JPH0665047B2 - 溶融炭酸塩燃料電池の電解質補給方法 - Google Patents

溶融炭酸塩燃料電池の電解質補給方法

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JPH0665047B2
JPH0665047B2 JP62153741A JP15374187A JPH0665047B2 JP H0665047 B2 JPH0665047 B2 JP H0665047B2 JP 62153741 A JP62153741 A JP 62153741A JP 15374187 A JP15374187 A JP 15374187A JP H0665047 B2 JPH0665047 B2 JP H0665047B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は溶融炭酸塩燃料電池における炭酸塩電解質の補
給方法に関するものである。
(ロ)従来の技術 溶融炭酸塩型燃料電池の電解質は、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｋ２
ＣＯ３などの炭酸塩が用いられるが、電池作動中溶融状
態の炭酸塩が蒸発や漏出により失はれて電池特性の劣下
をもたらすと共に、電解質板周辺部と接するセル枠のシ
ール面が、溶融炭酸塩に侵されて前記漏出を一層促進す
ることになる。
したがって電池寿命の延長と特性低下の防止を図るため
に、炭酸塩を電解質板に補給することが必要となる。通
常セル枠のシール面に設けた溜溝に補給用の電解質を溜
めておく方法が採用されるが、電池作動中この補給用炭
酸塩も溶融状態にあるため溜溝が腐蝕して補給が確実に
行はれ難いという問題があった。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 この発明は電池作動中溶融炭酸塩による溜溝の腐蝕を防
止すると同時に電解質の補給を円滑・確実に行う方法を
提供するものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 この発明はＬｉ／Ｋ系混合炭酸塩を含有する電解質板の
周辺部を上下セル枠のシール面で封止し、前記上セル枠
のシール面に形設した凹溝に、融点が電池作動温度より
高い炭酸リチウムを保持し、補給時電池温度を一時的に
前記融点以上に昇温することにより前記炭酸リチウムを
溶融して前記混合炭酸塩に混入せしめるものである。
(ホ)作用 この発明では凹溝に保持された炭酸リチウムは、電池作
動中溶融しないで固相状態を維持するので、溝を腐蝕す
るおそれなく、補給が必要なとき電池温度を一時的に昇
温すれば炭酸リチウムが溶融して電解質の補給が行はれ
る。
(ヘ)実施例 第１図は本発明による溶融炭酸塩型燃料電池の断面図
で、簡単化のため単セルとして示した。電解質板(1)
は、リチウムアルミネートを保持材としてＬｉ／Ｋ系の
混合炭酸塩を含浸し、燃料極(2)と酸化剤極(3)との間に
介在している。各極(2)(3)は集電板(4)を介してステン
レス製上下セル枠(5)(6)により押しつけられると共に電
解質板(1)の周辺部は上下セル枠(5)(6)のシール面によ
り封止されている。
この上セル枠(5)のシール面に形設した凹溝(7)には、電
池作動温度（約６５０℃）で固相状態を維持する補給用
炭酸リチウム(8)〔融点７２３℃〕が粉末状もしくは固
形状で充填もしくは収納されている。
周知のように炭酸塩はその融点までは固体であるが、融
点以上になると溶融して無色・透明のかなり粘度の低い
液体となる。第２図はＬｉ−Ｋ系炭酸塩の固・液相状態
図を示し、Ｌｉ２ＣＯ３／Ｋ２ＣＯ３＝６２／３８mol%
のものが共融組成の中で最も融点が低く（４９１℃）、
Ｌｉ２ＣＯ３のmol%が４２以下及び６２以上となるとい
づれも溶融温度が上昇する。又図より明らかなようにＫ
２ＣＯ３のみ及びＬｉ２ＣＯ３のみの場合の融点は夫々
９００℃及び７２３℃である。
本発明では補給用炭酸塩として炭酸リチウム単独で用い
た。補給用炭酸リチウム(8)は電池作動温度（約６５０
℃）では溶融せず固体のまゝであり、電解質板(1)への
補給が必要となった時点で一時的に電池温度を７２３℃
以上に昇温して、溶融させることで補給が行はれる。補
給終了時点で作動温度に降温するが、この昇温−降温は
あくまで過渡的なもの（たかだか２〜３時間）であり、
電池特性に与える影響は殆どない。この電池の温度の一
時的昇温は、冷却ガス流量を低減して冷却能を低下させ
ればよい。
尚炭酸リチウムのみが補給されるので、電解質板(1)全
体の電解質組成が多少Ｌｉリツチ側に移行するが、その
補給量が全電解質量に比しわづかであって電池作動温度
が６５０℃に復元しても溶融状態を維持する。もし補給
量による組成変化が無視し得ない場合電解質板(1)に予
め含浸された炭酸塩は通常のＬｉ２ＣＯ３／Ｋ２ＣＯ３
＝６２／３８mol%よりＬｉの少い例えばＬｉ２ＣＯ３／
Ｋ２ＣＯ３＝５０／５０mol%の組成のものを用いればよ
い。
(ト)発明の効果 本発明によれば凹溝に保持された補給用炭酸塩が、融点
の高い炭酸リチウム単独であるから、電池作動温度では
固相を保って溶融しないため凹溝を腐蝕するおそれな
く、補給の必要なとき電池温度を一時的に昇温すること
で、炭酸リチウムを溶融して電解質板中の混合炭酸塩に
混入されるので、補給が支障なく確実に行はれる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による溶融炭酸塩燃料電池の断面図、第
２図はＬｉ−Ｋ系混合炭酸塩の固・液相状態を示す特性
図である。 (1)：電解質板、(2)：燃料極、(3)：酸化剤極、(5)
(6)：上下セル枠、(7)：凹溝、(8)：補給用炭酸リチウ
ム

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】Ｌｉ／Ｋ系混合炭酸塩を含有する電解質板
    の周辺部を上下各セル枠のシール面で封止し、前記上セ
    ル枠のシール面に形設した凹溝に、融点が電池作動温度
    より高い炭酸リチウムを保持してなり、電解質の補給時
    電池温度を一時的に前記融点以上に昇温することにより
    前記炭酸リチウムを溶融して前記混合炭酸塩に混入せし
    めることを特徴とする溶融炭酸塩燃料電池の電解質補給
    方法
  2. 【請求項２】前記電池の昇温は冷却能を低下させること
    により行はれ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補給方法
JP62153741A 1987-06-19 1987-06-19 溶融炭酸塩燃料電池の電解質補給方法 Expired - Fee Related JPH0665047B2 (ja)

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