JPH0637292B2 - 多孔質リチウムアルミネート粗粒子の製造方法 - Google Patents
多孔質リチウムアルミネート粗粒子の製造方法Info
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- JPH0637292B2 JPH0637292B2 JP1051968A JP5196889A JPH0637292B2 JP H0637292 B2 JPH0637292 B2 JP H0637292B2 JP 1051968 A JP1051968 A JP 1051968A JP 5196889 A JP5196889 A JP 5196889A JP H0637292 B2 JPH0637292 B2 JP H0637292B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は燃料の有する化学エネルギーを直接電気エネル
ギーに変換するエネルギー部門で用いる燃料電池のう
ち、特に、電解質として溶融炭酸塩を含浸させる溶融炭
酸塩型燃料電池の電解質板の強化材として用いるための
多孔質のリチウムアルミネート粗粒子を製造する方法に
関するものである。
ギーに変換するエネルギー部門で用いる燃料電池のう
ち、特に、電解質として溶融炭酸塩を含浸させる溶融炭
酸塩型燃料電池の電解質板の強化材として用いるための
多孔質のリチウムアルミネート粗粒子を製造する方法に
関するものである。
［従来の技術］ 現在までに提案されている溶融炭酸塩型燃料電池として
は、電解質としての溶融炭酸塩を、多孔質のマトリック
ステープにしみ込ませてなる電解質板を作り、この電解
質板をカソード（酸素極）とアノード（燃料極）の両電
極で両面から挟み、カソード側に酸化ガスを供給すると
共にアノード側に燃料ガスを供給することによりカソー
ドとアノードとの間で発電が行われるようにしたものを
１セルとし、各セルをセパレータを介して多層に積層さ
せてスタックとし、このスタックを適当な締付力で締め
付けるようにしてある。
は、電解質としての溶融炭酸塩を、多孔質のマトリック
ステープにしみ込ませてなる電解質板を作り、この電解
質板をカソード（酸素極）とアノード（燃料極）の両電
極で両面から挟み、カソード側に酸化ガスを供給すると
共にアノード側に燃料ガスを供給することによりカソー
ドとアノードとの間で発電が行われるようにしたものを
１セルとし、各セルをセパレータを介して多層に積層さ
せてスタックとし、このスタックを適当な締付力で締め
付けるようにしてある。
上記溶融炭酸塩型燃料電池に用いられる電解質板は、従
来より種々の方法により製造されているが、その製造方
法の１つとして、数μ以下のセラミック粒子、たとえ
ば、リチウムアルミネート（LiAlO2）粉末により多数の
空孔を有するマトリックスを形成し、このマトリックス
に電解質を含浸させ、マトリックスの空隙に電解質を保
持させるようにして電解質板とするものがある。
来より種々の方法により製造されているが、その製造方
法の１つとして、数μ以下のセラミック粒子、たとえ
ば、リチウムアルミネート（LiAlO2）粉末により多数の
空孔を有するマトリックスを形成し、このマトリックス
に電解質を含浸させ、マトリックスの空隙に電解質を保
持させるようにして電解質板とするものがある。
かかる方法により得られた電解質板は、カソードとアノ
ードの両電極に挟まれて使用されるもので、カソード側
に供給される酸化ガスとアノード側に供給される燃料ガ
スを完全に分離しなければならないが、電解質板は燃料
電池の運転、停止に伴い室温と燃料電池の運転温度（約
650℃）との間で熱的に繰り返し作動されることによる
大きさ応力を受け、このときの最大の応力は電解質が液
相より固相へ変化する際特に、運転の緊急停止時に温度
の急低下が生じた場合は顕著に発生する。かかる相変化
に伴って体積が急激に変化してエネルギーを放出する
が、このエネルギーは電解質板に割れを生じさせること
によって逃がされる。電解質板に表裏方向に貫通する割
れが生じると、最早、電解質板は、酸化ガスと燃料ガス
とを分離する能力を維持できず、酸化ガスと燃料ガスが
直接接触してしまい、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がある。
ードの両電極に挟まれて使用されるもので、カソード側
に供給される酸化ガスとアノード側に供給される燃料ガ
スを完全に分離しなければならないが、電解質板は燃料
電池の運転、停止に伴い室温と燃料電池の運転温度（約
650℃）との間で熱的に繰り返し作動されることによる
大きさ応力を受け、このときの最大の応力は電解質が液
相より固相へ変化する際特に、運転の緊急停止時に温度
の急低下が生じた場合は顕著に発生する。かかる相変化
に伴って体積が急激に変化してエネルギーを放出する
が、このエネルギーは電解質板に割れを生じさせること
によって逃がされる。電解質板に表裏方向に貫通する割
れが生じると、最早、電解質板は、酸化ガスと燃料ガス
とを分離する能力を維持できず、酸化ガスと燃料ガスが
直接接触してしまい、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がある。
そのため、従来では電解質板を製造する場合に、前期し
た数μ以下のリチウムアルミネート粒子を支持粒子とし
てマトリックスを形成するに際し、上記粒子よりもはる
かに大きいリチウムアルミネートの粗粒子（50〜 150
μ）を、上記支持粒子としての数μ以下のリチウムアル
ミネート粒子に対し適宜の割り合い（たとえば、数μ以
下のリチウムアルミネート粒子90vol ％に対し10vol
％）で混入し、電解質板に発生する表裏両面への貫通割
れを、上記混入したリチウムアルミネートの粗粒子で阻
止させることによって低減させるようにし、該リチウム
アルミネートの粗粒子を割れ低減粒子、すなわち、電解
質板の強化材として用いるようにしたものが提案されて
いる（特開昭57-27569号公報）。
た数μ以下のリチウムアルミネート粒子を支持粒子とし
てマトリックスを形成するに際し、上記粒子よりもはる
かに大きいリチウムアルミネートの粗粒子（50〜 150
μ）を、上記支持粒子としての数μ以下のリチウムアル
ミネート粒子に対し適宜の割り合い（たとえば、数μ以
下のリチウムアルミネート粒子90vol ％に対し10vol
％）で混入し、電解質板に発生する表裏両面への貫通割
れを、上記混入したリチウムアルミネートの粗粒子で阻
止させることによって低減させるようにし、該リチウム
アルミネートの粗粒子を割れ低減粒子、すなわち、電解
質板の強化材として用いるようにしたものが提案されて
いる（特開昭57-27569号公報）。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記特開昭57-27569号公報に記載されている
電解質板の強化材（割れ低減粒子）としてのリチウムア
ルミネート粗粒子は、電解質板に発生しようとする表裏
方向への貫通割れを遮切ることによって貫通割れを生じ
させないようにする物体として機能するだけのものであ
り、且つ内部に炭酸塩が含浸できないものであり、上記
従来のリチウムアルミネート粗粒子を、マトリックスを
形成する支持粒子としての数μ以下のリチウムアルミネ
ート粒子中に混入して、電解質板の強化材として用いた
場合には、燃料電池を運転温度から室温に冷却するとき
の炭酸塩の凝固時に、強化材としての上記リチウムアル
ミネート粗粒子の周囲と炭酸塩の界面に隙間が生じ、上
記炭酸塩が固まるときに電解質板に生じた多数の割れが
上記粗粒子周囲の隙間と連通して、割れが電解質板を貫
通するおそれがある。
電解質板の強化材（割れ低減粒子）としてのリチウムア
ルミネート粗粒子は、電解質板に発生しようとする表裏
方向への貫通割れを遮切ることによって貫通割れを生じ
させないようにする物体として機能するだけのものであ
り、且つ内部に炭酸塩が含浸できないものであり、上記
従来のリチウムアルミネート粗粒子を、マトリックスを
形成する支持粒子としての数μ以下のリチウムアルミネ
ート粒子中に混入して、電解質板の強化材として用いた
場合には、燃料電池を運転温度から室温に冷却するとき
の炭酸塩の凝固時に、強化材としての上記リチウムアル
ミネート粗粒子の周囲と炭酸塩の界面に隙間が生じ、上
記炭酸塩が固まるときに電解質板に生じた多数の割れが
上記粗粒子周囲の隙間と連通して、割れが電解質板を貫
通するおそれがある。
そのため、本発明者等は、電解質板の強化材としてリチ
ウムアルミネート粗粒子を用いたときに該粗粒子の周囲
に一連の隙間が形成されることがないようにするための
工夫研究を行った結果、電解質板の強化板として用いた
ときに電解質としての炭酸塩を強化材の内部に含浸させ
ることができれば、燃料電池の冷却時に炭酸塩が固体に
なるときに強化材中の炭酸塩が内部に入ったまま固体と
なって周辺の炭酸塩と一連となり、強化材の周囲には一
連の隙間が形成されなくなることに着目し、強化材とし
て多孔質のリチウムアルミネート粗粒子を用いればよい
ことを見い出した。
ウムアルミネート粗粒子を用いたときに該粗粒子の周囲
に一連の隙間が形成されることがないようにするための
工夫研究を行った結果、電解質板の強化板として用いた
ときに電解質としての炭酸塩を強化材の内部に含浸させ
ることができれば、燃料電池の冷却時に炭酸塩が固体に
なるときに強化材中の炭酸塩が内部に入ったまま固体と
なって周辺の炭酸塩と一連となり、強化材の周囲には一
連の隙間が形成されなくなることに着目し、強化材とし
て多孔質のリチウムアルミネート粗粒子を用いればよい
ことを見い出した。
そこで、本発明は、上記多孔質のリチウムアルミネート
粗粒子を製造する方法を提供しようとするものである。
粗粒子を製造する方法を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決するために、少数のシリカ粒
子と多数のアルミナ粒子とを結合して粗粒子を造り、次
いで、該粗粒子をリチウムイオンを含む炭酸塩中で 500
℃〜1000℃に昇温して、粗粒子中のシリカ粒子を炭酸塩
中に溶出させると共に該シリカ粒子の溶出により空孔が
できたアルミナ粒子による粗粒子をリチウム化してリチ
ウムアルミネート粗粒子とし、しかる後、上記リチウム
アルミネート粗粒子を冷却した後、水洗、酸洗して多孔
質のリチウムアルミネート粗粒子を得る方法とする。
又、上記水洗、酸洗は、初期炭酸塩の成分を設定すれ
ば、特に行わなくてもよい。
子と多数のアルミナ粒子とを結合して粗粒子を造り、次
いで、該粗粒子をリチウムイオンを含む炭酸塩中で 500
℃〜1000℃に昇温して、粗粒子中のシリカ粒子を炭酸塩
中に溶出させると共に該シリカ粒子の溶出により空孔が
できたアルミナ粒子による粗粒子をリチウム化してリチ
ウムアルミネート粗粒子とし、しかる後、上記リチウム
アルミネート粗粒子を冷却した後、水洗、酸洗して多孔
質のリチウムアルミネート粗粒子を得る方法とする。
又、上記水洗、酸洗は、初期炭酸塩の成分を設定すれ
ば、特に行わなくてもよい。
［作 用］ 少数のシリカ粒子を多数のアルミナ粒子で包み込むよう
にして１つの粗粒子を造り、この粗粒子中からシリカ粒
子を溶出させて空孔を形成させるようにするので、シリ
カ粒子の粒径を変えることによって空孔径を任意に変え
ることができる。得られた多孔質のリチウムアルミネー
ト粗粒子を電解質板の強化材として用いると、電解質と
しての炭酸塩が空孔内に入り込み、燃料電池の冷却時に
はそのまま固体となるので、空孔内に入った炭酸塩と強
化材周辺の炭酸塩とが連続することになり、強化材の周
囲に一連の隙間が形成されることがなくなる。
にして１つの粗粒子を造り、この粗粒子中からシリカ粒
子を溶出させて空孔を形成させるようにするので、シリ
カ粒子の粒径を変えることによって空孔径を任意に変え
ることができる。得られた多孔質のリチウムアルミネー
ト粗粒子を電解質板の強化材として用いると、電解質と
しての炭酸塩が空孔内に入り込み、燃料電池の冷却時に
はそのまま固体となるので、空孔内に入った炭酸塩と強
化材周辺の炭酸塩とが連続することになり、強化材の周
囲に一連の隙間が形成されることがなくなる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の多孔質リチウムアルミネート粗粒子の
製造方法を実施する場合の一工程例を示すもので、１は
シリカ（SiO2）1aの供給部、2 はアルミナ（Al2O3）の
供給部、3 は分散剤3aの供給部、4 は結合剤4aの供給
部、5 はシリカ1aとアルミナ2aを結合剤4aと混合してス
ラリー6 とする混合処理部、7 は造粒処理部（造粒
器）、8 は造粒処理部7 で所定の粒径に造粒された粗粒
子7aを、リチウムイオンを含む炭酸塩9a中で昇温させて
粗粒子7a中の上記シリカ1aを粗粒子7a中より炭酸塩9a中
に溶出させると共に残ったアルミナ2aをリチウム化する
リチウム化処理部、9 はリチウムイオンを含む炭酸塩供
給部、10は冷却部、11は粗粒子を水洗、酸洗して内部に
残っている炭酸塩を除去させる脱炭酸塩処理部、12は製
品としての多孔質リチウムアルミネート粗粒子である。
なお、13は上記多孔質リチウムアルミネート粗粒子12の
強度を高めるために必要に応じて用いる高温加熱部であ
り、13a は該高温加熱部13で得られる強固なリチウムア
ルミネート粗粒子である。
製造方法を実施する場合の一工程例を示すもので、１は
シリカ（SiO2）1aの供給部、2 はアルミナ（Al2O3）の
供給部、3 は分散剤3aの供給部、4 は結合剤4aの供給
部、5 はシリカ1aとアルミナ2aを結合剤4aと混合してス
ラリー6 とする混合処理部、7 は造粒処理部（造粒
器）、8 は造粒処理部7 で所定の粒径に造粒された粗粒
子7aを、リチウムイオンを含む炭酸塩9a中で昇温させて
粗粒子7a中の上記シリカ1aを粗粒子7a中より炭酸塩9a中
に溶出させると共に残ったアルミナ2aをリチウム化する
リチウム化処理部、9 はリチウムイオンを含む炭酸塩供
給部、10は冷却部、11は粗粒子を水洗、酸洗して内部に
残っている炭酸塩を除去させる脱炭酸塩処理部、12は製
品としての多孔質リチウムアルミネート粗粒子である。
なお、13は上記多孔質リチウムアルミネート粗粒子12の
強度を高めるために必要に応じて用いる高温加熱部であ
り、13a は該高温加熱部13で得られる強固なリチウムア
ルミネート粗粒子である。
上記の製造工程に沿って本発明の多孔質リチウムアルミ
ネート粗粒子を製造する場合を、次に具体的に説明す
る。
ネート粗粒子を製造する場合を、次に具体的に説明す
る。
先ず、多数のアルミナ（Al2O3）2aを分散剤3aで分散さ
せた後、該多数のアルミナ2aと少数のシリカ（SiO2）1a
を結合剤（たとえば、ポリビニルアルコール）4aと混合
処理部5 にて混合してスラリー6 とし、このスラリー6
を造粒処理部7 に入れ、該造粒処理部7 にて多数のアル
ミナ2aの粒子の中に少数のシリカ1aが混入された形の粗
粒子7aを造る。上記において、少数のシリカ1aは後述す
るように粗粒子7aに空孔を形成させるためのもので、そ
の粒径は１μ〜10μとする。又、多数用いるアルミナ2a
の粒径は、0.01μ〜10μ程度とするが、任意の粗粒径が
調整し易いこと、粒子形状が球状になり易いこと等から
は、0.01μ〜 1μが良好である。更に、上記造粒処理部
7 で造粒される粗粒子7aは、粒径を 0.5μ〜 200μとす
る。
せた後、該多数のアルミナ2aと少数のシリカ（SiO2）1a
を結合剤（たとえば、ポリビニルアルコール）4aと混合
処理部5 にて混合してスラリー6 とし、このスラリー6
を造粒処理部7 に入れ、該造粒処理部7 にて多数のアル
ミナ2aの粒子の中に少数のシリカ1aが混入された形の粗
粒子7aを造る。上記において、少数のシリカ1aは後述す
るように粗粒子7aに空孔を形成させるためのもので、そ
の粒径は１μ〜10μとする。又、多数用いるアルミナ2a
の粒径は、0.01μ〜10μ程度とするが、任意の粗粒径が
調整し易いこと、粒子形状が球状になり易いこと等から
は、0.01μ〜 1μが良好である。更に、上記造粒処理部
7 で造粒される粗粒子7aは、粒径を 0.5μ〜 200μとす
る。
次に、上記造られた 0.5μ〜 200μの粗粒子7aを、リチ
ウム化処理部8 にてリチウムイオンを含む炭酸塩9 中で
約 500℃〜1000℃の温度に昇温させ、粗粒子7a中の少数
のシリカ1aを炭酸塩9 中に溶出させて、第２図に示す如
く粗粒子7aに空孔14を形成させると共に、残る粗粒子構
成体であるアルミナ2aからなる粗粒子をリチウム化し
て、粗粒子7aをリチウムアルミネート粗粒子7bとし、次
いで、上記リチウムアルミネート粗粒子7bを冷却した
後、脱炭酸塩処理部11にて水洗、酸洗して、空孔14のあ
る多孔質のリチウムアルミネート粗粒子12とする。
ウム化処理部8 にてリチウムイオンを含む炭酸塩9 中で
約 500℃〜1000℃の温度に昇温させ、粗粒子7a中の少数
のシリカ1aを炭酸塩9 中に溶出させて、第２図に示す如
く粗粒子7aに空孔14を形成させると共に、残る粗粒子構
成体であるアルミナ2aからなる粗粒子をリチウム化し
て、粗粒子7aをリチウムアルミネート粗粒子7bとし、次
いで、上記リチウムアルミネート粗粒子7bを冷却した
後、脱炭酸塩処理部11にて水洗、酸洗して、空孔14のあ
る多孔質のリチウムアルミネート粗粒子12とする。
上記において、リチウムイオンを含む炭酸塩9 として
は、通常、常温では固体（粉末状）であり、昇温により
液化するものであるが、初期から液状化した炭酸塩を使
用してもよい。又、リチウム化するときの昇温温度を 5
00℃〜1000℃としたのは、 500℃以下では、反応自体が
非常に遅く、1000℃以上では、反応後の粗粒子7b又はア
ルミナ2a自身の焼結が進み、粗粒子径が小さくなった
り、リチウムアルミネート粗粒子7bに形成される空孔14
がつぶれたりするので、上記の温度範囲が最適である。
更に、冷却部10での冷却方法としては、要求する粗粒物
性（大きさ、空孔径）により強制冷却（ガス等を流す）
や徐冷（炉冷）を行うようにする。この場合、冷却時間
は特に問題とはされない。
は、通常、常温では固体（粉末状）であり、昇温により
液化するものであるが、初期から液状化した炭酸塩を使
用してもよい。又、リチウム化するときの昇温温度を 5
00℃〜1000℃としたのは、 500℃以下では、反応自体が
非常に遅く、1000℃以上では、反応後の粗粒子7b又はア
ルミナ2a自身の焼結が進み、粗粒子径が小さくなった
り、リチウムアルミネート粗粒子7bに形成される空孔14
がつぶれたりするので、上記の温度範囲が最適である。
更に、冷却部10での冷却方法としては、要求する粗粒物
性（大きさ、空孔径）により強制冷却（ガス等を流す）
や徐冷（炉冷）を行うようにする。この場合、冷却時間
は特に問題とはされない。
上記の実施例では、粗粒子7aをリチウム化処理部8 にて
リチウムイオンを含む炭酸塩中で 500℃〜1000℃に昇温
して粗粒子7a中からシリカ1aを溶出させて多孔質にする
と共にリチウム化してリチウムアルミネート粗粒子7bと
し、これを冷却後、脱塩酸塩処理して製品としての多孔
質リチウムアルミネート粗粒子12を得る工程について示
したが、上記脱炭酸塩処理を行わせる脱炭酸塩処理部で
の水洗、酸洗工程は、粗粒子の内部に含まれる炭酸塩組
成を考慮して初期炭酸塩の成分を設定すれば特に必要で
ないので、省略した製造工程としてよい。しかし、上記
以下のときは必要な工程であり、又、この工程により粒
子（表面及び空孔表面を含む）の表面処理が行えるの
で、かかる工程を組み込むことによりリチウムアルミネ
ート粗粒子の内部に残っている炭酸塩を除去することが
できる。
リチウムイオンを含む炭酸塩中で 500℃〜1000℃に昇温
して粗粒子7a中からシリカ1aを溶出させて多孔質にする
と共にリチウム化してリチウムアルミネート粗粒子7bと
し、これを冷却後、脱塩酸塩処理して製品としての多孔
質リチウムアルミネート粗粒子12を得る工程について示
したが、上記脱炭酸塩処理を行わせる脱炭酸塩処理部で
の水洗、酸洗工程は、粗粒子の内部に含まれる炭酸塩組
成を考慮して初期炭酸塩の成分を設定すれば特に必要で
ないので、省略した製造工程としてよい。しかし、上記
以下のときは必要な工程であり、又、この工程により粒
子（表面及び空孔表面を含む）の表面処理が行えるの
で、かかる工程を組み込むことによりリチウムアルミネ
ート粗粒子の内部に残っている炭酸塩を除去することが
できる。
上記脱炭酸塩処理を行う場合の具体的な方法を説明する
と、先ず、粗粒子を温水洗浄した後、酢酸等で中和し、
次いで、酢酸等水溶液に含浸（任意時間、任意組成）さ
せ、次に、アルコール洗浄を行い、最後に乾燥させるよ
うにする。
と、先ず、粗粒子を温水洗浄した後、酢酸等で中和し、
次いで、酢酸等水溶液に含浸（任意時間、任意組成）さ
せ、次に、アルコール洗浄を行い、最後に乾燥させるよ
うにする。
上述した製造工程で得られた多孔質リチウムアルミネー
ト粗粒子12の空孔14の径が大きい場合は、強度を高める
ために、第１図に示す高温加熱部13で再度1000℃以上ま
で加熱処理して固化させ、強固な多孔質リチウムアルミ
ネート粗粒子13a が得られるようにする。
ト粗粒子12の空孔14の径が大きい場合は、強度を高める
ために、第１図に示す高温加熱部13で再度1000℃以上ま
で加熱処理して固化させ、強固な多孔質リチウムアルミ
ネート粗粒子13a が得られるようにする。
上述した方法により製造された多孔質リチウムアルミネ
ート粗粒子12又は13a は、燃料電池を構成する電解質板
の強化材として使用する。この場合は、微細なリチウム
アルミネート粒子の如きセラミック粒子を支持粒子とし
てマトリックスを形成するときに、第３図に一部につい
て示す如く、上記支持粒子内に、本発明により製造され
た多数の空孔を有する多孔質リチウムアルミネート粗粒
子12又は13a を混入して電解質板15のマトリックス15a
を形成し、このマトリックス15a に、電解質として溶融
炭酸塩16を含浸させると、溶融炭酸塩16が強化材として
の多孔質リチウムアルミネート粗粒子12又は13a の空孔
14内に入り込むので、燃料電池が運転温度（ 650℃）か
ら室温に冷却されて溶融炭酸塩16が固化するときは、上
記空孔14内に入った溶融炭酸塩16はそのまま固体になっ
て粗粒子12又は13a の周辺の溶融炭酸塩16と一連となり
得る。これにより粗粒子12又は13a の周囲には一連の隙
間が形成されなくなり、万一、電解質板15の両面から生
じた割れ17が粗粒子12又は13a に達しても、この割れ17
が貫通するようなことがなくなる。
ート粗粒子12又は13a は、燃料電池を構成する電解質板
の強化材として使用する。この場合は、微細なリチウム
アルミネート粒子の如きセラミック粒子を支持粒子とし
てマトリックスを形成するときに、第３図に一部につい
て示す如く、上記支持粒子内に、本発明により製造され
た多数の空孔を有する多孔質リチウムアルミネート粗粒
子12又は13a を混入して電解質板15のマトリックス15a
を形成し、このマトリックス15a に、電解質として溶融
炭酸塩16を含浸させると、溶融炭酸塩16が強化材として
の多孔質リチウムアルミネート粗粒子12又は13a の空孔
14内に入り込むので、燃料電池が運転温度（ 650℃）か
ら室温に冷却されて溶融炭酸塩16が固化するときは、上
記空孔14内に入った溶融炭酸塩16はそのまま固体になっ
て粗粒子12又は13a の周辺の溶融炭酸塩16と一連となり
得る。これにより粗粒子12又は13a の周囲には一連の隙
間が形成されなくなり、万一、電解質板15の両面から生
じた割れ17が粗粒子12又は13a に達しても、この割れ17
が貫通するようなことがなくなる。
なお、本発明の製造工程として第１図に示した実施例で
は、少数のシリカ（SiO2）1aと多数のアルミナ（Al
2O3）2aを混合処理部5 にて結合剤4aで混合してスラリ
ー6 とする場合を例示したが、シリカ1aとアルミナ2aの
結合方法として、上記以外に、静電吸着を利用した方
法、機械的力を利用した方法もある。
は、少数のシリカ（SiO2）1aと多数のアルミナ（Al
2O3）2aを混合処理部5 にて結合剤4aで混合してスラリ
ー6 とする場合を例示したが、シリカ1aとアルミナ2aの
結合方法として、上記以外に、静電吸着を利用した方
法、機械的力を利用した方法もある。
［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明の多孔質リチウムアルミネート
粗粒子の製造方法によれば、少数のシリカ粒子を多数の
アルミナ粒子で包むようにして所要径の粗粒子を造り、
この粗粒子を500 ℃〜1000℃に昇温して、粗粒子の内部
からシリカ粒子を溶出させて空孔を形成させると共にア
ルミナ粒子をリチウム化してリチウムアルミネートと
し、次いで、冷却後、必要に応じて脱炭酸塩処理を行っ
て多孔質リチウムアルミネートの粗粒子を製造するの
で、多数の空孔を有するリチウムアルミネート粗粒子を
簡易な方法により製造できると共に、シリカ粒子の粒径
を任意に変えることにより任意の空孔径の粗粒子が得ら
れ、又、この粗粒子を溶融炭酸塩型燃料電池の電解質板
の強化材として用いることにより、溶融炭酸塩が粗粒子
の内部まで入り込むことができ且つ内部に入った溶融炭
酸塩を燃料電池の冷却時にそのまま固化させることがで
きるので、粗粒子の周囲に一連の隙間が形成されるとい
う従来の強化材の問題を解消させることができる、とい
う優れた効果を奏し得る。
粗粒子の製造方法によれば、少数のシリカ粒子を多数の
アルミナ粒子で包むようにして所要径の粗粒子を造り、
この粗粒子を500 ℃〜1000℃に昇温して、粗粒子の内部
からシリカ粒子を溶出させて空孔を形成させると共にア
ルミナ粒子をリチウム化してリチウムアルミネートと
し、次いで、冷却後、必要に応じて脱炭酸塩処理を行っ
て多孔質リチウムアルミネートの粗粒子を製造するの
で、多数の空孔を有するリチウムアルミネート粗粒子を
簡易な方法により製造できると共に、シリカ粒子の粒径
を任意に変えることにより任意の空孔径の粗粒子が得ら
れ、又、この粗粒子を溶融炭酸塩型燃料電池の電解質板
の強化材として用いることにより、溶融炭酸塩が粗粒子
の内部まで入り込むことができ且つ内部に入った溶融炭
酸塩を燃料電池の冷却時にそのまま固化させることがで
きるので、粗粒子の周囲に一連の隙間が形成されるとい
う従来の強化材の問題を解消させることができる、とい
う優れた効果を奏し得る。
第１図は本発明の製造方法を実施する製造工程の一例を
示す概要図、第２図は本発明の製造方法により製造され
た多孔質リチウムアルミネート粗粒子の概略図、第３図
は本発明の製造方法により製造された多孔質リチウムア
ルミネート粗粒子を電解質板の強化材として使用したと
きの状態を示す概略図である。 1 ……シリカ供給部、1a……シリカ、2 ……アルミナ供
給部、2a……アルミナ、3 ……分散剤供給部、3a……分
散剤、4 ……結合剤供給部、4a……結合剤、5 ……混合
処理部、6 ……スラリー、7 ……造粒処理部（造粒
器）、7a……粗粒子、8 ……リチウム化処理部、9 ……
リチウムイオンを含む炭酸塩供給部、9a……リチウムイ
オンを含む炭酸塩、10……冷却部、11……脱炭酸塩処理
部、12……多孔質リチウムアルミネート粗粒子（製
品）。
示す概要図、第２図は本発明の製造方法により製造され
た多孔質リチウムアルミネート粗粒子の概略図、第３図
は本発明の製造方法により製造された多孔質リチウムア
ルミネート粗粒子を電解質板の強化材として使用したと
きの状態を示す概略図である。 1 ……シリカ供給部、1a……シリカ、2 ……アルミナ供
給部、2a……アルミナ、3 ……分散剤供給部、3a……分
散剤、4 ……結合剤供給部、4a……結合剤、5 ……混合
処理部、6 ……スラリー、7 ……造粒処理部（造粒
器）、7a……粗粒子、8 ……リチウム化処理部、9 ……
リチウムイオンを含む炭酸塩供給部、9a……リチウムイ
オンを含む炭酸塩、10……冷却部、11……脱炭酸塩処理
部、12……多孔質リチウムアルミネート粗粒子（製
品）。
Claims (1)
- 【請求項１】少数のシリカ粒子と多数のアルミナ粒子と
を結合して粗粒子を造り、次いで、該粗粒子をリチウム
イオンを含む炭酸塩中で 500℃〜1000℃に昇温し、粗粒
子中のシリカ粒子を炭酸塩中に溶出させて空孔を形成さ
せると共に該空孔が形成されたアルミナによる粗粒子を
リチウム化してリチウムアルミネート粗粒子とし、しか
る後、上記空孔のあるリチウムアルミネート粗粒子を冷
却して多孔質のリチウムアルミネート粗粒子を得ること
を特徴とする多孔質リチウムアルミネート粗粒子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051968A JPH0637292B2 (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 多孔質リチウムアルミネート粗粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051968A JPH0637292B2 (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 多孔質リチウムアルミネート粗粒子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02233519A JPH02233519A (ja) | 1990-09-17 |
| JPH0637292B2 true JPH0637292B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=12901672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1051968A Expired - Lifetime JPH0637292B2 (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 多孔質リチウムアルミネート粗粒子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637292B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012105774A3 (en) * | 2011-01-31 | 2012-09-27 | Korea Institute Of Science And Technology | Molten carbonate fuel cells including reinforced lithium aluminate matrix, method for preparing the same, and method for supplying lithium source |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2789678B2 (ja) * | 1989-06-08 | 1998-08-20 | 三菱電機株式会社 | 溶融炭酸塩型燃料電池用電解質保持層 |
| US6290928B1 (en) | 1997-04-07 | 2001-09-18 | Nippon Chemicals Industrial Co. | Gamma lithium aluminate product and process of making |
-
1989
- 1989-03-06 JP JP1051968A patent/JPH0637292B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012105774A3 (en) * | 2011-01-31 | 2012-09-27 | Korea Institute Of Science And Technology | Molten carbonate fuel cells including reinforced lithium aluminate matrix, method for preparing the same, and method for supplying lithium source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02233519A (ja) | 1990-09-17 |
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