JPS5887775A - 溶融炭酸塩燃料電池の電解質層形成法 - Google Patents
溶融炭酸塩燃料電池の電解質層形成法Info
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- JPS5887775A JPS5887775A JP56185259A JP18525981A JPS5887775A JP S5887775 A JPS5887775 A JP S5887775A JP 56185259 A JP56185259 A JP 56185259A JP 18525981 A JP18525981 A JP 18525981A JP S5887775 A JPS5887775 A JP S5887775A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0289—Means for holding the electrolyte
- H01M8/0295—Matrices for immobilising electrolyte melts
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/141—Fuel cells with fused electrolytes the anode and the cathode being gas-permeable electrodes or electrode layers
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- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
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- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は燃料電池用電解質層Ｏ形成（関する。
発明の技術的背景
燃料電池例えば溶融炭酸塩燃料電池（以下ＭＣＦＣと記
す）は、対向して配置されたガス拡散電極（燃料極、空
気極）の間に、炭酸塩を電解質として保持し九マトリッ
クス層を配した４ｈＯを単位電池として用いる。マトリ
ックス層は次の特性条件を有する必要がある。
す）は、対向して配置されたガス拡散電極（燃料極、空
気極）の間に、炭酸塩を電解質として保持し九マトリッ
クス層を配した４ｈＯを単位電池として用いる。マトリ
ックス層は次の特性条件を有する必要がある。
（１）炭酸塩保持能力が十分である。
（２） Ｍ −ＣＦＣ内でのガスの交差混合を阻止す
る。
る。
（３）電極との接触が十分であ凱内部抵抗を最小限にす
るため薄くする必要がある０ （４）単位電池当シの出力を犬きくするために大型化す
る必要がある。
るため薄くする必要がある０ （４）単位電池当シの出力を犬きくするために大型化す
る必要がある。
従来のマトリックス形成法としては、マトリックス骨材
と炭酸塩をバインダーなしで混合後、成形用金型に注入
し、４００〜５００℃で２００〜５００−の圧力を付与
して成形する方法が用いられてきた。
と炭酸塩をバインダーなしで混合後、成形用金型に注入
し、４００〜５００℃で２００〜５００−の圧力を付与
して成形する方法が用いられてきた。
この方法の特徴は炭酸塩溶融温度より少し低い温度に保
ち圧力付与成形を行なうということである。
ち圧力付与成形を行なうということである。
背景技術の問題点
しかし、この方法は下記の欠点を有する０（１） ＃
造設偏置が高い。
造設偏置が高い。
（２）薄板状にすることが困−であシ、できたとして［
扱いが容易ではない。
扱いが容易ではない。
（３）大型化が困−である。
この方法は単位面積車シの付与圧力が大きいたゆ超大型
プレスを用いなくてはならず、しだ力Ｓつて多大な設備
費を要し、又プレス成型であるため成型体の厚みも１ｍ
橿度が限界となる。大型化（例えば１ｍ′：１）シた場
合も取扱いが非常（難かしく５０ （Ｘ ’程度が限界
となる。
プレスを用いなくてはならず、しだ力Ｓつて多大な設備
費を要し、又プレス成型であるため成型体の厚みも１ｍ
橿度が限界となる。大型化（例えば１ｍ′：１）シた場
合も取扱いが非常（難かしく５０ （Ｘ ’程度が限界
となる。
発明の目的
本発明は大聾且つ薄板化したマトリックス層の形成法を
提供することを目的とする。
提供することを目的とする。
発明の概要
本発明は、炭酸塩とマトリックス骨材を有機溶媒中で十
分混合した後、バインダーをマトリックス骨材に対して
１〜５ ｗｔ％添加し、混練したものをローラにより圧
力をかけ薄板状に成形する方法である。バインダーとし
ては、ポリテトラフルオロエチレン粉末、ポリエチレン
グリコール、ポリビニルブチラール等を使用する。
分混合した後、バインダーをマトリックス骨材に対して
１〜５ ｗｔ％添加し、混練したものをローラにより圧
力をかけ薄板状に成形する方法である。バインダーとし
ては、ポリテトラフルオロエチレン粉末、ポリエチレン
グリコール、ポリビニルブチラール等を使用する。
発明の効果
本発明によれば厚さＱ、３１１１１〜１．０１１１の均
一な薄膜を得ることができ、大きさもｌｙｍＩ：ｌまで
可能となる。
一な薄膜を得ることができ、大きさもｌｙｍＩ：ｌまで
可能となる。
加エエ福でせん断力を加えるためマトリックス骨材と炭
酸塩は十分混練され、薄板状にし九場合。
酸塩は十分混練され、薄板状にし九場合。
強度の大きいものが得られ取扱いも容易である〇しかも
マトリックス骨材が十分混線、重ね合わされているため
、加熱すると容易に骨材間で融着を起こし骨格を形成す
る。従って電池作動温度でもマトリックス層は強度を保
ち、電解液（溶融炭酸塩）の保持ｔも良好で、ガス交差
を防ぐ目安となる電圧力も従来法によるもののほぼ１５
０ ％と大きくなる。又、本発明による電解質は従来法
の厚みｌ鵬〜３ｍに比べ０．３ ｆｉ〜１．０態に薄膜
及び均一化されているため電池の内部抵抗は小さくなシ
特性の良いものが得られる。
マトリックス骨材が十分混線、重ね合わされているため
、加熱すると容易に骨材間で融着を起こし骨格を形成す
る。従って電池作動温度でもマトリックス層は強度を保
ち、電解液（溶融炭酸塩）の保持ｔも良好で、ガス交差
を防ぐ目安となる電圧力も従来法によるもののほぼ１５
０ ％と大きくなる。又、本発明による電解質は従来法
の厚みｌ鵬〜３ｍに比べ０．３ ｆｉ〜１．０態に薄膜
及び均一化されているため電池の内部抵抗は小さくなシ
特性の良いものが得られる。
発明の実施例
以下本発明の実施例を述べる。
実施例 １
ｒ ＩＩ ＩＪチウムアルンネー）４０ｇと混合炭酸塩
６０ｇ ｔ” ’ｆ、、ノブチルアルコール中でよくま
ぜる。これにポリテトラフルオロエチレン粉末を２ｇ加
え十分混合後、混合物が所望の粘度になるまで溶媒”を
除去し、二ニゲー温練機にて１時間処理する。これをロ
ーラにかけ厚さ０．４１１１１の薄板状に成形し、１０
０℃５時間で乾燥する。得られた成形体を電解質層とし
７／−）”電極としてＮｉ （９０ｍｏ １％）−Ｃｒ
（１０ｍｏ１％）の焼結体、カソード電極としてＮ、
１Ｏ焼結体を用い、これらでサンドイッチして第１図に
示す単位電池を構成し、この電池の第２図に示す特性を
得た。なお第１図において１はアノード電極。
６０ｇ ｔ” ’ｆ、、ノブチルアルコール中でよくま
ぜる。これにポリテトラフルオロエチレン粉末を２ｇ加
え十分混合後、混合物が所望の粘度になるまで溶媒”を
除去し、二ニゲー温練機にて１時間処理する。これをロ
ーラにかけ厚さ０．４１１１１の薄板状に成形し、１０
０℃５時間で乾燥する。得られた成形体を電解質層とし
７／−）”電極としてＮｉ （９０ｍｏ １％）−Ｃｒ
（１０ｍｏ１％）の焼結体、カソード電極としてＮ、
１Ｏ焼結体を用い、これらでサンドイッチして第１図に
示す単位電池を構成し、この電池の第２図に示す特性を
得た。なお第１図において１はアノード電極。
２はカソード電極、３は電解質層である０又、第２図に
おいて人は本発明の、Ｂは従来法による電・解質層を用
いた電池の特性を示すものであるＯ均一で薄膜化された
電解質層を使用したため電池の内部抵抗によるロスが少
なくなシ、特性の良いものが得られた。又、電池作動温
度での電圧力も従来法よりも（資）〜５０Ｌｓだけ大き
くなった。
おいて人は本発明の、Ｂは従来法による電・解質層を用
いた電池の特性を示すものであるＯ均一で薄膜化された
電解質層を使用したため電池の内部抵抗によるロスが少
なくなシ、特性の良いものが得られた。又、電池作動温
度での電圧力も従来法よりも（資）〜５０Ｌｓだけ大き
くなった。
実施例 ２
上記実施例１のバインダーのボリテ°ドラフルオロエチ
レンの代わりにポリエチレングリコールを同量用い他は
同じものを用い同じ工程で成形体を得た。得られた成形
体は厚さ０．６ＷＯ均一な薄板であった。
レンの代わりにポリエチレングリコールを同量用い他は
同じものを用い同じ工程で成形体を得た。得られた成形
体は厚さ０．６ＷＯ均一な薄板であった。
実施例 ３
上記実施例１のｒ−リチウムアルきネートの代わシにス
トロンチウムチタネートを用い他は同じものを用い同じ
工程で成形体を得た。得られた成形体は厚さ０．５１ｇ
ｍの均一な薄板であった。
トロンチウムチタネートを用い他は同じものを用い同じ
工程で成形体を得た。得られた成形体は厚さ０．５１ｇ
ｍの均一な薄板であった。
上記実施例２，３で得られた成形体を電解質層として燃
料電池を実施例１と同様に構成したが、はぼ実施例１と
同じ特性が得られた。
料電池を実施例１と同様に構成したが、はぼ実施例１と
同じ特性が得られた。
第１図は本発明に係る実施例の断面図、第２図は本発明
に係る電池の特性図である０ １・・・アノード電極、 ２・・・カソード電極、３
・・電解質層。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）
に係る電池の特性図である０ １・・・アノード電極、 ２・・・カソード電極、３
・・電解質層。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）
Claims (1)
- １対の多孔質電極とその間に炭酸塩電解質を有する溶融
炭酸塩燃料電池の電解質層形成法に於て有機溶媒中でバ
インダーと炭酸塩とマトリックス骨材とを混合、混練し
た４ｈＯを圧着して薄板状に成形することを特徴とする
溶融炭酸塩燃料電池の電解質層形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185259A JPS5887775A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 溶融炭酸塩燃料電池の電解質層形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185259A JPS5887775A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 溶融炭酸塩燃料電池の電解質層形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887775A true JPS5887775A (ja) | 1983-05-25 |
Family
ID=16167685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56185259A Pending JPS5887775A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 溶融炭酸塩燃料電池の電解質層形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887775A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60101876A (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 溶融炭酸塩型燃料電池の製造方法 |
| US4859292A (en) * | 1988-03-28 | 1989-08-22 | The Texas A & M University System | Method and apparatus for H2 S electrolysis |
| EP0509424A3 (ja) * | 1991-04-16 | 1994-03-09 | Inst Gas Technology |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP56185259A patent/JPS5887775A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60101876A (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 溶融炭酸塩型燃料電池の製造方法 |
| US4859292A (en) * | 1988-03-28 | 1989-08-22 | The Texas A & M University System | Method and apparatus for H2 S electrolysis |
| EP0509424A3 (ja) * | 1991-04-16 | 1994-03-09 | Inst Gas Technology |
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