提供することを目的とする。
めになされたもので、電極と電解質保持体の間に隙間を
生じない一体化した溶融塩型燃料電池の単位セルを容易
に得られる製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る溶融塩型
燃料電池の製造方法は、溶融させた炭酸塩からなる電解
質を金属焼結体に含浸させたアノード電極を形成する工
程と、前記電解質を金属焼結体に含浸させたカソード電
極を形成する工程と、有機物バインダーを含有し、前記
アノード電極およびカソード電極よりも軟化温度の低い
電解質保持体をドクターブレード法により形成する工程
と、前記アノード電極とカソード電極間に前記電解質保
持体を挟み込み単位セルを構成する工程と、前記単位セ
ルに対して所定の条件を満足する熱間圧着を行う工程と
を備えたものである。
燃料電池の製造方法は、溶融させた炭酸塩からなる電解
質を金属焼結体に含浸させたアノード電極を形成する工
程と、前記電解質を金属焼結体に含浸させたカソード電
極を形成する工程と、有機物バインダーを含有し、前記
アノード電極およびカソード電極よりも軟化温度の低い
電解質保持体をドクターブレード法により形成する工程
と、前記アノード電極とカソード電極間に前記電解質保
持体を挟み込み単位セルを構成する工程と、前記単位セ
ルに対して所定の条件を満足する熱間圧着を行う工程と
を備えたものである。
【０００７】第二の発明に係る溶融塩型燃料電池の製造
方法は、セラミクスからなる電解質保持体を形成する工
程と、溶融させた炭酸塩からなる電解質を金属焼結体に
含浸させたアノード電極を形成する工程と、前記電解質
を金属焼結体に含浸させたカソード電極を形成する工程
と、有機物バインダーを含有し、前記アノード電極、カ
ソード電極および電解質保持体より軟化温度が低い粘着
シートを形成する工程と、前記アノード電極およびカソ
ード電極と前記電解質保持体間に前記粘着シートを挟み
込み単位セルを構成する工程と、前記単位セルに対して
所定の条件を満足する熱間圧着を行う工程とを備えたも
のである。
方法は、セラミクスからなる電解質保持体を形成する工
程と、溶融させた炭酸塩からなる電解質を金属焼結体に
含浸させたアノード電極を形成する工程と、前記電解質
を金属焼結体に含浸させたカソード電極を形成する工程
と、有機物バインダーを含有し、前記アノード電極、カ
ソード電極および電解質保持体より軟化温度が低い粘着
シートを形成する工程と、前記アノード電極およびカソ
ード電極と前記電解質保持体間に前記粘着シートを挟み
込み単位セルを構成する工程と、前記単位セルに対して
所定の条件を満足する熱間圧着を行う工程とを備えたも
のである。
【０００８】
【作用】この発明における溶融塩型燃料電池の製造方法
では、上記のように燃料電池の単位セルを構成した後、
熱間圧着を行うことで電解質保持体に含まれる有機物バ
インダーを軟化させて電極・電解質保持体間の隙間に入
り込ませてこの隙間を埋めさせる。
では、上記のように燃料電池の単位セルを構成した後、
熱間圧着を行うことで電解質保持体に含まれる有機物バ
インダーを軟化させて電極・電解質保持体間の隙間に入
り込ませてこの隙間を埋めさせる。
【０００９】第二の発明における溶融塩型燃料電池の製
造方法では、上記のように燃料電池の単位セルを構成し
た後熱間圧着を行うことで粘着シートに含まれる有機物
バインダーを軟化させて電極・電解質保持体間の隙間に
入り込ませてこの隙間を埋めさせる。
造方法では、上記のように燃料電池の単位セルを構成し
た後熱間圧着を行うことで粘着シートに含まれる有機物
バインダーを軟化させて電極・電解質保持体間の隙間に
入り込ませてこの隙間を埋めさせる。
【００１０】
【実施例】実施例１．図１は本発明の一実施例を示す溶
融塩型燃料電池の単位セルの側面断面図である。図にお
いて１は骨材としてＬｉＡｌＯ2を６４重量％、有機物
バインダーとしてポリビニルブチラールを２１重量％、
可塑剤としてポリエチレングリコールを１５重量％の組
成比としてドクターブレード法により作製した電解質保
持体、２は焼結させたＮｉ・Ａｌ合金からなる多孔体の
空孔体積の９０％に電解質である炭酸塩（Ｌｉ2ＣＯ3＋
Ｋ2ＣＯ3，モル比６２：３８）を６５０℃で含浸させて
作製したアノード電極、３は焼結させたＮｉからなる多
孔体の空孔体積の６０％に電解質である炭酸塩（Ｌｉ2
ＣＯ3＋Ｋ2ＣＯ3，モル比６２：３８）を６５０℃で含
浸させて作製したカソード電極である。
融塩型燃料電池の単位セルの側面断面図である。図にお
いて１は骨材としてＬｉＡｌＯ2を６４重量％、有機物
バインダーとしてポリビニルブチラールを２１重量％、
可塑剤としてポリエチレングリコールを１５重量％の組
成比としてドクターブレード法により作製した電解質保
持体、２は焼結させたＮｉ・Ａｌ合金からなる多孔体の
空孔体積の９０％に電解質である炭酸塩（Ｌｉ2ＣＯ3＋
Ｋ2ＣＯ3，モル比６２：３８）を６５０℃で含浸させて
作製したアノード電極、３は焼結させたＮｉからなる多
孔体の空孔体積の６０％に電解質である炭酸塩（Ｌｉ2
ＣＯ3＋Ｋ2ＣＯ3，モル比６２：３８）を６５０℃で含
浸させて作製したカソード電極である。
【００１１】まず、前記従来例に示したのと同様に電解
質保持体１、アノード電極２およびカソード電極３をそ
れぞれ個別に所定の形状に作製した後、プレス機の上に
カソード電極３、電解質保持体１、アノード電極２の順
に位置決めをして重ね合わせて燃料電池の単位セルを構
成する。次にこの単位セルを前記電解質保持体１に含ま
れた有機物バインダーの軟化点を越える１００℃〜１３
０℃まで昇温させる。また昇温と同時に加圧を行い電極
２，３と電解質保持体１を一体化させるのであるが、こ
の加圧圧力を決定するに当たっては予め同仕様の単位セ
ルによって熱間圧縮テストを行ったところ、面圧を５０
kg/cm2にした時に電解質保持体１の厚み変形量が３０〜
６０μｍとなり、それ以上の圧力を加えると電解質保持
体１がつぶれすぎて変形してしまい、またそれ以下の圧
力では電解質保持体１の変形量が少なすぎて電極２，３
と電解質保持体１が密着しなかったため本実施例では５
０kg/cm2の面圧力で数分間プレスした。この加圧圧力で
は電極２，３の変形量はアノード電極２が１０μｍ以
下、カソード電極３が３０μｍ以下であって、この電解
質保持体１、アノード電極２およびカソード電極３から
なる単位セルの厚みは熱間圧着を行う前の各部材の厚み
の和より７０μｍ薄くなった。また、この一体化物の断
面を観察したところ電極２，３と電解質保持体１の隙間
に電解質保持体１が入り込み隙間なく一様に接合してい
ることが確認された。また、この単位セルを用いて電池
を動作させたところ前記従来例の方法で作製した単位セ
ルを用いた場合に比べ抵抗が５０ｍΩｃｍ2小さくでき
た。
質保持体１、アノード電極２およびカソード電極３をそ
れぞれ個別に所定の形状に作製した後、プレス機の上に
カソード電極３、電解質保持体１、アノード電極２の順
に位置決めをして重ね合わせて燃料電池の単位セルを構
成する。次にこの単位セルを前記電解質保持体１に含ま
れた有機物バインダーの軟化点を越える１００℃〜１３
０℃まで昇温させる。また昇温と同時に加圧を行い電極
２，３と電解質保持体１を一体化させるのであるが、こ
の加圧圧力を決定するに当たっては予め同仕様の単位セ
ルによって熱間圧縮テストを行ったところ、面圧を５０
kg/cm2にした時に電解質保持体１の厚み変形量が３０〜
６０μｍとなり、それ以上の圧力を加えると電解質保持
体１がつぶれすぎて変形してしまい、またそれ以下の圧
力では電解質保持体１の変形量が少なすぎて電極２，３
と電解質保持体１が密着しなかったため本実施例では５
０kg/cm2の面圧力で数分間プレスした。この加圧圧力で
は電極２，３の変形量はアノード電極２が１０μｍ以
下、カソード電極３が３０μｍ以下であって、この電解
質保持体１、アノード電極２およびカソード電極３から
なる単位セルの厚みは熱間圧着を行う前の各部材の厚み
の和より７０μｍ薄くなった。また、この一体化物の断
面を観察したところ電極２，３と電解質保持体１の隙間
に電解質保持体１が入り込み隙間なく一様に接合してい
ることが確認された。また、この単位セルを用いて電池
を動作させたところ前記従来例の方法で作製した単位セ
ルを用いた場合に比べ抵抗が５０ｍΩｃｍ2小さくでき
た。
【００１２】実施例２．図２は、第二の発明における溶
融塩型燃料電池の単位セルの側面断面図である。図にお
いて、１は骨材としてＬｉＡｌＯ2を６５重量％、有機
物バインダーとしてポリビニルブチラールを２０重量
％、可塑剤としてポリエチレングリコールを１５重量％
の組成比として作製した電解質保持体、２は焼結させた
Ｎｉ・Ａｌ合金からなる多孔体の空孔体積の９０％に電
解質である炭酸塩（Ｌｉ2ＣＯ3＋Ｋ2ＣＯ3，モル比６
２：３８）を６５０℃で含浸させて作製したアノード電
極、３は焼結させたＮｉからなる多孔体の空孔体積の６
０％に電解質である炭酸塩（Ｌｉ2ＣＯ3＋Ｋ2ＣＯ3，モ
ル比６２：３８）を含浸させて作製したカソード電極、
４は骨材としてＬｉＡｌＯ2を６３重量％、有機物バイ
ンダーとしてポリビニルブチラールを２２重量％、可塑
剤としてポリエチレングリコールを１５重量％の組成比
として作製した粘着シートである。
融塩型燃料電池の単位セルの側面断面図である。図にお
いて、１は骨材としてＬｉＡｌＯ2を６５重量％、有機
物バインダーとしてポリビニルブチラールを２０重量
％、可塑剤としてポリエチレングリコールを１５重量％
の組成比として作製した電解質保持体、２は焼結させた
Ｎｉ・Ａｌ合金からなる多孔体の空孔体積の９０％に電
解質である炭酸塩（Ｌｉ2ＣＯ3＋Ｋ2ＣＯ3，モル比６
２：３８）を６５０℃で含浸させて作製したアノード電
極、３は焼結させたＮｉからなる多孔体の空孔体積の６
０％に電解質である炭酸塩（Ｌｉ2ＣＯ3＋Ｋ2ＣＯ3，モ
ル比６２：３８）を含浸させて作製したカソード電極、
４は骨材としてＬｉＡｌＯ2を６３重量％、有機物バイ
ンダーとしてポリビニルブチラールを２２重量％、可塑
剤としてポリエチレングリコールを１５重量％の組成比
として作製した粘着シートである。
【００１３】まず、電解質保持体１、アノード電極２、
カソード電極３および粘着シート４を前記従来例と同様
にそれぞれ個別に所定の形状に作製した後、プレス機の
上にカソード電極３、粘着シート４、電解質保持体１、
粘着シート４、アノード電極２の順に位置決めをして重
ね合わせて燃料電池の単位セルを構成する。次にこの単
位セルを前記粘着シート４に含まれた有機物バインダー
の軟化点を越える１００℃〜１３０℃まで昇温させる。
また、前記実施例１と同様の熱間圧着テストを行い加圧
圧力を５０ｋｇ／ｃｍ2に決定して前記単位セルに対し
数分間のプレスを行った。この加圧圧力での電極２，３
の変形量はアノード電極２が１０μｍ以下、カソード電
極３が３０μｍ以下、電解質保持体１が１０μｍ以下で
あって、この電解質保持体１、アノード電極２、カソー
ド電極３および粘着シート４からなる単位セルの厚みは
熱間圧着を行う前の各部材の厚みの和より９μｍ薄くな
った。またこの一体化物の断面を観察したところ粘着シ
ート４が電極２，３と電解質保持体１の間に隙間なく入
り込み一体化していることが確認された。さらに、この
単位セルを用いて電池を動作させたところ前記従来例の
方法で作製した単位セルを用いた場合に比べ抵抗が５０
ｍΩｃｍ2小さくできた。
カソード電極３および粘着シート４を前記従来例と同様
にそれぞれ個別に所定の形状に作製した後、プレス機の
上にカソード電極３、粘着シート４、電解質保持体１、
粘着シート４、アノード電極２の順に位置決めをして重
ね合わせて燃料電池の単位セルを構成する。次にこの単
位セルを前記粘着シート４に含まれた有機物バインダー
の軟化点を越える１００℃〜１３０℃まで昇温させる。
また、前記実施例１と同様の熱間圧着テストを行い加圧
圧力を５０ｋｇ／ｃｍ2に決定して前記単位セルに対し
数分間のプレスを行った。この加圧圧力での電極２，３
の変形量はアノード電極２が１０μｍ以下、カソード電
極３が３０μｍ以下、電解質保持体１が１０μｍ以下で
あって、この電解質保持体１、アノード電極２、カソー
ド電極３および粘着シート４からなる単位セルの厚みは
熱間圧着を行う前の各部材の厚みの和より９μｍ薄くな
った。またこの一体化物の断面を観察したところ粘着シ
ート４が電極２，３と電解質保持体１の間に隙間なく入
り込み一体化していることが確認された。さらに、この
単位セルを用いて電池を動作させたところ前記従来例の
方法で作製した単位セルを用いた場合に比べ抵抗が５０
ｍΩｃｍ2小さくできた。
【００１４】以上述べた実施例において、電解質保持体
１および粘着シート４のスラリーの調整に当たって有機
物バインダーとしてポリビニルブチラールを、可塑剤と
してポリエチレングリコールを用いているが、これらは
電解質として用いられる溶融塩の融点以下で軟化するも
のであれば他のものでも良い。また、電解質保持体１、
粘着シート４の骨材としてＬｉＡｌＯ2を用いている
が、これらも他のセラミクス粉体であっても良い。さら
に、粘着シート４では骨材の中に補強体として金属粉末
を混入させても良い。また、電解質保持体１や粘着シー
ト４に金属メッシュやセラミクス繊維等のクラック防止
用の補強体を埋設させても良い。またカソード電極は金
属焼結体の酸化物であっても良い。要するに、本発明は
電解質保持体１もしくは粘着シート４に含ませた有機物
を加熱することにより軟化させて電極２，３と電解質保
持体１の間の隙間に入り込ませることでこの隙間を埋め
させて燃料電池の単位セルである電極２，３および電解
質保持体の一体化物を製造するものであり、使用する材
料、組成、装置の組み合わせは以上述べてきた条件を満
足しさえすればいかなる組み合わせであっても良い。
１および粘着シート４のスラリーの調整に当たって有機
物バインダーとしてポリビニルブチラールを、可塑剤と
してポリエチレングリコールを用いているが、これらは
電解質として用いられる溶融塩の融点以下で軟化するも
のであれば他のものでも良い。また、電解質保持体１、
粘着シート４の骨材としてＬｉＡｌＯ2を用いている
が、これらも他のセラミクス粉体であっても良い。さら
に、粘着シート４では骨材の中に補強体として金属粉末
を混入させても良い。また、電解質保持体１や粘着シー
ト４に金属メッシュやセラミクス繊維等のクラック防止
用の補強体を埋設させても良い。またカソード電極は金
属焼結体の酸化物であっても良い。要するに、本発明は
電解質保持体１もしくは粘着シート４に含ませた有機物
を加熱することにより軟化させて電極２，３と電解質保
持体１の間の隙間に入り込ませることでこの隙間を埋め
させて燃料電池の単位セルである電極２，３および電解
質保持体の一体化物を製造するものであり、使用する材
料、組成、装置の組み合わせは以上述べてきた条件を満
足しさえすればいかなる組み合わせであっても良い。
【００１５】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、電極と
電解質保持体間に隙間のない密着性の高い所定の形状を
もつ電極・電解質保持体の一体化物である燃料電池の単
位セルを容易に作製できる効果がある。
電解質保持体間に隙間のない密着性の高い所定の形状を
もつ電極・電解質保持体の一体化物である燃料電池の単
位セルを容易に作製できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例である溶融塩型燃料電池の単
位セルを示す側面断面図である。
位セルを示す側面断面図である。
【図２】第二の発明の実施例である溶融塩型燃料電池の
単位セルを示す側面断面図である。
単位セルを示す側面断面図である。
【図３】従来の溶融塩型燃料電池の単位セルを示す側面
断面図である。
断面図である。
１ 電解質保持体
２ アノード電極
３ カソード電極
４ 粘着シート
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 吉岡 省二
尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機
株式会社中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 溶融させた炭酸塩からなる電解質を金属
焼結体に含浸させてアノード電極を形成する工程と、前
記電解質を金属焼結体に含浸させたカソード電極を形成
する工程と、有機物バインダーを含有し、前記アノード
電極およびカソード電極よりも軟化温度の低い電解質保
持体をドクターブレード法により形成する工程と、前記
アノード電極とカソード電極との間に前記電解質保持体
を挟み込み単位セルを構成する工程と、前記単位セルに
対して、次の条件を満足する熱間圧着を行う工程とを備
えた溶融塩型燃料電池の製造方法。 （Ａ） 前記電解質保持体が軟化する温度以上であっ
て、かつ前記電解質保持体に含まれる有機物バインダー
が分解もしくは燃焼する温度、または前記アノード電極
およびカソード電極に含浸させた電解質が溶融する温度
以下であること。 （Ｂ） 前記アノード電極およびカソード電極が変形す
る圧力以下で圧着すること。 - 【請求項２】 セラミクスからなる電解質保持体を形成
する工程と、溶融させた炭酸塩からなる電解質を金属焼
結体に含浸させたアノード電極を形成する工程と、前記
電解質を金属焼結体に含浸させたカソード電極を形成す
る工程と、有機物バインダーを含有し、前記アノード電
極、カソード電極および電解質保持体より軟化温度が低
い粘着シートを形成する工程と、前記アノード電極およ
びカソード電極と前記電解質保持体との間に前記粘着シ
ートを挟み込み単位セルを構成する工程と、前記単位セ
ルに対して次の条件を満足する熱間圧着を行う工程とを
備えた溶融塩型燃料電池の製造方法。 （Ａ） 前記粘着シートが軟化する温度以上であって、
かつ前記粘着シートに含まれる有機物バインダーが分解
もしくは燃焼する温度、または前記アノード電極および
カソード電極に含浸させた電解質が溶融する温度以下で
あること。 （Ｂ） 前記アノード電極、カソード電極および電解質
保持体が変形する圧力以下で圧着すること。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03145751A JP3104295B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 溶融塩型燃料電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03145751A JP3104295B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 溶融塩型燃料電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH056772A true JPH056772A (ja) | 1993-01-14 |
| JP3104295B2 JP3104295B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=15392316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03145751A Expired - Fee Related JP3104295B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 溶融塩型燃料電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104295B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021082571A (ja) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | コリア インスティテュート オブ エナジー リサーチＫｏｒｅａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ | 膜／電極接合体の製造方法、膜／電極接合体及び燃料電池 |
| CN115692807A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-02-03 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种电池堆烧结温度控制方法 |
-
1991
- 1991-06-18 JP JP03145751A patent/JP3104295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021082571A (ja) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | コリア インスティテュート オブ エナジー リサーチＫｏｒｅａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ | 膜／電極接合体の製造方法、膜／電極接合体及び燃料電池 |
| CN115692807A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-02-03 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种电池堆烧结温度控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3104295B2 (ja) | 2000-10-30 |
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