JPS63170859A - 溶融炭酸塩型燃料電池 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池Info
- Publication number
- JPS63170859A JPS63170859A JP62001621A JP162187A JPS63170859A JP S63170859 A JPS63170859 A JP S63170859A JP 62001621 A JP62001621 A JP 62001621A JP 162187 A JP162187 A JP 162187A JP S63170859 A JPS63170859 A JP S63170859A
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- JP
- Japan
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- electrode
- molten carbonate
- holding frame
- fuel cell
- current collector
- Prior art date
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- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
- H01M8/0241—Composites
- H01M8/0245—Composites in the form of layered or coated products
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
- H01M2300/0051—Carbonates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は溶融炭酸塩型燃料電池に関する。
溶融炭酸塩型燃料電池では１例えば特公昭６０−４１８
３３号公報に記載されているように、一般にガス通路用
の溝を設けた電極保持枠が用いられ、この電極保持枠は
ガス分離板とも呼ばれている。電極保持枠の山の部分が
アノードまたはカソードに接して集電をするが、溝の中
にこれらの電極がだれこむのを防止するため、集電体が
電極保持枠と電極の間に介在される。集電体にはガスが
電極へ通っていくための孔が多数設けられている。
３３号公報に記載されているように、一般にガス通路用
の溝を設けた電極保持枠が用いられ、この電極保持枠は
ガス分離板とも呼ばれている。電極保持枠の山の部分が
アノードまたはカソードに接して集電をするが、溝の中
にこれらの電極がだれこむのを防止するため、集電体が
電極保持枠と電極の間に介在される。集電体にはガスが
電極へ通っていくための孔が多数設けられている。
電極保持枠や集電体はステンレス鋼で作られているが、
ステンレス鋼は鉄分を含むため、これが溶融炭酸塩によ
り酸化雰囲気中で酸化され、さらに炭酸リチウムと反応
して表面に鉄酸リチウムのようなスケール層を生成し、
そのために電池の内部抵抗が大きくなり、次第に電池の
性能が低下するという問題がある。また、電極保持枠、
集電体及びアノード、カソードともに硬い剛体であるの
で、これらの表面の接触部にわずかな精度不良個所があ
っても、それを補う柔軟性部がないために。
ステンレス鋼は鉄分を含むため、これが溶融炭酸塩によ
り酸化雰囲気中で酸化され、さらに炭酸リチウムと反応
して表面に鉄酸リチウムのようなスケール層を生成し、
そのために電池の内部抵抗が大きくなり、次第に電池の
性能が低下するという問題がある。また、電極保持枠、
集電体及びアノード、カソードともに硬い剛体であるの
で、これらの表面の接触部にわずかな精度不良個所があ
っても、それを補う柔軟性部がないために。
密着性が悪くなり、接触抵抗が大きくなって、そのため
に電池性能が低下するという問題がある。
に電池性能が低下するという問題がある。
従来技術では、電極保持枠及び集電体と、電極との接触
表面に、耐溶融炭酸塩性と柔軟性とを与えることが配慮
されていないため、電池の内部抵抗および接触抵抗が増
大し、電池性能が低下するという問題があった。
表面に、耐溶融炭酸塩性と柔軟性とを与えることが配慮
されていないため、電池の内部抵抗および接触抵抗が増
大し、電池性能が低下するという問題があった。
本発明の目的は、電極保持枠及び集電板の耐食性を向上
させるとともに、接触抵抗を減少させる溶融炭酸塩型燃
料電池を提供することにある。
させるとともに、接触抵抗を減少させる溶融炭酸塩型燃
料電池を提供することにある。
上記目的は、各電極に接する面を有する電極保持枠と、
該電極保持枠の電極接触面に設けられた溝内に介在され
ている集電体とからなる溶融炭酸塩型燃料電池において
、その電極保持枠の電極への接触面と集電体の表面とが
、耐溶融炭酸塩性と柔軟性とを有する物質層を有してい
ることを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池を提供するこ
とにより達成される。
該電極保持枠の電極接触面に設けられた溝内に介在され
ている集電体とからなる溶融炭酸塩型燃料電池において
、その電極保持枠の電極への接触面と集電体の表面とが
、耐溶融炭酸塩性と柔軟性とを有する物質層を有してい
ることを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池を提供するこ
とにより達成される。
溶融炭酸塩型燃料電池の、電極保持枠の電極への接触面
と、集電体の表面とに、耐溶融炭酸塩性の物質層を表面
処理法により設けることにより、電極保持枠の電極への
接触面と、集電体の表面とに、耐溶融炭酸塩性と柔軟性
とを付与する。
と、集電体の表面とに、耐溶融炭酸塩性の物質層を表面
処理法により設けることにより、電極保持枠の電極への
接触面と、集電体の表面とに、耐溶融炭酸塩性と柔軟性
とを付与する。
本発明の実施例について、第１〜３図により説明する。
第１実施例
溶融炭酸塩型燃料電池の電極保持枠として、ステンレス
ａ （ＳＵＳ３１６）製のものを用いた０寸法は１０ｃ
ｍ角で、内部に８ＣＩ１１角電極を保持でき、さらに、
幅２ｍｍ、深さ３ｍｆｆ１の溝と、幅２１ＩＩＩの山を
設けた。また、集電体として厚さ０．３ｍｍ、開孔率５
０％の集電体（ＳＵＳ３１６製）を用いた。
ａ （ＳＵＳ３１６）製のものを用いた０寸法は１０ｃ
ｍ角で、内部に８ＣＩ１１角電極を保持でき、さらに、
幅２ｍｍ、深さ３ｍｆｆ１の溝と、幅２１ＩＩＩの山を
設けた。また、集電体として厚さ０．３ｍｍ、開孔率５
０％の集電体（ＳＵＳ３１６製）を用いた。
これらの表面に物質層を設ける表面処理方法としては、
電気メッキ、無電解メッキ、蒸着あるいは微粉末のペー
スト塗布方法が行なわれるが、本実施例では微粉末のペ
ースト塗布方法を適用した。
電気メッキ、無電解メッキ、蒸着あるいは微粉末のペー
スト塗布方法が行なわれるが、本実施例では微粉末のペ
ースト塗布方法を適用した。
即ち、これらの表面に粒子径約０．１μｍの銀ペースト
を塗布して、厚さ約２０μｍにした。次にこれを４００
℃で５時間加熱し、銀を焼付けた。
を塗布して、厚さ約２０μｍにした。次にこれを４００
℃で５時間加熱し、銀を焼付けた。
このようにして作った。電極保持枠と集電体とを用いて
、電極保持枠上に集電体を設置し、さらにその上に電極
を設置して、通常の溶融炭酸塩型燃料電池を組立てた。
、電極保持枠上に集電体を設置し、さらにその上に電極
を設置して、通常の溶融炭酸塩型燃料電池を組立てた。
この電池の内部抵抗を測定するとともに、電池のセル電
圧を測定することにより、電池の初期性能及び経時変化
を調べた。
圧を測定することにより、電池の初期性能及び経時変化
を調べた。
電池の内部抵抗について、本発明による電池と、従来法
による電池とを比較した結果を第３図に示す。本発明に
よる電池の内部抵抗は、従来法の場合の約２．８分の１
の値に低下し、なかでも、カソード側の抵抗値の低下が
著しかった。
による電池とを比較した結果を第３図に示す。本発明に
よる電池の内部抵抗は、従来法の場合の約２．８分の１
の値に低下し、なかでも、カソード側の抵抗値の低下が
著しかった。
電池の初期性能については第２図に示すように、本発明
による電池の方が従来法の場合に比し、そのセル電圧の
低下が少なく、よい性能を示すことが判明した。
による電池の方が従来法の場合に比し、そのセル電圧の
低下が少なく、よい性能を示すことが判明した。
電池の寿命については第１図に示すように、これらの電
池を電流密度１５０ ｍＡ／ａｍ”で連続発電したとき
１本発明による電池のセル電圧の経時変化は、従来法の
場合に比して少なく、寿命が大幅に向上していることが
明らかとなった。
池を電流密度１５０ ｍＡ／ａｍ”で連続発電したとき
１本発明による電池のセル電圧の経時変化は、従来法の
場合に比して少なく、寿命が大幅に向上していることが
明らかとなった。
第２実施例
第１実施例と同様な電極保持枠、集電体の夫々の表面に
銀メッキを施した。金メッキの厚さは約８μｍであった
。これを用いて、第１実施例と同様に通常の溶融炭酸塩
型燃料電池を作り、第１図及び第２図とほぼ同じ結果を
得た。
銀メッキを施した。金メッキの厚さは約８μｍであった
。これを用いて、第１実施例と同様に通常の溶融炭酸塩
型燃料電池を作り、第１図及び第２図とほぼ同じ結果を
得た。
第３実施例
第１実施例で用いたのと同様の電極保持枠と集電体の、
夫々の表面にアルミニウムをコーティングした。コーテ
ィング方法として、２０〜２５％のアルミニウム粉末、
１〜２％の塩化アンモニウム及び７０〜７５％の酸化ア
ルミニウムの混合粉末中に、電極保持枠と集電体とを設
置し、アルゴン雰囲気中で７００〜８００℃に加熱する
方法を用いた。この方法によって、アルミニウムを電極
保持枠及び集電体の夫々の表面に付着させた後、１００
０〜１２００℃で加熱してアルミニウムを拡散処理した
。
夫々の表面にアルミニウムをコーティングした。コーテ
ィング方法として、２０〜２５％のアルミニウム粉末、
１〜２％の塩化アンモニウム及び７０〜７５％の酸化ア
ルミニウムの混合粉末中に、電極保持枠と集電体とを設
置し、アルゴン雰囲気中で７００〜８００℃に加熱する
方法を用いた。この方法によって、アルミニウムを電極
保持枠及び集電体の夫々の表面に付着させた後、１００
０〜１２００℃で加熱してアルミニウムを拡散処理した
。
このように作った電極保持枠及び集電体を用いて、第１
実施例と同様に溶融炭酸塩型燃料電池を組立て、そのセ
ル電圧を測定した。
実施例と同様に溶融炭酸塩型燃料電池を組立て、そのセ
ル電圧を測定した。
電池のセル電圧は第１図及び第２図に示したものとほぼ
同様の結果が得られた。
同様の結果が得られた。
本発明によれば、溶融炭酸塩型燃料電池の電極保持枠の
電極への接触面と、集電体の表面とに、表面処理法によ
って物質層を設けることにより、耐溶融炭酸塩性と柔軟
性とが付与され、それによって、電池の内部抵抗を減少
させることができるとともに、電極保持枠、集電体及び
電極の相互間の密着性の向上により、接触抵抗を減少さ
せることができた。その結果、電池の性能と寿命を従来
のものより大幅に向上させることができた。
電極への接触面と、集電体の表面とに、表面処理法によ
って物質層を設けることにより、耐溶融炭酸塩性と柔軟
性とが付与され、それによって、電池の内部抵抗を減少
させることができるとともに、電極保持枠、集電体及び
電極の相互間の密着性の向上により、接触抵抗を減少さ
せることができた。その結果、電池の性能と寿命を従来
のものより大幅に向上させることができた。
第１図は本発明電池と従来法電池の寿命を比較した図、
第２図は本発明電池と従来法電池の性能を比較した図、
第３図は本発明電池と従来法電池 １、亭１図 時間（１−ＩＪ
第２図は本発明電池と従来法電池の性能を比較した図、
第３図は本発明電池と従来法電池 １、亭１図 時間（１−ＩＪ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、各電極に接触する面を有する電極保持枠と、該電極
保持枠の電極接触面に設けられた溝内に介在されている
集電体とからなる溶融炭酸塩型燃料電池において、その
電極保持枠の電極への接触面と集電体の表面とが、耐溶
融炭酸塩性と柔軟性とを有する物質層を有していること
を特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池。 ２、電極保持枠の電極への接触面と集電体の表面に設け
られた物質層が、銀からなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の溶融炭酸塩型燃料電池。 ３、電極保持枠の電極への接触面と集電体の表面に設け
られた物質層が、金からなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の溶融炭酸塩型燃料電池。 ４、電極保持枠の電極への接触面と集電体の表面に設け
られた物質層が、アルミニウムを含むことを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の溶融炭酸塩型燃料電池。 ５、電極保持枠の電極への接触面と集電体の表面に設け
られた物質層が、銀、金およびアルミニウムのうちの少
なくとも一種類を含む層の上に、さらにこれらのうちの
少くとも一種類の層が重なって構成されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の溶融炭酸塩型燃料電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62001621A JPS63170859A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62001621A JPS63170859A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63170859A true JPS63170859A (ja) | 1988-07-14 |
Family
ID=11506599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62001621A Pending JPS63170859A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63170859A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02247977A (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池の製造法 |
-
1987
- 1987-01-09 JP JP62001621A patent/JPS63170859A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02247977A (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池の製造法 |
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