JPH07296833A - 溶融炭酸塩型燃料電池の電解質板用粉末の製造方法 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池の電解質板用粉末の製造方法Info
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- JPH07296833A JPH07296833A JP6088529A JP8852994A JPH07296833A JP H07296833 A JPH07296833 A JP H07296833A JP 6088529 A JP6088529 A JP 6088529A JP 8852994 A JP8852994 A JP 8852994A JP H07296833 A JPH07296833 A JP H07296833A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスクロスオーバーの発生が抑制された電解
質板の作製に有効な溶融炭酸塩型燃料電池の電解質板用
粉末の製造方法を提供するものである。 【構成】 アルミナ粉末またはジルコニア粉末とリチウ
ム化合物とを反応させることによりリチウムアルミネー
トまたはリチウムジルコネートの凝集粉末を合成する工
程と、前記凝集粉末を液体中に分散させた後、この分散
溶液を超音波洗浄する工程とを具備したことを特徴とし
ている。
質板の作製に有効な溶融炭酸塩型燃料電池の電解質板用
粉末の製造方法を提供するものである。 【構成】 アルミナ粉末またはジルコニア粉末とリチウ
ム化合物とを反応させることによりリチウムアルミネー
トまたはリチウムジルコネートの凝集粉末を合成する工
程と、前記凝集粉末を液体中に分散させた後、この分散
溶液を超音波洗浄する工程とを具備したことを特徴とし
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融炭酸塩型燃料電池
の電解質板用粉末の製造方法に関し、特に電解質板の作
製に際して用いられる補強材や保持材の製造方法に係わ
る。
の電解質板用粉末の製造方法に関し、特に電解質板の作
製に際して用いられる補強材や保持材の製造方法に係わ
る。
【０００２】
【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池の基本構造を図１
に示す。導電性を有する一対の電極であるアノ―ド（燃
料極）１及びカソ―ド（空気極）２間には、アルカリ炭
酸塩からなる電解質を保持した電解質板３が挟まれて配
置されている。前記電解質板３の両面周縁には、２つの
ハウジング４ａ、４ｂが当接され、これらハウジング４
ａ、４ｂ内に前記アノ―ド１及びカソ―ド２をそれぞれ
収納している。前記一方のハウジング４ａ内面と前記ア
ノ―ド１の間及び前記他方のハウジング４ｂ内面と前記
カソ―ド２の間には、それぞれ波形の集電板５ａ、５ｂ
が配置されている。前記アノ―ド１が位置する一方の前
記ハウジング４ａには、燃料ガス（Ｈ2 、ＣＯ2 ）を前
記アノ―ド１に供給するための供給口６及び排出ガス
（ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ）を排気するための排気口７がそれぞ
れ開口されている。前記カソ―ド２が位置する他方の前
記ハウジング４ｂには、酸化剤ガス（空気、ＣＯ2 ）を
前記カソ―ド２に供給するための供給口８及び排出ガス
（Ｎ2 ）を排気するための排気口９がそれぞれ開口され
ている。
に示す。導電性を有する一対の電極であるアノ―ド（燃
料極）１及びカソ―ド（空気極）２間には、アルカリ炭
酸塩からなる電解質を保持した電解質板３が挟まれて配
置されている。前記電解質板３の両面周縁には、２つの
ハウジング４ａ、４ｂが当接され、これらハウジング４
ａ、４ｂ内に前記アノ―ド１及びカソ―ド２をそれぞれ
収納している。前記一方のハウジング４ａ内面と前記ア
ノ―ド１の間及び前記他方のハウジング４ｂ内面と前記
カソ―ド２の間には、それぞれ波形の集電板５ａ、５ｂ
が配置されている。前記アノ―ド１が位置する一方の前
記ハウジング４ａには、燃料ガス（Ｈ2 、ＣＯ2 ）を前
記アノ―ド１に供給するための供給口６及び排出ガス
（ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ）を排気するための排気口７がそれぞ
れ開口されている。前記カソ―ド２が位置する他方の前
記ハウジング４ｂには、酸化剤ガス（空気、ＣＯ2 ）を
前記カソ―ド２に供給するための供給口８及び排出ガス
（Ｎ2 ）を排気するための排気口９がそれぞれ開口され
ている。
【０００３】上述した図１に示す溶融炭酸塩型料電池
は、高温下で電解質板３中の混合アルカリ炭酸塩を溶融
させ、アノ―ド１にハウジング４ａの供給口６を通して
燃料ガス（Ｈ2 、ＣＯ2 ）を、カソ―ド２にハウジング
４ｂの供給口８を通して酸化剤ガス（空気、ＣＯ2 ）を
それぞれ供給し、アノ―ド１で下記(1) 式の反応を、カ
ソ―ド２で下記(2) 式の反応を起こさせて運転するもの
である。
は、高温下で電解質板３中の混合アルカリ炭酸塩を溶融
させ、アノ―ド１にハウジング４ａの供給口６を通して
燃料ガス（Ｈ2 、ＣＯ2 ）を、カソ―ド２にハウジング
４ｂの供給口８を通して酸化剤ガス（空気、ＣＯ2 ）を
それぞれ供給し、アノ―ド１で下記(1) 式の反応を、カ
ソ―ド２で下記(2) 式の反応を起こさせて運転するもの
である。
【０００４】 Ｈ2 ＋ＣＯ3 2-→Ｈ 2Ｏ＋ＣＯ ＋２ｅ- …(1) 1/2 Ｏ2 ＋ＣＯ2 ＋２ｅ- →ＣＯ3 2- …(2) 前記溶融炭酸塩型燃料電池に使用される電解質板は、炭
酸イオン（ＣＯ3 2-）の移動を媒介とするだけでなく、
アノ―ド及びカソ―ド間の反応ガスの直接混合（ガスク
ロスオ―バ）を阻止するためのガス透過障壁層としても
機能する。こうした機能を果たすには、電解質板中に電
解質が充分に保持されていることが必要である。電解質
の流出（電解質ロス）は、内部抵抗の増大を招くばかり
か、ガスクロスオ―バの発生原因となる。
酸イオン（ＣＯ3 2-）の移動を媒介とするだけでなく、
アノ―ド及びカソ―ド間の反応ガスの直接混合（ガスク
ロスオ―バ）を阻止するためのガス透過障壁層としても
機能する。こうした機能を果たすには、電解質板中に電
解質が充分に保持されていることが必要である。電解質
の流出（電解質ロス）は、内部抵抗の増大を招くばかり
か、ガスクロスオ―バの発生原因となる。
【０００５】このような電解質板は、基本的には充填材
であるセラミック系の保持材および補強材から多孔質板
を形成し、前記多孔質板にＬｉ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 及
びＮａ2 ＣＯ3 のうちから選ばれる２種又は３種の混合
アルカリ炭酸塩からなる電解質を含浸させるマトリック
ス法により得られる。
であるセラミック系の保持材および補強材から多孔質板
を形成し、前記多孔質板にＬｉ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 及
びＮａ2 ＣＯ3 のうちから選ばれる２種又は３種の混合
アルカリ炭酸塩からなる電解質を含浸させるマトリック
ス法により得られる。
【０００６】前記保持材は、溶融炭酸塩型燃料電池の高
温運転時に液体となる前記電解質を保持してその流出を
防止するために用いられる。前記補強材は、前記保持材
より大きな粒径を有する粉末であり、溶融炭酸塩型燃料
電池の昇温時における前記電解質板の割れ発生や潰れを
防止するために用いられる。
温運転時に液体となる前記電解質を保持してその流出を
防止するために用いられる。前記補強材は、前記保持材
より大きな粒径を有する粉末であり、溶融炭酸塩型燃料
電池の昇温時における前記電解質板の割れ発生や潰れを
防止するために用いられる。
【０００７】ところで、従来の電解質板に用いられる保
持材および補強材の粉末としてはＡｌ2 Ｏ3 （アルミ
ナ）、α−ＬｉＡｌＯ2 、β−ＬｉＡｌＯ2 、γ−Ｌｉ
ＡｌＯ2 等のリチウムアルミネート、Ｌｉ2 ＺｒＯ3
（リチウムジルコネート）等が挙げられる。このような
粉末の中でもＬｉＡｌＯ2 またはＬｉ2 ＺｒＯ3 および
それらの混合粉末を含む電解質板は、高性能、長寿命と
なるために好適である。
持材および補強材の粉末としてはＡｌ2 Ｏ3 （アルミ
ナ）、α−ＬｉＡｌＯ2 、β−ＬｉＡｌＯ2 、γ−Ｌｉ
ＡｌＯ2 等のリチウムアルミネート、Ｌｉ2 ＺｒＯ3
（リチウムジルコネート）等が挙げられる。このような
粉末の中でもＬｉＡｌＯ2 またはＬｉ2 ＺｒＯ3 および
それらの混合粉末を含む電解質板は、高性能、長寿命と
なるために好適である。
【０００８】前記保持材および補強材の粉末は、以下に
説明する方法により製造される。前記保持材、例えばγ
−ＬｉＡｌＯ2 は比表面積が６０〜１００ｍ2 ／ｇのγ
−Ａｌ2 Ｏ3 にＬｉＯＨを添加した後、ボールミルによ
り湿式混合し、空気中、７００℃で数時間熱処理して下
記(3) 式に示す反応を行うことにより合成される。な
お、ＬｉＯＨは合成時での反応の安定性を保持するため
に下記式(3) で示す化学量論比より過剰に添加される。
説明する方法により製造される。前記保持材、例えばγ
−ＬｉＡｌＯ2 は比表面積が６０〜１００ｍ2 ／ｇのγ
−Ａｌ2 Ｏ3 にＬｉＯＨを添加した後、ボールミルによ
り湿式混合し、空気中、７００℃で数時間熱処理して下
記(3) 式に示す反応を行うことにより合成される。な
お、ＬｉＯＨは合成時での反応の安定性を保持するため
に下記式(3) で示す化学量論比より過剰に添加される。
【０００９】前記補強材、例えばγ−ＬｉＡｌＯ2 は、
平均粒径１０〜５０μｍのα−Ａｌ2 Ｏ3 にＬｉＯＨま
たはＬｉ2 ＣＯ3 を添加した後、ボールミルにより湿式
混合し、空気中、６００〜７５０℃で数時間熱処理して
下記(3) 式または下記(4) 式に示す反応を行い、さらに
合成された塊状粉末を解砕して粒径を制御することによ
り得られる。なお、ＬｉＯＨまたはＬｉ2 ＣＯ3 は合成
時での反応の安定性を保持するために下記式(3) または
下記(4) 式で示す化学量論比より過剰に添加される。
平均粒径１０〜５０μｍのα−Ａｌ2 Ｏ3 にＬｉＯＨま
たはＬｉ2 ＣＯ3 を添加した後、ボールミルにより湿式
混合し、空気中、６００〜７５０℃で数時間熱処理して
下記(3) 式または下記(4) 式に示す反応を行い、さらに
合成された塊状粉末を解砕して粒径を制御することによ
り得られる。なお、ＬｉＯＨまたはＬｉ2 ＣＯ3 は合成
時での反応の安定性を保持するために下記式(3) または
下記(4) 式で示す化学量論比より過剰に添加される。
【００１０】 Ａｌ2 Ｏ3 ＋２ＬｉＯＨ→２ＬｉＡｌＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ…(3) Ａｌ2 Ｏ3 ＋Ｌｉ2 ＣＯ3 →２ＬｉＡｌＯ2 ＋ＣＯ2 …(4) また、Ｌｉ2 ＺｒＯ3 からなる保持材は比表面積が６０
〜１００ｍ2 ／ｇの安定化ジルコニアまたは部分安定化
ジルコニアに水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）または炭酸リ
チウム（Ｌｉ2 ＣＯ3 ）を添加した後、ボールミルによ
り湿式混合し、空気中、８００〜１０００℃で十数時間
熱処理して下記(5) 式または(6) 式に示す反応を行うこ
とにより合成される。なお、ＬｉＯＨまたはＬｉ2 ＣＯ
3 は合成時での反応の安定性を保持するために下記式
(5) 式または(6) 式で示す化学量論比より過剰に添加さ
れる。
〜１００ｍ2 ／ｇの安定化ジルコニアまたは部分安定化
ジルコニアに水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）または炭酸リ
チウム（Ｌｉ2 ＣＯ3 ）を添加した後、ボールミルによ
り湿式混合し、空気中、８００〜１０００℃で十数時間
熱処理して下記(5) 式または(6) 式に示す反応を行うこ
とにより合成される。なお、ＬｉＯＨまたはＬｉ2 ＣＯ
3 は合成時での反応の安定性を保持するために下記式
(5) 式または(6) 式で示す化学量論比より過剰に添加さ
れる。
【００１１】Ｌｉ2 ＺｒＯ3 からなる補強材は、平均粒
径１０〜５０μｍの安定化ジルコニアまたは部分安定化
ジルコニアに水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）または炭酸リ
チウム（Ｌｉ2 ＣＯ3 ）を添加した後、ボールミルによ
り湿式混合し、空気中、８００〜１０００℃で十数時間
熱処理して下記(5) 式または下記(6) 式に示す反応を行
い、さらに合成された塊状粉末を解砕して粒径を制御す
ることにより得られる。なお、ＬｉＯＨまたはＬｉ2 Ｃ
Ｏ3 は合成時での反応の安定性を保持するために下記式
(5) または下記(6) 式で示す化学量論比より過剰に添加
される。
径１０〜５０μｍの安定化ジルコニアまたは部分安定化
ジルコニアに水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）または炭酸リ
チウム（Ｌｉ2 ＣＯ3 ）を添加した後、ボールミルによ
り湿式混合し、空気中、８００〜１０００℃で十数時間
熱処理して下記(5) 式または下記(6) 式に示す反応を行
い、さらに合成された塊状粉末を解砕して粒径を制御す
ることにより得られる。なお、ＬｉＯＨまたはＬｉ2 Ｃ
Ｏ3 は合成時での反応の安定性を保持するために下記式
(5) または下記(6) 式で示す化学量論比より過剰に添加
される。
【００１２】 ＺｒＯ2 ＋２ＬｉＯＨ→Ｌｉ2 ＺｒＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ…(5) ＺｒＯ2 ＋Ｌｉ2 ＣＯ3 →Ｌｉ2 ＺｒＯ3 ＋ＣＯ2 …(6) しかしながら、前述した方法により製造されたＬｉＡｌ
Ｏ2 粉末またはＬｉ2ＺｒＯ3 粉末はＬｉＯＨまたはＬ
ｉ2 ＣＯ3 が残存し、さらに残存したＬｉＯＨまたはＬ
ｉ2 ＣＯ3 により粉末が強固に凝集して粒径が２００〜
３００μｍの粗大粒子になる。このような粉末を用いて
電解質板を作製すると、発電試験時に前記残存ＬｉＯＨ
またはＬｉ2 ＣＯ3 により電解質板に保持された電解液
の組成が変化する。また、前記粉末の粗大粒子化により
粗孔等の欠陥発生の原因になるため、ガスクロスオーバ
ーを生じる問題がある。
Ｏ2 粉末またはＬｉ2ＺｒＯ3 粉末はＬｉＯＨまたはＬ
ｉ2 ＣＯ3 が残存し、さらに残存したＬｉＯＨまたはＬ
ｉ2 ＣＯ3 により粉末が強固に凝集して粒径が２００〜
３００μｍの粗大粒子になる。このような粉末を用いて
電解質板を作製すると、発電試験時に前記残存ＬｉＯＨ
またはＬｉ2 ＣＯ3 により電解質板に保持された電解液
の組成が変化する。また、前記粉末の粗大粒子化により
粗孔等の欠陥発生の原因になるため、ガスクロスオーバ
ーを生じる問題がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガスクロス
オーバーの発生が抑制された電解質板の作製に有効な溶
融炭酸塩型燃料電池の電解質板用粉末の製造方法を提供
するものである。
オーバーの発生が抑制された電解質板の作製に有効な溶
融炭酸塩型燃料電池の電解質板用粉末の製造方法を提供
するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる溶融炭酸
塩型燃料電池の電解質板用粉末の製造方法は、アルミナ
粉末またはジルコニア粉末とリチウム化合物とを反応さ
せることによりリチウムアルミネートまたはリチウムジ
ルコネートの凝集粉末を合成する工程と、前記凝集粉末
を液体中に分散させた後、この分散溶液を超音波洗浄す
る工程とを具備したことを特徴とするものである。
塩型燃料電池の電解質板用粉末の製造方法は、アルミナ
粉末またはジルコニア粉末とリチウム化合物とを反応さ
せることによりリチウムアルミネートまたはリチウムジ
ルコネートの凝集粉末を合成する工程と、前記凝集粉末
を液体中に分散させた後、この分散溶液を超音波洗浄す
る工程とを具備したことを特徴とするものである。
【００１５】前記電解質板用粉末のうち保持材を製造す
る場合には、前記アルミナ粉末またはＺｒＯ2 粉末とし
て例えば比表面積６０〜１００ｍ2 ／ｇのγ−Ａｌ2 Ｏ
3 、ＺｒＯ2 が用いられる。このような粉末を用いる
と、保持材として適切な大きさの粒子が得られ、かつ反
応が活性になるため好適である。前記電解質板用粉末が
補強材である場合には、前記アルミナ粉末またはＺｒＯ
2 粉末として例えば平均粒径１０〜５０μｍのα−Ａｌ
2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 が用いられる。このような粉末を用い
ると、補強材として適切な大きさの粒子が得られるため
好適である。
る場合には、前記アルミナ粉末またはＺｒＯ2 粉末とし
て例えば比表面積６０〜１００ｍ2 ／ｇのγ−Ａｌ2 Ｏ
3 、ＺｒＯ2 が用いられる。このような粉末を用いる
と、保持材として適切な大きさの粒子が得られ、かつ反
応が活性になるため好適である。前記電解質板用粉末が
補強材である場合には、前記アルミナ粉末またはＺｒＯ
2 粉末として例えば平均粒径１０〜５０μｍのα−Ａｌ
2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 が用いられる。このような粉末を用い
ると、補強材として適切な大きさの粒子が得られるため
好適である。
【００１６】前記リチウム化合物としては、例えば酸化
リチウム、水酸化リチウム、または炭酸リチウムなどの
リチウム塩等が用いられる。このようなリチウム化合物
は、合成時の反応の安定性を確保するために前記アルミ
ナ粉末に対して化学量論比より過剰に配合（１：１．０
５〜１：１．３程度）され、その後得られたリチウムア
ルミネートまたはリチウムジルコネートを液体中に分散
し、超音波洗浄を施す。前記液体としては、例えば水ま
たは有機溶媒等が挙げられる。前記超音波洗浄時の発振
周波数は、約１５ｋＨｚ〜５０ｋＨｚにすることが好ま
しい。発振出力は、３０Ｗ以上にすることが好ましい。
出力が小さすぎると、洗浄効果が小さくなる。洗浄時間
は、１〜５０時間が適当である。洗浄時間が短すぎる
と、洗浄効果が小さくなる。さらに、従来法にしたがっ
て、リチウムアルミネート、リチウムジルコネートが合
成される。
リチウム、水酸化リチウム、または炭酸リチウムなどの
リチウム塩等が用いられる。このようなリチウム化合物
は、合成時の反応の安定性を確保するために前記アルミ
ナ粉末に対して化学量論比より過剰に配合（１：１．０
５〜１：１．３程度）され、その後得られたリチウムア
ルミネートまたはリチウムジルコネートを液体中に分散
し、超音波洗浄を施す。前記液体としては、例えば水ま
たは有機溶媒等が挙げられる。前記超音波洗浄時の発振
周波数は、約１５ｋＨｚ〜５０ｋＨｚにすることが好ま
しい。発振出力は、３０Ｗ以上にすることが好ましい。
出力が小さすぎると、洗浄効果が小さくなる。洗浄時間
は、１〜５０時間が適当である。洗浄時間が短すぎる
と、洗浄効果が小さくなる。さらに、従来法にしたがっ
て、リチウムアルミネート、リチウムジルコネートが合
成される。
【００１７】前記超音波洗浄工程後の分散液を篩に通し
て残存リチウム化合物粉末を分離することを許容する。
本発明により製造される保持材、補強材において、保持
材は比表面積が５〜２０ｍ2 ／ｇの粉末になっているこ
とが好ましい。前記保持材の比表面積を５ｍ2／ｇ未満
にすると電解質の保持が低下する恐れがある。一方、前
記保持材の比表面積が２０ｍ2 ／ｇを越えると燃料電池
の運転時に粒子の凝集が生じやすく、電解質の保持力が
低下する恐れがある。前記補強材は、平均粒径が５〜８
０μｍの粉末であることが好ましい。前記補強材の平均
粒径を５μｍ未満にすると、燃料電池の昇降温時の電解
質板の割れや潰れを防止する効果が低下する恐れがあ
る。一方、前記補強材の平均粒径が８０μｍを越えると
電解質板の割れ発生の起点になりやすく、ガスクロスオ
ーバーの発生を招く恐れがある。
て残存リチウム化合物粉末を分離することを許容する。
本発明により製造される保持材、補強材において、保持
材は比表面積が５〜２０ｍ2 ／ｇの粉末になっているこ
とが好ましい。前記保持材の比表面積を５ｍ2／ｇ未満
にすると電解質の保持が低下する恐れがある。一方、前
記保持材の比表面積が２０ｍ2 ／ｇを越えると燃料電池
の運転時に粒子の凝集が生じやすく、電解質の保持力が
低下する恐れがある。前記補強材は、平均粒径が５〜８
０μｍの粉末であることが好ましい。前記補強材の平均
粒径を５μｍ未満にすると、燃料電池の昇降温時の電解
質板の割れや潰れを防止する効果が低下する恐れがあ
る。一方、前記補強材の平均粒径が８０μｍを越えると
電解質板の割れ発生の起点になりやすく、ガスクロスオ
ーバーの発生を招く恐れがある。
【００１８】本発明により製造される電解質板用粉末
は、特に補強材に適用した場合に好適である。本発明に
より製造される電解質板用粉末から電解質板を作製する
方法について以下に説明する。
は、特に補強材に適用した場合に好適である。本発明に
より製造される電解質板用粉末から電解質板を作製する
方法について以下に説明する。
【００１９】まず、本発明方法により処理された電解質
板用粉末（保持材および補強材）また、未処理の保持材
と本発明方法により処理された電解質板用粉末（補強
材）を有機バインダと共に有機溶媒の存在下で混合す
る。ここに用いる有機バインダとしては、例えばポリビ
ニルブチラール、フタル酸ジブチル、アクリル樹脂等を
挙げることができる。前記有機溶媒としては、例えばア
ルコール、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン等
を挙げることができる。つづいて、前記混合物を通常の
シート成形法（例えばドクタ―ブレ―ド法、カレンダロ
ール法、ストリップキャスト法、冷間押出し法等）によ
りグリーンシートを成形した後、脱脂することにより所
定の気孔率を有する多孔質体を作製する。前記多孔質体
に電解質である混合アルカリ炭酸塩の粉末を散布する。
この混合アルカリ炭酸塩としては、例えば炭酸リチウム
（Ｌｉ2 ＣＯ3 ）と炭酸カリウム（Ｋ2 ＣＯ3 ）の混合
物、Ｌｉ2 ＣＯ3 と炭酸ナトリウム（Ｎａ2 ＣＯ3 の混
合物、Ｌｉ2 ＣＯ3 とＫ2 ＣＯ3 とＮａ2 ＣＯ3 の混合
物等が用いられる。次いで、前記混合アルカリ炭酸塩粉
末を溶融して前記多孔質体に含浸させることにより電解
質板を作製する。
板用粉末（保持材および補強材）また、未処理の保持材
と本発明方法により処理された電解質板用粉末（補強
材）を有機バインダと共に有機溶媒の存在下で混合す
る。ここに用いる有機バインダとしては、例えばポリビ
ニルブチラール、フタル酸ジブチル、アクリル樹脂等を
挙げることができる。前記有機溶媒としては、例えばア
ルコール、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン等
を挙げることができる。つづいて、前記混合物を通常の
シート成形法（例えばドクタ―ブレ―ド法、カレンダロ
ール法、ストリップキャスト法、冷間押出し法等）によ
りグリーンシートを成形した後、脱脂することにより所
定の気孔率を有する多孔質体を作製する。前記多孔質体
に電解質である混合アルカリ炭酸塩の粉末を散布する。
この混合アルカリ炭酸塩としては、例えば炭酸リチウム
（Ｌｉ2 ＣＯ3 ）と炭酸カリウム（Ｋ2 ＣＯ3 ）の混合
物、Ｌｉ2 ＣＯ3 と炭酸ナトリウム（Ｎａ2 ＣＯ3 の混
合物、Ｌｉ2 ＣＯ3 とＫ2 ＣＯ3 とＮａ2 ＣＯ3 の混合
物等が用いられる。次いで、前記混合アルカリ炭酸塩粉
末を溶融して前記多孔質体に含浸させることにより電解
質板を作製する。
【００２０】次に、前述した電解質板が組み込まれた溶
融炭酸塩型燃料電池を図２、図３を参照して詳細に説明
する。図２および図３の溶融炭酸塩型燃料電池は、アノ
―ド（燃料極）１１、カソ―ド（空気極）１２およびこ
れら電極１１、１２間に配置され、電解質を保持した電
解質板１３を備えている。これらアノ―ド１１、カソ―
ト１２および電解質板１３を単位セルとし、複数の単位
セルがセパレ―タ１４を挟んで積層されている。前記電
解質板１３上面に配置された前記アノ―ド１１の対向す
る一対の縁部は、前記電解質板１３の縁部から所望距離
へだてて内側に位置し、かつ前記アノ―ド１１が存在し
ない前記電解質板１３の両縁部と前記セパレ―タ１４の
間にはエッジシ―ル板１５ａが配置されている。前記電
解質板１３下面に配置された前記カソ―ド１２の前記エ
ッジシ―ル板１５ａと直交する一対の縁部は、前記電解
質板１３の縁部から所望距離へだてて内側に位置し、か
つ前記カソ―ド１２が存在しない前記電解質板１３の両
縁部と前記セパレ―タ１４の間には、エッジシ―ル板１
５ｂが配置されている。前記アノ―ド１１、セパレ―タ
１４及びエッジシ―ル板１５ａで区画された空間（燃料
ガス流通空間）には、集電板としての導電性を有する孔
開き板１６ａ、波板１７ａが前記アノ―ド１１側から順
次積層されている。前記カソ―ド１２、セパレ―タ１４
及びエッジシ―ル板１５ｂで区画された空間（酸化剤ガ
ス流通空間）には、集電板としての導電性を有する孔開
き板１６ｂ、波板１７ｂが前記カソ―ド１２側から順次
積層されている。このような複数の単位セルがセパレ―
タ１４を挟んで積層されたスタック発電要素の４つの側
面には、枠状のフランジ１８を有するマニホ―ルド１９
がそれぞれ配置されている。また、前記スタック発電要
素の４つの側面と前記マニホ―ルド１９のフランジ１８
との間にはそれぞれ枠状のマニホ―ルドシ―ル板２０が
介在されている。前記燃料ガス流通空間が表出する前記
発電要素の側面に対応するマニホ―ルド（図示せず）に
は、燃料ガス２１を供給するための供給管２２が取り付
けられている。この供給管２２と反対側のマニホ―ルド
１９には、ガス排出管２３が取着されている。また、前
記酸化剤ガス流通空間が表出する前記発電要素の側面に
対応するのマニホ―ルド（図示せず）には、酸化剤ガス
２４を供給するための供給管２５が取り付けられてい
る。この供給管２５と反対側のマニホ―ルド１９には、
ガス排出管２６が取着されている。
融炭酸塩型燃料電池を図２、図３を参照して詳細に説明
する。図２および図３の溶融炭酸塩型燃料電池は、アノ
―ド（燃料極）１１、カソ―ド（空気極）１２およびこ
れら電極１１、１２間に配置され、電解質を保持した電
解質板１３を備えている。これらアノ―ド１１、カソ―
ト１２および電解質板１３を単位セルとし、複数の単位
セルがセパレ―タ１４を挟んで積層されている。前記電
解質板１３上面に配置された前記アノ―ド１１の対向す
る一対の縁部は、前記電解質板１３の縁部から所望距離
へだてて内側に位置し、かつ前記アノ―ド１１が存在し
ない前記電解質板１３の両縁部と前記セパレ―タ１４の
間にはエッジシ―ル板１５ａが配置されている。前記電
解質板１３下面に配置された前記カソ―ド１２の前記エ
ッジシ―ル板１５ａと直交する一対の縁部は、前記電解
質板１３の縁部から所望距離へだてて内側に位置し、か
つ前記カソ―ド１２が存在しない前記電解質板１３の両
縁部と前記セパレ―タ１４の間には、エッジシ―ル板１
５ｂが配置されている。前記アノ―ド１１、セパレ―タ
１４及びエッジシ―ル板１５ａで区画された空間（燃料
ガス流通空間）には、集電板としての導電性を有する孔
開き板１６ａ、波板１７ａが前記アノ―ド１１側から順
次積層されている。前記カソ―ド１２、セパレ―タ１４
及びエッジシ―ル板１５ｂで区画された空間（酸化剤ガ
ス流通空間）には、集電板としての導電性を有する孔開
き板１６ｂ、波板１７ｂが前記カソ―ド１２側から順次
積層されている。このような複数の単位セルがセパレ―
タ１４を挟んで積層されたスタック発電要素の４つの側
面には、枠状のフランジ１８を有するマニホ―ルド１９
がそれぞれ配置されている。また、前記スタック発電要
素の４つの側面と前記マニホ―ルド１９のフランジ１８
との間にはそれぞれ枠状のマニホ―ルドシ―ル板２０が
介在されている。前記燃料ガス流通空間が表出する前記
発電要素の側面に対応するマニホ―ルド（図示せず）に
は、燃料ガス２１を供給するための供給管２２が取り付
けられている。この供給管２２と反対側のマニホ―ルド
１９には、ガス排出管２３が取着されている。また、前
記酸化剤ガス流通空間が表出する前記発電要素の側面に
対応するのマニホ―ルド（図示せず）には、酸化剤ガス
２４を供給するための供給管２５が取り付けられてい
る。この供給管２５と反対側のマニホ―ルド１９には、
ガス排出管２６が取着されている。
【００２１】
【作用】通常、溶融炭酸塩型燃料電池の電解質板用粉末
は、アルミナ粉末またはジルコニア粉末とリチウム化合
物とを前記リチウム化合物が前記アルミナに対して化学
量論比より過剰になるように配合して反応させる。この
ような反応により得られたリチウムアルミネートまたは
リチウムジルコネートは、水酸化リチウム、炭酸リチウ
ムのようなリチウム化合物が残存し、さらに残存したリ
チウム化合物により粉末が強固に凝集して粗大粒子にな
る。本発明によれば、合成された凝集粉末を液体中に分
散させた後、この分散溶液を超音波洗浄することによ
り、残存リチウム化合物が除去された単粒子状態のリチ
ウムアルミネート粉末またはリチウムジルコネート粉末
を製造することができる。
は、アルミナ粉末またはジルコニア粉末とリチウム化合
物とを前記リチウム化合物が前記アルミナに対して化学
量論比より過剰になるように配合して反応させる。この
ような反応により得られたリチウムアルミネートまたは
リチウムジルコネートは、水酸化リチウム、炭酸リチウ
ムのようなリチウム化合物が残存し、さらに残存したリ
チウム化合物により粉末が強固に凝集して粗大粒子にな
る。本発明によれば、合成された凝集粉末を液体中に分
散させた後、この分散溶液を超音波洗浄することによ
り、残存リチウム化合物が除去された単粒子状態のリチ
ウムアルミネート粉末またはリチウムジルコネート粉末
を製造することができる。
【００２２】得られた単粒子状態のリチウムアルミネー
ト粉末またはリチウムジルコネート粉末或いはこれらの
混合粉末から作製された電解質板は、それに保持される
電解液の組成が変化を抑制でき、かつ粗孔等の欠陥発生
の防止してガスクロスオーバーの発生を抑制できる。し
たがって、前記電解質板が組み込まれた溶融炭酸塩型燃
料電池は長時間にて安定した運転が可能になるため長寿
命化が達成される。
ト粉末またはリチウムジルコネート粉末或いはこれらの
混合粉末から作製された電解質板は、それに保持される
電解液の組成が変化を抑制でき、かつ粗孔等の欠陥発生
の防止してガスクロスオーバーの発生を抑制できる。し
たがって、前記電解質板が組み込まれた溶融炭酸塩型燃
料電池は長時間にて安定した運転が可能になるため長寿
命化が達成される。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例１ まず、比表面積８０ｍ2 ／ｇのγ−Ａｌ2 Ｏ3 とＬｉＯ
Ｈとを前記ＬｉＯＨが前記γ−Ａｌ2 Ｏ3 に対して化学
量論比より過剰になるように配合した後、ボールミルに
より湿式混合し、乾燥した。つづいて、この混合粉末を
空気中、７００℃で２時間の熱処理を行って反応させた
後、水洗処理することによりγ−ＬｉＡｌＯ2 を主要成
分とする保持材である比表面積１０ｍ2 ／ｇの粉末を得
た。
Ｈとを前記ＬｉＯＨが前記γ−Ａｌ2 Ｏ3 に対して化学
量論比より過剰になるように配合した後、ボールミルに
より湿式混合し、乾燥した。つづいて、この混合粉末を
空気中、７００℃で２時間の熱処理を行って反応させた
後、水洗処理することによりγ−ＬｉＡｌＯ2 を主要成
分とする保持材である比表面積１０ｍ2 ／ｇの粉末を得
た。
【００２４】また、平均粒径３０μｍのα−Ａｌ2 Ｏ3
とＬｉ2 ＣＯ3 とを前記Ｌｉ2 ＣＯ3 が前記α−Ａｌ2
Ｏ3 に対して化学量論比より過剰になるように配合した
後、空気中、７５０℃で３〜５時間の熱処理を行って反
応させることによりγ−ＬｉＡｌＯ2 を主要成分とする
補強材である粉末を得た。
とＬｉ2 ＣＯ3 とを前記Ｌｉ2 ＣＯ3 が前記α−Ａｌ2
Ｏ3 に対して化学量論比より過剰になるように配合した
後、空気中、７５０℃で３〜５時間の熱処理を行って反
応させることによりγ−ＬｉＡｌＯ2 を主要成分とする
補強材である粉末を得た。
【００２５】得られた保持材粉末をＳＥＭにより観察し
たところ、凝集粉末であった。また、得られた補強材粉
末をＳＥＭにより観察したところ、凝集粉末であった。
前記補強材凝集粉末の表面および単粒子間に残存する物
質をＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析）で確認したと
ころ、Ｌｉ2 ＣＯ3 を構成している炭素が検出された。
たところ、凝集粉末であった。また、得られた補強材粉
末をＳＥＭにより観察したところ、凝集粉末であった。
前記補強材凝集粉末の表面および単粒子間に残存する物
質をＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析）で確認したと
ころ、Ｌｉ2 ＣＯ3 を構成している炭素が検出された。
【００２６】次いで、前記補強材集合粉末を目開き１０
μｍの篩に充填し、篩ごと水に浸漬して前記補強材粉末
を分散させた後、この分散液に発振周波数３６ｋＨｚ、
６００Ｗで１０時間の超音波処理を施した。つづいて、
篩ごと取り出し、その中の粉末を漏斗中で洗浄、濾過し
た後、これを１５０℃、２時間乾燥することにより水分
を除去した。このような処理により得られた粉末をＳＥ
Ｍにより観察したところ、凝集した粉末は単粒子化して
いることが確認された。また、単粒子表面をＥＤＸによ
り確認したところ、炭素は検出されず、γ−ＬｉＡｌＯ
2 のみからなるものであった。
μｍの篩に充填し、篩ごと水に浸漬して前記補強材粉末
を分散させた後、この分散液に発振周波数３６ｋＨｚ、
６００Ｗで１０時間の超音波処理を施した。つづいて、
篩ごと取り出し、その中の粉末を漏斗中で洗浄、濾過し
た後、これを１５０℃、２時間乾燥することにより水分
を除去した。このような処理により得られた粉末をＳＥ
Ｍにより観察したところ、凝集した粉末は単粒子化して
いることが確認された。また、単粒子表面をＥＤＸによ
り確認したところ、炭素は検出されず、γ−ＬｉＡｌＯ
2 のみからなるものであった。
【００２７】次いで、前記γ−ＬｉＡｌＯ2 を主要成分
とする比表面積１０ｍ2 ／ｇの粉末（保持材）７０ｇお
よび平均粒径３０μｍの単粒子化されたγ−ＬｉＡｌＯ
2 粉末（補強材）３０ｇをアルミナポットに入れ、メチ
ルエチルケトン１００ｇ、ポリビニルブチラールおよび
フタル酸ジブチルを合計量で３０ｇと共に２０時間湿式
混合してスラリーを調製した。つづいて、前記スラリー
を脱泡し、キャリアシートに展開しグリーンシートとし
た。この後、前記グリーンシートを大気中で脱脂して多
孔質体を作製した。
とする比表面積１０ｍ2 ／ｇの粉末（保持材）７０ｇお
よび平均粒径３０μｍの単粒子化されたγ−ＬｉＡｌＯ
2 粉末（補強材）３０ｇをアルミナポットに入れ、メチ
ルエチルケトン１００ｇ、ポリビニルブチラールおよび
フタル酸ジブチルを合計量で３０ｇと共に２０時間湿式
混合してスラリーを調製した。つづいて、前記スラリー
を脱泡し、キャリアシートに展開しグリーンシートとし
た。この後、前記グリーンシートを大気中で脱脂して多
孔質体を作製した。
【００２８】実施例２ 実施例１と同様な方法により合成したγ−ＬｉＡｌＯ2
を主要成分とする比表面積１０ｍ2 ／ｇの粉末（保持
材）をビーカに充填し、水を加えて前記保持材粉末を分
散させた後、この分散液に発振周波数３６ｋＨｚ、６０
０Ｗで１０時間の超音波処理を施した。つづいて、前記
ビーカ内の粉末を漏斗中で洗浄、濾過した後、これを１
５０℃、２時間乾燥することにより水分を除去した。こ
のような処理により得られた粉末をＳＥＭにより観察し
たところ、凝集した粉末は単粒子化していることが確認
された。また、この単粒子はγ−ＬｉＡｌＯ2 のみから
なるものであった。
を主要成分とする比表面積１０ｍ2 ／ｇの粉末（保持
材）をビーカに充填し、水を加えて前記保持材粉末を分
散させた後、この分散液に発振周波数３６ｋＨｚ、６０
０Ｗで１０時間の超音波処理を施した。つづいて、前記
ビーカ内の粉末を漏斗中で洗浄、濾過した後、これを１
５０℃、２時間乾燥することにより水分を除去した。こ
のような処理により得られた粉末をＳＥＭにより観察し
たところ、凝集した粉末は単粒子化していることが確認
された。また、この単粒子はγ−ＬｉＡｌＯ2 のみから
なるものであった。
【００２９】次いで、前記単粒子化されたγ−ＬｉＡｌ
Ｏ2 粉末（保持材）７０ｇおよび実施例１と同様な平均
粒径３０μｍの単粒子化されたγ−ＬｉＡｌＯ2 粉末
（補強材）３０ｇをアルミナポットに入れ、メチルエチ
ルケトン１００ｇ、ポリビニルブチラールおよびフタル
酸ジブチルを合計量で３０ｇと共に２０時間湿式混合し
てスラリーを調製した。つづいて、前記スラリーを脱泡
し、キャリアシートに展開しグリーンシートとした。こ
の後、前記グリーンシートを大気中で脱脂して多孔質体
を作製した。
Ｏ2 粉末（保持材）７０ｇおよび実施例１と同様な平均
粒径３０μｍの単粒子化されたγ−ＬｉＡｌＯ2 粉末
（補強材）３０ｇをアルミナポットに入れ、メチルエチ
ルケトン１００ｇ、ポリビニルブチラールおよびフタル
酸ジブチルを合計量で３０ｇと共に２０時間湿式混合し
てスラリーを調製した。つづいて、前記スラリーを脱泡
し、キャリアシートに展開しグリーンシートとした。こ
の後、前記グリーンシートを大気中で脱脂して多孔質体
を作製した。
【００３０】実施例３ まず、比表面積８０ｍ2 ／ｇのＺｒＯ2 とＬｉＯＨとを
前記ＬｉＯＨが前記ＺｒＯ2 に対して化学量論比より過
剰になるように配合した後、ボールミルにより湿式混合
し、乾燥した。つづいて、この混合粉末を空気中、９０
０℃で１０時間の熱処理を行って反応させた後、水洗処
理することによりＬｉ2 ＺｒＯ3 を主要成分とする保持
材である比表面積１０ｍ2 ／ｇの粉末を得た。
前記ＬｉＯＨが前記ＺｒＯ2 に対して化学量論比より過
剰になるように配合した後、ボールミルにより湿式混合
し、乾燥した。つづいて、この混合粉末を空気中、９０
０℃で１０時間の熱処理を行って反応させた後、水洗処
理することによりＬｉ2 ＺｒＯ3 を主要成分とする保持
材である比表面積１０ｍ2 ／ｇの粉末を得た。
【００３１】また、平均粒径３０μｍのＺｒＯ2 とＬｉ
2 ＣＯ3 とを前記Ｌｉ2 ＣＯ3 が前記ＺｒＯ2 に対して
化学量論比より過剰になるように配合した後、空気中、
９００℃で１０時間の熱処理を行って反応させることに
よりＬｉ2 ＺｒＯ3 を主要成分とする補強材である粉末
を得た。
2 ＣＯ3 とを前記Ｌｉ2 ＣＯ3 が前記ＺｒＯ2 に対して
化学量論比より過剰になるように配合した後、空気中、
９００℃で１０時間の熱処理を行って反応させることに
よりＬｉ2 ＺｒＯ3 を主要成分とする補強材である粉末
を得た。
【００３２】得られた保持材粉末をＳＥＭにより観察し
たところ、凝集粉末であった。また、得られた補強材粉
末をＳＥＭにより観察したところ、凝集粉末であった。
前記補強材凝集粉末の表面および単粒子間に残存する物
質をＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析）で確認したと
ころ、Ｌｉ2 ＣＯ3 を構成している炭素が検出された。
たところ、凝集粉末であった。また、得られた補強材粉
末をＳＥＭにより観察したところ、凝集粉末であった。
前記補強材凝集粉末の表面および単粒子間に残存する物
質をＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析）で確認したと
ころ、Ｌｉ2 ＣＯ3 を構成している炭素が検出された。
【００３３】次いで、前記保持材を実施例２と同様な方
法により単粒子化した。この単粒子はＬｉ2 ＺｒＯ3 の
みからなるものであった。また、前記補強材集合粉末を
実施例１と同様な方法により単粒子化した。この単粒子
表面をＥＤＸにより確認したところ、炭素は検出され
ず、Ｌｉ2 ＺｒＯ3 のみからなるものであった。
法により単粒子化した。この単粒子はＬｉ2 ＺｒＯ3 の
みからなるものであった。また、前記補強材集合粉末を
実施例１と同様な方法により単粒子化した。この単粒子
表面をＥＤＸにより確認したところ、炭素は検出され
ず、Ｌｉ2 ＺｒＯ3 のみからなるものであった。
【００３４】次いで、単粒子化されたＬｉ2 ＺｒＯ3
（保持材）３５ｇ、単粒子化されたγ−ＬｉＡｌＯ2 粉
末（保持材）３５ｇ、平均粒径３０μｍの単粒子化され
たＬｉ2 ＺｒＯ3 粉末（補強材）１５ｇ単粒子化された
γ−ＬｉＡｌＯ2 粉末（補強材）１５ｇをアルミナポッ
トに入れ、メチルエチルケトン１００ｇ、ポリビニルブ
チラールおよびフタル酸ジブチルを合計量で３０ｇと共
に２０時間湿式混合してスラリーを調製した。つづい
て、前記スラリーを脱泡し、キャリアシートに展開しグ
リーンシートとした。この後、前記グリーンシートを大
気中で脱脂して多孔質体を作製した。
（保持材）３５ｇ、単粒子化されたγ−ＬｉＡｌＯ2 粉
末（保持材）３５ｇ、平均粒径３０μｍの単粒子化され
たＬｉ2 ＺｒＯ3 粉末（補強材）１５ｇ単粒子化された
γ−ＬｉＡｌＯ2 粉末（補強材）１５ｇをアルミナポッ
トに入れ、メチルエチルケトン１００ｇ、ポリビニルブ
チラールおよびフタル酸ジブチルを合計量で３０ｇと共
に２０時間湿式混合してスラリーを調製した。つづい
て、前記スラリーを脱泡し、キャリアシートに展開しグ
リーンシートとした。この後、前記グリーンシートを大
気中で脱脂して多孔質体を作製した。
【００３５】比較例１ 実施例１で合成したγ−ＬｉＡｌＯ2 を主要成分とする
比表面積１０ｍ2 ／ｇの粉末（保持材）７０ｇおよび実
施例１で合成した後解砕した平均粒径３００μｍのγ−
ＬｉＡｌＯ2 を主要成分とする粉末３０ｇをアルミナポ
ットに入れ、メチルエチルケトン１００ｇ、ポリビニル
ブチラールおよびフタル酸ジブチルを合計量で３０ｇと
共に２０時間湿式混合してスラリーを調製した。つづい
て、前記スラリーを脱泡し、キャリアシートに展開しグ
リーンシートとした。この後、前記グリーンシートを大
気中で脱脂して多孔質体を作製した。
比表面積１０ｍ2 ／ｇの粉末（保持材）７０ｇおよび実
施例１で合成した後解砕した平均粒径３００μｍのγ−
ＬｉＡｌＯ2 を主要成分とする粉末３０ｇをアルミナポ
ットに入れ、メチルエチルケトン１００ｇ、ポリビニル
ブチラールおよびフタル酸ジブチルを合計量で３０ｇと
共に２０時間湿式混合してスラリーを調製した。つづい
て、前記スラリーを脱泡し、キャリアシートに展開しグ
リーンシートとした。この後、前記グリーンシートを大
気中で脱脂して多孔質体を作製した。
【００３６】得られた実施例１〜３および比較例１の多
孔質体を４ｃｍ角に切断し、これら多孔質体に電解質と
しての混合アルカリ炭酸塩（Ｌｉ2 ＣＯ3 ；６２モル
％、Ｋ2 ＣＯ3 ；３８モル％）の粉末をそれぞれ散布
し、５５０℃まで昇温して溶融状態とすることにより前
記混合アルカリ炭酸塩を前記各多孔質体に含浸すること
により電解質板を製造した。
孔質体を４ｃｍ角に切断し、これら多孔質体に電解質と
しての混合アルカリ炭酸塩（Ｌｉ2 ＣＯ3 ；６２モル
％、Ｋ2 ＣＯ3 ；３８モル％）の粉末をそれぞれ散布
し、５５０℃まで昇温して溶融状態とすることにより前
記混合アルカリ炭酸塩を前記各多孔質体に含浸すること
により電解質板を製造した。
【００３７】前記各電解質板と、ニッケルベ―スアロイ
からなるアノ―ド、カソ―ドと、ステンレス鋼からなる
セパレ―タ、エッジシ―ル板、孔開き板、波板を用いて
前述した図２及び図３に示す溶融炭酸塩型燃料電池を組
立てた。各燃料電池のアノ―ドに燃料ガスとしてのＨ2
８０ｖｏｌ％とＣＯ2 ２０ｖｏｌ％の混合ガスを供給
し、カソ―ドに酸化剤ガスとしての空気７０ｖｏｌ％と
ＣＯ2 ３０ｖｏｌ％の混合ガスをそれぞれ供給し、６５
０℃で１５０ｍＡ／ｃｍ2 の負荷条件で発電試験を行な
った。３０００時間経過後の電池性能およびガスクロス
リーク量を調べた。その結果を下記表１に併記した。
からなるアノ―ド、カソ―ドと、ステンレス鋼からなる
セパレ―タ、エッジシ―ル板、孔開き板、波板を用いて
前述した図２及び図３に示す溶融炭酸塩型燃料電池を組
立てた。各燃料電池のアノ―ドに燃料ガスとしてのＨ2
８０ｖｏｌ％とＣＯ2 ２０ｖｏｌ％の混合ガスを供給
し、カソ―ドに酸化剤ガスとしての空気７０ｖｏｌ％と
ＣＯ2 ３０ｖｏｌ％の混合ガスをそれぞれ供給し、６５
０℃で１５０ｍＡ／ｃｍ2 の負荷条件で発電試験を行な
った。３０００時間経過後の電池性能およびガスクロス
リーク量を調べた。その結果を下記表１に併記した。
【００３８】 表１ 電池性能（Ｖ） ガスクロスリーク量（％） 実施例１ ０．８２ ０．０７ 実施例２ ０．８３ ０．０４ 実施例３ ０．８４ ０．０３ 比較例１ ０．７２ １．５０ 前記表１から明らかなように超音波洗浄処理が施されて
単粒子化された補強材を含む電解質板を備えた実施例１
の溶融炭酸塩型燃料電池は、前記超音波洗浄処理がなさ
れない補強材を含む電解質板を備えた比較例１の溶融炭
酸塩型燃料電池に比べて電池性能に優れ、かつガスクロ
スリーク量も低減されことがわかる。また、それぞれ超
音波洗浄処理が施されて単粒子化された保持材および補
強材を含む電解質板を備えた実施例２の溶融炭酸塩型燃
料電池は、前記実施例１の溶融炭酸塩型燃料電池に比べ
てさらに電池性能に優れ、かつガスクロスリーク量も一
層低減されることがわかる。さらに、超音波洗浄が施さ
れてそれぞれ単粒子化されたＬｉ2 ＺｒＯ3 およびγ−
ＬｉＡｌＯ2 粉末からなる保持材と同様にそれぞれ単粒
子化されたＬｉ2 ＺｒＯ3 およびγ−ＬｉＡｌＯ2 粉末
からなる補強材とを含む電解質板を備えた実施例３の溶
融炭酸塩型燃料電池は、前記実施例２の溶融炭酸塩型燃
料電池に比べてさらに電池性能に優れ、かつガスクロス
リーク量も一層低減されることがわかる。
単粒子化された補強材を含む電解質板を備えた実施例１
の溶融炭酸塩型燃料電池は、前記超音波洗浄処理がなさ
れない補強材を含む電解質板を備えた比較例１の溶融炭
酸塩型燃料電池に比べて電池性能に優れ、かつガスクロ
スリーク量も低減されことがわかる。また、それぞれ超
音波洗浄処理が施されて単粒子化された保持材および補
強材を含む電解質板を備えた実施例２の溶融炭酸塩型燃
料電池は、前記実施例１の溶融炭酸塩型燃料電池に比べ
てさらに電池性能に優れ、かつガスクロスリーク量も一
層低減されることがわかる。さらに、超音波洗浄が施さ
れてそれぞれ単粒子化されたＬｉ2 ＺｒＯ3 およびγ−
ＬｉＡｌＯ2 粉末からなる保持材と同様にそれぞれ単粒
子化されたＬｉ2 ＺｒＯ3 およびγ−ＬｉＡｌＯ2 粉末
からなる補強材とを含む電解質板を備えた実施例３の溶
融炭酸塩型燃料電池は、前記実施例２の溶融炭酸塩型燃
料電池に比べてさらに電池性能に優れ、かつガスクロス
リーク量も一層低減されることがわかる。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば保
持される電解液の組成変化を抑制でき、かつ粗孔等の欠
陥発生によるガスクロスオーバーの発生を抑制し得る電
解質板の作製に有用な単粒子化された粉末を製造でき、
ひいては前記電解質板が組み込まれた溶融炭酸塩型燃料
電池の長寿命化を達成でき等顕著な効果を奏する。
持される電解液の組成変化を抑制でき、かつ粗孔等の欠
陥発生によるガスクロスオーバーの発生を抑制し得る電
解質板の作製に有用な単粒子化された粉末を製造でき、
ひいては前記電解質板が組み込まれた溶融炭酸塩型燃料
電池の長寿命化を達成でき等顕著な効果を奏する。
【図１】溶融炭酸塩型燃料電池の基本構造を示す概略
図。
図。
【図２】本発明に係わる粉末から作製された電解質板が
組み込まれた溶融炭酸塩型燃料電池を示す斜視図。
組み込まれた溶融炭酸塩型燃料電池を示す斜視図。
【図３】図２の燃料電池の要部拡大斜視図。
１１…アノード、１２…カソード、１３…電解質板、１
４…セパレータ、１９…マニホ―ルド、２１…燃料ガ
ス、２４…酸化剤ガス。
４…セパレータ、１９…マニホ―ルド、２１…燃料ガ
ス、２４…酸化剤ガス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富松 師浩 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 小早川 隆生 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミナ粉末またはジルコニア粉末とリ
チウム化合物とを反応させることによりリチウムアルミ
ネートまたはリチウムジルコネートの凝集粉末を合成す
る工程と、前記凝集粉末を液体中に分散させた後、この
分散溶液を超音波洗浄する工程とを具備したことを特徴
とする溶融炭酸塩型燃料電池の電解質板用粉末の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088529A JPH07296833A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 溶融炭酸塩型燃料電池の電解質板用粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088529A JPH07296833A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 溶融炭酸塩型燃料電池の電解質板用粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07296833A true JPH07296833A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13945372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6088529A Pending JPH07296833A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 溶融炭酸塩型燃料電池の電解質板用粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07296833A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6884269B2 (en) | 2002-06-13 | 2005-04-26 | Fuelcell Energy, Inc. | Continuous method for manufacture of uniform size flake or powder |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP6088529A patent/JPH07296833A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6884269B2 (en) | 2002-06-13 | 2005-04-26 | Fuelcell Energy, Inc. | Continuous method for manufacture of uniform size flake or powder |
| US7060219B2 (en) | 2002-06-13 | 2006-06-13 | Fuelcell Energy, Inc. | Continuous method and apparatus for manufacture of uniform size flake or powder |
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