JPH02144858A - ナトリウム−硫黄電地 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電地Info
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- JPH02144858A JPH02144858A JP63299189A JP29918988A JPH02144858A JP H02144858 A JPH02144858 A JP H02144858A JP 63299189 A JP63299189 A JP 63299189A JP 29918988 A JP29918988 A JP 29918988A JP H02144858 A JPH02144858 A JP H02144858A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/39—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
- H01M10/3909—Sodium-sulfur cells
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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】
産業上の利用分計
本発明はナトリウム−硫黄電池に関するもので、さらに
詳しく言えばその安全性向上に関するものである。
詳しく言えばその安全性向上に関するものである。
従来技術とその問題点
す） リウムー硫黄電池は、陰極活物質としてのナトリ
ウムと、陽極活物質としての硫黄とをｒ−アル之すの如
きナトリウムイオン伝導性の固体電解質管により分離さ
せてなる完全密閉構造の高温型二次電池である。
ウムと、陽極活物質としての硫黄とをｒ−アル之すの如
きナトリウムイオン伝導性の固体電解質管により分離さ
せてなる完全密閉構造の高温型二次電池である。
このようなナトリウム−硫黄電池の従来の構造を第２図
により説明する。固体電解質管１の上端にα−アルミナ
リング２がガラス半田接合され、このα−アルミナリン
グ２の上面に陰極１１３か、下面に陽極蓋４がそれぞれ
熱圧接合されている。前記陰極蓋３１Ｃは陰極端子５が
溶接されるとともに、その中央部を貫通して陰極集電体
としての陰極バイブロが溶接され、その下方は前記固体
電解質管１内に挿入されている。
により説明する。固体電解質管１の上端にα−アルミナ
リング２がガラス半田接合され、このα−アルミナリン
グ２の上面に陰極１１３か、下面に陽極蓋４がそれぞれ
熱圧接合されている。前記陰極蓋３１Ｃは陰極端子５が
溶接されるとともに、その中央部を貫通して陰極集電体
としての陰極バイブロが溶接され、その下方は前記固体
電解質管１内に挿入されている。
この固体電解質管１内には金属繊維７が配され、約１５
０℃の保温下において前記陰極バイブロより固体電解質
管１内を排気した後、同温度で溶融させたす） ＩＪウ
ム８が真空充填され、充填後論極端子５の上端は封止さ
れる。このような陰極室構成体は、円筒形の硫黄成型体
１０が内挿された陽極集電体を兼ねる電槽９内に挿入さ
れるとともに、その上端は前記陽極１ｆ４と真空溶接さ
れて完全密閉される。
０℃の保温下において前記陰極バイブロより固体電解質
管１内を排気した後、同温度で溶融させたす） ＩＪウ
ム８が真空充填され、充填後論極端子５の上端は封止さ
れる。このような陰極室構成体は、円筒形の硫黄成型体
１０が内挿された陽極集電体を兼ねる電槽９内に挿入さ
れるとともに、その上端は前記陽極１ｆ４と真空溶接さ
れて完全密閉される。
上記の如ぎ構造のナトリウム−硫黄電池では、作動温度
の５５０℃まで昇温する過程で硫黄成型体１０が熱膨張
し、固体電解束管１が曲げ応力を受ける。ところが、固
体電解質管１はガラス半田によってα−アル之ナリング
２１ｃ強固に接合されているため、前記曲げ応力を受け
てガラス半田接合部で固体電解質管１が破損することが
あった。このように固体電解質管が破損すると、硫黄と
す） リウムとが直接反応し、内圧が上昇して陰１ｉ１
ｆ３がα−アｐｉナリング２の上面から剥離し、活物質
などが飛散して正常な電池も破損させて大規模な事故に
なるという問題点があった。
の５５０℃まで昇温する過程で硫黄成型体１０が熱膨張
し、固体電解束管１が曲げ応力を受ける。ところが、固
体電解質管１はガラス半田によってα−アル之ナリング
２１ｃ強固に接合されているため、前記曲げ応力を受け
てガラス半田接合部で固体電解質管１が破損することが
あった。このように固体電解質管が破損すると、硫黄と
す） リウムとが直接反応し、内圧が上昇して陰１ｉ１
ｆ３がα−アｐｉナリング２の上面から剥離し、活物質
などが飛散して正常な電池も破損させて大規模な事故に
なるという問題点があった。
発明の目的
本発明は上記欠点を解消するもので、＠極補助蓋と電槽
とを柔軟性をもたせて溶接するとともに、陰極蓋の上方
で前記陽極補助蓋に溶接された陽極蓋を溶接することに
より、破損時の活物質の飛散を防止するものである◇ 発明の構成 本発明のナトリウム−硫黄電池は、α−アルミナリング
の上面に熱圧接合された陰極蓋の上方に、α−アルミナ
リングの外周面に沿って上方へ延長させた陽極蓋を位置
させるとともに、この陽極蓋を陽極補助蓋を介して電槽
に溶接したものである。
とを柔軟性をもたせて溶接するとともに、陰極蓋の上方
で前記陽極補助蓋に溶接された陽極蓋を溶接することに
より、破損時の活物質の飛散を防止するものである◇ 発明の構成 本発明のナトリウム−硫黄電池は、α−アルミナリング
の上面に熱圧接合された陰極蓋の上方に、α−アルミナ
リングの外周面に沿って上方へ延長させた陽極蓋を位置
させるとともに、この陽極蓋を陽極補助蓋を介して電槽
に溶接したものである。
実施例
以下実施例により説明する。第１図は本発明のす） Ｉ
Ｊウムー硫黄電池の断面図で、第２図と共通する部分に
は同じ符号を付している。第１図において、固体電解質
管１は、その上部が開放された外径４６ｍ、内径４０１
ｍ、長さ４００ｍ１１１のβ′−アルミナからなり、そ
の上部開放端に外径５６鰭、内径４０ｆｉ、厚さ１５ｆ
ｉのα−アルミナリング２がガラス半田接合される。こ
のα−ア／ｋｌナリング２の上面には、厚さ０．５簡の
アルミニウム被覆鉄からなる第１の陰極蓋３−１が熱圧
接合され、その先端を一旦固体電解質管１内に垂下させ
てから、厚さ０．５鰭のり田ム拡散鉄からなる第２の陰
極蓋３−２により上方に延長される。このように固体電
解質管１内に垂下させることにより、固体電解質管１に
柔軟性をもたせることができ、ナトリウム８が上昇して
熱圧接合部の腐食防止の効果を有する。−方、前記α−
アルミナリング２の下面には、厚さ０．５調のアルミニ
ウム被覆鉄からなる第１の陽極蓋４−１が熱圧接合され
、この第１の陽極蓋４−１からα−アルミナリング２の
外周面に沿って上方に厚さＱ、５ｍ、内径６６誌のクロ
ム拡散鉄からなる第２の＠極蓋・４−２を延長させ、さ
らに前記第１の陰極蓋３−１の上方をおおうように厚さ
０．５簡のアルミニウム拡散鉄からなる第３の陽極蓋４
−３を溶接する。このような構成体の固体電解質管１内
に金属繊維７として、繊維径約１０〜２０μｍの鉄繊維
を気孔率９４．５％された陰極端子５が溶接され、その
先端から固体電解質管１内に溶融させたす） ＩＪウム
８を真空充填する。さらに、前記第５の＠極蓋４−５を
、厚さが０．５簡のクロム拡散鉄からなり、−部にベロ
ーズ部が設けられた第１の陽極補助蓋４Ａ−１と厚さ０
．５簡のアルミニウム拡散鉄からなる第２の陽極補助蓋
４Ａ−２とを介して電槽９に溶接し、前記電ＷＩ９内に
底部から円筒状の硫黄成形体１０を挿入して底蓋１１を
嵌合させて完成電池とする。なお、第１の陰極ＭＳ−１
、第２の陰極蓋３−２および第１の陽極ｌ！４−１、第
２の陽極蓋４−２、第５の陽極蓋４−３の外表面には珪
酸ナトリウムとアルミナとを主成分とする電気絶縁材を
焼結、被覆している。
Ｊウムー硫黄電池の断面図で、第２図と共通する部分に
は同じ符号を付している。第１図において、固体電解質
管１は、その上部が開放された外径４６ｍ、内径４０１
ｍ、長さ４００ｍ１１１のβ′−アルミナからなり、そ
の上部開放端に外径５６鰭、内径４０ｆｉ、厚さ１５ｆ
ｉのα−アルミナリング２がガラス半田接合される。こ
のα−ア／ｋｌナリング２の上面には、厚さ０．５簡の
アルミニウム被覆鉄からなる第１の陰極蓋３−１が熱圧
接合され、その先端を一旦固体電解質管１内に垂下させ
てから、厚さ０．５鰭のり田ム拡散鉄からなる第２の陰
極蓋３−２により上方に延長される。このように固体電
解質管１内に垂下させることにより、固体電解質管１に
柔軟性をもたせることができ、ナトリウム８が上昇して
熱圧接合部の腐食防止の効果を有する。−方、前記α−
アルミナリング２の下面には、厚さ０．５調のアルミニ
ウム被覆鉄からなる第１の陽極蓋４−１が熱圧接合され
、この第１の陽極蓋４−１からα−アルミナリング２の
外周面に沿って上方に厚さＱ、５ｍ、内径６６誌のクロ
ム拡散鉄からなる第２の＠極蓋・４−２を延長させ、さ
らに前記第１の陰極蓋３−１の上方をおおうように厚さ
０．５簡のアルミニウム拡散鉄からなる第３の陽極蓋４
−３を溶接する。このような構成体の固体電解質管１内
に金属繊維７として、繊維径約１０〜２０μｍの鉄繊維
を気孔率９４．５％された陰極端子５が溶接され、その
先端から固体電解質管１内に溶融させたす） ＩＪウム
８を真空充填する。さらに、前記第５の＠極蓋４−５を
、厚さが０．５簡のクロム拡散鉄からなり、−部にベロ
ーズ部が設けられた第１の陽極補助蓋４Ａ−１と厚さ０
．５簡のアルミニウム拡散鉄からなる第２の陽極補助蓋
４Ａ−２とを介して電槽９に溶接し、前記電ＷＩ９内に
底部から円筒状の硫黄成形体１０を挿入して底蓋１１を
嵌合させて完成電池とする。なお、第１の陰極ＭＳ−１
、第２の陰極蓋３−２および第１の陽極ｌ！４−１、第
２の陽極蓋４−２、第５の陽極蓋４−３の外表面には珪
酸ナトリウムとアルミナとを主成分とする電気絶縁材を
焼結、被覆している。
このような本発明電池と第２図のような従来電池とをそ
れぞれ１〇七ルずつ製作し、３５０℃で電池電圧が急降
下するまで過充電する電池破壊試験と室温＝３５０℃の
ヒートサイクル試験とを行った。なお、１０サイクルの
ヒートサイクル試験で破損しなかった電池については、
破損するまで電池破壊試験を行い、結果を表−１に示す
。表−１において、分子は陰極蓋が剥離、脱落した電池
数、分母は破損電池数を示す。
れぞれ１〇七ルずつ製作し、３５０℃で電池電圧が急降
下するまで過充電する電池破壊試験と室温＝３５０℃の
ヒートサイクル試験とを行った。なお、１０サイクルの
ヒートサイクル試験で破損しなかった電池については、
破損するまで電池破壊試験を行い、結果を表−１に示す
。表−１において、分子は陰極蓋が剥離、脱落した電池
数、分母は破損電池数を示す。
表 −
表−１から本発明電池は、第１の陽極補助蓋４ム−１の
一部に設けたベローズ部により、また第１の陰極蓋３−
１と第２の陰極蓋５−２との溶接部を固体電解質管１内
に画工させたことにより、固体電解質管１の曲゛げ応力
が緩和でき、と−トサイクル試験に十分耐えうろことが
わかる。また、陰極蓋の剥馬、脱落も防止できるので、
活物質の飛散も防止することができる。
一部に設けたベローズ部により、また第１の陰極蓋３−
１と第２の陰極蓋５−２との溶接部を固体電解質管１内
に画工させたことにより、固体電解質管１の曲゛げ応力
が緩和でき、と−トサイクル試験に十分耐えうろことが
わかる。また、陰極蓋の剥馬、脱落も防止できるので、
活物質の飛散も防止することができる。
発明の効果
実施例において詳述した如く、本発明電池は破損時の安
全性を向上させることができ、ヒートサイクル試験にも
十分耐えうるものである。
全性を向上させることができ、ヒートサイクル試験にも
十分耐えうるものである。
第１図は本発明電池の断面図、第２図は従来電池の断面
図である。
図である。
Claims (3)
- （１）ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管の上端に
α−アルミナリングが接合され、このα−アルミナリン
グの上面に陰極蓋が、下面に陽極蓋が熱圧接合され、か
つこの陽極蓋に溶接されて前記固体電解質管を下方から
被包する電槽を有し、前記固体電解質管内を陰極室、固
体電解質管と前記電槽との間隙を陽極室とするナトリウ
ム−硫黄電池において、前記陽極蓋をα−アルミナリン
グの外周面に沿って上方へ延長させ、かつこの陽極蓋の
外周面に沿って一端が電槽に溶接された陽極補助蓋を上
方へ延長させ、前記陽極蓋と陽極補助蓋の他端とを陰極
蓋の上方で溶接したことを特徴とするナトリウム−硫黄
電池。 - （２）電槽の上部またはこの電槽に溶接された陽極補助
蓋の一部にベローズ部が設けられていることを特徴とす
る請求項第１項記載のナトリウム−硫黄電池。 - （３）α−アルミナリングの上面に熱圧接合された陰極
蓋の一部が固体電解質管内に垂下されていることを特徴
とする請求項第１項記載のナトリウム−硫黄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299189A JPH02144858A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | ナトリウム−硫黄電地 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299189A JPH02144858A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | ナトリウム−硫黄電地 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144858A true JPH02144858A (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=17869295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63299189A Pending JPH02144858A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | ナトリウム−硫黄電地 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02144858A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5962160A (en) * | 1995-07-17 | 1999-10-05 | Hitachi, Ltd. | Sodium-sulfur battery, and a battery system using same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57180084A (en) * | 1981-04-09 | 1982-11-05 | Bbc Brown Boveri & Cie | Chargeable battery cell |
| JPS6248665B2 (ja) * | 1979-11-30 | 1987-10-15 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | |
| JPH0675408A (ja) * | 1992-08-26 | 1994-03-18 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真感光体 |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP63299189A patent/JPH02144858A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6248665B2 (ja) * | 1979-11-30 | 1987-10-15 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | |
| JPS57180084A (en) * | 1981-04-09 | 1982-11-05 | Bbc Brown Boveri & Cie | Chargeable battery cell |
| JPH0675408A (ja) * | 1992-08-26 | 1994-03-18 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真感光体 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5962160A (en) * | 1995-07-17 | 1999-10-05 | Hitachi, Ltd. | Sodium-sulfur battery, and a battery system using same |
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