JPH05114409A - Fused carbonate fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は溶融炭酸塩型燃料電池に
関し、詳しくはその電解質板の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten carbonate fuel cell, and more particularly to improvement of its electrolyte plate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、溶融炭酸塩型燃料電池は、単セ
ルとガス分離板とを交互に積層して成る電池スタックの
各周面に、各反応ガスの給排用マニホールドが取り付け
られた構造を成す。また、前記単セルは、炭酸リチウ
ム，炭酸カリウム等の混合アルカリ金属炭酸塩を多孔質
セラミックス材中に保持した電解質板を介して、ニッケ
ル焼結体より成るアノードと、酸化ニッケル焼結体を主
体とするカソードが配された構造である。そして、作動
時には、上記アノードには水素を主体とする燃料ガス
が、カソードには空気と炭酸ガスとの混合ガスが夫々供
給される構造となっている。2. Description of the Related Art Generally, a molten carbonate fuel cell has a structure in which a supply / discharge manifold for each reaction gas is attached to each peripheral surface of a cell stack formed by alternately stacking single cells and gas separation plates. To make. The single cell is mainly composed of an anode made of a nickel sintered body and a nickel oxide sintered body through an electrolyte plate in which a mixed alkali metal carbonate such as lithium carbonate and potassium carbonate is held in a porous ceramic material. Is a structure in which the cathode is arranged. During operation, the fuel gas mainly containing hydrogen is supplied to the anode, and the mixed gas of air and carbon dioxide gas is supplied to the cathode.
【０００３】上記構造の電池に上記ガスが供給される
と、カソード，アノード，及び電池全体としては、下記
化１〜化３に示すような反応が生じる。 １／２Ｏ2 ＋ＣＯ2 ＋２e - →ＣＯ3 2- （化１） Ｈ2 ＋ＣＯ3 2- →Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2＋２e - （化２） Ｈ2 ＋１／２Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ （化３） 上記３つの化学式より明らかなように、カソードで酸素
と二酸化炭素が消費されて炭酸イオンが生成し、この炭
酸イオンがアノードに移行して水素と反応し水と二酸化
炭素となるような反応である。When the above-mentioned gas is supplied to the battery having the above structure, the cathode, the anode, and the battery as a whole undergo the reactions shown in the following chemical formulas 1 to 3. 1 / 2O 2 + CO 2 + 2e − → CO 3 2- (Chemical formula 1) H 2 + CO 3 2- → H 2 O + CO 2 + 2e − (Chemical formula 2 ) H 2 + 1 / 2O 2 → H 2 O (Chemical formula 3) above 3 As is clear from the three chemical formulas, oxygen and carbon dioxide are consumed at the cathode to generate carbonate ions, and the carbonate ions move to the anode and react with hydrogen to become water and carbon dioxide.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記反応が
生じる際、カソードでは、下記化４に示すように、電極
材料である酸化ニッケルの一部が二酸化炭素と反応し
て、ニッケルイオンとなり電解質板中に溶出することが
ある。 ＮｉＯ＋ＣＯ2 →Ｎｉ2+＋ＣＯ3 2- （化４） この場合、上記ニッケルイオンはアノード側に拡散され
て、燃料ガス中に含まれる水素と反応し、金属ニッケル
に還元される。その結果、アノード近傍にデンドライト
状の析出物が生じる。この析出物の量が多くなると、ア
ノード−カソード両極間の短絡を招き、電池特性が劣化
するという問題がある。By the way, when the above reaction occurs, at the cathode, as shown in the following chemical formula 4, a part of the nickel oxide as the electrode material reacts with carbon dioxide to form nickel ions to form an electrolyte plate. May elute inside. NiO + CO 2 → Ni 2+ + CO 3 2− (Chemical Formula 4) In this case, the nickel ions are diffused to the anode side, react with hydrogen contained in the fuel gas, and are reduced to metallic nickel. As a result, dendrite-like precipitates are formed in the vicinity of the anode. If the amount of this deposit increases, there is a problem that a short circuit occurs between the anode and the cathode, and the battery characteristics deteriorate.
【０００５】本発明は、上記の事情に鑑み、電池特性の
劣化を防止することができ、且つ、電池特性を飛躍的に
向上させることができる溶融炭酸塩型燃料電池を提供す
ることを目的とする。In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a molten carbonate fuel cell capable of preventing deterioration of cell characteristics and dramatically improving cell characteristics. To do.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、電解質板を介して、アノードとカソー
ドを配して成る溶融炭酸塩型燃料電池において、上記電
解質板は複数の電解質保持体シートが積層されて成り、
且つ、これら電解質保持体シートのうち少なくとも１つ
の電解質保持体シートは水素吸蔵合金を含み、残余の電
解質保持体シートはセラミックス粉末及び／又はセラミ
ックス繊維から成ることを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a molten carbonate fuel cell in which an anode and a cathode are arranged via an electrolyte plate, and the electrolyte plate is composed of a plurality of electrolyte plates. Electrolyte carrier sheet is laminated,
In addition, at least one of the electrolyte holder sheets includes a hydrogen storage alloy, and the remaining electrolyte holder sheets are made of ceramic powder and / or ceramic fibers.
【０００７】[0007]
【作用】上記構成の如く、少なくとも１つの電解質保持
体シートは水素吸蔵合金を含み、残余の電解質保持体シ
ートはセラミックス粉末及び／又はセラミックス繊維か
ら成るような構成であれば、電解質板中に拡散している
燃料ガス中の水素は、水素吸収能を有する水素吸蔵合金
に吸収される。したがって、カソード材である酸化ニッ
ケルがニッケルイオンとなって電解質板中に溶出したと
しても、燃料ガス中の水素と反応して金属ニッケルに還
元されることがない。したがって、アノード近傍に金属
ニッケルのデンドライト状の析出物が生じることがな
い。As described above, if at least one electrolyte holder sheet contains a hydrogen storage alloy and the remaining electrolyte holder sheet is made of ceramic powder and / or ceramic fibers, it is diffused in the electrolyte plate. The hydrogen contained in the fuel gas is absorbed by the hydrogen storage alloy having a hydrogen absorption capacity. Therefore, even if nickel oxide, which is the cathode material, becomes nickel ions and is eluted into the electrolyte plate, it will not be reduced to metallic nickel by reacting with hydrogen in the fuel gas. Therefore, a dendrite-like deposit of metallic nickel does not occur near the anode.
【０００８】[0008]
【実施例】（第一実施例）本発明の第一実施例を図１な
いし図３に基づいて、以下に説明する。 〔実施例〕図１は本発明の第一実施例に係る溶融炭酸塩
型燃料電池を示す断面図であり、図２は図１の電池に係
る電解質板を示す断面図である。First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. [Embodiment] FIG. 1 is a sectional view showing a molten carbonate fuel cell according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing an electrolyte plate of the cell of FIG.
【０００９】この溶融炭酸塩型燃料電池は、図１に示す
ように、電解質板１を有しており、この電解質板１の一
方の面には、アノード３と、有孔金属体から成る集電体
６と、凹凸状の反応ガス供給板７と、反応ガス分離板８
とが順に設けられる一方、電解質板１の他方の面には、
カソード２と、上記構造と同一の集電体４と、反応ガス
供給板５と、反応ガス分離板８とが順に設けられて成
る。As shown in FIG. 1, this molten carbonate fuel cell has an electrolyte plate 1, and one surface of this electrolyte plate 1 is composed of an anode 3 and a perforated metal body. The electric body 6, the uneven reaction gas supply plate 7, and the reaction gas separation plate 8
On the other hand, on the other surface of the electrolyte plate 1,
A cathode 2, a current collector 4 having the same structure as described above, a reaction gas supply plate 5, and a reaction gas separation plate 8 are sequentially provided.
【００１０】上記電解質板１は、図２に示すように、γ
−リチウムアルミネートから成る第１電解質保持体シー
ト１ａと、水素吸蔵合金粉末から成る多孔質の第２電解
質保持体シート１ｂとから構成されており、且つ、これ
ら電解質保持体シート１ａ・１ｂには、炭酸リチウムと
炭酸カリウムとから成る混合アルカリ金属炭酸塩が含浸
されている。As shown in FIG. 2, the electrolyte plate 1 has a γ
A first electrolyte holder sheet 1a made of lithium aluminate and a porous second electrolyte holder sheet 1b made of hydrogen storage alloy powder, and these electrolyte holder sheets 1a and 1b are , A mixed alkali metal carbonate consisting of lithium carbonate and potassium carbonate is impregnated.
【００１１】次に、上記の如く構成された溶融炭酸塩型
燃料電池の作製について説明する。先ず、第１電解質保
持体シート１ａと、第２電解質保持体シート１ｂの作製
について説明する。 第１電解質保持体シート１ａの材料 セラミックス粉末（γ−リチウムアルミネート） １００重量部 バインダー（ポリビニルブチラール） ３０重量部 可塑剤（フタル酸ジオクチル又はポリエチレングリコール） ２０重量部 溶媒（エタノール又はｐ−キシレン） ３００重量部 第２電解質保持体シート１ｂの材料 水素吸蔵合金粉末 １００重量部 バインダー（ポリビニルブチラール） ３０重量部 可塑剤（フタル酸ジオクチル又はポリエチレングリコール） ２０重量部 溶媒（エタノール又はｐ−キシレン） ３００重量部 上記材料をそれぞれボールミルにて充分混合し、更に混
合物中に含まれた微小な気泡を減圧下で攪拌除去するこ
とにより、２種類のスラリーを作成した。次いで、通常
のテープキャスティング法を用いて、これら２種類のス
ラリーをテープ状に成型した。なお、これらテープは、
厚み0.３mm±0.０２mm、幅２００mmである。この後、こ
れらテープを長さ２００mmに切断し、第１電解質保持体
シート１ａと、第２電解質保持体シート１ｂ（共に一辺
が２００mmの正方形状を成す）をそれぞれ作製した。Next, the production of the molten carbonate fuel cell constructed as described above will be explained. First, the production of the first electrolyte holder sheet 1a and the second electrolyte holder sheet 1b will be described. Material of the first electrolyte holder sheet 1a Ceramics powder (γ-lithium aluminate) 100 parts by weight Binder (polyvinyl butyral) 30 parts by weight Plasticizer (dioctyl phthalate or polyethylene glycol) 20 parts by weight Solvent (ethanol or p-xylene) 300 parts by weight Material for the second electrolyte holder sheet 1b Hydrogen storage alloy powder 100 parts by weight Binder (polyvinyl butyral) 30 parts by weight Plasticizer (dioctyl phthalate or polyethylene glycol) 20 parts by weight Solvent (ethanol or p-xylene) 300 parts by weight Parts Two kinds of slurries were prepared by thoroughly mixing the above materials with a ball mill and further removing fine bubbles contained in the mixture with stirring under reduced pressure. Next, these two types of slurries were molded into a tape by using a usual tape casting method. These tapes are
The thickness is 0.3 mm ± 0.02 mm and the width is 200 mm. After that, these tapes were cut into a length of 200 mm to produce a first electrolyte holder sheet 1a and a second electrolyte holder sheet 1b (both have a square shape with one side of 200 mm).
【００１２】しかる後、第１電解質保持体シート１ａ上
に第２電解質保持体シート１ｂを配置して積重シートを
作製した後、この積重シートを温度５０〜１５０℃，圧
力５０〜３００kg／cm2 （好ましくは、５０〜１００kg
／cm2 ）にて加圧成型した。これにより、溶媒が揮発さ
れ、且つ、可塑剤が軟化するので、積重体が一体化す
る。After that, the second electrolyte holder sheet 1b is placed on the first electrolyte holder sheet 1a to prepare a stacked sheet, and the stacked sheet is then heated at a temperature of 50 to 150 ° C. and a pressure of 50 to 300 kg / cm 2 (preferably 50-100 kg
/ Cm 2 ). As a result, the solvent is volatilized and the plasticizer is softened, so that the stacks are integrated.
【００１３】次いで、上記積重体を空気中で８００〜１
１００℃までゆっくりと昇温し、その過程でバインダー
や可塑剤を分解させることにより、γ−リチウムアルミ
ネート及び水素吸蔵合金粉末を焼結して焼結体（厚み0.
５mm±0.０５mm）を作製した。この後、この焼結体に混
合溶融炭酸塩（炭酸リチウム：炭酸カリウム＝６２：３
８mol ％）を含浸させることにより電解質板１を作製し
た。Next, the stack is placed in the air at 800-1.
By slowly raising the temperature to 100 ° C and decomposing the binder and the plasticizer in the process, the γ-lithium aluminate and the hydrogen storage alloy powder are sintered to obtain a sintered body (thickness: 0.
5 mm ± 0.05 mm) was produced. Then, a mixed molten carbonate (lithium carbonate: potassium carbonate = 62: 3) was added to the sintered body.
Electrolyte plate 1 was prepared by impregnating it with 8 mol%).
【００１４】しかる後、上記電解質板１の第２電解質保
持体シート１ｂ側にアノード３等を、第１電解質保持体
シート１ａ側にカソード２等を配置して、単電池を組み
立てた。このようにして作製した電池を以下、（Ａ）電
池と称する。 〔比較例〕電解質板として、上記第２電解質保持体シー
ト１ｂを用いずに、γ−リチウムアルミネートから成る
第１電解質保持体シート１ａのみを２層積層させたもの
を用いる他は、上記実施例と同様の構成の電池を作製し
た。Thereafter, the anode 3 and the like are arranged on the side of the second electrolyte holder sheet 1b of the electrolyte plate 1 and the cathode 2 and the like are arranged on the side of the first electrolyte holder sheet 1a to assemble a unit cell. The battery thus manufactured is hereinafter referred to as (A) battery. [Comparative Example] As the electrolyte plate, the second electrolyte holder sheet 1b was not used, and only the first electrolyte holder sheet 1a made of γ-lithium aluminate was laminated in two layers. A battery having the same structure as the example was produced.
【００１５】このようにして作製した電池を以下、
（Ｘ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ａ）電池と比較例の（Ｘ）電池
とを連続放電し、このときの電池寿命を調べたので、そ
の結果を図３に示す。なお、実験条件は以下に示す通り
である。 酸化剤ガス 空気と炭酸ガスとの混合ガス 燃料ガス 加湿水素と炭酸ガスとの混合ガス 作動温度 ６５０℃ 負荷 １５０ｍＡ／ｃｍ2 又は無負荷（開路
電圧） 図３から明らかなように、負荷が１５０ｍＡ／ｃｍ2 の
場合，及び無負荷（開路電圧）の場合のいずれの場合に
おいても、初期特性は本発明の（Ａ）電池，比較例の
（Ｘ）電池とも略同様である。しかしながら、時間の経
過とともに、（Ｘ）電池では著しく電圧が低下している
のに対して、（Ａ）電池では電圧が若干低下するだけ
で、長期にわたって電池性能が低下しないことが認めら
れる。The battery thus produced is described below.
(X) Battery is called. [Experiment] The battery (A) of the present invention and the battery (X) of the comparative example were continuously discharged, and the battery life at this time was examined. The results are shown in FIG. The experimental conditions are as shown below. Oxidizer gas Mixed gas of air and carbon dioxide Fuel gas Mixed gas of humidified hydrogen and carbon dioxide Operating temperature 650 ° C Load 150mA / cm 2 or no load (open circuit voltage) As can be seen from Fig. 3, the load is 150mA / In both cases of cm 2 and no load (open circuit voltage), the initial characteristics are substantially the same as those of the battery (A) of the present invention and the battery (X) of the comparative example. However, it is recognized that, with the passage of time, the voltage of the (X) battery significantly decreases, whereas the voltage of the (A) battery slightly decreases, and the battery performance does not decrease for a long time.
【００１６】これは、（Ａ）電池では、電解質板中に拡
散している燃料ガスに含まれる水素が、水素吸蔵合金に
吸収されることによって、ニッケルデンドライト状の析
出物の析出が防止されたことによると思われる。 〔その他の事項〕 上記第一実施例では電解質板１を
二層構造１ａ・１ｂとしたが、このような構造に限定す
るものではなく、積層枚数及び積層方法は適宜選択可能
である。但し、少なくとも一層は水素吸蔵合金を含む層
であり、残余の層はセラミックス粉末及び／又はセラミ
ックス繊維から成る層でなければならない。 セラミックスとしてγ−リチウムアルミネートを用
いたが、本発明はこれに限定されるものではない。ま
た、セラミックスの形状としては、セラミックス粉末に
限定されるものではなく、セラミックス繊維のみ、又は
セラミックス粉末とセラミックス繊維の混合物であって
もよい。This is because in the battery (A), hydrogen contained in the fuel gas diffused in the electrolyte plate was absorbed by the hydrogen storage alloy to prevent the precipitation of nickel dendrite-like precipitates. It seems that it depends. [Other Matters] Although the electrolyte plate 1 has the two-layer structure 1a and 1b in the above-mentioned first embodiment, it is not limited to such a structure, and the number of laminated layers and the laminating method can be appropriately selected. However, at least one layer must be a layer containing a hydrogen storage alloy, and the remaining layers must be layers made of ceramic powder and / or ceramic fibers. Although γ-lithium aluminate was used as the ceramics, the present invention is not limited to this. Further, the shape of the ceramic is not limited to the ceramic powder, and may be only the ceramic fiber or a mixture of the ceramic powder and the ceramic fiber.
【００１７】（第二実施例）本発明の第二実施例を図４
及び図５に基づいて、以下に説明する。 〔実施例〕図４は本発明の第二実施例に係る溶融炭酸塩
型燃料電池に係る電解質板を示す断面図である。なお、
本第二実施例において、前記第一実施例と同様の機能を
有する構成部分については同一の番号を付して説明を省
略する。(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention is shown in FIG.
And based on FIG. 5, it demonstrates below. [Embodiment] FIG. 4 is a sectional view showing an electrolyte plate for a molten carbonate fuel cell according to a second embodiment of the present invention. In addition,
In the second embodiment, the components having the same functions as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００１８】図２に示す電解質板１に代えて図４に示す
電解質板１０を用いる他は、上記第一実施例の実施例と
同様にして電池を作製した。上記電解質板１０は、図４
に示すように、上記第一実施例の実施例で作製した第１
電解質保持体シート１ａと、γ−リチウムアルミネート
と水素吸蔵合金を含む第３電解質保持体シート１ｃとか
ら構成されており、且つ、これら電解質保持体シート１
ａ・１ｃには、炭酸リチウムと炭酸カリウムとから成る
混合アルカリ金属炭酸塩が含浸されている。A battery was manufactured in the same manner as in the above-described first embodiment except that the electrolyte plate 10 shown in FIG. 4 was used in place of the electrolyte plate 1 shown in FIG. The electrolyte plate 10 is shown in FIG.
As shown in FIG.
It is composed of an electrolyte holder sheet 1a and a third electrolyte holder sheet 1c containing γ-lithium aluminate and a hydrogen storage alloy, and these electrolyte holder sheet 1
The a.1c is impregnated with a mixed alkali metal carbonate composed of lithium carbonate and potassium carbonate.
【００１９】次に、上記の如く構成された第３電解質保
持体シート１ｃの作製について説明する。 第３電解質保持体シート１ｃの材料 セラミックス粉末（γ−リチウムアルミネート） １００重量部 水素吸蔵合金粉末 ５０重量部 バインダー（ポリビニルブチラール） ３０重量部 可塑剤（フタル酸ジオクチル又はポリエチレングリコール） ２０重量部 溶媒（エタノール又はｐ−キシレン） ３００重量部 上記材料を用いて、上記第一実施例の実施例と同様にし
て第３電解質保持体シート１ｃを作製した（厚み0.３mm
±0.０２mm，一辺が２００mmの正方形状を成す）。Next, the production of the third electrolyte holder sheet 1c constructed as described above will be described. Material of the third electrolyte holder sheet 1c Ceramic powder (γ-lithium aluminate) 100 parts by weight Hydrogen storage alloy powder 50 parts by weight Binder (polyvinyl butyral) 30 parts by weight Plasticizer (dioctyl phthalate or polyethylene glycol) 20 parts by weight Solvent (Ethanol or p-xylene) 300 parts by weight Using the above materials, a third electrolyte holder sheet 1c was prepared in the same manner as in the above-mentioned first example (thickness: 0.3 mm).
± 0.02mm, 200mm on a side forms a square shape).
【００２０】電解質板１０として、第１電解質保持体シ
ート１ａ・１ａ間に上記第３電解質保持体シート１ｃを
配置した積重体（厚み0.８mm±0.０５mm）を作製し、以
下、上記第一実施例の実施例と同様にして電池を作製し
た。このようにして作製した電池を以下、（Ｂ）電池と
称する。 〔比較例〕電解質板として、上記第３電解質保持体シー
ト１ｃを用いずに、第１電解質保持体シート１ａのみを
３層積層させたものを用いる他は、上記実施例と同様の
構成の電池を作製した。As the electrolyte plate 10, a stack (thickness 0.8 mm ± 0.05 mm) in which the third electrolyte holder sheet 1c is arranged between the first electrolyte holder sheets 1a and 1a is prepared. A battery was manufactured in the same manner as in the example of the example. The battery thus manufactured is hereinafter referred to as (B) battery. [Comparative Example] A battery having the same configuration as that of the above-described example except that the third electrolyte holder sheet 1c is not used as the electrolyte plate and only the first electrolyte holder sheet 1a is laminated in three layers. Was produced.
【００２１】このようにして作製した電池を以下、
（Ｙ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ｂ）電池と比較例の（Ｙ）電池
とを連続放電し、このときの電池寿命を調べたので、そ
の結果を図５に示す。なお、実験条件は上記第一実施例
の実験に示す条件と同様である。The battery thus produced is described below.
(Y) This is called a battery. [Experiment] The battery (B) of the present invention and the battery (Y) of the comparative example were continuously discharged, and the battery life at this time was examined. The results are shown in FIG. The experimental conditions are the same as those shown in the experiment of the first embodiment.
【００２２】図５から明らかなように、負荷が１５０ｍ
Ａ／ｃｍ2 の場合，及び無負荷（開路電圧）の場合のい
ずれの場合においても、初期特性は本発明の（Ｂ）電
池，比較例の（Ｙ）電池とも略同様である。しかしなが
ら、時間の経過とともに、（Ｙ）電池では著しく電圧が
低下しているのに対して、（Ｂ）電池では電圧が若干低
下するだけで、長期にわたって電池性能が低下しないこ
とが認められる。As is clear from FIG. 5, the load is 150 m.
In both cases of A / cm 2 and no load (open circuit voltage), the initial characteristics are almost the same as those of the battery (B) of the present invention and the battery (Y) of the comparative example. However, it is recognized that, with the passage of time, the voltage of the (Y) battery significantly decreases, whereas the voltage of the (B) battery slightly decreases, and the battery performance does not decrease for a long time.
【００２３】これは、（Ｂ）電池では、電解質板中に拡
散している燃料ガスに含まれる水素が、水素吸蔵合金に
吸収されることによって、ニッケルデンドライト状の析
出物の析出が防止されたことによると思われる。 〔その他の事項〕 上記第二実施例では電解質板１０
を三層構造１ａ・１ｂ・１ａとしたが、このような構造
に限定するものではなく、積層枚数及び積層方法は適宜
選択可能である。但し、少なくとも一層はセラミックス
粉末及び／又はセラミックス繊維に水素吸蔵合金を添加
させた層であり、残余の層はセラミックス粉末及び／又
はセラミックス繊維から成る層でなければならない。 上記第３電解質保持体シート１ｃの位置は、上記実
施例の如く第１電解質保持体シート１ａ・１ａ間に限定
するものではない。 セラミックスとして、γ−リチウムアルミネートを
用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。ま
た、セラミックスの形状としては、セラミックス粉末に
限定されるものではなく、セラミックス繊維のみ、又は
セラミックス粉末とセラミックス繊維の混合物であって
もよい。This is because in the battery (B), hydrogen contained in the fuel gas diffused in the electrolyte plate was absorbed by the hydrogen storage alloy to prevent precipitation of nickel dendrite-like precipitates. It seems that it depends. [Other Matters] In the second embodiment, the electrolyte plate 10 is used.
Although the three-layer structure 1a, 1b, 1a is used, the number is not limited to such a structure, and the number of stacked layers and the stacking method can be appropriately selected. However, at least one layer must be a layer in which a hydrogen storage alloy is added to ceramic powder and / or ceramic fibers, and the remaining layer must be a layer composed of ceramic powder and / or ceramic fibers. The position of the third electrolyte holder sheet 1c is not limited to the position between the first electrolyte holder sheets 1a and 1a as in the above embodiment. Although γ-lithium aluminate was used as the ceramics, the present invention is not limited to this. Further, the shape of the ceramic is not limited to the ceramic powder, and may be only the ceramic fiber or a mixture of the ceramic powder and the ceramic fiber.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上の本発明によれば、電解質板中に拡
散している燃料ガス中の水素は、水素吸収能を有する水
素吸蔵合金に吸収されるので、たとえ、カソード材であ
る酸化ニッケルがニッケルイオンとなって電解質板中に
溶出したとしても、燃料ガス中の水素と反応して金属ニ
ッケルに還元されることがない。したがって、アノード
近傍に金属ニッケルのデンドライト状の析出物が生じる
ことがない。その結果、長期にわたってアノード−カソ
ード両極間の短絡を抑制することができるので、電池特
性を飛躍的に向上させることができるといった優れた効
果を奏する。As described above, according to the present invention, hydrogen contained in the fuel gas diffused in the electrolyte plate is absorbed by the hydrogen storage alloy having a hydrogen absorption capacity. Even if nickel becomes nickel ions and is eluted into the electrolyte plate, it will not be reduced to metallic nickel by reacting with hydrogen in the fuel gas. Therefore, a dendrite-like deposit of metallic nickel does not occur near the anode. As a result, it is possible to suppress a short circuit between the anode and the cathode for a long period of time, and it is possible to achieve an excellent effect that the battery characteristics can be dramatically improved.
【図１】本発明の第一実施例に係る（Ａ）電池を示す断
面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a battery (A) according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の電池に係る電解質板を示す断面図であ
る。2 is a cross-sectional view showing an electrolyte plate of the battery of FIG.
【図３】本発明の（Ａ）電池及び比較例の（Ｘ）電池に
おける、放電時間と電池電圧との関係を示すグラフであ
る。FIG. 3 is a graph showing the relationship between discharge time and battery voltage in the battery (A) of the present invention and the battery (X) of the comparative example.
【図４】本発明の第二実施例に係る（Ｂ）電池の電解質
板を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing an electrolyte plate of a battery (B) according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の（Ｂ）電池及び比較例の（Ｙ）電池に
おける、放電時間と電池電圧との関係を示すグラフであ
る。FIG. 5 is a graph showing the relationship between discharge time and battery voltage in the battery (B) of the present invention and the battery (Y) of the comparative example.
１ 電解質板 １ａ 第一電解質保持体シート １ｂ 第二電解質保持体シート ２ カソード ３ アノード 1 Electrolyte Plate 1a First Electrolyte Holder Sheet 1b Second Electrolyte Holder Sheet 2 Cathode 3 Anode
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成３年１２月６日[Submission date] December 6, 1991
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図５[Name of item to be corrected] Figure 5
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図５】 [Figure 5]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 直哉 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内 (72)発明者 齋藤 俊彦 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内 (72)発明者 古川 修弘 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naoya Nakanishi 2-18 Keihan Hondori, Moriguchi Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Toshihiko Saito 2-18 Keihan Hondori, Moriguchi Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Norihiro Furukawa 2-18, Keihan Hondori, Moriguchi City Sanyo Electric Co., Ltd.
Claims (1)
ドを配して成る溶融炭酸塩型燃料電池において、 上記電解質板は複数の電解質保持体シートが積層されて
成り、且つ、これら電解質保持体シートのうち少なくと
も１つの電解質保持体シートは水素吸蔵合金を含み、残
余の電解質保持体シートはセラミックス粉末及び／又は
セラミックス繊維から成ることを特徴とする溶融炭酸塩
型燃料電池。1. A molten carbonate fuel cell in which an anode and a cathode are arranged via an electrolyte plate, wherein the electrolyte plate is formed by laminating a plurality of electrolyte holder sheets. At least one of the electrolyte holder sheets contains a hydrogen storage alloy, and the remaining electrolyte holder sheets are made of ceramic powder and / or ceramic fibers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3277533A JPH05114409A (en) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | Fused carbonate fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3277533A JPH05114409A (en) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | Fused carbonate fuel cell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114409A true JPH05114409A (en) | 1993-05-07 |
Family
ID=17584891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3277533A Pending JPH05114409A (en) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | Fused carbonate fuel cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05114409A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170089630A (en) * | 2016-01-27 | 2017-08-04 | 한국과학기술연구원 | Molten carbonate fuel cells including electrolyte impregnated matrix and methods of manufacturing the same |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP3277533A patent/JPH05114409A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170089630A (en) * | 2016-01-27 | 2017-08-04 | 한국과학기술연구원 | Molten carbonate fuel cells including electrolyte impregnated matrix and methods of manufacturing the same |
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