JPH0834103B2 - 溶融炭酸塩燃料電池 - Google Patents
溶融炭酸塩燃料電池Info
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- JPH0834103B2 JPH0834103B2 JP62153743A JP15374387A JPH0834103B2 JP H0834103 B2 JPH0834103 B2 JP H0834103B2 JP 62153743 A JP62153743 A JP 62153743A JP 15374387 A JP15374387 A JP 15374387A JP H0834103 B2 JPH0834103 B2 JP H0834103B2
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- JP
- Japan
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- electrode
- electrolyte plate
- frame
- peripheral portion
- molten carbonate
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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
- H01M8/0289—Means for holding the electrolyte
- H01M8/0295—Matrices for immobilising electrolyte melts
-
- H—ELECTRICITY
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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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- H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M8/141—Fuel cells with fused electrolytes the anode and the cathode being gas-permeable electrodes or electrode layers
- H01M8/142—Fuel cells with fused electrolytes the anode and the cathode being gas-permeable electrodes or electrode layers with matrix-supported or semi-solid matrix-reinforced electrolyte
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- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
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- 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
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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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特に電解質板に関するも
のである。
のである。
（ロ） 従来の技術 一般に溶融炭酸塩燃料電池は、第２図に示すように電
解質板（１）を介して対向する燃料極（２）及び酸化剤
極（３）は、夫々上下ケース枠（５）（６）により集電
板（４）を介して押圧されている。電解質板（１）の周
辺部は、上下ケース枠（５）（６）の各シール面によつ
て封止され、このシール面に電解質である溶融炭酸塩が
浸み出してウエツトシール部（７）を構成し、ガス漏れ
を防ぐようにしている。
解質板（１）を介して対向する燃料極（２）及び酸化剤
極（３）は、夫々上下ケース枠（５）（６）により集電
板（４）を介して押圧されている。電解質板（１）の周
辺部は、上下ケース枠（５）（６）の各シール面によつ
て封止され、このシール面に電解質である溶融炭酸塩が
浸み出してウエツトシール部（７）を構成し、ガス漏れ
を防ぐようにしている。
しかし溶融炭酸塩により上下ケース枠のシール面が腐
蝕され、そのため電解質である溶融炭酸塩が消費されて
ウエツトシール部における保持量を減少し、シール性の
低下によりガス漏れを起す。
蝕され、そのため電解質である溶融炭酸塩が消費されて
ウエツトシール部における保持量を減少し、シール性の
低下によりガス漏れを起す。
さらに電解質板（１）は多孔質であつて強度が弱く、
上下ケース枠（５）（６）による締付け、電池の作動停
止の繰り返しに伴うヒートサイクル及び電解質板とケー
ス枠との熱膨張率の差などに起因した割れが発生しやす
いという問題があつた。
上下ケース枠（５）（６）による締付け、電池の作動停
止の繰り返しに伴うヒートサイクル及び電解質板とケー
ス枠との熱膨張率の差などに起因した割れが発生しやす
いという問題があつた。
（ハ） 発明が解決しようとする問題 この発明は電解質板のウエツトシール部における機械
的強度と電解質保持性の向上を図ることにより、ガス漏
れや割れの問題を解消するものである。
的強度と電解質保持性の向上を図ることにより、ガス漏
れや割れの問題を解消するものである。
（ニ）問題点を解決するための手段 この発明は、燃料極と酸化剤極とからなる電極と、上
下ケース枠と、電解質板とを有する溶融炭酸塩燃料電池
において、前記燃料極と酸化剤極とは、電解質板を介し
て対向して配置されており、前記電解質板は両面に枠状
の周辺部を有しており、前記枠状の周辺部が、前記上下
ケース枠により締め付けられてウエットシール部を構成
しており、且つ前記枠状の内周辺部によって形成された
凹部と、前記電極の周囲形状とを一致させて前記電極を
収納しており、前記上下ケース枠によって形成され且つ
前記電極の外周形状と略同一の内周形状を有する凹部
に、前記収納された電極の前記電解質板と接する反対側
面が各々載置、噛合されており、前記電解質板は、前記
対向する電極間で挟持される中心部に比して、周辺部が
肉厚に形成されたものであることを特徴とする。
下ケース枠と、電解質板とを有する溶融炭酸塩燃料電池
において、前記燃料極と酸化剤極とは、電解質板を介し
て対向して配置されており、前記電解質板は両面に枠状
の周辺部を有しており、前記枠状の周辺部が、前記上下
ケース枠により締め付けられてウエットシール部を構成
しており、且つ前記枠状の内周辺部によって形成された
凹部と、前記電極の周囲形状とを一致させて前記電極を
収納しており、前記上下ケース枠によって形成され且つ
前記電極の外周形状と略同一の内周形状を有する凹部
に、前記収納された電極の前記電解質板と接する反対側
面が各々載置、噛合されており、前記電解質板は、前記
対向する電極間で挟持される中心部に比して、周辺部が
肉厚に形成されたものであることを特徴とする。
ここで、前記肉厚の周辺部は、方形シートの上下に積
重された枠状シートを一体化して構成してもよい。
重された枠状シートを一体化して構成してもよい。
（ホ）作用 この発明では電解質板周辺部を他の部分に比し厚くし
たのでウエツトシール部における機械的強度と電解質の
保持量が大となり、割れやシール性の低下を防止するこ
とができる。
たのでウエツトシール部における機械的強度と電解質の
保持量が大となり、割れやシール性の低下を防止するこ
とができる。
（ヘ） 実施例 本発明による電解質板の作成例を説明する。
ｒ−リチウムアルミネート 100重量部 バインダー（ポリビニールブチラール樹脂） 30重量部 溶媒（エタノールもしくはＰ−キシレン） 300重量部 以上をボールミルにて充分混合し、スラリー中に含ま
れた微小な気泡を減圧下で撹拌除去した。こうして得た
ステリーは通常のテープキヤステイング法によりテープ
状に形成した。テープは厚み0.5mm、巾200mm及び厚み0.
2mm、巾同じく200mmの二種類を作成し、これらテープを
長さ200mmに切断して一辺が200mmの正方形シートとし
た。ついで厚み0.2mmのシートは第３図に示すよう周辺
部を残して中央部を切り取つた枠状シールとした。
れた微小な気泡を減圧下で撹拌除去した。こうして得た
ステリーは通常のテープキヤステイング法によりテープ
状に形成した。テープは厚み0.5mm、巾200mm及び厚み0.
2mm、巾同じく200mmの二種類を作成し、これらテープを
長さ200mmに切断して一辺が200mmの正方形シートとし
た。ついで厚み0.2mmのシートは第３図に示すよう周辺
部を残して中央部を切り取つた枠状シールとした。
厚み0.5mmの正方形シート（１−ｂ）の上下に厚み0.2
mmの枠状シート（１−ａ）を夫々重ねて周辺部を三層構
成とし、温度50〜150℃、圧力100〜200Kg/cm3下で、ホ
ツトプレスして溶媒を揮散させるとともに可塑剤を軟化
し、第４図に示すように周辺部が肉厚の積重体として一
体化した。
mmの枠状シート（１−ａ）を夫々重ねて周辺部を三層構
成とし、温度50〜150℃、圧力100〜200Kg/cm3下で、ホ
ツトプレスして溶媒を揮散させるとともに可塑剤を軟化
し、第４図に示すように周辺部が肉厚の積重体として一
体化した。
ついで空気中で800゜〜1100℃まで昇温し、その過程
でバインダーや可塑剤を分解除去し、最終的にｒ−リチ
ウムアルミネートが焼結される。この焼結体にLi2CO3/K
2CO3（＝62:38mal％）の混合溶融炭酸塩を含浸して電解
質板（１）を得る。第１図はこのようにして作成した電
解質板を用いた単セルを示し、上下ケース枠（５）
（６）の各シール面で締付けられてウエツトシール部
（７）を構成する電解質板（１）の周辺部が肉厚である
以外第２図に示す従来の単セルと同構成である。
でバインダーや可塑剤を分解除去し、最終的にｒ−リチ
ウムアルミネートが焼結される。この焼結体にLi2CO3/K
2CO3（＝62:38mal％）の混合溶融炭酸塩を含浸して電解
質板（１）を得る。第１図はこのようにして作成した電
解質板を用いた単セルを示し、上下ケース枠（５）
（６）の各シール面で締付けられてウエツトシール部
（７）を構成する電解質板（１）の周辺部が肉厚である
以外第２図に示す従来の単セルと同構成である。
（ト） 発明の効果 本発明によれば、電解質板は、枠状の周辺部を有し上
下ケース枠により締め付けられてウエットシール部を構
成し、対向する電極間で挟持される中心部に比して、周
辺部が肉厚に形成されているので、この部分における機
械的強度の向上及び溶融炭酸塩の保持量を大きく維持し
得る。また、枠状の周辺部によって形成された凹部に、
電極の周囲を一致させて各々収納しているので、電極が
電解質板に対して位置決めされる。更に、上下ケース枠
によって形成された凹部に、前記収納された電極の反対
側面が各々載置されているので、電極が上下ケースに対
しても位置決めされる。この結果、電池の構成が確実に
行われ、ヒートサイクルによる割れやシール性の低下を
防止し、シール部からのガスの漏れを抑制し、この種電
池の性能向上を計ることが可能となる。
下ケース枠により締め付けられてウエットシール部を構
成し、対向する電極間で挟持される中心部に比して、周
辺部が肉厚に形成されているので、この部分における機
械的強度の向上及び溶融炭酸塩の保持量を大きく維持し
得る。また、枠状の周辺部によって形成された凹部に、
電極の周囲を一致させて各々収納しているので、電極が
電解質板に対して位置決めされる。更に、上下ケース枠
によって形成された凹部に、前記収納された電極の反対
側面が各々載置されているので、電極が上下ケースに対
しても位置決めされる。この結果、電池の構成が確実に
行われ、ヒートサイクルによる割れやシール性の低下を
防止し、シール部からのガスの漏れを抑制し、この種電
池の性能向上を計ることが可能となる。
第１図は本発明電解質板を備える単セルの断面図、第２
図は従来の電解質板を備える単セルの断面図、第３図は
本発明電解質板の作成過程を示す図、第４図は同上完成
電解質板の斜面図である。 （１）……電解質板、（２）（３）……対向電極、
（４）……集電板、（５）（６）……上下ケース枠、
（７）……ウエツトシール部。
図は従来の電解質板を備える単セルの断面図、第３図は
本発明電解質板の作成過程を示す図、第４図は同上完成
電解質板の斜面図である。 （１）……電解質板、（２）（３）……対向電極、
（４）……集電板、（５）（６）……上下ケース枠、
（７）……ウエツトシール部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−95747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−110263（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−91567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−129766（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】燃料極と酸化剤極とからなる電極と、上下
ケース枠と、電解質板とを有する溶融炭酸塩燃料電池に
おいて、 前記燃料極と酸化剤極とは、電解質板を介して対向して
配置されており、 前記電解質板は両面に枠状の周辺部を有しており、前記
枠状の周辺部が、前記上下ケース枠により締め付けられ
てウエットシール部を構成しており、且つ前記枠状の内
周辺部によって形成された凹部と、前記電極の周囲形状
とを一致させて前記電極を収納しており、 前記上下ケース枠によって形成され且つ前記電極の外周
形状と略同一の内周形状を有する凹部に、前記収納され
た電極の前記電解質板と接する反対側面が各々載置、噛
合されており、 前記電解質板は、前記対向する電極間で挟持される中心
部に比して、周辺部が肉厚に形成されたものであること
を特徴とする溶融炭酸塩燃料電池。 - 【請求項２】前記肉厚の周辺部は、方形シートの上下に
積重された枠状シートを一体化して構成されたことを特
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62153743A JPH0834103B2 (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62153743A JPH0834103B2 (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63318076A JPS63318076A (ja) | 1988-12-26 |
| JPH0834103B2 true JPH0834103B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=15569138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62153743A Expired - Lifetime JPH0834103B2 (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 溶融炭酸塩燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834103B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3867206A (en) * | 1973-12-21 | 1975-02-18 | United Aircraft Corp | Wet seal for liquid electrolyte fuel cells |
| JPS58129766A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Hitachi Ltd | 溶融塩型燃料電池 |
| JPS6091567A (ja) * | 1983-10-26 | 1985-05-22 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPH0789490B2 (ja) * | 1985-11-08 | 1995-09-27 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池 |
-
1987
- 1987-06-19 JP JP62153743A patent/JPH0834103B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63318076A (ja) | 1988-12-26 |
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