JPS6177272A - 溶融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造方法 - Google Patents
溶融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造方法Info
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- JPS6177272A JPS6177272A JP59197224A JP19722484A JPS6177272A JP S6177272 A JPS6177272 A JP S6177272A JP 59197224 A JP59197224 A JP 59197224A JP 19722484 A JP19722484 A JP 19722484A JP S6177272 A JPS6177272 A JP S6177272A
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は溶融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造方法の改
良に関する。
良に関する。
溶融炭酸塩燃料電池は、対向して配置された一対のガス
拡散電極、すなわち燃料極と空気極との間に炭酸塩を電
解質として保持した電解質層を配して単位電池とし、通
常この単位電池をインターコネクタを介在させて複数積
層して構成されている。このような構成の溶融炭酸塩燃
料電池は、炭酸塩を溶融させた高温下において積層体の
燃料極に水素及び−酸化炭素を含む燃料ガスを、また空
気極に酸素及び二酸化炭素を含む混合ガスをそれぞれ通
流させることにより運転される。
拡散電極、すなわち燃料極と空気極との間に炭酸塩を電
解質として保持した電解質層を配して単位電池とし、通
常この単位電池をインターコネクタを介在させて複数積
層して構成されている。このような構成の溶融炭酸塩燃
料電池は、炭酸塩を溶融させた高温下において積層体の
燃料極に水素及び−酸化炭素を含む燃料ガスを、また空
気極に酸素及び二酸化炭素を含む混合ガスをそれぞれ通
流させることにより運転される。
通常、溶融炭酸塩燃料電池には電解質層として電解質タ
イルと呼ばれる電解質板が使用されている。従来、この
電解質タイルは、電解質を保持する骨材及び炭酸塩の粉
末を混合し、この混合物を成形用金型に注入して４００
〜５００℃で２００〜５００ｋｇ／ｃｄの圧力を加えて
製造されている。
イルと呼ばれる電解質板が使用されている。従来、この
電解質タイルは、電解質を保持する骨材及び炭酸塩の粉
末を混合し、この混合物を成形用金型に注入して４００
〜５００℃で２００〜５００ｋｇ／ｃｄの圧力を加えて
製造されている。
しかし、上述したように成形用金型を用いて製造される
電解質タイルは、成形用金型の内部で変形応力を受ける
ため、製造中に割れを生じ易く、特に大型化に伴い割れ
の発生は顕著となる。また、製造時に割れの発生が認め
られなかった場合でも、保管中あるいは発電試験中に製
造時の残留応力の解放による貫通割れが生じ易い。更に
、成形用金型は重量が大きいため操作性に乏しく、量産
化、大型化が困雛である。
電解質タイルは、成形用金型の内部で変形応力を受ける
ため、製造中に割れを生じ易く、特に大型化に伴い割れ
の発生は顕著となる。また、製造時に割れの発生が認め
られなかった場合でも、保管中あるいは発電試験中に製
造時の残留応力の解放による貫通割れが生じ易い。更に
、成形用金型は重量が大きいため操作性に乏しく、量産
化、大型化が困雛である。
本発明は上記欠点を解消するためになされたものであり
、製造時や保管中に割れが生じず、しかも量産化、大型
化が容易な溶融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造方法を
提供しようとするものである。
、製造時や保管中に割れが生じず、しかも量産化、大型
化が容易な溶融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造方法を
提供しようとするものである。
本発明の溶融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造方法は、
上下一対のプレス板のうち下方のプレス板上に粘土製の
枠を形成し、この枠の内側に電解質粉末を充填し、前記
一対のプレス板により直接ホットプレス成形することを
特徴とするものである。
上下一対のプレス板のうち下方のプレス板上に粘土製の
枠を形成し、この枠の内側に電解質粉末を充填し、前記
一対のプレス板により直接ホットプレス成形することを
特徴とするものである。
このような方法によれば、下方のプレス板上に形成され
た粘土性の枠により製造時の変形応力を吸収することが
できるので、電解質板の割れを減少させることができる
。
た粘土性の枠により製造時の変形応力を吸収することが
できるので、電解質板の割れを減少させることができる
。
上述したような作用を有する枠を構成する粘土としては
、例えば焼結温度が６００℃以上で有機成分を含有しな
いものが望ましい。
、例えば焼結温度が６００℃以上で有機成分を含有しな
いものが望ましい。
また、プレス板としては、金属に比べて熱伝導性の良好
なカーボン板を用いることが望ましい。
なカーボン板を用いることが望ましい。
このようにカーボン板を用いると、高温での加圧成形時
の湿度分布及び付加圧力が均一となり、金型を用いる場
合と比べて密度変動の少ない均質な電解質板を製造する
ことができる。また、カーボン板は金型に比べて軽量で
あるので、操作し易く大型化も容易である。
の湿度分布及び付加圧力が均一となり、金型を用いる場
合と比べて密度変動の少ない均質な電解質板を製造する
ことができる。また、カーボン板は金型に比べて軽量で
あるので、操作し易く大型化も容易である。
更に、カーボン板を用いれば、金型と比べてヒーター容
量を低減し、加熱・冷却時間ともに短縮することができ
る。しかも、粘土性の枠を形成したプレス板を多層重ね
ることにより複数枚の電解質板を同時にホットプレス成
形することができ、量産性を向上することができる。
量を低減し、加熱・冷却時間ともに短縮することができ
る。しかも、粘土性の枠を形成したプレス板を多層重ね
ることにより複数枚の電解質板を同時にホットプレス成
形することができ、量産性を向上することができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
実施例１
まず、図に示すように厚さ１０＃ｌＩＩ＋１３６ｃｍ角
のカーボン板１上の２０ｃｒｎ角の正方形の領域を囲む
ように幅１０履、厚さ９Ｍの粘土製の枠２を形成した下
部プレス板３を用意し、粘土製の枠２に囲まれたカーボ
ン板１上に２０００の電解質粉末（ＬｉＡｎＯ２：８０
（１１，Ｌｉ２Ｃ０：ｌ ：５６Ｇ。
のカーボン板１上の２０ｃｒｎ角の正方形の領域を囲む
ように幅１０履、厚さ９Ｍの粘土製の枠２を形成した下
部プレス板３を用意し、粘土製の枠２に囲まれたカーボ
ン板１上に２０００の電解質粉末（ＬｉＡｎＯ２：８０
（１１，Ｌｉ２Ｃ０：ｌ ：５６Ｇ。
Ｋ２ ＣＯ３：６４Ｑ）を均一に充填した。次に、前記
下部プレス板３を構成するカーボン板１と同一形状のカ
ーボン板からなる上部プレス板４を粉末充填面上に乗せ
、上下のプレス板３．４で粉末を挟んだ状態で高温加圧
装置の下部ヒーター板上に設置し、温度４６５℃、圧力
３００ ｋ！＋／ ｃｔｌの条件で３０分間プレス成形
を行なった。
下部プレス板３を構成するカーボン板１と同一形状のカ
ーボン板からなる上部プレス板４を粉末充填面上に乗せ
、上下のプレス板３．４で粉末を挟んだ状態で高温加圧
装置の下部ヒーター板上に設置し、温度４６５℃、圧力
３００ ｋ！＋／ ｃｔｌの条件で３０分間プレス成形
を行なった。
この方法により１０枚中日枚の割れ、反りのない２０ｃ
ｍ角の電解質板を得ることができた。また、得られた電
解質板の密度分布を超音波パルスエコー法により測定し
たところ、同−電解質板内における密度変動は４％以内
であった。更に、製造後の電解質板を真空デシケータ中
に２週間保管したものについて、遅れ割れを発生したも
のはなかった。
ｍ角の電解質板を得ることができた。また、得られた電
解質板の密度分布を超音波パルスエコー法により測定し
たところ、同−電解質板内における密度変動は４％以内
であった。更に、製造後の電解質板を真空デシケータ中
に２週間保管したものについて、遅れ割れを発生したも
のはなかった。
実施例２
上記実施例１と同様に２００ａの電解質粉末を充填した
下部プレス板３を２層重ね、更に上部プレス板４を載せ
た状態で高温加圧装置の下部ヒーター上に設置し、実施
例１と同様な条件でプレス成形を行なった。
下部プレス板３を２層重ね、更に上部プレス板４を載せ
た状態で高温加圧装置の下部ヒーター上に設置し、実施
例１と同様な条件でプレス成形を行なった。
この方法により２枚の電解質板を一度に製造することが
でき、１６枚中１３枚の割れ、反りのない２０ｃｍ角の
電解質板を得ることができた。また、得られた電解質板
の密度分布を超音波パルスエコー法により測定したとこ
ろ、同−電解質板内における密度変動は４．５％以内で
あった。更に、製造後の電解質板を真空デシケータ中に
２週間保管したものについて、遅れ割れを発生したもの
はなかった。
でき、１６枚中１３枚の割れ、反りのない２０ｃｍ角の
電解質板を得ることができた。また、得られた電解質板
の密度分布を超音波パルスエコー法により測定したとこ
ろ、同−電解質板内における密度変動は４．５％以内で
あった。更に、製造後の電解質板を真空デシケータ中に
２週間保管したものについて、遅れ割れを発生したもの
はなかった。
比較例
内寸法２０ｃｍの金型に電解質粉末を２００ｏ充填し、
十分均一にならした後、上パンチを載せ、上記実施例１
と同一の装置内に設置した後、実施例１と同様ｉこ温度
４６５℃、圧力３００ ｋｃＩ／ ｃｒＡの条件で３０
分間プレス成形を行なった。
十分均一にならした後、上パンチを載せ、上記実施例１
と同一の装置内に設置した後、実施例１と同様ｉこ温度
４６５℃、圧力３００ ｋｃＩ／ ｃｒＡの条件で３０
分間プレス成形を行なった。
こうした従来の方法では１００枚中６しか割れ、反りの
ない２０ ｃｍ角の電解質板が得られなかった。
ない２０ ｃｍ角の電解質板が得られなかった。
また、得られた電解質板の密度分布を超音波パルスエコ
ー法により測定したところ、同−電解質板内の密度変動
は６％と本発明方法による場合よりも大きかった。更に
、製造後の電解質板を真空デシケータ中に２週間保管し
たところ６枚中２枚に割れが発生した。
ー法により測定したところ、同−電解質板内の密度変動
は６％と本発明方法による場合よりも大きかった。更に
、製造後の電解質板を真空デシケータ中に２週間保管し
たところ６枚中２枚に割れが発生した。
以上詳述した如く本発明の溶融炭酸塩燃料電池の電解質
板の製造方法によれば、製造中あるいは保管中の電解質
板の割れの発生が少なく、かつ均質性を向上することが
でき、しかも量産性を発揮できる等顕著な効果を奏する
ものである。
板の製造方法によれば、製造中あるいは保管中の電解質
板の割れの発生が少なく、かつ均質性を向上することが
でき、しかも量産性を発揮できる等顕著な効果を奏する
ものである。
図は本発明の実施例において用いられるプレス板の斜視
図である。 １・・・カーボン板、２・・・粘土製の枠、３・・・下
部プレス板、４・・・上部プレス板。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 図面の浄書（内容に変更なし） １１ｉ”ｌ＄ＴＩ ６Ｑ””乱” １１特許庁長官
志 賀 学 殿 ■、事件の表示 特願昭５９−１９７２２４号 の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 株式会社 東芝 ４、代理人 昭和６０年１月２９日 ７、補正の内容 （１） 明細書第８頁第５行目に「図は・・・」とあ
るを、「第１図は・・・」と訂正する。 （２） 別紙に未配する如く、図面に「第１図」を加
入する。
図である。 １・・・カーボン板、２・・・粘土製の枠、３・・・下
部プレス板、４・・・上部プレス板。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 図面の浄書（内容に変更なし） １１ｉ”ｌ＄ＴＩ ６Ｑ””乱” １１特許庁長官
志 賀 学 殿 ■、事件の表示 特願昭５９−１９７２２４号 の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 株式会社 東芝 ４、代理人 昭和６０年１月２９日 ７、補正の内容 （１） 明細書第８頁第５行目に「図は・・・」とあ
るを、「第１図は・・・」と訂正する。 （２） 別紙に未配する如く、図面に「第１図」を加
入する。
Claims (3)
- （１）上下一対のプレス板のうち下方のプレス板上に粘
土製の枠を形成し、この枠の内側に電解質粉末を充填し
、前記一対のプレス板により直接ホットプレス成形する
ことを特徴とする溶融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造
方法。 - （２）プレス板として良熱伝導性を有するカーボン板を
用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶
融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造方法。 - （３）粘土性の枠を形成したプレス板を多層重ねること
により複数枚の電解質板を同時にホットプレス成形する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の溶融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197224A JP2603917B2 (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 溶融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197224A JP2603917B2 (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 溶融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177272A true JPS6177272A (ja) | 1986-04-19 |
| JP2603917B2 JP2603917B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=16370900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59197224A Expired - Fee Related JP2603917B2 (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 溶融炭酸塩燃料電池の電解質板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2603917B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS509173A (ja) * | 1973-05-30 | 1975-01-30 | ||
| JPS5729407A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-17 | Ibigawa Electric Ind Co Ltd | Graphitic hot press mold |
-
1984
- 1984-09-20 JP JP59197224A patent/JP2603917B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS509173A (ja) * | 1973-05-30 | 1975-01-30 | ||
| JPS5729407A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-17 | Ibigawa Electric Ind Co Ltd | Graphitic hot press mold |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2603917B2 (ja) | 1997-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |