JPS6074272A - 溶融炭酸塩型燃料電池の製造方法 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池の製造方法Info
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- JPS6074272A JPS6074272A JP58180615A JP18061583A JPS6074272A JP S6074272 A JPS6074272 A JP S6074272A JP 58180615 A JP58180615 A JP 58180615A JP 18061583 A JP18061583 A JP 18061583A JP S6074272 A JPS6074272 A JP S6074272A
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- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
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- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、経時的な特性劣化が少なく、長期に亙って安
定した出力特性を得ることかできるようにした溶融炭酸
症型燃料電池の製造方法に関する。
定した出力特性を得ることかできるようにした溶融炭酸
症型燃料電池の製造方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点］
従来、高能率のエネルギー変換装置ｍとして燃料電池が
広く知られている。燃ｙｅｔ電池は、使用する電解質に
よって、リン酸塩型、溶ハ１！疾酸塩型、固体電解質型
に分類される。なかでも、溶融炭酸塩型燃料電池は、動
作温度が高いため、電極反応が起り易く、高価な貴金属
触媒を必要どしないこと、まｌこ、発電熱効率が高いこ
となどの大きな特徴をイラしている。
広く知られている。燃ｙｅｔ電池は、使用する電解質に
よって、リン酸塩型、溶ハ１！疾酸塩型、固体電解質型
に分類される。なかでも、溶融炭酸塩型燃料電池は、動
作温度が高いため、電極反応が起り易く、高価な貴金属
触媒を必要どしないこと、まｌこ、発電熱効率が高いこ
となどの大きな特徴をイラしている。
溶削；炭酸塩型燃斜電池は、対向配置された一対の多孔
質電極板、づなわら、酸化剤極および燃わ１通常、イン
タコネクタを介して複数積層して構成′１ ・ぎれている。そして、運転時においては、上記アルカ
リ虜酸塩を６００〜７００℃の高温下で溶融状態にし、
この炭酸」ハと、各電極板に１＋７． ｆｉりされた酸
化剤ガスおよび燃斜刀スとを反応ざｌＩＣ’ 電気化学
的プロセスによ・）で、直流出力を１！７るＪ、う（、
ニしている。
質電極板、づなわら、酸化剤極および燃わ１通常、イン
タコネクタを介して複数積層して構成′１ ・ぎれている。そして、運転時においては、上記アルカ
リ虜酸塩を６００〜７００℃の高温下で溶融状態にし、
この炭酸」ハと、各電極板に１＋７． ｆｉりされた酸
化剤ガスおよび燃斜刀スとを反応ざｌＩＣ’ 電気化学
的プロセスによ・）で、直流出力を１！７るＪ、う（、
ニしている。
ところで、このような溶融Ｍ酸塙型燃利電池から常に安
定した出ツノ電流を得るためには、少４１′＜ども酸化
剤極が以下の条ｆ１を渦だしくいることが必要とされる
。すなわち、 ■導電性が高いこと、 ■炭酸塩と、酸化剤カスとか存在する高）品−トにおい
て、炭酸塩に胃されにくいこと、 ■負な止剤カスと、溶融炭酸塩と、電極との、気相−液
相−同相の共存する、いわゆる３相Ｗ而が多く、酸素の
還元反応がスムース゛に進〒１し、また酸化剤ガスの供
給と生成きれる炭酸イオンの除去がスムースに行なえる
ように、孔径ｂ・〜１０μＴＩ＋、空孔率６０−ε３０
％の多孔質形状を形成しｊＩ？ること、 。５、■燃料電池の稼動−停止時のリーマルリイクル・
、ｊ に、！伴う電解質層の熱膨張率と電極の熱膨張率との差
に起因した熱応力によって、多孔質構造か破壊されない
強度を有づること、 上記の条件を損わせないことも必要である。
定した出ツノ電流を得るためには、少４１′＜ども酸化
剤極が以下の条ｆ１を渦だしくいることが必要とされる
。すなわち、 ■導電性が高いこと、 ■炭酸塩と、酸化剤カスとか存在する高）品−トにおい
て、炭酸塩に胃されにくいこと、 ■負な止剤カスと、溶融炭酸塩と、電極との、気相−液
相−同相の共存する、いわゆる３相Ｗ而が多く、酸素の
還元反応がスムース゛に進〒１し、また酸化剤ガスの供
給と生成きれる炭酸イオンの除去がスムースに行なえる
ように、孔径ｂ・〜１０μＴＩ＋、空孔率６０−ε３０
％の多孔質形状を形成しｊＩ？ること、 。５、■燃料電池の稼動−停止時のリーマルリイクル・
、ｊ に、！伴う電解質層の熱膨張率と電極の熱膨張率との差
に起因した熱応力によって、多孔質構造か破壊されない
強度を有づること、 上記の条件を損わせないことも必要である。
、１このような要求を満たづため、従来の酸化剤極伝導
性に優れたニラクル金属を用い、このニツク−ル金属の
粒径２−１０μｍの粉末、望Ｊ、しくはアスペク１〜（
粒子の長さ対直径の比）が２〜５の粉末と、結着剤等と
を混合してスラリーを生成り−る。
性に優れたニラクル金属を用い、このニツク−ル金属の
粒径２−１０μｍの粉末、望Ｊ、しくはアスペク１〜（
粒子の長さ対直径の比）が２〜５の粉末と、結着剤等と
を混合してスラリーを生成り−る。
このスラリーをステンレス鋼製の金網またはエキスパン
デッドシー１〜に塗布した後、これを水素ガスを含む雰
囲気中において８５０〜９５０ ’Ｃで焼結し、平均空
孔孔径か８＝１０μ次の多孔質焼結体を形成づる。この
多孔質焼結体を仮の酸化剤極どして、炭酸リヂウムおよ
び炭酸カリウムの混合粉末を加圧成形して１ｑた電解質
板と、Ｎｉ−Ｃｒ合金粉末の多孔質Ｖｌ結体からなる燃
第１忰ど其に″面池内に組込む。そして、この電池を６
Ｃ’） Ｏ−７００℃で作動させることによって、酸化
剤極のニッケル表面に酸化物層を形成し、これと同時に
電解質に含有されたリヂウム成分を」二記酸化物層へ拡
散させる。これにより、酸化物層の導電性かｍｆ（尿Ｉ リチェーション」と呼ぶことＣ＝刀る、。
デッドシー１〜に塗布した後、これを水素ガスを含む雰
囲気中において８５０〜９５０ ’Ｃで焼結し、平均空
孔孔径か８＝１０μ次の多孔質焼結体を形成づる。この
多孔質焼結体を仮の酸化剤極どして、炭酸リヂウムおよ
び炭酸カリウムの混合粉末を加圧成形して１ｑた電解質
板と、Ｎｉ−Ｃｒ合金粉末の多孔質Ｖｌ結体からなる燃
第１忰ど其に″面池内に組込む。そして、この電池を６
Ｃ’） Ｏ−７００℃で作動させることによって、酸化
剤極のニッケル表面に酸化物層を形成し、これと同時に
電解質に含有されたリヂウム成分を」二記酸化物層へ拡
散させる。これにより、酸化物層の導電性かｍｆ（尿Ｉ リチェーション」と呼ぶことＣ＝刀る、。
しかしなから、このＪン）な方法によ・〉Ｃ’ Ｎ ｎ
ｋ化止剤を形成すると、酸化が行われる際に、電（４シ
の厚めが増大し、燃料電池昇温後に、インク−１ネ′ツ
タ端部と、電解質層の端部ど１．＝形成さ４１１；、い
わゆるウエツ１〜シール部の気密１！Ｉを低トさせ、反
ｆｉ、１カスの漏洩を生しさせることかあ）だ。このＩ
ｔめ、この方法により形成された燃わ１電池（よ運転初
期の出力を安定して維持−Ｃきないという問題があつＩ
ｓ、しかも、リチェーションが徐々に進むため、賓記ｆ
変１００時間程度経過しないと、十分な性能を出ブーこ
とができなかった。
ｋ化止剤を形成すると、酸化が行われる際に、電（４シ
の厚めが増大し、燃料電池昇温後に、インク−１ネ′ツ
タ端部と、電解質層の端部ど１．＝形成さ４１１；、い
わゆるウエツ１〜シール部の気密１！Ｉを低トさせ、反
ｆｉ、１カスの漏洩を生しさせることかあ）だ。このＩ
ｔめ、この方法により形成された燃わ１電池（よ運転初
期の出力を安定して維持−Ｃきないという問題があつＩ
ｓ、しかも、リチェーションが徐々に進むため、賓記ｆ
変１００時間程度経過しないと、十分な性能を出ブーこ
とができなかった。
また、このような製造方法では、酸化とリチェーション
進行時にニッケル金属表面の結晶格子構造が変化し、こ
れに伴い、割れを生じ、０．３〜０．５μ■の微孔か形
成される。この割れ部は、電極の表面積を増し、３相界
面の反応点をｊｌｌｊ ｔ’） ７１という観点からは
望ましいが、反面、形成されたｈり化物層が剥則しやす
く、また、割れ部に形成された酸化物層は、金属相互の
結合力を弱め、酸化つ式 １、分、１が電極内に取り込まれてしまうので、電解質
の濡れ方が不均一の場合には、均一なリチェーションが
行われないという不具合などもあった、このような、不
具合は、全て経時的に生起されるものであるため、この
種の方法で製造された燃′！Ａ電池は、電池特性の経時
的な劣化をまぬがれ得ない。
進行時にニッケル金属表面の結晶格子構造が変化し、こ
れに伴い、割れを生じ、０．３〜０．５μ■の微孔か形
成される。この割れ部は、電極の表面積を増し、３相界
面の反応点をｊｌｌｊ ｔ’） ７１という観点からは
望ましいが、反面、形成されたｈり化物層が剥則しやす
く、また、割れ部に形成された酸化物層は、金属相互の
結合力を弱め、酸化つ式 １、分、１が電極内に取り込まれてしまうので、電解質
の濡れ方が不均一の場合には、均一なリチェーションが
行われないという不具合などもあった、このような、不
具合は、全て経時的に生起されるものであるため、この
種の方法で製造された燃′！Ａ電池は、電池特性の経時
的な劣化をまぬがれ得ない。
そこで、このような問題点を解決づ−るため；Ｊ秤々の
提案がなされている。以下、これらを順に説明する。
提案がなされている。以下、これらを順に説明する。
■空気酸化法
前述と同様の方法にでニッケル金＠均末からイアる多孔
質焼結体を形成さける。この焼結体を６００〜８００°
Ｃの空気中に／ｉ５を置し、ニッケル金属表面にち密な
酸化物層を形成させる。しかる後、水酸化リチウムの水
溶液または炭市りｆ−ウ／＼を、Ｉ＋（に分散させた液
に浸漬し、乾燥させた後、５００−＝−７５０’Ｃの空
気中で熱処理を施し、リチＴ−シ］、しかしながら、こ
の様な空気酸化法で得られた（ ゛・酸化物層は薄いため、電解質と金属粒子との間の電
場の集中が問題となる。また、酸化物層は、ち密で薄層
であるが故に弾力性に欠（プ、酸化物層が薄いと高温度
状態での酸化物層の熱膨張率とニラクル金属の熱膨張率
との差に起因した応力集中にＪ：って、酸化物層が破壊
づることがあった。
質焼結体を形成さける。この焼結体を６００〜８００°
Ｃの空気中に／ｉ５を置し、ニッケル金属表面にち密な
酸化物層を形成させる。しかる後、水酸化リチウムの水
溶液または炭市りｆ−ウ／＼を、Ｉ＋（に分散させた液
に浸漬し、乾燥させた後、５００−＝−７５０’Ｃの空
気中で熱処理を施し、リチＴ−シ］、しかしながら、こ
の様な空気酸化法で得られた（ ゛・酸化物層は薄いため、電解質と金属粒子との間の電
場の集中が問題となる。また、酸化物層は、ち密で薄層
であるが故に弾力性に欠（プ、酸化物層が薄いと高温度
状態での酸化物層の熱膨張率とニラクル金属の熱膨張率
との差に起因した応力集中にＪ：って、酸化物層が破壊
づることがあった。
■空気中ｒＶη化すチェーション法
前）！ＩＳと同様の方法にてニッケル金属粉末からなる
多孔質焼結体を形成させる。この焼結体を水酸化リチウ
ムの水溶液または炭酸リチウムを水に含有させた液に浸
漬し、乾燥さけた後、５００〜７５０℃の空気中で熱処
理を施し、酸化処理とリチェーンヨンとを同時に行なう
。
多孔質焼結体を形成させる。この焼結体を水酸化リチウ
ムの水溶液または炭酸リチウムを水に含有させた液に浸
漬し、乾燥さけた後、５００〜７５０℃の空気中で熱処
理を施し、酸化処理とリチェーンヨンとを同時に行なう
。
しかしながら、この方法ではやはり酸化物層の剥離が生
じ易く、結局、前述の電池内酸化すチェーション法と同
様、電極の機械的強度に劣るという問題があった。
じ易く、結局、前述の電池内酸化すチェーション法と同
様、電極の機械的強度に劣るという問題があった。
■Ｎｉ○の焼結法
酸化ニッケルの粉末と、水酸化リチウムまたはづる。こ
のとぎ同時にリチェーションが行なわれる。この多孔質
焼結体を軽く粉砕し、２００メツシユの金網を透過し、
かつ３００メツシー＋１７）金網を透過しない関東粉末
のみを集めて加Ｉｆ成形し２、ｉ ｏｏｏ℃て焼結づ゛
ることにより関東わ）未聞に孔径１０〜３０μｍの孔を
有する多孔冒焼Ｎ・＋１１体の酸化剤極を形成する。こ
れにより、ｏｔ化止剤のには０゜３〜１１１ｍの微孔が
形成されるの−Ｃ，ｊｓζ応部チ、’ｌ （ｆ）面積か
向上し電池特性が向−Ｌづる１、また、同１１’ｌ ＋
、。
のとぎ同時にリチェーションが行なわれる。この多孔質
焼結体を軽く粉砕し、２００メツシユの金網を透過し、
かつ３００メツシー＋１７）金網を透過しない関東粉末
のみを集めて加Ｉｆ成形し２、ｉ ｏｏｏ℃て焼結づ゛
ることにより関東わ）未聞に孔径１０〜３０μｍの孔を
有する多孔冒焼Ｎ・＋１１体の酸化剤極を形成する。こ
れにより、ｏｔ化止剤のには０゜３〜１１１ｍの微孔が
形成されるの−Ｃ，ｊｓζ応部チ、’ｌ （ｆ）面積か
向上し電池特性が向−Ｌづる１、また、同１１’ｌ ＋
、。
酸化剤極には１０−・３０ ｕ ｍの細孔が形成される
ので、電解質が酸化剤カスの通流をト１１害づることか
ない。
ので、電解質が酸化剤カスの通流をト１１害づることか
ない。
しかしながら、この様に形成された多孔質焼結体は、１
幾械的強度に劣り、これを増りＩ、：め（４二焼ｊ−；
温度を向上さぜるど、リヂウム分か逸１）シしＣ，電極
の導電性か低下づるという不具合だあ−）だ。
幾械的強度に劣り、これを増りＩ、：め（４二焼ｊ−；
温度を向上さぜるど、リヂウム分か逸１）シしＣ，電極
の導電性か低下づるという不具合だあ−）だ。
以上のように、これらどの方法によっＣもＩ−分に必定
てきる酸化剤極を１ｑることか−（きづ゛、結局、経時
的な特性劣化の少ない溶融炭酸塩型燃料ｉへ池を実現す
ることができなかった。
てきる酸化剤極を１ｑることか−（きづ゛、結局、経時
的な特性劣化の少ない溶融炭酸塩型燃料ｉへ池を実現す
ることができなかった。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、運転開始後、短時間に所定の電
池性能を得ることができ、経時的な特性劣化が少なく、
常に安定した電池性能を得ることかできる溶融炭酸塩型
燃料電池の製造方法を提供づることにある。
の目的とするところは、運転開始後、短時間に所定の電
池性能を得ることができ、経時的な特性劣化が少なく、
常に安定した電池性能を得ることかできる溶融炭酸塩型
燃料電池の製造方法を提供づることにある。
本発明は、導電性金属材料からなる多孔質焼結体の表面
に、電気化学的工程によりリチウムを含イ１づろ水酸化
金属層を形成した後、上記水酸化金属層をリチウムを含
有する酸化物層に転化させて酸化剤極を形成し、この酸
化剤極と、燃料極どの間に溶融炭酸ｊん電解質層を介在
させて単位電池を形成覆ることを特徴としている。
に、電気化学的工程によりリチウムを含イ１づろ水酸化
金属層を形成した後、上記水酸化金属層をリチウムを含
有する酸化物層に転化させて酸化剤極を形成し、この酸
化剤極と、燃料極どの間に溶融炭酸ｊん電解質層を介在
させて単位電池を形成覆ることを特徴としている。
本発明の方法ににり得られた酸化物層（ま、リチウムが
良好に拡散された、電子伝導性で厚くて弾力性の高いも
のであるため、昇）届時の熱応力による酸化物層の剥離
や、電解質に接した際の電場の集中による酸化物層の剥
離が生じ難い。このため、長期に亙って導電性を損うこ
とかない。したがって、孔径および空孔率を適度に調整
した多孔質１本１ ；゛亙り安定した出力を得ることかｉｉＪ能となる。し
かも、酸化剤極に予め酸化物層を形成し−（ｉＢ ＜の
（、運転初期の電極の厚さの増大に伴うつ］−ツトシー
ル部の気密性低下による重油特性の低下か無く、速やか
に定格運転に移行させることがＣきる。
良好に拡散された、電子伝導性で厚くて弾力性の高いも
のであるため、昇）届時の熱応力による酸化物層の剥離
や、電解質に接した際の電場の集中による酸化物層の剥
離が生じ難い。このため、長期に亙って導電性を損うこ
とかない。したがって、孔径および空孔率を適度に調整
した多孔質１本１ ；゛亙り安定した出力を得ることかｉｉＪ能となる。し
かも、酸化剤極に予め酸化物層を形成し−（ｉＢ ＜の
（、運転初期の電極の厚さの増大に伴うつ］−ツトシー
ル部の気密性低下による重油特性の低下か無く、速やか
に定格運転に移行させることがＣきる。
〔発明の実７Ｉｌ！ｉ例〕
実施例１
平均粒径が５μ７１１のニラクル金属わ）末と、拮１゛
を剤どを主成分とする水溶液スラリーを１００メツシコ
のステンレス・スクリーン（ＳＵＳ３’１６）に塗布し
、乾燥さけた。これを水素カス雰囲気中において、９０
０″Ｃｌ２Ｏ分間で焼結処理し、ニッケル多孔質焼結体
を形成ぎせた。この焼結体の細孔分布を水銀圧入法で測
定した結果、平均孔径は７±１μｍ、空孔率は７０％て
あっ７ｊ 。
を剤どを主成分とする水溶液スラリーを１００メツシコ
のステンレス・スクリーン（ＳＵＳ３’１６）に塗布し
、乾燥さけた。これを水素カス雰囲気中において、９０
０″Ｃｌ２Ｏ分間で焼結処理し、ニッケル多孔質焼結体
を形成ぎせた。この焼結体の細孔分布を水銀圧入法で測
定した結果、平均孔径は７±１μｍ、空孔率は７０％て
あっ７ｊ 。
この多孔質焼結体を０．２Ｍ／ｌの硝酸ニッケル水溶液
中に浸漬し、浴温５０℃、電流密度１２Ｔｎ、Ａ／ｃｒ
Ａ＜面積は見掛は上の面積）で３分間の電解処理を行な
い、上記多孔質焼結体の表面に１゜６ｍｇ／ｃｎ（０，
５μ瓦の厚みに相当）の水酸化ニッケル層を生成させた
。
中に浸漬し、浴温５０℃、電流密度１２Ｔｎ、Ａ／ｃｒ
Ａ＜面積は見掛は上の面積）で３分間の電解処理を行な
い、上記多孔質焼結体の表面に１゜６ｍｇ／ｃｎ（０，
５μ瓦の厚みに相当）の水酸化ニッケル層を生成させた
。
この多孔質焼結体を水洗後、１Ｎノ１／ｌの水酸化リチ
ウム水溶液中に浸漬し、電流密度１０＋ＩＩＡ／ｃｍ
（同」二）で電解酸化して、リチウムの含有した水酸化
ニッケル層に転化させた。これを水洗後、末の多孔質焼
結体からなる燃料極と、炭酸リチウム：炭酸カリウムニ
アルミン酸リチウムが、それぞれ重量比で２８：３２：
４０となる混合粉末を加圧成形してなる電解質板ととし
に絹込み、単位電池を形成した。
ウム水溶液中に浸漬し、電流密度１０＋ＩＩＡ／ｃｍ
（同」二）で電解酸化して、リチウムの含有した水酸化
ニッケル層に転化させた。これを水洗後、末の多孔質焼
結体からなる燃料極と、炭酸リチウム：炭酸カリウムニ
アルミン酸リチウムが、それぞれ重量比で２８：３２：
４０となる混合粉末を加圧成形してなる電解質板ととし
に絹込み、単位電池を形成した。
この電池を６５０℃に臂温し、酸化剤極側に空気ｄ５よ
び二酸化使累が容量化ｒ７０：３０である酸化剤カスを
通流させ、また燃１１ ｔｔ側に水素Ｊ５１、Ｏ・二酸
化炭素が容昂比で８０ ： ２０である燃料カスを通流
させ、定電流負荷を接続さＩ！ ｆ、−際の電イ１！！
の端子電圧を測定した。その結果、運転初期１１、Ｙか
ら定常状態における電池の電月−電流特性は第１図中１
で示づ特性が得られた。Ｊ、た、電流密度１５０ｍ△ｙ
’ ｃｉの電流を流したときの、臂洛１１着の経過時間
に対する端子電圧の変化は第２図中４で小ず通りてあっ
た。なお、比較のために従来の電池第１図から明らかな
如く、実施例１に係わる燃料電池は比較例のものに比へ
、ｆｆｉ＋−の電流密度（も、高い出力電圧を１！７る
ことができる。また、第２図に承り−如く、両電池に１
５０ ｍＡ ７０ｍの定電流負荷を与えた場合、比較例
では４ｊ品後定格電１１：である０、７５Ｖに達するま
で゛に約１２０詩間川・かリ、かつ約３６０時間経過後
に電圧が急激に低下したが、実施例１ではＲ温後約５時
間足らずで定常電圧であるＯ、ａＶに達し、かつ１００
０時間経過した後も電圧低下は０．０３＝０．０８Ｖと
極めて少なかった。このように本実施例によれは、運転
開始後から長時間に亙って、常に安定した出力電圧を得
ることのできる溶融炭酸塩型燃料電池のＶ遣方法を提供
できる。
び二酸化使累が容量化ｒ７０：３０である酸化剤カスを
通流させ、また燃１１ ｔｔ側に水素Ｊ５１、Ｏ・二酸
化炭素が容昂比で８０ ： ２０である燃料カスを通流
させ、定電流負荷を接続さＩ！ ｆ、−際の電イ１！！
の端子電圧を測定した。その結果、運転初期１１、Ｙか
ら定常状態における電池の電月−電流特性は第１図中１
で示づ特性が得られた。Ｊ、た、電流密度１５０ｍ△ｙ
’ ｃｉの電流を流したときの、臂洛１１着の経過時間
に対する端子電圧の変化は第２図中４で小ず通りてあっ
た。なお、比較のために従来の電池第１図から明らかな
如く、実施例１に係わる燃料電池は比較例のものに比へ
、ｆｆｉ＋−の電流密度（も、高い出力電圧を１！７る
ことができる。また、第２図に承り−如く、両電池に１
５０ ｍＡ ７０ｍの定電流負荷を与えた場合、比較例
では４ｊ品後定格電１１：である０、７５Ｖに達するま
で゛に約１２０詩間川・かリ、かつ約３６０時間経過後
に電圧が急激に低下したが、実施例１ではＲ温後約５時
間足らずで定常電圧であるＯ、ａＶに達し、かつ１００
０時間経過した後も電圧低下は０．０３＝０．０８Ｖと
極めて少なかった。このように本実施例によれは、運転
開始後から長時間に亙って、常に安定した出力電圧を得
ることのできる溶融炭酸塩型燃料電池のＶ遣方法を提供
できる。
実施例２
上記実施例１にお（プるニッケル多孔質焼結体を１Ｍ／
ｌの水酸化リチウム＋Ｉ Ｍ、＃の水酸化カリウムの水
溶液中に浸漬して、常温て電流密疫１００ｍ、Ａ／ｃｍ
（面積は見掛り上の面積）、２４時間の電解酸化を行な
い、上記多孔質焼結体の表面゛′＾ｉ化ニッケル層を形
成させ、酸化剤極とした。
ｌの水酸化リチウム＋Ｉ Ｍ、＃の水酸化カリウムの水
溶液中に浸漬して、常温て電流密疫１００ｍ、Ａ／ｃｍ
（面積は見掛り上の面積）、２４時間の電解酸化を行な
い、上記多孔質焼結体の表面゛′＾ｉ化ニッケル層を形
成させ、酸化剤極とした。
、４・、、・楊の酸化剤極を前述と同様に単位電池に絹
込み、前述と同様の条件で稼動さけ、同様の測定を行く
１つだところ、第１図中３て示づように実施例２に係わ
る燃ね電池は比較例のものよりも良好な電池特性を光揮
することか分かった。ま１．：、第２図中６で示すよう
に実施例２ては昇）晶後約１０助間）Ｃらずで定常電圧
である０、７８Ｖに達し、かつ１０００時間経過した後
も電［Ｅ低下）、１．０．０３−・００８Ｖと極めて少
なかった。このＪ、うに、」−ツクル多孔質焼結体を水
酸化リチウムを含イｊりる水話ｊ液中で、電気化学姶理
を行ない、リチウム化さＩｉた水酸化ニッケル層を一度
に生成さけても、良Ｏｒな結果を１ｑることかできる。
込み、前述と同様の条件で稼動さけ、同様の測定を行く
１つだところ、第１図中３て示づように実施例２に係わ
る燃ね電池は比較例のものよりも良好な電池特性を光揮
することか分かった。ま１．：、第２図中６で示すよう
に実施例２ては昇）晶後約１０助間）Ｃらずで定常電圧
である０、７８Ｖに達し、かつ１０００時間経過した後
も電［Ｅ低下）、１．０．０３−・００８Ｖと極めて少
なかった。このＪ、うに、」−ツクル多孔質焼結体を水
酸化リチウムを含イｊりる水話ｊ液中で、電気化学姶理
を行ない、リチウム化さＩｉた水酸化ニッケル層を一度
に生成さけても、良Ｏｒな結果を１ｑることかできる。
なお、これら二つの実施例ζＩは、水酸化ニラ／フル層
の厚みを約０．５ｔ、ｔｍとしたが、１？ｉに、この厚
みに限定される訳ではない。しかし、この厚、／Ｊを０
．２ｔ１ｍ以下に覆ると、安定した電１１！！性能の維
持時間が知くなり、また、３１１ ｍ以上になると、焼
結体を浸漬して、電解１稈を行ない、この多孔質焼結体
の表面に水酸化リチウムの・を含有する水０）化物を生
成しても良い。また、多孔質焼結体はニッケル金属粉末
の焼結体に限らず、たとえば、ニラクル繊維焼結体、ス
テンレス繊維焼結体、銅粉末焼結体、Ｎ１系合金粉末ま
たＣま繊維焼結体などを使用しても本発明の効果を呈す
ることかできる。
の厚みを約０．５ｔ、ｔｍとしたが、１？ｉに、この厚
みに限定される訳ではない。しかし、この厚、／Ｊを０
．２ｔ１ｍ以下に覆ると、安定した電１１！！性能の維
持時間が知くなり、また、３１１ ｍ以上になると、焼
結体を浸漬して、電解１稈を行ない、この多孔質焼結体
の表面に水酸化リチウムの・を含有する水０）化物を生
成しても良い。また、多孔質焼結体はニッケル金属粉末
の焼結体に限らず、たとえば、ニラクル繊維焼結体、ス
テンレス繊維焼結体、銅粉末焼結体、Ｎ１系合金粉末ま
たＣま繊維焼結体などを使用しても本発明の効果を呈す
ることかできる。
性を示す図、第２図は電池電圧の経時特性を示づ図であ
る。
る。
１．４・・・実施例１の特性、２，５・・・比較例の特
性、３，６・・・実施例２の特性。
性、３，６・・・実施例２の特性。
出願人 工業技術院長 川田裕部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 く１）導電性金属材オ゛ミ１からなる多孔質焼結体の表
面に、リチウムを含有する水酸化金属層を電気化学的に
形成した後、上記水ｌＩｕ化金属層をリチウムを含有す
る酸化物層に転化させて酸化剤極を形成し、この酸化剤
極と燃お１極との閂に溶融炭酸塩電解質層を介在させて
単位電池を形成づることを特徴とづる溶融炭酸ｊＭ型燃
料電池の製造方法。 （２）前記多孔質焼結体は、ニッケルまたはニラ゛＼。 ゛ケル系合金からな６るものであることを特徴とする特
許 ・′１ 池の製造方法。 （３）前記多孔質焼結体は、ステンレスまたは銅からな
るものであるこどを特徴どずる特許請求の範囲第１項記
載の溶融炭酸塩型燃料電池の製造方法。 （４）前記リチウムを含有する水酸化金属層は、硝酸ニ
ッケルを含イ１する水溶液中に前記多孔７′｛焼結体を
浸漬し、電解工程によー）て前記多孔ｒ′（焼結体の表
面Ｃこ水酸化ニッケル層を形成した後、ｔ’＋Ｆｔ記多
孔質焼結体を水酸化リチウムを含む水溶｝｛シ中｛ご浸
漬し、電解Ｔ稈で前記水酸化ニッケル層をり１ウムを含
有づる水酸化金属層に転化さＵだしの（゛あることを特
徴どづる特許請求の範囲第１ ］、ｉ’ｉ４’ｉ （−
’し第３項記載の溶融炭酸塩空燃′ｆ：１電池の製ｊ；
５，万法，。 （５）前記リチウムを含有づ−ろ水酸化金属層（、工。 少なくとも水酸化リヂウ１、を含有１ｊろ水｝ｄイη中
に前記多孔質焼結体を浸漬し７、電解二］ー稈で前記多
？Ｌリヂウムを含有する水酸化金属層の形成さ１１ ／
，：κ孔質焼結体を水洗後、熱処理を施し（得たものＣ
あることを特徴とづる特許請求の範囲第４ＪＯまたは第
５項記載の溶融炭酸塩型燃料電池の製造ブｊ２）、。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180615A JPS6074272A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 溶融炭酸塩型燃料電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180615A JPS6074272A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 溶融炭酸塩型燃料電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6074272A true JPS6074272A (ja) | 1985-04-26 |
| JPH02822B2 JPH02822B2 (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=16086325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58180615A Granted JPS6074272A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 溶融炭酸塩型燃料電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6074272A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994009521A1 (de) * | 1992-10-21 | 1994-04-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Hochtemperatur-brennstoffzelle |
| EP0702421A1 (en) | 1990-07-23 | 1996-03-20 | Moli Energy (1990) Limited | Lithiated nickel dioxide and secondary cells prepared therefrom |
| WO1997033332A1 (de) * | 1996-03-09 | 1997-09-12 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur herstellung einer kathode durch oxidation in einer schmelzkarbonat-brennstoffzelle |
| WO2006008012A3 (de) * | 2004-07-19 | 2006-06-22 | Uhde Gmbh | Verfahren zur herstellung von nickeloxidoberflächen mit erhöhter leitfähigkeit |
| JP2010044934A (ja) * | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Casio Comput Co Ltd | 燃料電池及び燃料電池の製造方法 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58180615A patent/JPS6074272A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0702421A1 (en) | 1990-07-23 | 1996-03-20 | Moli Energy (1990) Limited | Lithiated nickel dioxide and secondary cells prepared therefrom |
| WO1994009521A1 (de) * | 1992-10-21 | 1994-04-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Hochtemperatur-brennstoffzelle |
| WO1997033332A1 (de) * | 1996-03-09 | 1997-09-12 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur herstellung einer kathode durch oxidation in einer schmelzkarbonat-brennstoffzelle |
| WO2006008012A3 (de) * | 2004-07-19 | 2006-06-22 | Uhde Gmbh | Verfahren zur herstellung von nickeloxidoberflächen mit erhöhter leitfähigkeit |
| JP2008506845A (ja) * | 2004-07-19 | 2008-03-06 | ウーデ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 向上した導電性を有するニッケル酸化物表面の製造方法 |
| JP4746618B2 (ja) * | 2004-07-19 | 2011-08-10 | ウーデ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 向上した導電性を有するニッケル酸化物表面の製造方法 |
| US8057713B2 (en) | 2004-07-19 | 2011-11-15 | Uhde Gmbh | Method for the production of nickel oxide surfaces having increase conductivity |
| JP2010044934A (ja) * | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Casio Comput Co Ltd | 燃料電池及び燃料電池の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02822B2 (ja) | 1990-01-09 |
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