JPS6326511B2 - - Google Patents
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- JPS6326511B2 JPS6326511B2 JP56075026A JP7502681A JPS6326511B2 JP S6326511 B2 JPS6326511 B2 JP S6326511B2 JP 56075026 A JP56075026 A JP 56075026A JP 7502681 A JP7502681 A JP 7502681A JP S6326511 B2 JPS6326511 B2 JP S6326511B2
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Description
本発明は燃料電池に係り、特にアルカリ炭酸塩
のようにイオン電導性の溶融炭酸塩を電解質とし
て有する燃料電池に関する。 燃料電池はアノード、カソード及びその両電極
間に置かれる電解質とを有し、燃料及び酸化剤を
それぞれアノード側及びカソード側に供給するこ
とにより、両電極対における化学エネルギーを直
接電気エネルギーに変換する効率のよい電池であ
る。 燃料電池における電気化学的反応は、電極と電
解質と反応ガスとにより形成される三相界面にお
いて進行するため、電気化学的反応が容易に進行
できる良好な三相界面の状態を形成し、維持でき
るように電解質板や電極を改善する努力が払われ
てきた。本発明は特に電解質板の改善に関する。 リチウム、ナトリウム、カリウムのごときアル
カリ金属の炭酸塩は高温に加熱すると溶融してイ
オン電導性が高くなるという性質を利用し、高
温、一般には500〜800℃の溶融炭酸塩型燃料電池
の開発が進められている。その電気化学反応は次
式のごとく進行し、イオン電導は炭酸イオンによ
つて行われる。 アノード H2＋CO3 2-→H2O＋CO2＋2e- カソード 1/2O2＋CO2＋2e-→CO3 2- かかる燃料電池において、電解質は一般に下記
(1)、(2)のようにして保持される。 (1)多孔質セラミツク焼結体に電解質を含浸させ
る。以下、これをマトリツクス型電解質体と呼
ぶ。(2)アルカリ炭酸塩と微粉状耐熱性物質との混
合物を成形する。以下、これをペースト型電解質
体と呼ぶ。 マトリツクス型電解質体としては、1200〜1400
℃で予備焼成したマグネシアを粉砕したのち、空
孔度20〜55％程度の焼結体を作り、これにアルカ
リ炭酸塩電解質を溶融状態で含浸するものが一般
的によく知られている。 ペースト型電解質体としてはアルカリ炭酸塩と
マグネシア、アルミナ、ジルコニアなどの耐熱性
物質とを混合、熱処理した後、ミクロンオーダに
微粉砕し、これを加圧成形したものがよく知られ
ている。 上述のごとき電解質体を用いて電池を構成した
場合、マトリツクス型電解質体ではマトリツクス
の焼結過程において起る焼結体のそり、うねりを
完全に抑えることが難しいため、電解質体と電極
との密着性は必ずしも良好でなく、好ましい三相
界面を形成し難い。 また、該電解質体はアノード及びカソード両電
極によりはさんで電池を構成する段階で応々にし
て破損してしまう。仮に、電池を構成することが
できたとしても、燃料電池の運転、停止に伴う熱
サイクルによつて該電解質体にクラツクが生じ、
燃料と酸化剤が直接接触（クロスオーバ）してし
まい、電池出力の低下もしくは爆発の危険性を生
じるという問題点がある。 一方、ペースト型電解質体はマトリツクス型に
くらべると電極との密着性はよい。しかし、機械
的強度の点では完全なものとは言える、長時間の
運転中に溶融炭酸塩により耐熱性物質が侵蝕され
て電解質の保持能力が低下する場合が多い。また
熱サイクルによるクラツクの発生を皆無にするこ
とができない。 高い電池出力を得るためには電解質の内部抵抗
を極力小さくする必要があり、そのためには電解
質の保持力が高く、かつ薄板状電解質体を形成し
ても十分なる機械的強度を有し、電極に対して密
着性の良い電解質体が望まれる。 本発明の目的は、前記従来の電解質体にくらべ
て破損しにくく、かつ薄板にして用いることがで
きる電解質体を備えた燃料電池を提供するにあ
る。 本発明は、電気絶縁性の長繊維を相互にからみ
合せて自己支持性のマトリツクスを形成させ、前
棋繊維間の空隙に電解質を保持させたものを電解
質体として有する燃料電池である。 電気絶縁性の長繊維は、長さが100μｍ以上か
らなり、長さｌと直径ｄの比が10以上からなるこ
とが望ましい。このような長さ及びｌ／ｄの比を
有する長繊維を用いることによつて、自己支持性
が十分具わり、使用中に破損したりする必配がな
くなる。マトリツクスに、より高い機械的強度を
もたせたい場合には、長繊維を相互にからませ所
定の形状に成形したあとで更に焼結するとよい。 電気絶縁性長繊維のｌ／ｄの比が100以上にな
れば、自己支持性は申し分なく具わる。 短繊維を用いる場合には、それ自身のからみ合
いによつては自己支持性を持たせることができ
ず、電解質物質と混合したのち高温に加熱してプ
レスし、全体を結合させることが必要になる。 長繊維を用いる場合には、それ自身のからみ合
いによつて自己支持性が具わるので、電解質物質
を保持させたあとの処理を必要としない。マトリ
ツクスに電解質物質を保持させる時期も任意でよ
くなる。 リチウムアルミネート長繊維は、アルミナ長繊
維を粉末状或いは液状のリチウム塩と接触させて
熱処理しリチウムアルミネート化することにより
得られる。リチウムアルミネート繊維は電解質の
保持能力が優れ、アルカリ炭酸塩電解質に対して
も優れた耐食性を有する。 リチウムアルミネート繊維は曲げ強度にも優れ
ており、電池を構成する際の加圧によつて破損し
ない、かかるリチウムアルミネート繊維をマトリ
ツクスとする電解質体は電極との密着性がよく、
従つて、高い電池出力を達成することができる。 繊維状アルミナとリチウム塩を接触させて熱処
理する場合のリチウム塩としては、水酸化リチウ
ム、炭酸リチウム、硝酸リチウムなどがあり、単
独もしくは混合されたリチウム塩を用いることが
できる。またリチウム塩にカリウム塩、ナトリウ
ム塩などのリチウム塩以外の塩を添加して用いて
も良い。 繊維状アルミナとリチウム塩を接触する場合に
おいてリチウム塩を溶媒にとかして繊維状アルミ
ナに含浸したり、リチウム塩の粉末を繊維状アル
ミナにふりかけたり、或いはリチウム塩を加熱溶
融して、その中に繊維状アルミナを浸したりする
ことができる。 リチウム塩を溶媒にとかして繊維状アルミナに
含浸した場合、十分に乾燥してから加熱処理する
ことが望ましい。またリチウム塩の粉末を繊維状
アルミナにふりかける場合、均一にふりかけるこ
とが重要である。 加熱処理の温度は400〜750℃の範囲が望ましく
比較的短い時間で繊維状のリチウムアルミネート
が生成する。400℃よりも低い場合には反応に長
時間を要するようになる。加熱処理の最適温度は
リチウム塩の種類により異なり水酸リチウム、硝
酸リチウムでは400〜550℃が好ましく、炭酸リチ
ウムでは550〜750℃が好ましい。 マトリツクスの自己支持性をより強めたいとき
には、繊維状リチウムアルミネートを焼結するこ
とが望ましい。焼結温度は800〜1600℃の範囲が
良く、特に1000〜1300℃の温度領域が良い。焼結
するときの昇温速度は100℃／ｈ以下が良い。 リチウムアルミネート長繊維からなる自己支持
性のマトリツクスは、繊維状アルミナからなる所
定の形状を有するマトリツクスにリチウム塩を接
触させて加熱処理をして繊維状リチウムアルミネ
ートを形成し、更に必要に応じて焼結することに
より得られる。マトリツクスの空隙にアルカリ炭
酸塩の電解質を含浸して電解質体を構成する。電
解質体の内部抵抗を小さくするためには、マトリ
ツクスの割合を少なく、電解質の割合を多くする
ことが好ましい。電解質体の機械的強度を保つた
めには、繊維状リチウムアルミネートが30〜60重
量％、アルカリ炭酸塩電解質が40〜70重量になる
ようにするのが好ましい。 実施例 １ 長さが100〜400μｍ、直径が１〜4μｍのアルミ
ナ長繊維を用いて縦、横の寸法が各100mm2で長さ
が５mmのフエルトを作り、これを水酸化リチウム
（LiOH・H2O）を溶かした液に浸して約５時間
静置し、ついで室温で２日間乾燥した。次に電気
炉に移して550℃で５時間保持し、その後徐冷し
た。次に、100Kg／cm2の圧力でプレスして厚さ
0.35mmのペーパ状に成形した。ついで電気炉に移
し、100℃／１時間の速さで800℃まで昇温し、10
時間保持して焼結した。気孔率は約63％であつ
た。 前記マトリツクスに炭酸リチウムと炭酸カリウ
ム（１：１）の混合炭酸塩の粉末を均一にふりか
けて550℃で１時間保持してマトリツクスの空隙
に混合炭酸塩を浸み込ませ、電解質板を調整し
た。電解質板の混合炭酸塩の含有量は60.5重量％
であり平滑で薄い電解質板が得られた。 実施例 ２ 実施例１と同じフエルト状のアルミナ長繊維を
100Kg／cm2の圧力でプレスして厚さ0.33mmのアル
ミナペーパを成形した。炭酸リチウムの粉末をア
ルミナ繊維ペーパに均一にふりかけ750℃で10時
間保持したあと、さらに昇温して1600℃で３時間
保持して焼結した。 このようにして得たマトリツクスに炭酸リチウ
ムと炭酸カリウムを１対１の重量比で混合した炭
酸塩の粉末を均一にふりかけて550℃で１時間保
持しマトリツクスの空隙に混合炭酸塩を浸み込ま
せて電解質板を調整した。均質で平滑な薄い電解
質板が得られた。電解質板の混合炭酸塩の含有量
は59重量％であつた。 実施例 ３ 実施例１と同じアルミナ長繊維から成るフエル
ト（100mm×100mm厚さ５mm）を水に硝酸リチウム
を溶かした液に浸して約５時間静置し、ついで、
室温で２日間乾燥した。次に電気炉に移して400
℃で５時間保持した。徐冷したあと100Kg／cm2の
圧力でプレスして厚さ0.34mmの板を成形した。つ
いで、電気炉に移して100℃／１時間の速さで
1300℃まで昇温し、２時間保持して焼結した。気
孔率は約64％であつた。前記マトリツクスを炭酸
リチウムと炭酸カリウムの混合炭酸塩（１：１重
量比）を加熱し溶融した浴の中に浸し、約10分間
保持してから抜き出した。表面に付着した余剰の
混合炭酸塩は研磨して除き、平滑にして電解質板
とした。混合炭酸塩の含有量は61％であつた。 実施例 ４ 実施例１、実施例２、及び実施例３で調製した
電解質板を用いて単セルを構成し電池性能を測定
した。 ニツケル粉末の焼結板をアノード及びカソード
の電極として、電解質板を５cm×５cmに切り出し
て単電池を構成し、アノード側には70％H2−N2
混合ガスを、カソード側には20％O2−20％CO2−
N2混合ガスを供給した。反応温度を650℃に設定
して、両極から導いた端子により負荷回路を介し
て電池電圧を測定した。200時間の測定期間に50
時間毎に反応温度を室温まで下げて、熱サイクル
試験を実施した。測定結果を第１表に示す。 なお、比較例１は粒状のアルミナと水酸化リチ
ウムを混合し、450℃で焼成後、炭酸塩を60重量
％混合し、プレス成型して３mmの厚さとしたもの
である。比較例２は、炭酸塩の混合量を40重量％
とし、あとは比較例１と同様にして調整したもの
である。
のようにイオン電導性の溶融炭酸塩を電解質とし
て有する燃料電池に関する。 燃料電池はアノード、カソード及びその両電極
間に置かれる電解質とを有し、燃料及び酸化剤を
それぞれアノード側及びカソード側に供給するこ
とにより、両電極対における化学エネルギーを直
接電気エネルギーに変換する効率のよい電池であ
る。 燃料電池における電気化学的反応は、電極と電
解質と反応ガスとにより形成される三相界面にお
いて進行するため、電気化学的反応が容易に進行
できる良好な三相界面の状態を形成し、維持でき
るように電解質板や電極を改善する努力が払われ
てきた。本発明は特に電解質板の改善に関する。 リチウム、ナトリウム、カリウムのごときアル
カリ金属の炭酸塩は高温に加熱すると溶融してイ
オン電導性が高くなるという性質を利用し、高
温、一般には500〜800℃の溶融炭酸塩型燃料電池
の開発が進められている。その電気化学反応は次
式のごとく進行し、イオン電導は炭酸イオンによ
つて行われる。 アノード H2＋CO3 2-→H2O＋CO2＋2e- カソード 1/2O2＋CO2＋2e-→CO3 2- かかる燃料電池において、電解質は一般に下記
(1)、(2)のようにして保持される。 (1)多孔質セラミツク焼結体に電解質を含浸させ
る。以下、これをマトリツクス型電解質体と呼
ぶ。(2)アルカリ炭酸塩と微粉状耐熱性物質との混
合物を成形する。以下、これをペースト型電解質
体と呼ぶ。 マトリツクス型電解質体としては、1200〜1400
℃で予備焼成したマグネシアを粉砕したのち、空
孔度20〜55％程度の焼結体を作り、これにアルカ
リ炭酸塩電解質を溶融状態で含浸するものが一般
的によく知られている。 ペースト型電解質体としてはアルカリ炭酸塩と
マグネシア、アルミナ、ジルコニアなどの耐熱性
物質とを混合、熱処理した後、ミクロンオーダに
微粉砕し、これを加圧成形したものがよく知られ
ている。 上述のごとき電解質体を用いて電池を構成した
場合、マトリツクス型電解質体ではマトリツクス
の焼結過程において起る焼結体のそり、うねりを
完全に抑えることが難しいため、電解質体と電極
との密着性は必ずしも良好でなく、好ましい三相
界面を形成し難い。 また、該電解質体はアノード及びカソード両電
極によりはさんで電池を構成する段階で応々にし
て破損してしまう。仮に、電池を構成することが
できたとしても、燃料電池の運転、停止に伴う熱
サイクルによつて該電解質体にクラツクが生じ、
燃料と酸化剤が直接接触（クロスオーバ）してし
まい、電池出力の低下もしくは爆発の危険性を生
じるという問題点がある。 一方、ペースト型電解質体はマトリツクス型に
くらべると電極との密着性はよい。しかし、機械
的強度の点では完全なものとは言える、長時間の
運転中に溶融炭酸塩により耐熱性物質が侵蝕され
て電解質の保持能力が低下する場合が多い。また
熱サイクルによるクラツクの発生を皆無にするこ
とができない。 高い電池出力を得るためには電解質の内部抵抗
を極力小さくする必要があり、そのためには電解
質の保持力が高く、かつ薄板状電解質体を形成し
ても十分なる機械的強度を有し、電極に対して密
着性の良い電解質体が望まれる。 本発明の目的は、前記従来の電解質体にくらべ
て破損しにくく、かつ薄板にして用いることがで
きる電解質体を備えた燃料電池を提供するにあ
る。 本発明は、電気絶縁性の長繊維を相互にからみ
合せて自己支持性のマトリツクスを形成させ、前
棋繊維間の空隙に電解質を保持させたものを電解
質体として有する燃料電池である。 電気絶縁性の長繊維は、長さが100μｍ以上か
らなり、長さｌと直径ｄの比が10以上からなるこ
とが望ましい。このような長さ及びｌ／ｄの比を
有する長繊維を用いることによつて、自己支持性
が十分具わり、使用中に破損したりする必配がな
くなる。マトリツクスに、より高い機械的強度を
もたせたい場合には、長繊維を相互にからませ所
定の形状に成形したあとで更に焼結するとよい。 電気絶縁性長繊維のｌ／ｄの比が100以上にな
れば、自己支持性は申し分なく具わる。 短繊維を用いる場合には、それ自身のからみ合
いによつては自己支持性を持たせることができ
ず、電解質物質と混合したのち高温に加熱してプ
レスし、全体を結合させることが必要になる。 長繊維を用いる場合には、それ自身のからみ合
いによつて自己支持性が具わるので、電解質物質
を保持させたあとの処理を必要としない。マトリ
ツクスに電解質物質を保持させる時期も任意でよ
くなる。 リチウムアルミネート長繊維は、アルミナ長繊
維を粉末状或いは液状のリチウム塩と接触させて
熱処理しリチウムアルミネート化することにより
得られる。リチウムアルミネート繊維は電解質の
保持能力が優れ、アルカリ炭酸塩電解質に対して
も優れた耐食性を有する。 リチウムアルミネート繊維は曲げ強度にも優れ
ており、電池を構成する際の加圧によつて破損し
ない、かかるリチウムアルミネート繊維をマトリ
ツクスとする電解質体は電極との密着性がよく、
従つて、高い電池出力を達成することができる。 繊維状アルミナとリチウム塩を接触させて熱処
理する場合のリチウム塩としては、水酸化リチウ
ム、炭酸リチウム、硝酸リチウムなどがあり、単
独もしくは混合されたリチウム塩を用いることが
できる。またリチウム塩にカリウム塩、ナトリウ
ム塩などのリチウム塩以外の塩を添加して用いて
も良い。 繊維状アルミナとリチウム塩を接触する場合に
おいてリチウム塩を溶媒にとかして繊維状アルミ
ナに含浸したり、リチウム塩の粉末を繊維状アル
ミナにふりかけたり、或いはリチウム塩を加熱溶
融して、その中に繊維状アルミナを浸したりする
ことができる。 リチウム塩を溶媒にとかして繊維状アルミナに
含浸した場合、十分に乾燥してから加熱処理する
ことが望ましい。またリチウム塩の粉末を繊維状
アルミナにふりかける場合、均一にふりかけるこ
とが重要である。 加熱処理の温度は400〜750℃の範囲が望ましく
比較的短い時間で繊維状のリチウムアルミネート
が生成する。400℃よりも低い場合には反応に長
時間を要するようになる。加熱処理の最適温度は
リチウム塩の種類により異なり水酸リチウム、硝
酸リチウムでは400〜550℃が好ましく、炭酸リチ
ウムでは550〜750℃が好ましい。 マトリツクスの自己支持性をより強めたいとき
には、繊維状リチウムアルミネートを焼結するこ
とが望ましい。焼結温度は800〜1600℃の範囲が
良く、特に1000〜1300℃の温度領域が良い。焼結
するときの昇温速度は100℃／ｈ以下が良い。 リチウムアルミネート長繊維からなる自己支持
性のマトリツクスは、繊維状アルミナからなる所
定の形状を有するマトリツクスにリチウム塩を接
触させて加熱処理をして繊維状リチウムアルミネ
ートを形成し、更に必要に応じて焼結することに
より得られる。マトリツクスの空隙にアルカリ炭
酸塩の電解質を含浸して電解質体を構成する。電
解質体の内部抵抗を小さくするためには、マトリ
ツクスの割合を少なく、電解質の割合を多くする
ことが好ましい。電解質体の機械的強度を保つた
めには、繊維状リチウムアルミネートが30〜60重
量％、アルカリ炭酸塩電解質が40〜70重量になる
ようにするのが好ましい。 実施例 １ 長さが100〜400μｍ、直径が１〜4μｍのアルミ
ナ長繊維を用いて縦、横の寸法が各100mm2で長さ
が５mmのフエルトを作り、これを水酸化リチウム
（LiOH・H2O）を溶かした液に浸して約５時間
静置し、ついで室温で２日間乾燥した。次に電気
炉に移して550℃で５時間保持し、その後徐冷し
た。次に、100Kg／cm2の圧力でプレスして厚さ
0.35mmのペーパ状に成形した。ついで電気炉に移
し、100℃／１時間の速さで800℃まで昇温し、10
時間保持して焼結した。気孔率は約63％であつ
た。 前記マトリツクスに炭酸リチウムと炭酸カリウ
ム（１：１）の混合炭酸塩の粉末を均一にふりか
けて550℃で１時間保持してマトリツクスの空隙
に混合炭酸塩を浸み込ませ、電解質板を調整し
た。電解質板の混合炭酸塩の含有量は60.5重量％
であり平滑で薄い電解質板が得られた。 実施例 ２ 実施例１と同じフエルト状のアルミナ長繊維を
100Kg／cm2の圧力でプレスして厚さ0.33mmのアル
ミナペーパを成形した。炭酸リチウムの粉末をア
ルミナ繊維ペーパに均一にふりかけ750℃で10時
間保持したあと、さらに昇温して1600℃で３時間
保持して焼結した。 このようにして得たマトリツクスに炭酸リチウ
ムと炭酸カリウムを１対１の重量比で混合した炭
酸塩の粉末を均一にふりかけて550℃で１時間保
持しマトリツクスの空隙に混合炭酸塩を浸み込ま
せて電解質板を調整した。均質で平滑な薄い電解
質板が得られた。電解質板の混合炭酸塩の含有量
は59重量％であつた。 実施例 ３ 実施例１と同じアルミナ長繊維から成るフエル
ト（100mm×100mm厚さ５mm）を水に硝酸リチウム
を溶かした液に浸して約５時間静置し、ついで、
室温で２日間乾燥した。次に電気炉に移して400
℃で５時間保持した。徐冷したあと100Kg／cm2の
圧力でプレスして厚さ0.34mmの板を成形した。つ
いで、電気炉に移して100℃／１時間の速さで
1300℃まで昇温し、２時間保持して焼結した。気
孔率は約64％であつた。前記マトリツクスを炭酸
リチウムと炭酸カリウムの混合炭酸塩（１：１重
量比）を加熱し溶融した浴の中に浸し、約10分間
保持してから抜き出した。表面に付着した余剰の
混合炭酸塩は研磨して除き、平滑にして電解質板
とした。混合炭酸塩の含有量は61％であつた。 実施例 ４ 実施例１、実施例２、及び実施例３で調製した
電解質板を用いて単セルを構成し電池性能を測定
した。 ニツケル粉末の焼結板をアノード及びカソード
の電極として、電解質板を５cm×５cmに切り出し
て単電池を構成し、アノード側には70％H2−N2
混合ガスを、カソード側には20％O2−20％CO2−
N2混合ガスを供給した。反応温度を650℃に設定
して、両極から導いた端子により負荷回路を介し
て電池電圧を測定した。200時間の測定期間に50
時間毎に反応温度を室温まで下げて、熱サイクル
試験を実施した。測定結果を第１表に示す。 なお、比較例１は粒状のアルミナと水酸化リチ
ウムを混合し、450℃で焼成後、炭酸塩を60重量
％混合し、プレス成型して３mmの厚さとしたもの
である。比較例２は、炭酸塩の混合量を40重量％
とし、あとは比較例１と同様にして調整したもの
である。
【表】
実施例 ５
直径4μｍ、長さ400μｍの繊維状アルミナのフ
エルト（100mm×100mm厚さ５mm）を、炭酸リチウ
ムと炭酸カリウムとを１対１の重量比で混合し
500℃に加熱して溶融した浴に浸して約３時間保
持した。炭酸塩を含浸したフエルトを470℃に加
熱しながら100Kg／cm2の圧力で圧縮し、0.7mm厚さ
の電解質板を調製した。この方法ではアルミナ長
繊維がリチウムアルミネートになるのと同時に電
解質物質の充填も達成される。電解質板の炭酸塩
の含有量は70重量％であつた。 実施例 ６ 実施例５で用いたのと同じアルミナ長繊維を用
いてアルミナウールを作り、水酸化リチウムと水
を加えて良く混合したあと、約２日間風乾し、
450℃で約５時間加熱処理をした。これをメチル
セルロース２％水溶液に分散させたあと濾過し
100mm×100mm、厚さ７mmの不織布を調製した。風
乾したあと500Kg／cm2の圧力でプレスして厚さ0.5
mmの板状にした。 電気炉で50℃／１時間の速さで昇温し1000℃で
10時間保持して焼結した。気孔率は82％であつ
た。 前記マトリツクスに炭酸リチウムと炭酸カリウ
ム（１：１重量比）の混合炭酸塩の粉末を所定量
ふりかけて、550℃に加熱し溶融して炭酸塩を浸
み込ませて電解質板を調整した。平滑で均質な電
解質板が得られた。 実施例 ７ 実施例５と同じアルミナ長繊維からなるフエル
ト（300mm×300mm、厚さ５mm）を水酸化リチウム
（LiOHH2O）を水で溶かした溶液に浸し、約５
時間静置し、ついで室温で２日間乾燥した。以後
実施例１に準じて操作し、300mm×300mmで厚さ
0.40mmの大型の電解質板を得た。
エルト（100mm×100mm厚さ５mm）を、炭酸リチウ
ムと炭酸カリウムとを１対１の重量比で混合し
500℃に加熱して溶融した浴に浸して約３時間保
持した。炭酸塩を含浸したフエルトを470℃に加
熱しながら100Kg／cm2の圧力で圧縮し、0.7mm厚さ
の電解質板を調製した。この方法ではアルミナ長
繊維がリチウムアルミネートになるのと同時に電
解質物質の充填も達成される。電解質板の炭酸塩
の含有量は70重量％であつた。 実施例 ６ 実施例５で用いたのと同じアルミナ長繊維を用
いてアルミナウールを作り、水酸化リチウムと水
を加えて良く混合したあと、約２日間風乾し、
450℃で約５時間加熱処理をした。これをメチル
セルロース２％水溶液に分散させたあと濾過し
100mm×100mm、厚さ７mmの不織布を調製した。風
乾したあと500Kg／cm2の圧力でプレスして厚さ0.5
mmの板状にした。 電気炉で50℃／１時間の速さで昇温し1000℃で
10時間保持して焼結した。気孔率は82％であつ
た。 前記マトリツクスに炭酸リチウムと炭酸カリウ
ム（１：１重量比）の混合炭酸塩の粉末を所定量
ふりかけて、550℃に加熱し溶融して炭酸塩を浸
み込ませて電解質板を調整した。平滑で均質な電
解質板が得られた。 実施例 ７ 実施例５と同じアルミナ長繊維からなるフエル
ト（300mm×300mm、厚さ５mm）を水酸化リチウム
（LiOHH2O）を水で溶かした溶液に浸し、約５
時間静置し、ついで室温で２日間乾燥した。以後
実施例１に準じて操作し、300mm×300mmで厚さ
0.40mmの大型の電解質板を得た。
Claims (1)
- １ 500〜800℃で作動する溶融炭酸塩型の燃料電
池において、100μｍ以上の長さを有し、長さｌ
と直径ｄの比ｌ／ｄが10以上から成るアルミナ長
繊維を粉末状或いは液状のリチウム塩と接触させ
て熱処理したリチウムアルミネート長繊維が相互
に絡みあつて自己支持性のマトリツクスを形成し
ており、前記マトリツクスの空隙に電解質が保持
されている電解質板を有することを特徴とする燃
料電池。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56075026A JPS57191962A (en) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Fuel cell |
| DE8282104434T DE3279980D1 (en) | 1981-05-20 | 1982-05-19 | Fuel cell provided with electrolyte plate made of electrical insulating long fibers |
| EP82104434A EP0066751B1 (en) | 1981-05-20 | 1982-05-19 | Fuel cell provided with electrolyte plate made of electrical insulating long fibers |
| CA000403258A CA1174271A (en) | 1981-05-20 | 1982-05-19 | Fuel cell provided with electrolyte plate made of electrical insulating long fibers |
| US06/855,103 US4656735A (en) | 1981-05-20 | 1986-04-23 | Process for producing an electrolyte retaining matrix of electrical insulating long fibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56075026A JPS57191962A (en) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Fuel cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57191962A JPS57191962A (en) | 1982-11-25 |
| JPS6326511B2 true JPS6326511B2 (ja) | 1988-05-30 |
Family
ID=13564250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56075026A Granted JPS57191962A (en) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Fuel cell |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4656735A (ja) |
| EP (1) | EP0066751B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57191962A (ja) |
| CA (1) | CA1174271A (ja) |
| DE (1) | DE3279980D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0345821U (ja) * | 1989-05-16 | 1991-04-26 | ||
| WO1992004496A1 (en) * | 1989-04-12 | 1992-03-19 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Method of producing porous lithium aluminate fiber and coarse particle |
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| US5316555A (en) * | 1992-11-03 | 1994-05-31 | Institute Of Gas Technology | Molten carbonate fuel cell electrolyte toughening |
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| JO3352B1 (ar) | 2005-06-17 | 2019-03-13 | Apr Applied Pharma Res Sa | صيغ دايكلوفيناك وطرق استخدامه |
| KR101032214B1 (ko) * | 2009-06-30 | 2011-05-02 | 주식회사 엘지화학 | 다공성 코팅층을 구비한 전극의 제조방법, 이로부터 형성된 전극 및 이를 구비한 전기화학소자 |
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| CA954934A (en) * | 1968-12-30 | 1974-09-17 | Raymond W. Vine | Molten carbonate fuel cell and matrix therefor |
| JPS4712028U (ja) * | 1971-03-08 | 1972-10-13 | ||
| US3878296A (en) * | 1971-08-18 | 1975-04-15 | United Aircraft Corp | Reaction of lithium carbonate and fibrous aluminum oxide to produce lithium aluminate |
| DE2711420A1 (de) * | 1977-03-16 | 1978-09-21 | Degussa | Verfahren zur herstellung von beta-lithiumaluminat |
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| GB2055356B (en) * | 1979-07-26 | 1983-07-20 | Us Energy | Cold formed ceramic fibres |
| JPS5682583A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-06 | Hitachi Ltd | Fuel cell |
| US4389467A (en) * | 1979-12-27 | 1983-06-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Porous electrolyte retainer for molten carbonate fuel cell |
| US4251600A (en) * | 1979-12-27 | 1981-02-17 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Method of preparing a sintered lithium aluminate structure for containing electrolyte |
| US4493879A (en) * | 1981-03-18 | 1985-01-15 | Hitachi, Ltd. | Fuel cell |
-
1981
- 1981-05-20 JP JP56075026A patent/JPS57191962A/ja active Granted
-
1982
- 1982-05-19 EP EP82104434A patent/EP0066751B1/en not_active Expired
- 1982-05-19 CA CA000403258A patent/CA1174271A/en not_active Expired
- 1982-05-19 DE DE8282104434T patent/DE3279980D1/de not_active Expired
-
1986
- 1986-04-23 US US06/855,103 patent/US4656735A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49129840A (ja) * | 1973-04-04 | 1974-12-12 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992004496A1 (en) * | 1989-04-12 | 1992-03-19 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Method of producing porous lithium aluminate fiber and coarse particle |
| JPH0345821U (ja) * | 1989-05-16 | 1991-04-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4656735A (en) | 1987-04-14 |
| EP0066751B1 (en) | 1989-10-11 |
| CA1174271A (en) | 1984-09-11 |
| DE3279980D1 (en) | 1989-11-16 |
| EP0066751A1 (en) | 1982-12-15 |
| JPS57191962A (en) | 1982-11-25 |
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