JPS6380477A - 溶融炭酸塩型燃料電池用電極・マトリクス複合体の製造装置 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池用電極・マトリクス複合体の製造装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Sustainable Energy (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の居する技術分野〕
この発明は溶融炭酸塩型燃料電池用の電極とマトリクス
の製造装置、特に電解質マトリクスと電極とを一体に形
成する装置に関する。
の製造装置、特に電解質マトリクスと電極とを一体に形
成する装置に関する。
溶融炭酸塩型燃料電池は通常第３図に示すように、電解
質板１１ （γ−リチウムアルミネート（Ｔ−し八β０
２）のような電解質マトリクスに炭酸カリウム（Ｋ、Ｃ
Ｄ、） と炭酸リチウム（Ｌ１２ＣＯ３）の共晶塩を
含浸させたもの）がニッケル製のカソード電極１２およ
びアノード電極１３の間にセル枠１４を介して挟持され
た構造になっている。アノード電極１３においては、水
素と電解質中の炭酸イオン（Ｃｏ、２−）とが次のよう
に反応する。
質板１１ （γ−リチウムアルミネート（Ｔ−し八β０
２）のような電解質マトリクスに炭酸カリウム（Ｋ、Ｃ
Ｄ、） と炭酸リチウム（Ｌ１２ＣＯ３）の共晶塩を
含浸させたもの）がニッケル製のカソード電極１２およ
びアノード電極１３の間にセル枠１４を介して挟持され
た構造になっている。アノード電極１３においては、水
素と電解質中の炭酸イオン（Ｃｏ、２−）とが次のよう
に反応する。
Ｈ２＋ Ｃｏ ３ ’ −−Ｈ２０＋ Ｃｏｔ ＋ ２
ｅ （１）またカソード電極１２においては、
酸素と炭酸ガスと電子とが反応して炭酸イオンとなる。
ｅ （１）またカソード電極１２においては、
酸素と炭酸ガスと電子とが反応して炭酸イオンとなる。
’Ａ ０２ ＋ Ｃ０２＋２６ −〜−→Ｃ０３” ＝
（２）アノード反応（１）とカソード反応（２）の結果
、Ｌ＋！４ｏ２←１１２０の正味の反応が起こることに
なり、このときの化学エネルギー変化（自由エネルギー
変化）が、電気エネルギーとして外部にとり出される。
（２）アノード反応（１）とカソード反応（２）の結果
、Ｌ＋！４ｏ２←１１２０の正味の反応が起こることに
なり、このときの化学エネルギー変化（自由エネルギー
変化）が、電気エネルギーとして外部にとり出される。
この型の溶融炭酸塩型燃料電池は温度約６５０℃で運転
される。
される。
さてこのような構造の燃料電池においては、電解質マト
リクス、カソード電極１２．およびアノード電極１３な
どは、ホットプレスあるいはテープキャスティング等の
方法でそれぞれ個別に製造され積層される。しかしこの
ような燃料電池の製造方法においては、電解質マ） Ｉ
ＪＪクス燃料電池の他の構成要素である電極に比し、機
械的強度が小さいために燃料電池の組み立ての工程で破
損することがあった。この欠点を補うために個別にｅＡ
造した電極と電解質マトリクスとをホットプレス等の方
法で一体化することも行われたが、両者のＱ ｑｌ張率
の差により熱慇理時に電解質マ） ＩＪＪクス破損する
ことがあった。これらの欠点を克服するためには、電極
と電解質マ） ＩＪＪクス中間に組成を連続的に徐々に
変化させた中間層を設けて、電極と電解質マトリクスを
一体に形成することが必要であるが、従来これを実現す
る適切な装置がなか〔発明の目的〕 この発明は上記の欠点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは溶融炭酸塩型燃料電池の電極と電解質
マトリクスとの境界における組成が連続的に変化する一
体的形成装置を提供することにある。
リクス、カソード電極１２．およびアノード電極１３な
どは、ホットプレスあるいはテープキャスティング等の
方法でそれぞれ個別に製造され積層される。しかしこの
ような燃料電池の製造方法においては、電解質マ） Ｉ
ＪＪクス燃料電池の他の構成要素である電極に比し、機
械的強度が小さいために燃料電池の組み立ての工程で破
損することがあった。この欠点を補うために個別にｅＡ
造した電極と電解質マトリクスとをホットプレス等の方
法で一体化することも行われたが、両者のＱ ｑｌ張率
の差により熱慇理時に電解質マ） ＩＪＪクス破損する
ことがあった。これらの欠点を克服するためには、電極
と電解質マ） ＩＪＪクス中間に組成を連続的に徐々に
変化させた中間層を設けて、電極と電解質マトリクスを
一体に形成することが必要であるが、従来これを実現す
る適切な装置がなか〔発明の目的〕 この発明は上記の欠点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは溶融炭酸塩型燃料電池の電極と電解質
マトリクスとの境界における組成が連続的に変化する一
体的形成装置を提供することにある。
この目的は本発明によれば撹拌する手段を備えたスラリ
ー〇混合槽と、該混合槽に連通管を介して直結し該混合
槽内の抄造用スラリーを散液落下させて抄造を行う抄造
槽と、第１の積層物質と可燃物質の混合凝集物のスラリ
ーを前記混合槽に供給する第１のスラリータンクと、第
２の積層物質と可燃物質の混合凝集物のスラリーを前記
混合槽に供給する第２のスラリータンクと、前記第１お
よび′：ｊ！Ｊ２のスラリータンクと混合槽との間の連
通管に設けられ、混合槽との連通路を第１のスラリータ
ンクから第２のスラリータンクに切り替えるバルブを設
け、混合槽内の抄造用スラリーを順次抄造槽内に供給か
つ散液落下させて、前記第１の積層物質の層の上に第１
の積層物質と第２の積層物質の組成が連続的に変化する
中間層および第２の積層物質の層を順次抄造して積層す
ることにより達せられる。
ー〇混合槽と、該混合槽に連通管を介して直結し該混合
槽内の抄造用スラリーを散液落下させて抄造を行う抄造
槽と、第１の積層物質と可燃物質の混合凝集物のスラリ
ーを前記混合槽に供給する第１のスラリータンクと、第
２の積層物質と可燃物質の混合凝集物のスラリーを前記
混合槽に供給する第２のスラリータンクと、前記第１お
よび′：ｊ！Ｊ２のスラリータンクと混合槽との間の連
通管に設けられ、混合槽との連通路を第１のスラリータ
ンクから第２のスラリータンクに切り替えるバルブを設
け、混合槽内の抄造用スラリーを順次抄造槽内に供給か
つ散液落下させて、前記第１の積層物質の層の上に第１
の積層物質と第２の積層物質の組成が連続的に変化する
中間層および第２の積層物質の層を順次抄造して積層す
ることにより達せられる。
すなわち、撹拌手段を備えたスラリーの混合槽に第１の
積層物質である電極物質と可燃物質の混合凝集物のスラ
リーをバルブを介して第１のスラリータンクより供給し
、抄造槽内で散液落下させて電極層を抄造するようにし
、次に第２の＠洲物質である電解質マ） ＩＪクス用巻
物質可燃物質の混合凝集物のスラリーを、バルブを切り
換えろことにより前記電極物質と可燃物質の混合凝集物
のスラリーが充満しかつ常時良く撹拌されている混合槽
に、バルブを介して第２のスラリータンクから供給して
混合槽内を電極物質から電解質マトリクス用物質に徐々
に置換し、抄造用スラリーの組成を連続的に変化させな
がら抄造槽内に供給しかつ散液落下させて、前記電極芯
の上に電極物質とマトリクス用物質の組成が電極物質か
ら電解質マトリクス用物質へと連続的に変化する中間層
を抄造するようにし、その後電解質マトリクス用物質と
可燃物質の混合凝集物のスラリーで殆ど完全に置換され
た混合槽内の抄造用スラリーを抄造槽内に供給しかつ散
液落下させて、電解質マトリクス層を中間層の上に抄造
するようにし、この多層系を所定雰囲気中で焼成して可
燃物質島燃焼揮敗させ、多孔質の電極層が多孔質でかつ
電極物質と電解質マトリクス用物質の組成が電極物質か
ら電解質マトリクス用物質へと連続的に変化する中間層
を介して、多孔質の電解質マ） ＩＪクス層と電極層と
が一体に形成されるようにしたものである。
積層物質である電極物質と可燃物質の混合凝集物のスラ
リーをバルブを介して第１のスラリータンクより供給し
、抄造槽内で散液落下させて電極層を抄造するようにし
、次に第２の＠洲物質である電解質マ） ＩＪクス用巻
物質可燃物質の混合凝集物のスラリーを、バルブを切り
換えろことにより前記電極物質と可燃物質の混合凝集物
のスラリーが充満しかつ常時良く撹拌されている混合槽
に、バルブを介して第２のスラリータンクから供給して
混合槽内を電極物質から電解質マトリクス用物質に徐々
に置換し、抄造用スラリーの組成を連続的に変化させな
がら抄造槽内に供給しかつ散液落下させて、前記電極芯
の上に電極物質とマトリクス用物質の組成が電極物質か
ら電解質マトリクス用物質へと連続的に変化する中間層
を抄造するようにし、その後電解質マトリクス用物質と
可燃物質の混合凝集物のスラリーで殆ど完全に置換され
た混合槽内の抄造用スラリーを抄造槽内に供給しかつ散
液落下させて、電解質マトリクス層を中間層の上に抄造
するようにし、この多層系を所定雰囲気中で焼成して可
燃物質島燃焼揮敗させ、多孔質の電極層が多孔質でかつ
電極物質と電解質マトリクス用物質の組成が電極物質か
ら電解質マトリクス用物質へと連続的に変化する中間層
を介して、多孔質の電解質マ） ＩＪクス層と電極層と
が一体に形成されるようにしたものである。
なお電極物質と可燃物質の混合凝集物のスラリーと、電
解質マトリクス用物質と可燃物質の混合凝集物のスラリ
ーの供給順序は逆にしてもよい。
解質マトリクス用物質と可燃物質の混合凝集物のスラリ
ーの供給順序は逆にしてもよい。
次に図面にもとづいてこの発明の詳細な説明する。まず
電解質マトリクス用物質であるγ−リチウムアルミネー
） （ｒ−Ｌ＋Ａ ｆＬ ）を調整する。
電解質マトリクス用物質であるγ−リチウムアルミネー
） （ｒ−Ｌ＋Ａ ｆＬ ）を調整する。
水酸化リチウムｌ水塩（Ｌ＋［１Ｈ−Ｈ２Ｏ）５０部と
γ−アルミナ（γ−＾１２０３）５０部を５００ｍ ｆ
程度のポリ袋に入れて手で１０分程振り回して乾式混合
し、これを３００ｍ１２程度のルツボに入れて電気炉中
で加熱する。
γ−アルミナ（γ−＾１２０３）５０部を５００ｍ ｆ
程度のポリ袋に入れて手で１０分程振り回して乾式混合
し、これを３００ｍ１２程度のルツボに入れて電気炉中
で加熱する。
酸化雰囲気中で必要ならば空気を流しながら２００℃／
時間の速度で１０００℃まで昇温する。この温度で２時
間保持して反応させ、その後炉内放冷して室温まで冷却
する。冷却したｒ−’）チウムアルミネートのか焼物を
３００ｍ ｌ！程度のボールミルに入れて２４時間粉砕
し平均粒径０．８μｍ程度にする。
時間の速度で１０００℃まで昇温する。この温度で２時
間保持して反応させ、その後炉内放冷して室温まで冷却
する。冷却したｒ−’）チウムアルミネートのか焼物を
３００ｍ ｌ！程度のボールミルに入れて２４時間粉砕
し平均粒径０．８μｍ程度にする。
次にＴ−リチウムアルミネートと木材パルプの混合凝集
物のスラリーを調整する。２リットル程度の容器に水１
０００部と木材バルブ５部を入れ、２０分程撹拌して水
に充分分散させて、そこにボールミルで粉砕したＴ−リ
チウムアルミネートのか焼物３０部を加え１分程撹拌し
、水性スラリーを作る。
物のスラリーを調整する。２リットル程度の容器に水１
０００部と木材バルブ５部を入れ、２０分程撹拌して水
に充分分散させて、そこにボールミルで粉砕したＴ−リ
チウムアルミネートのか焼物３０部を加え１分程撹拌し
、水性スラリーを作る。
この水性スラリーは過剰のリチウムイオンが水に溶出し
てｐＨが１３以上の強アルカリとなる。そこで、あらか
じめ作っておいた稀硫酸（硫酸：水＝２０：■）を滴加
してｐＨを７にする。このなかへ、あるかしめ作ってお
いた硫酸バンド（１５％水溶液）を２０部加え、２分撹
拌しｐＨが４以下になったことをｐＨ試験紙で確認して
、これもあらかじめ作っておいたポリアクリルアミド系
高分子凝集剤（サンポリＮ−５００（三洋化成！！ｉり
の０．２％水溶液）を２０部と両性界面活性剤（リポミ
ンＬ＾（ライオン製）２０％水溶液）を５部添加し、１
分程撹拌してＶ集させてＴ−リチウムアルミネートと木
材パルプの混合凝集物のスラリー３７を得る。
てｐＨが１３以上の強アルカリとなる。そこで、あらか
じめ作っておいた稀硫酸（硫酸：水＝２０：■）を滴加
してｐＨを７にする。このなかへ、あるかしめ作ってお
いた硫酸バンド（１５％水溶液）を２０部加え、２分撹
拌しｐＨが４以下になったことをｐＨ試験紙で確認して
、これもあらかじめ作っておいたポリアクリルアミド系
高分子凝集剤（サンポリＮ−５００（三洋化成！！ｉり
の０．２％水溶液）を２０部と両性界面活性剤（リポミ
ンＬ＾（ライオン製）２０％水溶液）を５部添加し、１
分程撹拌してＶ集させてＴ−リチウムアルミネートと木
材パルプの混合凝集物のスラリー３７を得る。
次にニッケルと木材バルブの混合凝集物のスラリー３６
を調整する。この場合は、Ｔ−リチウムアルミネート（
粒径０．８μｍ）の代わりにニッケル粉末（粒径４〜７
μｍ）を用いる点と、稀硫酸による中和滴定を行わない
点が、前述のγ−リチウムアルミネートと木材パルプの
混合凝集物の調整方法と異なるのみである。
を調整する。この場合は、Ｔ−リチウムアルミネート（
粒径０．８μｍ）の代わりにニッケル粉末（粒径４〜７
μｍ）を用いる点と、稀硫酸による中和滴定を行わない
点が、前述のγ−リチウムアルミネートと木材パルプの
混合凝集物の調整方法と異なるのみである。
このようにして２種類の凝集物を調整した後、撹拌手段
２１を備えた混合槽２２にスラリーポンプ３０を右介し
て、第１のスラリータンク３４内に貯Ｅ１．＜れた第１
の積層物質としてのニッケルと木材パルプの混合凝集物
のスラリー３６を供給する。このときバルブ３２は開状
態とし、バルブ３３は閉状態としておく。混合槽２２に
供給されかつ撹拌手段２１で良く撹拌された抄造用スラ
リー３８は、連通管２４を経て抄造槽２３の頭部に導か
れる。抄造用スラリー３８は散液板２５により山状に散
液されて落下し５００メツンユの網２６にトラップされ
て速度を減じ、ゆっくりと濾過板２８上の濾布２７の上
に降下する。濾布２７の上に堆積した抄造用スラリー３
８は真空ポンプ３９により吸引濾過されて、膜状のニッ
ケル電極屑（積層体２９の一部）を得ることができる。
２１を備えた混合槽２２にスラリーポンプ３０を右介し
て、第１のスラリータンク３４内に貯Ｅ１．＜れた第１
の積層物質としてのニッケルと木材パルプの混合凝集物
のスラリー３６を供給する。このときバルブ３２は開状
態とし、バルブ３３は閉状態としておく。混合槽２２に
供給されかつ撹拌手段２１で良く撹拌された抄造用スラ
リー３８は、連通管２４を経て抄造槽２３の頭部に導か
れる。抄造用スラリー３８は散液板２５により山状に散
液されて落下し５００メツンユの網２６にトラップされ
て速度を減じ、ゆっくりと濾過板２８上の濾布２７の上
に降下する。濾布２７の上に堆積した抄造用スラリー３
８は真空ポンプ３９により吸引濾過されて、膜状のニッ
ケル電極屑（積層体２９の一部）を得ることができる。
次にバルブ３２を閉じバルブ３３を開いた状態でスラリ
ーポンプ３０を駆動して、第２のスラリータンク３５内
に貯蔵された第２の積層物質としてのｒ −リチウムア
ルミネートと木材パルプの混合凝集物のスラリー３７を
混合槽２２に供給する。混合槽２２は、既にニッケルと
木材パルプの混合凝集物のスラリー３６で満たされてい
るので、スラリー３７が供給されると混合槽２２内の抄
造用スラリー３８は撹拌手段２１で撹拌されているため
に、混合槽内のスラリー組成は均一性を維持しながら徐
々にその組成をニッケルからＴ−リチウムアルミネート
へと連続的に変化していき、最後にＴ−リチウムアルミ
ネートと木材パルプの混合凝集物のスラリー３７でほと
んど完全に置換される。抄造用スラリー３８のなかのＴ
−リチウムアルミネート重量組成パーセント（（ｒ−リ
チウムアルミネート／ニッケル＋Ｔ−リチウムアルミネ
ート）Ｘ１００）の時間変化を第２図に示した。
ーポンプ３０を駆動して、第２のスラリータンク３５内
に貯蔵された第２の積層物質としてのｒ −リチウムア
ルミネートと木材パルプの混合凝集物のスラリー３７を
混合槽２２に供給する。混合槽２２は、既にニッケルと
木材パルプの混合凝集物のスラリー３６で満たされてい
るので、スラリー３７が供給されると混合槽２２内の抄
造用スラリー３８は撹拌手段２１で撹拌されているため
に、混合槽内のスラリー組成は均一性を維持しながら徐
々にその組成をニッケルからＴ−リチウムアルミネート
へと連続的に変化していき、最後にＴ−リチウムアルミ
ネートと木材パルプの混合凝集物のスラリー３７でほと
んど完全に置換される。抄造用スラリー３８のなかのＴ
−リチウムアルミネート重量組成パーセント（（ｒ−リ
チウムアルミネート／ニッケル＋Ｔ−リチウムアルミネ
ート）Ｘ１００）の時間変化を第２図に示した。
ｒ−リチウムアルミネートと木材パルプの混合凝集物の
スラリー３７は、スラリーポンプにより一定の流速で混
合槽２２に供給する場合には時間軸を中間層の積層厚さ
と考えることができるし、抄造用スラリー３８のなかの
Ｔ−リチウムアルミネート組成は抄造された中間層のな
かのＴ−リチウムアルミネート組成と同一であるから、
第２図は中間層の厚さ方向のγ−リチウムアルミネート
の組成変化を示すことになる。いまＸを時間、ｙ（ｘ）
を仲造用スラリー３８のなかのＴ−リチウムアルミネー
ト濃度を表す濃度函数、ｚ（ｘ）を抄造用スラリー３８
のなかのニッケルの濃度を示す濃度函数、に１およびに
２を定数２゜を２の初期濃度とすると、濃度函数ｙおよ
びｚ（ｙおよび２の時間変化）はそれぞれ次式で与えら
れる。
スラリー３７は、スラリーポンプにより一定の流速で混
合槽２２に供給する場合には時間軸を中間層の積層厚さ
と考えることができるし、抄造用スラリー３８のなかの
Ｔ−リチウムアルミネート組成は抄造された中間層のな
かのＴ−リチウムアルミネート組成と同一であるから、
第２図は中間層の厚さ方向のγ−リチウムアルミネート
の組成変化を示すことになる。いまＸを時間、ｙ（ｘ）
を仲造用スラリー３８のなかのＴ−リチウムアルミネー
ト濃度を表す濃度函数、ｚ（ｘ）を抄造用スラリー３８
のなかのニッケルの濃度を示す濃度函数、に１およびに
２を定数２゜を２の初期濃度とすると、濃度函数ｙおよ
びｚ（ｙおよび２の時間変化）はそれぞれ次式で与えら
れる。
Ｘ ＝（１／に２） ｌｏｇ （Ｋ、／（Ｋ、 −に２
Ｖ） ） ■ｘ＝（１／に２） ｌｏｇ（ｚｏ
／Ｚ） ００式と０式から各時間Ｘ
におけるｙと２を求めさらに（ｙ／ｙ ＋ｚ） Ｘ１０
０を求めると、第２図が得られる。第１図のバルブ３３
の開閉度を調節して混合槽２２へのスラリー３７の供給
速度を可変にすれば、第２図の組成変化を時間に比例さ
せることも可能である。
Ｖ） ） ■ｘ＝（１／に２） ｌｏｇ（ｚｏ
／Ｚ） ００式と０式から各時間Ｘ
におけるｙと２を求めさらに（ｙ／ｙ ＋ｚ） Ｘ１０
０を求めると、第２図が得られる。第１図のバルブ３３
の開閉度を調節して混合槽２２へのスラリー３７の供給
速度を可変にすれば、第２図の組成変化を時間に比例さ
せることも可能である。
Ｔ−リチウムアルミネートと木材パルプの混合凝集物の
スラリー３７を混合槽２２に供給すると、第２図に示さ
れた抄造用スラリー３８の組成変化に対応して、濾布２
７の上の既に抄造されたニッケル電極層の上にニッケル
からＴ−リチウムアルミネートへと組成が連続的に変化
する中間層およびγ−１１チウムアルミネート署が抄造
積層され積層体２９を得る。ニッケル電極層の厚さはＱ
、８ｍｍ、 中間層の厚さはＱ、１ｍｍ、 ｒ−リ
チウムアルミネート層の厚さはＯ，Ｂ＋ｎ＋ｍになるよ
うに調整できる。スラリー３６とスラリー３７の混合槽
２２への供給順序を逆にしても同様な積層体が得られる
。
スラリー３７を混合槽２２に供給すると、第２図に示さ
れた抄造用スラリー３８の組成変化に対応して、濾布２
７の上の既に抄造されたニッケル電極層の上にニッケル
からＴ−リチウムアルミネートへと組成が連続的に変化
する中間層およびγ−１１チウムアルミネート署が抄造
積層され積層体２９を得る。ニッケル電極層の厚さはＱ
、８ｍｍ、 中間層の厚さはＱ、１ｍｍ、 ｒ−リ
チウムアルミネート層の厚さはＯ，Ｂ＋ｎ＋ｍになるよ
うに調整できる。スラリー３６とスラリー３７の混合槽
２２への供給順序を逆にしても同様な積層体が得られる
。
このようにして得られたニッケル電極層、中間層および
Ｔ−リチウムアルミネート電解質マトリクス層の３層か
らなる積層体２９は、乾燥したあと電気炉に入れ酸化性
雰囲気中で必要ならば空気を流しながら５０℃／時間の
速度で昇温し、最高温度６００℃で２時間保持する。こ
のとき木材パルプは焼失気化して迷路状細孔を形成する
とともにニッケル電極層とＴ−リチウムアルミネート電
解質マトリクス層が一体に形成されてカソード電極・マ
トリクス複合体となる。これを還元雰囲気処理するとア
ノード電極・マトリクス複合体となる。このあと炭酸リ
チウムと炭酸カリウムの共晶塩をＴ−リチウムアルミネ
ートに溶融含浸させ電極と電解質板１１の積層体を得た
。
Ｔ−リチウムアルミネート電解質マトリクス層の３層か
らなる積層体２９は、乾燥したあと電気炉に入れ酸化性
雰囲気中で必要ならば空気を流しながら５０℃／時間の
速度で昇温し、最高温度６００℃で２時間保持する。こ
のとき木材パルプは焼失気化して迷路状細孔を形成する
とともにニッケル電極層とＴ−リチウムアルミネート電
解質マトリクス層が一体に形成されてカソード電極・マ
トリクス複合体となる。これを還元雰囲気処理するとア
ノード電極・マトリクス複合体となる。このあと炭酸リ
チウムと炭酸カリウムの共晶塩をＴ−リチウムアルミネ
ートに溶融含浸させ電極と電解質板１１の積層体を得た
。
このようにして、Ｔ−リチウムアルミネート電解質マ）
ＩＩエクス―組成の連続的に変化する中間層を介して
ニッケル電極層と接合されるため、ニッケル電極層との
熱膨張率の差はこの中間層において吸収され、信頼性の
高い一体形成が可能となり、その結果γ−リチウムアル
ミネート電解質マトリクスは機械的に補強されて強固と
なり、燃料電池組み立ての作業中に破損することがなく
なり、燃料電池の潰産性を高める。またこのようにして
形成されたニッケル電極とγ−リチウムアルミネートの
一体積層体は、燃料電池の構成要素としての性能に浸れ
、耐久性も良好である。
ＩＩエクス―組成の連続的に変化する中間層を介して
ニッケル電極層と接合されるため、ニッケル電極層との
熱膨張率の差はこの中間層において吸収され、信頼性の
高い一体形成が可能となり、その結果γ−リチウムアル
ミネート電解質マトリクスは機械的に補強されて強固と
なり、燃料電池組み立ての作業中に破損することがなく
なり、燃料電池の潰産性を高める。またこのようにして
形成されたニッケル電極とγ−リチウムアルミネートの
一体積層体は、燃料電池の構成要素としての性能に浸れ
、耐久性も良好である。
なお、上記の実施例では、第１の積層物質としてニッケ
ル粉末を用い、ニッケル粉末と木材パルプとの混合凝集
物を濾布上に堆積させた上に、中間層を介して第２の積
層物質としてのτ−リチウムアルミネート粉末と木材パ
ルプとの混合凝集物を堆積するようにしたが、本発明は
これに限定されるものではなく、第１の積層物質として
ｒ −’）チウムアルミネート粉末を用い、γ−リチウ
ムアルミネート粉末と木材パルプとの混合凝集物を濾布
上に堆積させた上に、中ｒＪＪ層を介して第２の９層物
質としてのニッケル粉末と木材バルブとの混合凝集物を
堆積するようにしてもよい。
ル粉末を用い、ニッケル粉末と木材パルプとの混合凝集
物を濾布上に堆積させた上に、中間層を介して第２の積
層物質としてのτ−リチウムアルミネート粉末と木材パ
ルプとの混合凝集物を堆積するようにしたが、本発明は
これに限定されるものではなく、第１の積層物質として
ｒ −’）チウムアルミネート粉末を用い、γ−リチウ
ムアルミネート粉末と木材パルプとの混合凝集物を濾布
上に堆積させた上に、中ｒＪＪ層を介して第２の９層物
質としてのニッケル粉末と木材バルブとの混合凝集物を
堆積するようにしてもよい。
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、濾
布上に堆積されるスラリーを混合槽内にて電極物質から
マトリクス物質に徐々に置換するようにしたことにより
、組成が電極物質から電解質マ） ＩＪクス用物質へと
連続的に変化する中間層を介して多孔質の電解質マトリ
クス層と電極層とが一体に形成されるため、電極層と電
解質マトリクス層の間は信頼性の高い接合が実現され、
電解質マトリクスの機械的強度が増して燃料電池の組み
立て作業中に破損することがなくなり燃料電池の量産性
が高まった。さらにまた、このようにして形成された電
極層と電解質マトリクスの一体積層体は燃料電池の構成
要素として性能、耐久性に優れた効果を発揮する。
布上に堆積されるスラリーを混合槽内にて電極物質から
マトリクス物質に徐々に置換するようにしたことにより
、組成が電極物質から電解質マ） ＩＪクス用物質へと
連続的に変化する中間層を介して多孔質の電解質マトリ
クス層と電極層とが一体に形成されるため、電極層と電
解質マトリクス層の間は信頼性の高い接合が実現され、
電解質マトリクスの機械的強度が増して燃料電池の組み
立て作業中に破損することがなくなり燃料電池の量産性
が高まった。さらにまた、このようにして形成された電
極層と電解質マトリクスの一体積層体は燃料電池の構成
要素として性能、耐久性に優れた効果を発揮する。
第１図はこの発明の製造装置を示す構成図、第２図は混
合槽内の抄造用スラリー組成の時間的変化を示すグラフ
、第３図は溶融炭酸塩型燃情電池の構成を示す模式断面
図である。 ２１ 撹拌手段、２２ 混合槽、２３ 抄造槽、
３６電極物質と可燃物質の混合凝集物のスラリー、３７
電解質マドＩ）クス用物質と可燃物質の混合凝集物のス
ラリー、３８ 抄造用スラリー。 Ｅｉ寺 Ｐ８１ （イ千搾Ｌ）
合槽内の抄造用スラリー組成の時間的変化を示すグラフ
、第３図は溶融炭酸塩型燃情電池の構成を示す模式断面
図である。 ２１ 撹拌手段、２２ 混合槽、２３ 抄造槽、
３６電極物質と可燃物質の混合凝集物のスラリー、３７
電解質マドＩ）クス用物質と可燃物質の混合凝集物のス
ラリー、３８ 抄造用スラリー。 Ｅｉ寺 Ｐ８１ （イ千搾Ｌ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）撹拌手段を備えたスラリーの混合槽と、該混合槽に
連通管を介して直結し該混合槽内の抄造用スラリーを散
液落下させて抄造を行う抄造槽と、第１の積層物質と可
燃物質の混合凝集物のスラリーを前記混合槽に供給する
第１のスラリータンクと、第２の積層物質と可燃物質の
混合凝集物のスラリーを前記混合槽に供給する第２のス
ラリータンクと、前記第１および第２のスラリータンク
と混合槽との間の連通管に設けられ、混合槽との連通路
を第１のスラリータンクから第２のスラリータンクに切
り替えるバルブとを有することを特徴とする溶融炭酸塩
型燃料電池用電極・マトリクス複合体の製造装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の製造装置において、第
１の積層物質がニッケル粉末であり、第２の積層物質が
γ−リチウムアルミネート粉末であることを特徴とする
溶融炭酸塩型燃料電池用電極・マトリクス複合体の製造
装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の製造装置において、第
１の積層物質が、γ−リチウムアルミネートの粉末であ
り、第２の積層物質がニッケル粉末であることを特徴と
する溶融炭酸塩型燃料電池用電極・マトリクス複合体の
製造装置。 ４）特許請求の範囲第１項記載の製造装置において、散
液落下させたスラリーを濾布上に堆積させ、真空濾過し
て抄造を行うことを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池用
電極・マトリクス複合体の製造装置。 ５）特許請求の範囲第４項記載の製造装置において、散
液落下したスラリーを網で減速して濾布上に堆積させる
ことを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池用電極・マトリ
クス複合体の製造装置。 ６）特許請求の範囲第１項記載の製造装置において、可
燃物質は木材パルプであることを特徴とする溶融炭酸塩
型燃料電池用電極・マトリクス複合体の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61139783A JPS6380477A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 溶融炭酸塩型燃料電池用電極・マトリクス複合体の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61139783A JPS6380477A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 溶融炭酸塩型燃料電池用電極・マトリクス複合体の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380477A true JPS6380477A (ja) | 1988-04-11 |
Family
ID=15253317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61139783A Pending JPS6380477A (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 溶融炭酸塩型燃料電池用電極・マトリクス複合体の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6380477A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7149602B2 (en) * | 2003-10-02 | 2006-12-12 | Fanuc Ltd | Correction data checking system for rebots |
-
1986
- 1986-06-16 JP JP61139783A patent/JPS6380477A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7149602B2 (en) * | 2003-10-02 | 2006-12-12 | Fanuc Ltd | Correction data checking system for rebots |
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