JPH06150948A - 溶融炭酸塩燃料電池電解質の強靭化方法 - Google Patents

溶融炭酸塩燃料電池電解質の強靭化方法

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JPH06150948A
JPH06150948A JP5111107A JP11110793A JPH06150948A JP H06150948 A JPH06150948 A JP H06150948A JP 5111107 A JP5111107 A JP 5111107A JP 11110793 A JP11110793 A JP 11110793A JP H06150948 A JPH06150948 A JP H06150948A
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electrolyte
fibers
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diameter
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Estela T Ong
エステラ、ティー、オング
Kenneth E Hrdina
ケネス、イー、ルディナ
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Gas Technology Institute
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Institute of Gas Technology
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 活性溶融炭酸塩電解質を充填する際の、流し
込み成形した電解質マトリックステープの亀裂を低減さ
せ、溶融アルカリ金属炭酸塩燃料電池運転の際の、電解
質マトリックスの表面積低下を防止する。 【構成】 固体の体積に対して約５〜約５０体積％の、
非導電性で、活性電解質と相容性のある、平均直径が約
１〜約５０ミクロンで、平均長さが平均直径の約５倍を
超える繊維を含む、溶融アルカリ金属炭酸塩電解質用の
アルミン酸リチウム粒子の多孔質マトリックスであっ
て、その様なマトリックスは、溶融炭酸塩活性電解質で
含浸する時にマトリックスの亀裂を低減させ、長期間の
燃料電池運転で高い表面積を与える、溶融炭酸塩燃料電
池電解質の強靱化方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、活性電解質を含浸する
際の溶融アルカリ金属炭酸塩電解質のマトリックス部分
を強靭化する方法、および燃料電池運転条件下で高いマ
トリックス表面積を与え、燃料電池の運転を長期間安定
させる方法に関する。この強靭化は、非導電性の、電解
質と相容性のある繊維をマトリックス内に導入すること
により、亀裂を逸らせ、繊維を引き抜き難くすることに
より達成される。
【０００２】
【従来の技術】溶融アルカリ金属炭酸塩電解質のマトリ
ックス部分を補強し、長期間にわたってより高い電気出
力を得るための様々な試みがなされている。米国特許第
４，０７９，１７１号明細書は、アルミン酸リチウム電
解質マトリックスを、約２〜約６体積％、好ましくは約
２〜約４体積％の細かいスクリーン、織り上げたメッシ
ュ、引き伸ばしたシート、繊維または粒子の形の主とし
て鉄、クロムおよび約２〜約６重量％のアルミニウムを
含む合金で補強する方法を開示し、特に、直径０．００
５インチ、長さ０．５インチのカンタル繊維の使用を記
載している。また、米国特許第４，２１６，２７８号明
細書は、類似の方法を開示しており、特にアルミン酸リ
チウム電解質マトリックス中に押し込んだ、カンタルワ
イヤメッシュ（２０ｘ２０ワイヤ／インチ、０．００５
インチ直径ワイヤ）を使用している。
【０００３】米国特許第４，５３８，３４８号および第
４，５８１，３０２号明細書は、約５〜約３０体積％
の、主として亀裂を減少させるための耐腐食性セラミッ
ク微粒子材料を含む溶融炭酸塩燃料電池マトリックスを
開示している。これらの微粒子材料は、平均粒径が約２
５ミクロンより大きく、好ましくは約５０ミクロンより
大きく、そのマトリックスの主要部分を構成する１ミク
ロン未満の大きさの不活性粒子と同じ材料からなる、あ
るいは大粒径の反応性はより低いので、アルミナの様な
より反応性の高い材料からなる。
【０００４】平均直径が１ミクロン未満で、平均長さが
約１０〜３０ミクロンである炭化ケイ素髭結晶３０体積
％を含む、炭化ケイ素髭結晶／酸化アルミニウムマトリ
ックス複合材料の機械的特性が、ヴォーン、ワラス
Ｌ．、ホメニー、ジョセフ、およびファーバー、マティ
ソン Ｋ．、「炭化ケイ素髭結晶／酸化アルミニウムマ
トリックス複合材料の機械的特性」Ｃｅｒａｍ．Ｅｎ
ｇ．Ｓｃｉ．Ｐｒｏｃ．、８［７−８］、８４８〜８５
９頁、（１９８７）に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】有機溶剤、有機結合剤
およびスラリー助剤を含むスラリー中に分散させたＬｉ
ＡｌＯ2 の分散液を塗布して溶融炭酸塩マトリックステ
ープを製造する場合、高温における活性電解質含浸の際
にそのテープから有機物質が蒸発し、マトリックスに亀
裂が生じる。本発明は、上記の種類の電解質マトリック
スにおいて活性電解質含浸の際に亀裂を生じる傾向を大
幅に低減する。
【０００６】上記の種類の電解質マトリックスにおい
て、高温の燃料電池運転条件下で生じるもう一つの問題
は、ＬｉＡｌＯ2 粒子が成長してマトリックス表面積が
減少するために、その活性電解質保持容量が低下するこ
とである。本発明により、電解質マトリックスの表面積
が望ましい高い水準に維持され、長期間の燃料電池運転
の後、マトリックス表面積は著しく増加しさえする。
【０００７】また、この種の溶融炭酸塩燃料電池電解質
は、燃料電池の熱サイクルの際に起こる様な大きな温度
変動の際にも亀裂を生じている。実使用において、電解
質構造は、大きな亀裂を生じることなく、反復する熱サ
イクルに耐えなければならない。小さな亀裂は、電解質
の再溶融により回復する傾向があるので、許容できる。
【０００８】本発明は、活性電解質含浸の際に良好なマ
トリックス構造を保持し、アルミン酸リチウムマトリッ
クスの高表面積を維持または増加させ、熱サイクルによ
るマトリックス亀裂を減少させるのに十分な、亀裂を逸
らせると共に繊維を引き抜き難くする、溶融炭酸塩燃料
電池アルミン酸リチウム微粒子電解質の強靭化方法を提
供する。これらの特徴により、燃料電池の運転が強化さ
れ、高温の熱サイクル運転の長期間にわたる安定性が高
くなる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】電解質マトリックスの破
損に対する強靭化および燃料電池運転の際の高表面積の
維持は、本発明により、電解質マトリックス中に、固体
の体積に対して約５〜約５０体積％の、非導電性で、活
性電解質と相容性のある、平均直径が約１〜約５０ミク
ロンで、平均長さが平均直径の約５倍を超える、容易に
濡れる繊維を導入することにより達成される。非導電性
繊維の使用は、金属材料を使用する場合の様な電解質を
横切る電気的な短絡を引き起こすことなく、繊維、特に
長繊維の濃度を高くすることができるので、本発明にと
って重要である。本発明で使用する繊維は、高温の燃料
電池運転条件下における、非常に腐食性の高い活性溶融
アルカリ金属炭酸塩電解質の化学作用に対しても耐性で
なければならない。例えば、炭化ケイ素は、溶融炭酸塩
燃料電池の環境では不安定である。
【００１０】本発明により得られる強靭化は、電解質マ
トリックスの微小構造強化であって、メッシュの使用に
よる機械的補強あるいは粒子による亀裂の阻止を行う先
行技術の試みとは異なる。本発明の電解質マトリックス
構造では、破損に対する強靭性は亀裂をそらせることに
より、すなわち亀裂が微小繊維により引き付けられ、そ
れらの微小繊維に対して平行に、または直角に拡大する
ことにより、および繊維の引き抜きに対する抵抗、すな
わち繊維／マトリックス界面のせん断抵抗により与えら
れる。伸びる亀裂の跡区域において亀裂面を横断して繊
維が橋かけする時に、繊維の引き抜きに関連する跡強靭
化が起こり、電解質マトリックスをさらに強靭化する。
この破損に対する強靭性の組合わせは、安定した溶融炭
酸塩燃料電池電解質を得るために先行技術で使用されて
いる粒子では得られない。
【００１１】以下に、本発明を添付の図面を参照しなが
ら説明する。本発明の溶融炭酸塩燃料電池電解質マトリ
ックスの強靭化方法では、電解質マトリックス中に、固
体の体積に対して約５〜約５０体積％の、好ましくは約
１０〜約３０体積％の、非導電性で、電解質と相容性の
ある、平均直径が約１〜約５０ミクロンで、平均長さが
平均直径の約５倍を超える繊維を導入する。好ましい実
施態様では、非導電性セラミック繊維は、平均直径が約
１〜約３０ミクロンで、平均長さが平均直径の約１０倍
より大きく、約５００倍まで、最も好ましくは約４０〜
約１００倍である。約５体積％未満の繊維および上記の
大きさよりも著しく小さい、および大きい繊維は、望ま
しい電解質強靭化が得られないので好ましくない。例え
ば、アルミン酸リチウムの溶融炭酸塩燃料電池電解質マ
トリックスに使用するのに好適な非導電性で、活性電解
質と相容性がある繊維材料には、好ましくはアルファま
たはデルタ形のアルミナおよびアルミン酸リチウムがあ
る。
【００１２】主としてα−アルミナで、少量のδ−アル
ミナを含むアルミナ繊維は、インペリアルケミカル イ
ンダストリーズ（ＩＣＩ）からサフィルの名称で市販さ
れており、密度が３．３〜３．５g/cm3 、強度１〜２Mp
a 、モジュラス３００〜３３０ Gpa、直径３μm 、長さ
１５０μm である。
【００１３】図１は、サフィルアルミナ繊維の平滑で一
様な３μm 直径の繊維を示す。主としてα−アルミナか
らなるアルミナ繊維は、デュポンからＦＰの番号で市販
されているが、これは密度が３．９g/cm3 、強度１．３
８Mpa 、モジュラス３８０ Gpa、直径２０μm で連続長
を有する。他のアルミナ繊維も入手できる。アルミナ
は、溶融アルカリ金属炭酸塩燃料電池の運転条件下で、
安定したアルミン酸リチウム生成物を形成する。アルミ
ン酸リチウム繊維、γ−アルミン酸リチウムは、サイプ
ラス フート ミネラルスから入手することができ、直
径が３５〜４０μm 、長さが３０〜１００μm である。
【００１４】図２は、アルミン酸リチウム繊維の不規則
な形状および広範囲な長さを示す。繊維は最良の強靭化
効果をあげるには、不規則に配向し、長さも不規則であ
るのが好ましい。その様な繊維の網目構造により、応力
が大きな体積全体にわたって分散され、それによって粒
子では得られない様な構造の強靭化が達成される。
【００１５】従来の溶融アルカリ金属炭酸塩燃料電池用
の電解質マトリックスは、有機溶剤、プラスチック結合
剤および望ましいスラリー特性を与える添加剤を含む液
体媒体中に、アルミン酸リチウムの、約０．０５〜約１
００ミクロンの非常に細かい粒子、好ましくは約０．０
５〜約１ミクロンの均質な微粒子、または約１０〜約１
００ミクロンの微粒子および粗粒子を分散させることに
より製造されている。スラリーは、平らな表面上にドク
ターブレードで伸ばしてテープを形成し、溶剤を蒸発さ
せすることにより、プラスチック結合剤により一つに結
合されたアルミン酸リチウムの粒子からなるたわみ性の
乾燥テープを製造する。さらに、加熱することにより、
プラスチック結合剤が分解して蒸発し、アルミン酸リチ
ウム粒子の多孔質構造が得られる。続いて高温で、溶融
炭酸塩の活性電解質がマトリックスの細孔中に充填さ
れ、完全な電解質構造が形成される。その様なマトリッ
クスが特に亀裂を生じやすいのは、含浸のために炭酸塩
活性電解質を溶融した液体状態に維持するのに必要な温
度に加熱する時である。
【００１６】本発明の電解質マトリックスは、アルミン
酸塩粉末を分散させた後で望ましい繊維を加えることに
より、上記のテープ製造の様な従来の技術により容易に
製造することができる。本発明の溶融アルカリ金属炭酸
塩電解質用多孔質マトリックスの製造方法では、有機結
合剤を含む液体媒体中に、アルミン酸リチウムの微粒
子、および固体の体積に対して約５〜約５０体積％の、
非導電性で、活性電解質と相容性のある、平均直径が約
１〜約５０ミクロンで、平均長さが平均直径の約５倍を
超える繊維を含むスラリーを形成し、続いてそのスラリ
ーを流し込みによりテープに成形し、そのテープを加熱
して媒体を蒸発させ、結合剤を分解、蒸発させる。加熱
は好ましくは燃料電池中で行い、その燃料電池中でマト
リックス中に活性炭酸塩電解質を充填する。また、本発
明は、上記の様に製造したマトリックステープを使用す
ることにより、活性溶融炭酸塩電解質を充填する際の、
流し込み成形した電解質マトリックステープの亀裂を低
減させる方法を提供する。本発明はさらに、上記の様に
製造したマトリックステープを使用することにより、溶
融アルカリ金属炭酸塩燃料電池運転の際の、電解質マト
リックスの表面積低下を防止するための方法を提供す
る。
【００１７】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基いてさらに説明
する。ここに記載する実施例は、特定の材料および条件
を使用しており、本発明を制限するものではない。
【００１８】実施例１（比較） 高表面積（１０ m2 /g）８５重量％および低表面積（１
m2 /g）１５重量％からなるアルミン酸リチウム微粒子
の混合物を、有機溶剤および標準的なテープ流し込み成
形用の結合剤混合物を含む液体媒体中に分散させてスラ
リーを形成した。このスラリーをテフロン表面に塗布
し、ドクターブレードで平滑にしてテープに成形した。
このテープを乾燥させ、プラスチック結合剤によりテー
プの形に保持されたアルミン酸リチウム粒子の平らなた
わみ性テープを得た。次いで、厚さ約２０ミルのこのテ
ープを、活性電解質を含浸せるために、５インチ平方の
細片に切断した。５インチ平方のアルミン酸リチウムテ
ープ片を緻密なアルミナ板上に置き、Ｌｉ2 ＣＯ3 ７０
モル％およびＫ2 ＣＯ3 ３０モル％の組成を有する活性
電解質炭酸塩粉末をその上面上に散布した。全体を６５
０℃に約５時間加熱したが、この間にテープ中の結合剤
が分解して蒸発し、続いて炭酸塩が融解し、多孔質マト
リックスを充填した。図３は、ひどく破損したマトリッ
クス構造を示す、強靭化していないマトリックスの充填
後の写真である。
【００１９】実施例２ 実施例１と同じ材料および方法により電解質マトリック
スを製造したが、上記のサイプラス フート アルミン
酸リチウム繊維１０体積％を、分散させたアルミン酸リ
チウム粉末に加えた。実施例１に記載したのと同じ組成
を有する活性電解質炭酸塩を、実施例１と同じ方法で製
造した５インチ平方のマトリックステープに含浸させ
た。図４は、図３に示す強靭化していないマトリックス
よりもはるかに少ない亀裂を示す、アルミン酸リチウム
繊維で強靭化したマトリックスの充填後の写真である。
【００２０】実施例３ 実施例１と同じ材料および方法により電解質マトリック
スを製造したが、上記の様に約２００ミクロン未満に粉
砕したデュポンＦＰアルミナ繊維１０体積％を、分散さ
せたアルミン酸リチウム粉末に加えた。実施例１に記載
したのと同じ組成を有する活性電解質炭酸塩を、実施例
１と同じ方法で製造した５インチ平方のマトリックステ
ープに含浸させた。図５は、ほとんど目に見えない非常
に細い亀裂を示す、アルミナ繊維で強靭化したマトリッ
クスの充填後の写真である。４０ｘの倍率で初めて、非
常に細い亀裂が確認された。
【００２１】実施例４ 実施例１と同じ材料および方法により電解質マトリック
スを製造したが、上記のＩＣＩサフィルアルミナ繊維１
０体積％を、分散させたアルミン酸リチウム粉末に加え
た。実施例１に記載したのと同じ組成を有する活性電解
質炭酸塩を、実施例１と同じ方法で製造した５インチ平
方のマトリックステープに含浸させた。図６は、アルミ
ナ繊維で強靭化したマトリックスの充填後の写真である
が、この構造中に亀裂は検出されていない。
【００２２】実施例５ 実施例１〜４で製造したマトリックステープ試料の強度
を、結合剤を分解、蒸発させ、続いて１０５０℃に加熱
し、強度を測定可能な値に増加させてから測定した。し
かし、これらの強度は、通常の活性電解質を含浸させる
前のマトリックスに測定されるような値よりも大きい
が、異なったマトリックスの強度を比較するための尺度
としては役立つ。測定は、ディスク計上の試料を使用
し、二軸試験装置で行った。実施例１〜４で製造した各
マトリックスおよびアルミナ繊維２０体積％を含む以外
は実施例４と同様にして製造した追加のマトリックス
の、複数の試料を試験した。強度測定の結果を、表１に
示す。
【００２３】 表１ 試験 繊維 平均応力 ワイブル番号 種類 ％ 試料数 （ＰＳＩ） モジュラス １ なし ０ １９ ３３０ ６ ２ ＬｉＡｌＯ2 １０ ２０ ３６０ ９ ３ アルミナＦＰ １０ ２１ ４７０ ８ ４ アルミナ サフィル １０ ２３ ８５０ ８ ５ アルミナ サフィル ２０ ２７ ９７０ ８
【００２４】表１から、繊維で強靭化したマトリックス
の強度が高くなっていることが明らかである。ワイブル
モジュラスは、測定した強度の対数を、確認された破損
確率に対してプロットすることにより得られる、機械的
信頼性の尺度である。表１に示す材料と試験番号に対す
るその様な関係をプロットしたグラフを図７に示す。マ
トリックスの強度およびワイルブルモジュラスの両方が
繊維強靭化により増加している。
【００２５】実施例６ マトリックスの形成に１００％高表面積（１０ m2 /g）
アルミン酸リチウム粒子を使用した以外は、実施例４と
同様に製造した電解質マトリックステープを使用して、
実際の燃料電池運転試験を行った。結合剤分解および活
性電解質含浸は、加熱した電池の中で行った。電池は種
々な時間で運転し、電池試験後のマトリックスを分析し
た。走査電子顕微鏡試験により、アルミナ繊維がアルミ
ン酸リチウムを形成し、大量のアルミン酸リチウム粒子
と見分けが付かなくなっていることが分かった。電解質
の炭酸塩相を酢酸で洗浄して除去することにより、図８
の実線で示される様に、電池の運転時間の増加ととも
に、洗浄したマトリックスの表面積が増加していること
が分かった。これと比較して、図８の破線は、アルミン
酸リチウム粉末および活性炭酸塩電解質がダイス中で圧
縮され、炭酸塩の軟化点に加熱される、高温圧縮した電
解質から得たアルミン酸リチウムマトリックスでは、電
解質マトリックスの表面積が低下することを示してい
る。本発明のアルミナ繊維強靭化により、マトリックス
表面積は５，０００時間運転で約１４ m2 /gに増加する
のに対し、強靭化していない高温圧縮電解質マトリック
スの表面積は、同じ電池運転時間で約９ m2 /gに減少し
ていることが分かった。
【００２６】上述のように本発明を特定の好ましい実施
態様により説明し、多くの詳細部を記載したが、当業者
には明らかな様に、本発明には他の実施態様が容易に可
能であり、本発明の基本的な原理から逸れることなく詳
細部を大きく変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サフィルアルミナ繊維の電子顕微鏡写真であ
る。
【図２】アルミン酸リチウム繊維の電子顕微鏡写真であ
る。
【図３】強靭化していないアルミン酸リチウムマトリッ
クスの活性電解質含浸後の写真である。
【図４】１０体積％のアルミン酸リチウム繊維で強靭化
したアルミン酸リチウムマトリックスの活性電解質含浸
後の写真である。
【図５】１０体積％のアルミナで強靭化したアルミン酸
リチウムマトリックスの活性電解質含浸後の写真であ
る。
【図６】１０体積％のアルミナで強靭化したアルミン酸
リチウムマトリックスの活性電解質含浸後の写真であ
る。
【図７】繊維強靭化した、およびしていないアルミン酸
リチウムマトリックスに関するワイブルのモジュラスを
プロットした図である。
【図８】アルミナ繊維１０体積％で強靭化したマトリッ
クスの、燃料電池運転の際のアルミン酸リチウムマトリ
ックス表面積を、強靭化していない、高温プレスした活
性電解質構造と比較してプロットした図である。
フロントページの続き (72)発明者 ケネス、イー、ルディナ アメリカ合衆国イリノイ州、グレンビュ ー、チェスナット、アベニュ、2000、アパ ートメント、412

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】溶融アルカリ金属炭酸塩電解質用の多孔質
    マトリックスであって、前記マトリックスが、アルミン
    酸リチウム微粒子、および固体の体積に対して５〜５０
    体積％の非導電性で、活性電解質と相容性のある、平均
    直径が１〜５０ミクロンで、平均長さが平均直径の５倍
    を超える繊維を含むことを特徴とする多孔質マトリック
    ス。
  2. 【請求項２】前記繊維が、前記多孔質マトリックスの１
    ０〜３０体積％を占めることを特徴とする、請求項１に
    記載の多孔質マトリックス。
  3. 【請求項３】前記繊維の直径が１〜３０ミクロンである
    ことを特徴とする、請求項１に記載の多孔質マトリック
    ス。
  4. 【請求項４】前記繊維の平均長さが平均直径の１０〜５
    ００倍であることを特徴とする、請求項１に記載の多孔
    質マトリックス。
  5. 【請求項５】前記繊維の平均長さが平均直径の４０〜１
    ００倍であることを特徴とする、請求項１に記載の多孔
    質マトリックス。
  6. 【請求項６】前記繊維が、アルミナ、アルミン酸リチウ
    ムおよびそれらの混合物からなる群から選択されること
    を特徴とする、請求項１に記載の多孔質マトリックス。
  7. 【請求項７】前記繊維が主としてアルファアルミナであ
    ることを特徴とする、請求項１に記載の多孔質マトリッ
    クス。
  8. 【請求項８】前記繊維が、前記マトリックスの１０〜３
    ０体積％を占め、直径が１〜３０ミクロンであり、長さ
    が前記直径の１０〜５００倍であることを特徴とする、
    請求項１に記載の多孔質マトリックス。
  9. 【請求項９】前記繊維が主としてアルファアルミナであ
    ることを特徴とする、請求項８に記載の多孔質マトリッ
    クス。
  10. 【請求項１０】溶融アルカリ金属炭酸塩電解質用の多孔
    質マトリックスの製造方法であって、有機結合剤を含む
    液体媒体中にアルミン酸リチウム微粒子、および固体の
    体積に対して５〜５０体積％の非導電性で、活性電解質
    と相容性のある、平均直径が１〜５０ミクロンで、平均
    長さが平均直径の５倍を超える繊維を含むスラリーを形
    成すること、前記スラリーを流し込みによりテープに成
    形すること、および加熱して前記媒体を蒸発させ、前記
    結合剤を分解、蒸発させることを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】前記繊維が、前記多孔質マトリックスの
    １０〜３０体積％を占めることを特徴とする、請求項１
    ０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】前記繊維の直径が１〜３０ミクロンであ
    ることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記繊維の平均長さが平均直径の１０〜
    ５００倍であることを特徴とする、請求項１０に記載の
    方法。
  14. 【請求項１４】前記繊維の平均長さが平均直径の４０〜
    １００倍であることを特徴とする、請求項１０に記載の
    方法。
  15. 【請求項１５】前記繊維が、アルミナ、アルミン酸リチ
    ウムおよびそれらの混合物からなる群から選択されるこ
    とを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記繊維が、前記マトリックスの１０〜
    ３０体積％を占め、直径が１〜３０ミクロンであり、長
    さが前記直径の１０〜５００倍であることを特徴とす
    る、請求項１０に記載の方法。
  17. 【請求項１７】流し込み成形したテープからなる電解質
    マトリックスの、活性溶融炭酸塩電解質を前記マトリッ
    クスに充填する際の亀裂を低減させるための方法であっ
    て、流し込みにより前記マトリックスのテープを成形す
    るためのスラリーに、固体の体積に対して５〜５０体積
    ％の非導電性で、活性電解質と相容性のある、平均直径
    が１〜５０ミクロンで、平均長さが平均直径の５倍を超
    える繊維を配合することを特徴とする方法。
  18. 【請求項１８】前記繊維が、前記マトリックスの１０〜
    ３０体積％を占め、直径が１〜３０ミクロンであり、長
    さが前記直径の１０〜５００倍であることを特徴とす
    る、請求項１７に記載の流し込み成形したテープからな
    る電解質マトリックスの亀裂を低減させるための方法。
  19. 【請求項１９】前記繊維が、アルミナ、アルミン酸リチ
    ウムおよびそれらの混合物からなる群から選択されるこ
    とを特徴とする、請求項１８に記載の流し込み成形した
    テープからなる電解質マトリックスの亀裂を低減させる
    ための方法。
  20. 【請求項２０】溶融アルカリ金属炭酸塩燃料電池の運転
    中の、電解質マトリックスの表面積の低下を防止するた
    めの方法であって、流し込みにより前記マトリックスの
    テープを成形するためのスラリーに、固体の体積に対し
    て５〜５０体積％の、非導電性で、活性電解質と相容性
    のある、平均直径が１〜５０ミクロンで、平均長さが平
    均直径の５倍を超える繊維を配合することを特徴とする
    方法。
  21. 【請求項２１】前記繊維が、前記マトリックスの１０〜
    ３０体積％を占め、直径が１〜３０ミクロンであり、長
    さが前記直径の１０〜５００倍であることを特徴とす
    る、請求項２０に記載の電解質マトリックスの表面積の
    低下を防止するための方法。
  22. 【請求項２２】前記繊維が、アルミナ、アルミン酸リチ
    ウムおよびそれらの混合物からなる群から選択されるこ
    とを特徴とする、請求項２１に記載の電解質マトリック
    スの表面積の低下を防止するための方法。
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