JPS62154574A - 溶融炭酸塩燃料電池の製造方法 - Google Patents

溶融炭酸塩燃料電池の製造方法

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JPS62154574A
JPS62154574A JP60295421A JP29542185A JPS62154574A JP S62154574 A JPS62154574 A JP S62154574A JP 60295421 A JP60295421 A JP 60295421A JP 29542185 A JP29542185 A JP 29542185A JP S62154574 A JPS62154574 A JP S62154574A
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浩造 松本
Tomio Sugiyama
富夫 杉山
Kazuo Koseki
小関 和雄
Junji Nakamura
中村 淳次
Ikumasa Nishimura
生眞 西村
Goro Saito
悟朗 斉藤
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、アノードおよびカソードからなる一対のガ
ス拡散性電極と、これら電極に挾持された電解値タイル
を有する溶融炭酸塩燃料電池の製造方法に関する。
〔従来技術とその問題点〕
溶融炭酸塩燃料電池(以下の本文ではMCFCという)
は動作温度が高く、腐食性の強い溶融炭酸塩を使用して
いる。よって電池構成部材の一つである電極には種々の
要求性能が課せられている1MCFC電極材料に対する
一般的な要求特性をまとめると以下のようになる。
まずアノード電極は、 (1)ガス雰囲気に対して化学的に安定であること。
(2)耐熱性とくにクリープ強度が高いこと。
(3)運転時に耐焼結性があること(空孔率、空孔径な
どの経時変化がないこと)。
(4)急激な電解値流入がなく、ガスと反応できること
(5)電子伝導性が高いこと。
(6)安価であること。
次にカソード電極は、 (1)耐食性、耐酸化性があること。
(2) @、激な電解値流入がなく、ガスと反応できる
こと。
(3)安価であること。
一般に、アノード電画には多孔値のNi電極板が主に用
いられている。これはNiが耐食性と・導電性をバラン
スよく具備し、かつ安価なためである。
一方、カソード電甑には多孔値のNi 板を使用する場
合と多孔値のNiO板を使用する2つの方法が採用され
ている。Ni[%板をカソードに用いて電池を構成した
場合は、?に池の運転下で酸化されてNiOになるとと
もに電解値(Ll 2CO3)  との反応でリチウム
化される。この過程でNi1fii板が粉化崩壊したり
、電極板内部にa解値が流入しすぎてガス拡散性が低下
して電池性能を劣化させるという問題が発生する場合も
ある。これに対し、NiOを出発原料としたカソード電
極はNi電極板より耐食性に優れるという特長を有する
が、NiOは雅焼結性物噴であるため多孔値体の製造が
難しいという欠点をもっている。従来、Ni0g極板の
製造法としては■テープキャスティング法でシートを作
成し、それを高温焼結する方法■金型成形によってNi
Oの成形体を得、これを高温焼結する方法などつSある
。■の方法によれば、均一な厚さをもち電気化学的に活
性の高いNiO電極板を得ることは可能であるが、工程
が複雑で経済性(こ劣ることに加えて原料粉末に適した
。T塑剤1分散剤および溶剤などの種類や組成の選定が
難かしく、また製造工程上の管理が困難であるという欠
点をもっている。■の方法は、工程が単純で経済性に富
むが、MCFCで必要とする薄くて大面積のtへ板の製
造は困難である。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、NiO電極板の新しい製造方法を確立
し、経済性に優れかつ高活性で安定な電池性能を発揮で
きるカソード1itiで構成したM CFCを提供する
ことにある。
〔発明の要点〕
この目的は本発明によれば、NiO粉末と木材パルプを
水中で混合して抄造に適する水性スラIJ−となし、凝
集剤を添加して粉末をパルプに吸着凝集せしめ抄造する
ことによって板状の成形物を得、該成形物を酸化雰囲気
中で1300°〜1600℃の温度範囲で焼結して多孔
値のNiO電極としてのカソードを形成し、このカソー
ドとアノードとの間に醒解質タイルを介在させて単位電
池を構成することにより達成される。
〔発明の実施例〕
以下本発明を実施例に基づき説明する。
(N試料の調整 NiO粉末(関東化学(株)製・特級試秦)45部木材
パルプ               5部水    
                       10
ω部(至)凝集剤 ポリアクリルアミド系アニオン凝集剤 0.1%水溶液(三洋化成(株)製、商  30部品名
「サンフロックAH200PJ) ポリアクリルアミド系カチオン凝集剤 0.1%水溶液(三洋化成(a:)製、a  20部品
名「サンフロックC−QQ(目J1 21桿、1〈の容器に水500部と木材パルプ5部を入
れ、10〜20分攪1−rシて水1こ十分分散させて、
そこへあらかじめ500部の水中でボールミルにより十
分粉砕され平均わl任1〜IOJ!allに調整された
N i (、)粉末45 ’、’、Jiを3むスラリー
を711]えて5〜10分はど攪十半し、水性スラリー
を作る。その中へあらかじめ作っておいたポリアクリル
アミド系アニオンU+剤(0,1%水溶液)を30部添
加し、1分はど攪拌し、さらにあるかしめ作っておいた
ポリアクリルアミド系カチオン凝集剤10.1チ水溶液
)を20部添加し、1分はど攪拌し、凝集フロックを作
成する。
以上のようにして凝集した試料を抄造して、30011
ml角で厚み0.75 mの板状成形物にする。
この成形物を乾燥したのち、電気いに入れ酸化3曲気中
で常温から100°C,/Hの速度で加熱すると400
0〜600°Cの範囲で木(・tベルブ、凝集剤は焼失
気化して細孔で迷路のような気孔をもつ多孔体となる。
その侵、1500℃まで昇温しこの温度で2時間護持す
るこ乏て多孔値のNiO電へ板を1υだ、。
この工程で得たi’J i O電(K板の空孔率1ま5
7幅、平均空孔半fk fl 5゜’31irrr 、
  曲げ・勺すは1.9に7/+u4であった。この曲
げ強さについては、[司種のNi0yj9禾を用いてテ
ープ−1=ヤステイング去で製作した空孔−ぢ45チの
NiO心作板のそれは2.3に9/スdであるから、は
ぼ同等と′f4J断される。
本発明の方法において、NiO粉末を吸着凝集するため
の有機蛾オ#値パルプとしては木材パルプを用いた。こ
の理由は木材パルプは繊維径か細く、繊維同志の絡みが
多くかつ安価であるためである。
木材パルプの添加オは所期の目的とするidj板の空孔
不によって変化するが、本発明で意図する;楔板の製造
に当っては、焼結前の成形物の乾燥前金重量に対して3
〜15チが好しい範囲であった。
また、前記実施例では厚さ0.75 suの成形物tこ
ついて述べたが、本発明の方法に従えば厚さ0゜5〜2
 yxbrの成形物は製造可能である。この成形物を焼
結するための昇温速度は50°〜200℃/H,焼結温
度は13000〜1600℃およびその際の保持は1〜
5時間の範囲であれば所期の目的を達成できることを確
認した。
以上の実r1例で得たNiO電極板をカソードとして、
このカソードとアノードとの間tこ電解質タイルを介在
させて単位電池を構成し、その電池性能を調べた。単位
電池は、直径50關、厚さ2.01148の電解イ直タ
イルを直径が351肩で、あるカソードとアノード間l
こ配置し、燃料室および酸1ヒ剤室を備え、がつ果′直
子を兼ねたハウジングでXw板と電解値タイルを両面か
ら押しつけた構造の単1池を構成した。この際、使用し
7た電解価々イアしはホットプレス法で姿令したもので
、γ−リチウムアルミネートと共晶組成電解値(47,
5wt’第L 12C0352−5w t %  K 
2 C03)の割合は50対50(重贋比)であり、そ
のかさ密tyは2.33g/吊である。
アノードには多孔値のNitltMAlffiを用いた
。かかる単電池に、燃料ガス組成は’(2+29%Co
 2.酸化剤ガス組成はAir+30%CO2からなる
ガスを0.511rninの流量で倶給し、常圧650
°Gで電流−電圧関係を測定した。
第1図に試験結果を示す。α流密度が150mA/dの
とき、750mV以上の電池電圧を得ている。
この値は、既知データ、−1二同等かそれ以上であり、
本発明の優位性を確認した。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によればNiQ粉末と木材
パルプを水中で混合して水性スラリーとし、これに凝集
剤を添加して抄造により板状の成形物を形成し、これを
高温焼結することにより木材パルプを焼失気化させ、そ
のあとNiOだけの焼結体を形成し、これをMCFCの
カソード電極として用いろことで電池性能に優れたへ(
CF Cを構成できる。
また、不発切に関するカソード電極を得る妻造方法は従
来法より工程を命素化でき、かつ電極板の大型化も容易
であるので、MCFCの1り一モ済性の同上および大型
化にも効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のNiOtCi板をカソードに用いて構
成した単電池での′π流−1!圧関係を示す罎ス:iJ
2パノ]ツー 山 c    込:、1.、1. 、i
ゝ・−7 電土想尺 (−nAlc矧2) 第 1 a

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. NiO粉末と木材パルプを水中で混合して抄造に適する
    水性スラリーとなし、凝集剤を添加して粉末をパルプに
    吸着凝集せしめ抄造することによつて板状の成形物を得
    、該成形物を酸化雰囲気中で高温焼結してカソードを形
    成し、このカソードとアノードとの間に電解質タイルを
    介在させて単位電池を構成することを特徴とする溶融炭
    酸塩燃料電池の製造方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06327227A (ja) * 1993-05-14 1994-11-25 Tokyo Buhin Kogyo Kk 電磁リターダ
JPH07143732A (ja) * 1993-11-17 1995-06-02 Sawafuji Electric Co Ltd リターダ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58119161A (ja) * 1982-01-07 1983-07-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 溶融塩燃料電池用電極の製造法
JPS60195875A (ja) * 1984-03-19 1985-10-04 Oji Paper Co Ltd リブ付き多孔質炭素電極

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58119161A (ja) * 1982-01-07 1983-07-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 溶融塩燃料電池用電極の製造法
JPS60195875A (ja) * 1984-03-19 1985-10-04 Oji Paper Co Ltd リブ付き多孔質炭素電極

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