JPH04298971A - ナトリウム−硫黄電池 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池Info
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- JPH04298971A JPH04298971A JP3087646A JP8764691A JPH04298971A JP H04298971 A JPH04298971 A JP H04298971A JP 3087646 A JP3087646 A JP 3087646A JP 8764691 A JP8764691 A JP 8764691A JP H04298971 A JPH04298971 A JP H04298971A
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- sodium
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Classifications
-
- 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
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電池内に故障が発生した
場合に、それ以後の続流による過充電を回避して破壊等
の大事故を未然に防止することができるナトリウム−硫
黄電池に関するものである。
場合に、それ以後の続流による過充電を回避して破壊等
の大事故を未然に防止することができるナトリウム−硫
黄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ナトリウム−硫黄電池は大型の収納容器
内に直列あるいは並列に多数個組み合わせて配列され、
大容量の据置型高温電池装置として３００ 〜３５０
℃の高温度で運転されるものである。
内に直列あるいは並列に多数個組み合わせて配列され、
大容量の据置型高温電池装置として３００ 〜３５０
℃の高温度で運転されるものである。
【０００３】ところが、このような高温電池装置におい
ては短絡事故等によって特定の単電池が固体電解質管の
破損等の故障を生ずる場合があり、この状態を放置して
おくと故障した単電池内へ周辺の健全な単電池から続流
と称される電流が引続き流れ込むこととなる。そして、
この続流による電流は過充電となって有効な仕事には使
われず発熱に消費される結果、内圧の上昇で単電池が破
壊され、この単電池を含む高温電池装置全体あるいは周
辺の高温電池装置をも巻き込んだ大規模な破損事故を発
生させるおそれがあるという問題点があった。
ては短絡事故等によって特定の単電池が固体電解質管の
破損等の故障を生ずる場合があり、この状態を放置して
おくと故障した単電池内へ周辺の健全な単電池から続流
と称される電流が引続き流れ込むこととなる。そして、
この続流による電流は過充電となって有効な仕事には使
われず発熱に消費される結果、内圧の上昇で単電池が破
壊され、この単電池を含む高温電池装置全体あるいは周
辺の高温電池装置をも巻き込んだ大規模な破損事故を発
生させるおそれがあるという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決して、万が一、単電池の固体電解質
管が破損するような故障が発生した場合にも続流による
過充電を有効に回避して単電池自体の破壊を確実に防止
することができ、更には事故の拡大化を防止して大規模
な事故の発生を未然に防ぐことができる安全性に優れた
ナトリウム−硫黄電池を提供することを目的として完成
されたものである。
従来の問題点を解決して、万が一、単電池の固体電解質
管が破損するような故障が発生した場合にも続流による
過充電を有効に回避して単電池自体の破壊を確実に防止
することができ、更には事故の拡大化を防止して大規模
な事故の発生を未然に防ぐことができる安全性に優れた
ナトリウム−硫黄電池を提供することを目的として完成
されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、陽極端子と同一極性に保持した
容器本体の一部に、電池内の故障発生時の昇温により前
記容器本体に導通する微小抵抗体を設けたナトリウム−
硫黄電池であって、前記微小抵抗体の一端を陰極端子に
連結するとともに他端の導通部を故障発生時の昇温によ
り溶融する低融点合金からなるストッパー部材で容器本
体と非接触に支持し、前記導通部にはストッパー部材の
溶融時に該導通部を強制的に押圧して容器本体に導通さ
せるスプリングを配置したことを特徴とするナトリウム
−硫黄電池を第１の発明とし、陽極端子と同一極性に保
持した容器本体の一部に、電池内の故障発生時の昇温に
より前記容器本体に導通する微小抵抗体を設けたナトリ
ウム−硫黄電池であって、前記微小抵抗体の一端を陰極
端子に連結するとともに他端の導通部を故障発生時の昇
温により熱変形するバイメタルで容器本体と非接触に支
持し、前記導通部にはバイメタルの熱変形時に該導通部
を強制的に押圧して容器本体に導通させるスプリングを
配置したことを特徴とするナトリウム−硫黄電池を第２
の発明とし、陽極端子と同一極性に保持した容器本体の
一部に、電池内の故障発生時の昇温により前記容器本体
に導通する微小抵抗体を設けたナトリウム−硫黄電池で
あって、前記微小抵抗体の一端を陰極端子に連結すると
ともに他端には故障発生時の昇温により熱変形して容器
本体に接触・導通する形状記憶合金を容器本体とは非接
触に設けたことを特徴とするナトリウム−硫黄電池を第
３の発明とするものである。
めになされた本発明は、陽極端子と同一極性に保持した
容器本体の一部に、電池内の故障発生時の昇温により前
記容器本体に導通する微小抵抗体を設けたナトリウム−
硫黄電池であって、前記微小抵抗体の一端を陰極端子に
連結するとともに他端の導通部を故障発生時の昇温によ
り溶融する低融点合金からなるストッパー部材で容器本
体と非接触に支持し、前記導通部にはストッパー部材の
溶融時に該導通部を強制的に押圧して容器本体に導通さ
せるスプリングを配置したことを特徴とするナトリウム
−硫黄電池を第１の発明とし、陽極端子と同一極性に保
持した容器本体の一部に、電池内の故障発生時の昇温に
より前記容器本体に導通する微小抵抗体を設けたナトリ
ウム−硫黄電池であって、前記微小抵抗体の一端を陰極
端子に連結するとともに他端の導通部を故障発生時の昇
温により熱変形するバイメタルで容器本体と非接触に支
持し、前記導通部にはバイメタルの熱変形時に該導通部
を強制的に押圧して容器本体に導通させるスプリングを
配置したことを特徴とするナトリウム−硫黄電池を第２
の発明とし、陽極端子と同一極性に保持した容器本体の
一部に、電池内の故障発生時の昇温により前記容器本体
に導通する微小抵抗体を設けたナトリウム−硫黄電池で
あって、前記微小抵抗体の一端を陰極端子に連結すると
ともに他端には故障発生時の昇温により熱変形して容器
本体に接触・導通する形状記憶合金を容器本体とは非接
触に設けたことを特徴とするナトリウム−硫黄電池を第
３の発明とするものである。
【０００６】
【実施例】次に本発明を図示の実施例について詳細に説
明する。図中、１は陽極活物質として溶融硫黄または多
硫化ナトリウム、陰極活物質として金属ナトリウムを用
いたナトリウム−硫黄電池の容器本体、２はその陽極端
子、３は陰極端子である。なお、前記の容器本体１はア
ルミニウム等の金属で形成されたうえ陽極端子２に導通
されており、該陽極端子２と同一の極性に保持されてい
る。
明する。図中、１は陽極活物質として溶融硫黄または多
硫化ナトリウム、陰極活物質として金属ナトリウムを用
いたナトリウム−硫黄電池の容器本体、２はその陽極端
子、３は陰極端子である。なお、前記の容器本体１はア
ルミニウム等の金属で形成されたうえ陽極端子２に導通
されており、該陽極端子２と同一の極性に保持されてい
る。
【０００７】前記容器本体１の底部には電池内の故障発
生時の昇温により容器本体１に導通する微小抵抗体５が
設けられているとともに、該微小抵抗体５の一端は陰極
端子３に連結されている。そして、該微小抵抗体５は３
００ 〜３５０ ℃の正常運転時においては陽極状態に
ある容器本体１と導通しないよう、電気的に絶縁された
状態を保持されているとともに、万が一故障等が発生し
て固体電解質管が破壊され３８０〜４４０ ℃に昇温し
た場合には、前記容器本体１に導通させて単電池と並列
関係にあるバイパス回路を形成するものである。なお、
実施例においては前記微小抵抗体５の容器本体１との導
通部側を容器本体１の底部に設けてあるが、最も温度上
昇を明確にとらえられる場所であれば何れに設置しても
よいことはもちろんである。
生時の昇温により容器本体１に導通する微小抵抗体５が
設けられているとともに、該微小抵抗体５の一端は陰極
端子３に連結されている。そして、該微小抵抗体５は３
００ 〜３５０ ℃の正常運転時においては陽極状態に
ある容器本体１と導通しないよう、電気的に絶縁された
状態を保持されているとともに、万が一故障等が発生し
て固体電解質管が破壊され３８０〜４４０ ℃に昇温し
た場合には、前記容器本体１に導通させて単電池と並列
関係にあるバイパス回路を形成するものである。なお、
実施例においては前記微小抵抗体５の容器本体１との導
通部側を容器本体１の底部に設けてあるが、最も温度上
昇を明確にとらえられる場所であれば何れに設置しても
よいことはもちろんである。
【０００８】第１の発明においては図２に示されるよう
に、前記の微小抵抗体５の容器本体１との導通部側は、
先端の導通部６がスプリング７の弾発下にあって、事故
発生時の昇温により溶融する低融点合金のストッパー部
材８で前記容器本体１と電気的絶縁状態を保持するよう
非接触に支持されている。そして、前記低融点合金とし
ては３８０ 〜４４０ ℃において溶融する鉛、鉛−錫
合金、アルミ−亜鉛合金等が用いられ、該低融点合金が
電池内の故障発生時の昇温をキャッチすることにより溶
融し、前記導通部６をスプリング７の弾発力により容器
本体１側へ押し上げて導通するよう構成されている。な
お、前記ストッパー部材８と導通部６との間には正常運
転時において電気的絶縁状態を保持するようセラミック
ス等の絶縁材９が装着されている。
に、前記の微小抵抗体５の容器本体１との導通部側は、
先端の導通部６がスプリング７の弾発下にあって、事故
発生時の昇温により溶融する低融点合金のストッパー部
材８で前記容器本体１と電気的絶縁状態を保持するよう
非接触に支持されている。そして、前記低融点合金とし
ては３８０ 〜４４０ ℃において溶融する鉛、鉛−錫
合金、アルミ−亜鉛合金等が用いられ、該低融点合金が
電池内の故障発生時の昇温をキャッチすることにより溶
融し、前記導通部６をスプリング７の弾発力により容器
本体１側へ押し上げて導通するよう構成されている。な
お、前記ストッパー部材８と導通部６との間には正常運
転時において電気的絶縁状態を保持するようセラミック
ス等の絶縁材９が装着されている。
【０００９】また、第２の発明においては図３に示され
るように、前記の微小抵抗体５の容器本体１との導通部
側は、先端の導通部６がスプリング７の弾発下にあって
、故障発生時の昇温により熱変形するバイメタル１０で
前記容器本体１と電気的絶縁状態を保持するよう非接触
に支持されている。なお、前記バイメタル１０と導通部
６との間には正常運転時において電気的絶縁状態を保持
するようセラミックス等の絶縁材９が装着されている。 また、第３の発明においては図４に示されるように、故
障発生時の昇温により熱変形して容器本体に接触・導通
する形状記憶合金が容器本体とは非接触に設けられてい
る。
るように、前記の微小抵抗体５の容器本体１との導通部
側は、先端の導通部６がスプリング７の弾発下にあって
、故障発生時の昇温により熱変形するバイメタル１０で
前記容器本体１と電気的絶縁状態を保持するよう非接触
に支持されている。なお、前記バイメタル１０と導通部
６との間には正常運転時において電気的絶縁状態を保持
するようセラミックス等の絶縁材９が装着されている。 また、第３の発明においては図４に示されるように、故
障発生時の昇温により熱変形して容器本体に接触・導通
する形状記憶合金が容器本体とは非接触に設けられてい
る。
【００１０】
【作用】以上のように構成されたものにおいては、断熱
容器内に直列あるいは並列に組み合わせて配列され従来
のものと同様に使用さるものであるが、万が一、短絡事
故等によって特定の単電池が故障した場合には次のとお
り該単電池の破壊事故を回避することとなる。すなわち
第１の発明においては、図５の等価回路図に示されるよ
うに例えば４本の単電池の直列群を複数個並列に配列し
たブロック内の特定の単電池Ａ１が固体電解質管を破損
したとすると、該単電池Ａ１の温度は約４００ ℃まで
急激に上昇することとなる。すると、この温度上昇によ
り微小抵抗体５が陽極端子２と同一極性にある容器本体
１と導通して該容器本体１と陰極端子３との間に単電池
Ａ１と並列なバイパス回路を形成することとなる。
容器内に直列あるいは並列に組み合わせて配列され従来
のものと同様に使用さるものであるが、万が一、短絡事
故等によって特定の単電池が故障した場合には次のとお
り該単電池の破壊事故を回避することとなる。すなわち
第１の発明においては、図５の等価回路図に示されるよ
うに例えば４本の単電池の直列群を複数個並列に配列し
たブロック内の特定の単電池Ａ１が固体電解質管を破損
したとすると、該単電池Ａ１の温度は約４００ ℃まで
急激に上昇することとなる。すると、この温度上昇によ
り微小抵抗体５が陽極端子２と同一極性にある容器本体
１と導通して該容器本体１と陰極端子３との間に単電池
Ａ１と並列なバイパス回路を形成することとなる。
【００１１】つまり、低融点合金からなるストッパー部
材８が溶融し、導通部６がスプリング７の弾発力により
強制的に押上げられて容器本体１に接触することにより
導通し、以後の周辺電池群からの続流をバイパス回路に
分散させることとなる。この結果、故障した単電池Ａ１
への電流集中が緩和さることとなり、単電池Ａ１内にお
ける異常発熱が有効に防止され内圧上昇が抑えられて破
壊事故が確実に防止されることとなる。
材８が溶融し、導通部６がスプリング７の弾発力により
強制的に押上げられて容器本体１に接触することにより
導通し、以後の周辺電池群からの続流をバイパス回路に
分散させることとなる。この結果、故障した単電池Ａ１
への電流集中が緩和さることとなり、単電池Ａ１内にお
ける異常発熱が有効に防止され内圧上昇が抑えられて破
壊事故が確実に防止されることとなる。
【００１２】また、第２の発明においても３８０ 〜４
４０ ℃において熱変形するバイメタル１０が電池内の
故障による昇温で拡開し、導通部６がスプリング７の弾
発力により強制的に押上げられて容器本体１に接触する
ことにより導通し、以後の周辺電池群からの続流をバイ
パス回路に分散させることとなる。また、第３の発明に
おいても３８０ 〜４４０ ℃において熱変形する形状
記憶合金１１が電池内の故障による昇温で先端部側を伸
張して容器本体１に接触することにより導通し、以後の
周辺電池群からの続流をバイパス回路に分散させること
となる。この結果、いずれも故障した単電池Ａ１への電
流集中が緩和さることとなり、単電池Ａ１内における異
常発熱が有効に防止され内圧上昇が抑えられて破壊事故
が確実に防止されることとなる。
４０ ℃において熱変形するバイメタル１０が電池内の
故障による昇温で拡開し、導通部６がスプリング７の弾
発力により強制的に押上げられて容器本体１に接触する
ことにより導通し、以後の周辺電池群からの続流をバイ
パス回路に分散させることとなる。また、第３の発明に
おいても３８０ 〜４４０ ℃において熱変形する形状
記憶合金１１が電池内の故障による昇温で先端部側を伸
張して容器本体１に接触することにより導通し、以後の
周辺電池群からの続流をバイパス回路に分散させること
となる。この結果、いずれも故障した単電池Ａ１への電
流集中が緩和さることとなり、単電池Ａ１内における異
常発熱が有効に防止され内圧上昇が抑えられて破壊事故
が確実に防止されることとなる。
【００１３】このように、いずれかの単電池が万が一故
障したとしても事故の初期段階においてバイパス回路を
形成し、以後の続流をバイパス回路を通じて流すことに
より故障電池における電流集中を回避し単電池の破壊事
故、およびそれに起因する高温電池装置全体の大規模な
破壊事故を防止することとなる。
障したとしても事故の初期段階においてバイパス回路を
形成し、以後の続流をバイパス回路を通じて流すことに
より故障電池における電流集中を回避し単電池の破壊事
故、およびそれに起因する高温電池装置全体の大規模な
破壊事故を防止することとなる。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、第１
〜第３の発明においては、故障が発生した場合にも続流
による過充電を有効に回避して単電池自体の破壊を確実
に防止することができ、更には事故の拡大化を防止して
大規模な事故の発生を未然に防ぐことができて、極めて
安全性に優れたものである。また、簡単な構造であって
生産性にも優れており安価に量産することができるとい
う利点も有する。よって、本発明は従来の問題点を一掃
したナトリウム−硫黄電池として、産業の発展に寄与す
るところは極めて大である。
〜第３の発明においては、故障が発生した場合にも続流
による過充電を有効に回避して単電池自体の破壊を確実
に防止することができ、更には事故の拡大化を防止して
大規模な事故の発生を未然に防ぐことができて、極めて
安全性に優れたものである。また、簡単な構造であって
生産性にも優れており安価に量産することができるとい
う利点も有する。よって、本発明は従来の問題点を一掃
したナトリウム−硫黄電池として、産業の発展に寄与す
るところは極めて大である。
【図１】第１の発明の実施例を示す正面図である。
【図２】第１の発明の要部を示す切欠正面図である。
【図３】第２の発明の要部を示す切欠正面図である。
【図４】第３の発明の要部を示す切欠正面図である。
【図５】本発明に係るナトリウム−硫黄電池で構成され
る高温電池装置の一部の等価回路図である。
る高温電池装置の一部の等価回路図である。
１ 容器本体
２ 陽極端子
３ 陰極端子
５ 微小抵抗体
６ 導通部
７ スプリング
８ ストッパー部材
１０ バイメタル
１１ 形状記憶合金
Claims (3)
- 【請求項１】 陽極端子と同一極性に保持した容器本
体の一部に、電池内の故障発生時の昇温により前記容器
本体に導通する微小抵抗体を設けたナトリウム−硫黄電
池であって、前記微小抵抗体の一端を陰極端子に連結す
るとともに他端の導通部を故障発生時の昇温により溶融
する低融点合金からなるストッパー部材で容器本体と非
接触に支持し、前記導通部にはストッパー部材の溶融時
に該導通部を強制的に押圧して容器本体に導通させるス
プリングを配置したことを特徴とするナトリウム−硫黄
電池。 - 【請求項２】 陽極端子と同一極性に保持した容器本
体の一部に、電池内の故障発生時の昇温により前記容器
本体に導通する微小抵抗体を設けたナトリウム−硫黄電
池であって、前記微小抵抗体の一端を陰極端子に連結す
るとともに他端の導通部を故障発生時の昇温により熱変
形するバイメタルで容器本体と非接触に支持し、前記導
通部にはバイメタルの熱変形時に該導通部を強制的に押
圧して容器本体に導通させるスプリングを配置したこと
を特徴とするナトリウム−硫黄電池。 - 【請求項３】 陽極端子と同一極性に保持した容器本
体の一部に、電池内の故障発生時の昇温により前記容器
本体に導通する微小抵抗体を設けたナトリウム−硫黄電
池であって、前記微小抵抗体の一端を陰極端子に連結す
るとともに他端には故障発生時の昇温により熱変形して
容器本体に接触・導通する形状記憶合金を容器本体とは
非接触に設けたことを特徴とするナトリウム−硫黄電池
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3087646A JPH04298971A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ナトリウム−硫黄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3087646A JPH04298971A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ナトリウム−硫黄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298971A true JPH04298971A (ja) | 1992-10-22 |
Family
ID=13920742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3087646A Pending JPH04298971A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ナトリウム−硫黄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04298971A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0773595A1 (en) * | 1995-10-09 | 1997-05-14 | Wako Electronics Co., Ltd. | Safety device for use in secondary battery |
| KR100993553B1 (ko) * | 2004-09-14 | 2010-11-11 | 기아자동차주식회사 | 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조 |
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1991
- 1991-03-27 JP JP3087646A patent/JPH04298971A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0773595A1 (en) * | 1995-10-09 | 1997-05-14 | Wako Electronics Co., Ltd. | Safety device for use in secondary battery |
| US5766793A (en) * | 1995-10-09 | 1998-06-16 | Wako Electronics Co., Ltd. | Safety device for use in secondary battery |
| KR100993553B1 (ko) * | 2004-09-14 | 2010-11-11 | 기아자동차주식회사 | 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조 |
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