JPH02148575A - ナトリウム−硫黄電池とその接続方法 - Google Patents

ナトリウム−硫黄電池とその接続方法

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JPH02148575A
JPH02148575A JP63303509A JP30350988A JPH02148575A JP H02148575 A JPH02148575 A JP H02148575A JP 63303509 A JP63303509 A JP 63303509A JP 30350988 A JP30350988 A JP 30350988A JP H02148575 A JPH02148575 A JP H02148575A
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JP
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terminal
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JP63303509A
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Hiroshi Kagawa
博 香川
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Yuasa Corp
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Yuasa Battery Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H01M10/39Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
    • H01M10/3909Sodium-sulfur cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分骨 本発明はナトリウム−硫黄電池とその接続方法に関する
もので、さらに詳しく言えばその破損防止と安全性向上
に関するものである。
従来技術とその問題点 ナトリウム−硫黄電池は、陰極活物質としてのナトリウ
ムと、li!極活物質としての硫黄とをβ′−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の上面に陰極蓋3が、下面に陽極M4がそれぞれ熱
圧接合されている。前記陰極1i3には陰極端子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1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ナトリウム8
が真空充填され、充填後陰極端子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、陽極集電端子11が溶接された陽極集電体
な兼ねる電槽9内に挿入され、陽極集電端子11を外側
に折り曲げるとともに、その上端は前記陽極蓋4と真空
溶接されて完全密閉される。
上記の如き構造のナトリウム−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、固体電解質管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a−アルミナリング
2に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91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ト、硫黄とナ
トリウムとが直接反応し、内圧が上昇して陰極蓋5がα
−アルミナリング2の上面から剥離し、活物質などが漏
出して防接する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。また陽極集電端子11を電
槽91C溶接する際、熱の影諸を受けて電槽9の開口部
に偏心を生じ、陽極蓋4との溶接で不良が発生するとい
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、陽極蓋と1槽とを
陽極補助蓋を介して柔軟性をもたせて溶接するとともに
!極端子の周縁の電気絶縁部材を介して電槽に接続され
る陽極Q電端子を設けることにより、vL槽の偏心防止
と破損時の活物質などの漏出を防止し、かつ瞬接電池と
を柔軟に接続することにより電池群としての安全性向上
を図るものである。
発明の構成 本発明のナトリウム−硫黄電池は1α−アルミナリング
の下面に熱圧接合された陽極蓋と電槽とをα−アルミナ
リングの外周面に沿って斜め下方へ延長して電槽の上部
内壁に至らしめる環状の陽極補助蓋により溶接し、かつ
前記α−アA/ミナリンダの上面に熱圧接合された陰極
蓋に溶接された陰極端子の周縁に電気絶縁部材を配し、
この電気絶縁部材と電槽の上部とを断面が逆り字状の環
状の陽極集電端子で接続したものである。
実施例 以下実施例により説明する。第1図は本発明のナトリウ
ム−硫黄電池の要部断面図で、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46闘、内径40fi、長さ400鰭のβ′−
アルミナからなり、その上部開放端に外径56闘、内径
40酩、厚さ15謁のa−アルミナリング2がガラス半
田接合される。このα−アルミナリング2の上面には、
陰極蓋3が熱圧接合されるとともに、前記固体電解質管
1内には開口端より約501LIlのところまで金属繊
維7が気孔率94.0〜98.0%で配される。前記陰
極M3の上部開放端には、外径8龍、内径6闘のアルミ
ニウム製の陰極バイブロが嵌合または螺合された陰極端
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が真空充填され、充填後陰極端
子5の上端は封止される◇前記陰極端子5の周縁にはt
X絶縁部材13としての環状のa−アルミナ部材または
環状のアスベストが装着される。一方、前記α−アA/
ミナリング2の下面には、陽極蓋4が熱圧接合されると
ともに、その一端が前記α−アルミナリングの外周面に
沿って斜め内下方へ延長させる@1の陽極補助蓋Aの上
部に溶接される。この第1の陽極補助IiAの下端に環
状の第2の陽極補助ikBの内周縁を溶接して陰極室構
成体とする。そして、円筒形の硫黄成型体10が内挿さ
れた!槽9内に前記陰極室構成体を挿入し、その上部に
設けた突起aの内壁に前記第2の陽極補助蓋Bの外周縁
を溶接して陽極室を真空密閉する。次に電槽9の上部外
機に設けた突起すに断面が逆り字状の環状の陽極集電端
子12の下端を溶接し、その上端を前記電気絶縁部材1
3に接合する。この陽極集電端子12の上面に陽極端子
14を取り付けるととも艮、厚さ0.2鴎のニツ+ル板
を6枚積層してなる隣接電池の端子16への接続用導体
15を取り付け1電池相互間を接続する。このような金
属板を複数枚積層してなる接続用導体を用いることによ
り、隣接電池との接続に柔軟性をもたせることができ、
作動温度下における電池相互間の熱歪を吸収することが
できる。なお、金属板は導電性、耐酸化性であれば特に
限定するものではない。
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一室温0550℃、昇降温速
度約200℃へ、でヒートサイクル試験を行い、結果を
表−1に示す。表−1において、分子は活物質などが漏
出した電池数、分母は破損電池数を示す。
表  −1 表−1から、従来電池はヒートサイクル試験で破損する
ことが多く、また破損した場合も活物質などが漏出する
ことがあったのに対し、本発明電池は10サイクルまで
のヒートサイクル試験での破損は皆無であり、10〜2
0サイクルのヒートサイクル試験での破損も2セルのみ
で、活物質などの漏出も認められなかった。
発明の効果 実施例において詳述した如く、本発明電池は陽極蓋と電
槽とを環状の陽極補助蓋により接続しているため、ヒー
トサイクル試験や電池作動温度下における曲げ応力を吸
収することができる。また破損した場合も、陽極集電端
子により活物質などの漏出が防止でき、隣接電池への影
できる。さらに、このようなナトリウム−硫黄電池を金
属板をn数枚積層した接続用導体で接続するので、電池
群としての安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のナトリウム−硫黄電池の要部断面図、
第2図は従来電池の断面図である。 1・・・固体電解質管     2・・・α−アルミナ
リング3・・・陽極蓋      4・・・陽極蓋5・
・・陰極端子     9・・・tWll、12・・・
@極集電端子 16・・・電気絶縁部材14・・・陽極
端子     15・・・接続用導体A・・・第1のI
lll補極蓋  B・・・第2の@極補助蓋a、b・・
・突起 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (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、前記陽極蓋と電槽とをα−アル
    ミナリングの外周面に沿って斜め内下方へ延長して電槽
    の上部内壁に至らしめる環状の陽極補助蓋により溶接し
    、かつ前記陰極蓋の上縁に溶接される陰極端子の周縁に
    電気絶縁部材を配し、この電気絶縁部材と前記電槽の上
    部とを断面が逆L字状の環状の陽極集電端子で接続した
    ことを特徴とするナトリウム−硫黄電池。
  2. (2)陽極集電端子の上面に陽極端子を設け、この陽極
    端子と隣接電池の端子との間を複数枚の金属板を積層し
    てなる接続用導体で接続することを特徴とするナトリウ
    ム−硫黄電池の接続方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2695758A1 (fr) * 1992-09-17 1994-03-18 Aabh Patent Holdings Elément d'accumulateurs électrochimique, batterie d'éléments accumulateurs et procédé pour la fabrication de cet élément accumulateur.
EP0650211A1 (de) * 1993-10-23 1995-04-26 ABBPATENT GmbH Elektrochemische Speicherzelle

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US5441829A (en) * 1992-09-17 1995-08-15 Aabh Patent Holdings Societe Anonyme Electrochemical cell
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