JPH02183969A - ナトリウム―硫黄電池の製造法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明はナトリウム−硫、黄電池の製造法に関するもの
で、さらに詳しく言えば陰極室内にナトリウムを気密性
よく充填できる製造法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、陽極活物質としての硫黄とをβ′−アルミナの如
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３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！！！ｉｉ極ｌｉ５が、下面に陽極蓋４が
それぞれ熱圧接合されている。前記陰［１１３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、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、陽極集電端子１１が溶接された陽極集電体
を兼ねる電槽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、下地に底蓋９′が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、陰極端子
５の貫通穴５′にナトリウムタンクな接続して陰極室内
にす）　ＩＪウム８を真空充填しているため、充填後論
極端子５の内側にナトリウムが付着することがあり、陰
極端子５の上端の封止が不完全になるという欠点があっ
た。

発明の目的 本発明は上記欠点を解消するもので、陰極窓内の金属繊
維に、底面に穴を設けた陰極集電容器を接触させて配し
、この穴にす）　ＩＪウム充填用パイプを挿入して陰極
室内にナトリウムを充填することにより、陰極端子の上
端にナトリウムが付着することを防止するものである。

発明の構成 本発明のナトリウム−硫黄電池の製造法は、ａ−アル濁
ナリングの上面に熱圧接合した陰極蓋の内周縁部にべ田
−ズ構造の陰極補助数の下端を溶接し、かつ固体電解質
管内に充填した金属繊維に接触させて底面に穴を設けた
陰極集電容器を配し、前記陰極補助蓋の上端と陰極集電
容器の上縁部とを陰極端子に溶接し、この陰極端子の貫
通穴を介してナトリウム充填用パイプを前記陰極集電容
器の底面の穴に挿入し、陰極室内にナトリウムを充填す
るものである。

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−硫黄電池の製造法を示す要部断面図で、第５図と共
通する部分１こ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
關、内径４０鰭、長さ４００ｍｍのｒ−アルミナからな
り、その上部開放端に外径５６鴎、内径４Ｑｓｓ、厚さ
１５謁のα−アルミナリング２がガラス半田接合される
。

このａ−アルミナリング２の上面には、陰極蓋５が熱圧
接合され、この陰ｍＭ３の内周縁部にべ習−ズ構造の陰
極補助１ｔ１２の下端が溶接されるとともに、前記固体
電解質管１内には開口端より約３０闘のところまで繊維
径８声ｍの鉄またはステンレスからなる金ＰＡ繊維７が
気孔率９４．０〜９８．０％で配されて陰極室が構成さ
れる。前記陰極補助蓋１２の上端と陰極端子５の外周縁
部との間に、底面が固体電解質管１内の金属繊維７に接
触しかつ該底面に径が３鰭の穴を設けた外径３２１１ｍ
＋、肉厚０．５錦、高さ４５闘のニラナルメツキ鉄製の
陰極集電容器１３の上縁部が溶接される。そして陰極端
子５の貫通穴５′を介して前記陰極集電容器の底面の穴
にす）　ＩＪウム充填用パイプ１４を挿入し、第２図の
要部拡大図に示したように前記陰極端子５の先端ＩｃＯ
！Ｊング１５を備えたナトリウム充填用治具１６を取り
付けて陰極室内を気密シールする。次にナトリウム充填
用パイプ１４の上部にシリコンゴムなどからなるシール
部材１７を介してナトリウムタンク１８を接続し、約１
５０℃の温度下で陰極室内を排気した後、ナトリウムタ
ンク１８内のナトリウムを金属繊維７中ｔこ真空充填し
、冷却してから前記ナトリウム充填用パイプ１４を引ぎ
抜ぎ、陰極端子５の貫通穴５′を封止して陰極室構成体
とする。

一方、前記ａ−アルｔナリングの下面には陽ｌ１ｉｉ４
が熱圧接合され、ナトリウムの充填前にこの陽極蓋４の
上縁と電′！＃１９の上端とを溶接し、この電槽９の上
端に断面が逆り字状の環状の陽極集電端子１９を溶接し
、ナトリウムの充填後に電槽９と固体電解質管１との間
隙の陽極室をこ電槽９の下方から硫黄成型体１０を挿入
し、底蓋９′を溶接して＠極室を密閉して完成電池とす
るものである。

このような製造法くよる本発明電池５０セルと従来の製
造法による電池５０セルと４ついて陰極端子５の先端の
気密性について調査し、結果を表−１に示す。

表　　−１ 表−１から従来法では半数以上に洩れがあったのに対し
、本発明方法では洩れのあったものは皆無であることが
わかる。

また電池が使用中１こ破損しても、内圧上昇によってぺ
四−ズ欄造の陰極補助蓋が伸びて、また反応熱によって
陰極補助蓋が溶解して陰極集電容器１３と金属繊維７と
が離脱して電気的に絶縁されるので、安全性の高い電池
を得ることができる。

発明の効果 実施例において詳述した如く、本発明のナトリウム−硫
黄電池の製造法は、ナトリウムの充填時に陰極端子の内
側にナトリウムが付着することがないので、気密性を向
上させることができる。また使用中に破損しても安全性
の高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電池の製造法を示す図、第２図は同要部
拡大図、第３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５・・・陰Ｗｉｉｉ　　　　　　　　４・・・陽極
蓋５・・・陰極端子　　　　　５′・・・貫通穴１２・
・・陰極補助１ｉ　　　　　１５・・・陰極集電容器１
４・・・ナトリウム充填用バイブ　１５・・・Ｏリング
１６・・・ナトリウム充填用治具 １７・・・シール部材 １８・・・ナトリウムタンク １９・・・陽極集電端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   ルミナリングをガラス半田接合し、このα−アルミナリ
   ングの上面に陰極蓋を、下面に陽極蓋を熱圧接合し、前
   記陰極蓋の内周縁部にベローズ構造の陰極補助蓋の下端
   を溶接し、かつ前記固体電解質管内に金属繊維を充填し
   て陰極室を構成するとともに、底面を前記金属繊維に接
   触させかつ該底面に穴を設けた陰極集電容器を配し、こ
   の陰極集電容器の上縁部を前記陰極補助蓋の上端ととも
   に中央に貫通穴を有する陰極端子に溶接した後、前記陽
   極蓋の上縁を電槽の上端に溶接するとともに、この電槽
   の上端に断面が逆Ｌ字状の環状の陽極集電端子を溶接し
   た後、前記陰極端子の貫通穴を介して前記陰極集電容器
   の底面の穴にナトリウム充填用パイプを挿入して前記陰
   極室内を排気した後、ナトリウムタンクを接続してナト
   リウムを充填した後、陰極端子の貫通穴を封止するとと
   もに電槽と固体電解質管との間隙の陽極室に電槽の下方
   から硫黄成型体を挿入し、底蓋を溶接して陽極室を密閉
   することを特徴とするナトリウム−硫黄電池の製造法。