JPH04349343A - 内面に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器および容器内面への溶射方法 - Google Patents
内面に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器および容器内面への溶射方法Info
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- JPH04349343A JPH04349343A JP2413818A JP41381890A JPH04349343A JP H04349343 A JPH04349343 A JP H04349343A JP 2413818 A JP2413818 A JP 2413818A JP 41381890 A JP41381890 A JP 41381890A JP H04349343 A JPH04349343 A JP H04349343A
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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
- 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
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- 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】本発明は優れた耐蝕性を発揮する
内面に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器およ
び容器内面への溶射方法に関するものである。
内面に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器およ
び容器内面への溶射方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】密閉型高温二次電池として負極活物質に
ナトリウム、正極活物質に硫黄を用いたナトリウム−硫
黄電池を収納ケース内において複数個連結し、３００
〜３５０ ℃の高温で作動させるものが知られており、
前記ナトリウム−硫黄電池用の容器としては底部と筒部
とを溶接により一体化した鉄に代表される金属製の容器
が広く用いられている。ところが、前記したナトリウム
−硫黄電池用の容器の内部には侵蝕性の強い硫黄が貯蔵
されているうえに電池作動時には多硫化ナトリウムも発
生し、これら硫黄や多硫化ナトリウムによって容器が侵
蝕され硫黄等の漏洩事故が起こる場合がある。
ナトリウム、正極活物質に硫黄を用いたナトリウム−硫
黄電池を収納ケース内において複数個連結し、３００
〜３５０ ℃の高温で作動させるものが知られており、
前記ナトリウム−硫黄電池用の容器としては底部と筒部
とを溶接により一体化した鉄に代表される金属製の容器
が広く用いられている。ところが、前記したナトリウム
−硫黄電池用の容器の内部には侵蝕性の強い硫黄が貯蔵
されているうえに電池作動時には多硫化ナトリウムも発
生し、これら硫黄や多硫化ナトリウムによって容器が侵
蝕され硫黄等の漏洩事故が起こる場合がある。
【０００３】そこで、耐蝕層を予め形成した底部と筒部
とを溶接により一体化して前記のような問題を解決する
ことも試みたが、耐蝕層を予め形成した底部と筒部とを
溶接により一体化した容器においては電池の作動に伴う
加熱・冷却の熱ストレスにより継ぎ目から硫黄等が洩れ
る場合があり、この結果、長期間に亘って安全に使用す
ることができないという問題点があった。
とを溶接により一体化して前記のような問題を解決する
ことも試みたが、耐蝕層を予め形成した底部と筒部とを
溶接により一体化した容器においては電池の作動に伴う
加熱・冷却の熱ストレスにより継ぎ目から硫黄等が洩れ
る場合があり、この結果、長期間に亘って安全に使用す
ることができない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、硫黄や多硫化ナトリウムに対
して優れた耐蝕性を発揮するとともに、熱ストレスによ
り継ぎ目から硫黄等が洩れるおそれのない優れた耐久性
を発揮し、長期間に亘って安全に使用することができる
内面に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器と、
有底筒状の容器本体の内面に前記の溶射膜を確実にしか
も効率よく形成することができる容器内面への溶射方法
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、硫黄や多硫化ナトリウムに対
して優れた耐蝕性を発揮するとともに、熱ストレスによ
り継ぎ目から硫黄等が洩れるおそれのない優れた耐久性
を発揮し、長期間に亘って安全に使用することができる
内面に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器と、
有底筒状の容器本体の内面に前記の溶射膜を確実にしか
も効率よく形成することができる容器内面への溶射方法
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、有底筒状の金属製の筒状容器本
体の内面に、不活性ガス雰囲気下で溶射された気孔率３
％以下の溶射膜が形成されていることを特徴とする内面
に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器を第１の
発明とし、有底筒状の容器本体内を不活性ガスが開口部
から常時あふれ出る程度に充満させた不活性ガス雰囲気
とし、該容器本体内に挿入した溶射ガンを容器本体の軸
方向に移動させながら容器本体の内面に溶射膜を溶射形
成することを特徴とする容器内面への溶射方法を第２の
発明とするものである。
めになされた本発明は、有底筒状の金属製の筒状容器本
体の内面に、不活性ガス雰囲気下で溶射された気孔率３
％以下の溶射膜が形成されていることを特徴とする内面
に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器を第１の
発明とし、有底筒状の容器本体内を不活性ガスが開口部
から常時あふれ出る程度に充満させた不活性ガス雰囲気
とし、該容器本体内に挿入した溶射ガンを容器本体の軸
方向に移動させながら容器本体の内面に溶射膜を溶射形
成することを特徴とする容器内面への溶射方法を第２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はナトリウム−硫黄電池の陽極容器
として使用される有底筒状の容器本体であり、該容器本
体１は胴部１ａと底部１ｂとが同時成形された継ぎ目な
しのものが特に好ましいが、胴部１ａと底部１ｂとを各
別に成形後強固に溶接一体化されたものであってもよい
。２は容器本体１の内面に溶射形成されている溶射膜で
あって、該溶射膜２は有底筒状の容器本体１の内面に後
述するような不活性ガス雰囲気下において胴部１ａから
底部１ｂにわたり一連に溶射形成されたものである。
説明する。図中、１はナトリウム−硫黄電池の陽極容器
として使用される有底筒状の容器本体であり、該容器本
体１は胴部１ａと底部１ｂとが同時成形された継ぎ目な
しのものが特に好ましいが、胴部１ａと底部１ｂとを各
別に成形後強固に溶接一体化されたものであってもよい
。２は容器本体１の内面に溶射形成されている溶射膜で
あって、該溶射膜２は有底筒状の容器本体１の内面に後
述するような不活性ガス雰囲気下において胴部１ａから
底部１ｂにわたり一連に溶射形成されたものである。
【０００７】容器本体１はＡｌ、Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｎｉ
合金、Ｎｉ等の金属からなるものであり、特に軽量性お
よび加工性に優れたＡｌやＡｌ合金が好ましい。また、
溶射膜２はＣｏ−Ｃｒ−Ｗ系のコバルト合金であるステ
ライト、Ｎｉ系合金、Ｃｏ系合金、Ｆｅ系合金等の溶射
材料からなるものであり、特に耐蝕性向上のためにはス
テライト合金が好ましく、その厚みは３０〜１５０ μ
ｍ、より好ましくは８０〜１２０ μｍ程度である。３
０μｍより薄い場合には十分な耐蝕性を得ることができ
ず、また１５０ μｍより厚くすることは経済的に不利
となる。更に、溶射膜２の気孔率は耐蝕性を向上させる
ためには３％以下に抑える必要があり、このためには不
活性ガス雰囲気下で溶射されることが条件となる。ここ
で、不活性ガスとは前記のステライト等の溶射材料が溶
射処理時において酸化反応等しないものをいい、例えば
、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ等のガスで、これらの不活性ガス雰
囲気下で溶射することにより大気中と異なり溶射膜２の
内部に酸化物の混入を防止して気孔率を３％以下に抑え
ることが可能となり、また、溶射時の温度低下を防止し
て均一な溶射膜２の形成が可能となる。
合金、Ｎｉ等の金属からなるものであり、特に軽量性お
よび加工性に優れたＡｌやＡｌ合金が好ましい。また、
溶射膜２はＣｏ−Ｃｒ−Ｗ系のコバルト合金であるステ
ライト、Ｎｉ系合金、Ｃｏ系合金、Ｆｅ系合金等の溶射
材料からなるものであり、特に耐蝕性向上のためにはス
テライト合金が好ましく、その厚みは３０〜１５０ μ
ｍ、より好ましくは８０〜１２０ μｍ程度である。３
０μｍより薄い場合には十分な耐蝕性を得ることができ
ず、また１５０ μｍより厚くすることは経済的に不利
となる。更に、溶射膜２の気孔率は耐蝕性を向上させる
ためには３％以下に抑える必要があり、このためには不
活性ガス雰囲気下で溶射されることが条件となる。ここ
で、不活性ガスとは前記のステライト等の溶射材料が溶
射処理時において酸化反応等しないものをいい、例えば
、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ等のガスで、これらの不活性ガス雰
囲気下で溶射することにより大気中と異なり溶射膜２の
内部に酸化物の混入を防止して気孔率を３％以下に抑え
ることが可能となり、また、溶射時の温度低下を防止し
て均一な溶射膜２の形成が可能となる。
【０００８】次に、容器内面への溶射方法について説明
すると、ショットブラスト等により内面を適度に荒らし
たうえ約３００ ℃に予熱した容器本体１を図１に示す
ように把持具３により開口部４が下になるよう逆さまに
保持し、容器本体１内へ溶射ガン５のノズル６を挿入し
て溶射ガン５を容器本体１の軸方向へ上下動させるとと
もに、前記把持具３を回転させることにより容器本体１
に所定速度の回転数を与える。このようにしてノズル６
の先端から噴射されるステライト等の溶射材料７を１４
０ 〜２００ ℃の温度域にある容器本体１の内面に均
一に溶射して溶射膜２を形成する。この場合、ノズル６
の先端からはＮ２ガス等の不活性ガス８も同時に供給さ
れており、容器本体１の内部は不活性ガス８で充満させ
られているとともに開口部４からは常時不活性ガス８が
あふれ出ており、外部の空気の侵入が完全に防止されて
いる。このような不活性ガス雰囲気を作り出すためには
、例えば内径５６ｍｍ、高さ３７０ ｍｍの容器本体（
１） に対しては図２に示されるようにＮ２ガスの流量
を５リットル／分以上の割合で流入し続ければ、気孔率
が３％以下の耐久性に優れた溶射膜２を形成することが
可能となる。
すると、ショットブラスト等により内面を適度に荒らし
たうえ約３００ ℃に予熱した容器本体１を図１に示す
ように把持具３により開口部４が下になるよう逆さまに
保持し、容器本体１内へ溶射ガン５のノズル６を挿入し
て溶射ガン５を容器本体１の軸方向へ上下動させるとと
もに、前記把持具３を回転させることにより容器本体１
に所定速度の回転数を与える。このようにしてノズル６
の先端から噴射されるステライト等の溶射材料７を１４
０ 〜２００ ℃の温度域にある容器本体１の内面に均
一に溶射して溶射膜２を形成する。この場合、ノズル６
の先端からはＮ２ガス等の不活性ガス８も同時に供給さ
れており、容器本体１の内部は不活性ガス８で充満させ
られているとともに開口部４からは常時不活性ガス８が
あふれ出ており、外部の空気の侵入が完全に防止されて
いる。このような不活性ガス雰囲気を作り出すためには
、例えば内径５６ｍｍ、高さ３７０ ｍｍの容器本体（
１） に対しては図２に示されるようにＮ２ガスの流量
を５リットル／分以上の割合で流入し続ければ、気孔率
が３％以下の耐久性に優れた溶射膜２を形成することが
可能となる。
【０００９】また、図１に示すように開口部４が下にな
るよう容器本体１を保持しておけば、粉塵等も下方へ自
然落下することとなり、溶射膜２中へ混入することもな
く好ましい。なお、図１に示す以外に開口部４を上ある
いは横にして容器本体１を保持することもでき、また、
容器本体１を固定して溶射ガン５を回転させることや、
例えば図４に示されるように不活性ガスを別に挿入した
不活性ガス供給用ノズル９より供給することができるこ
とはもちろんである。
るよう容器本体１を保持しておけば、粉塵等も下方へ自
然落下することとなり、溶射膜２中へ混入することもな
く好ましい。なお、図１に示す以外に開口部４を上ある
いは横にして容器本体１を保持することもでき、また、
容器本体１を固定して溶射ガン５を回転させることや、
例えば図４に示されるように不活性ガスを別に挿入した
不活性ガス供給用ノズル９より供給することができるこ
とはもちろんである。
【００１０】図３および図４は本発明に係る溶射方法の
他の実施例を示すもので、両端が開口した筒状パイプの
容器本体１である場合には一端をセラミックス製の蓋体
１１で塞ぐことにより前記不活性ガス８の流出を防止し
、前述と同様の不活性ガス雰囲気を作り出して溶射を行
うことができる。なお、図４に示されるように蓋体１１
側から溶射ガン５のノズル６を挿入する場合においても
、蓋体１１をセラミックス製のものとしておけば溶射ガ
ン５と接触しても電気的な短絡を防止することができる
こととなり好ましい。
他の実施例を示すもので、両端が開口した筒状パイプの
容器本体１である場合には一端をセラミックス製の蓋体
１１で塞ぐことにより前記不活性ガス８の流出を防止し
、前述と同様の不活性ガス雰囲気を作り出して溶射を行
うことができる。なお、図４に示されるように蓋体１１
側から溶射ガン５のノズル６を挿入する場合においても
、蓋体１１をセラミックス製のものとしておけば溶射ガ
ン５と接触しても電気的な短絡を防止することができる
こととなり好ましい。
【００１１】内径５６ｍｍ、高さ３７０ ｍｍの容器本
体に対してＮ２ガスの流量を１０リットル／分、ステラ
イト合金の供給量を５０ｇ／分として本発明の方法によ
り得られた溶射膜は、参考写真Ａ１、Ａ２（二箇所で測
定）として添付した倍率３００倍の顕微鏡写真に見られ
るように、いずれも気孔率が約２．５％で均一かつ緻密
なものであって、参考写真Ｂ１、Ｂ２（Ｂ１、Ｂ２は前
記Ａ１、Ａ２に対応する位置）として添付した同様の顕
微鏡写真に示した大気中で溶射処理が行われた従来の溶
射膜が、いずれも気孔率が約７％で粗くかつ不均一であ
ったのに対し、遙かにすぐれていることが判る。
体に対してＮ２ガスの流量を１０リットル／分、ステラ
イト合金の供給量を５０ｇ／分として本発明の方法によ
り得られた溶射膜は、参考写真Ａ１、Ａ２（二箇所で測
定）として添付した倍率３００倍の顕微鏡写真に見られ
るように、いずれも気孔率が約２．５％で均一かつ緻密
なものであって、参考写真Ｂ１、Ｂ２（Ｂ１、Ｂ２は前
記Ａ１、Ａ２に対応する位置）として添付した同様の顕
微鏡写真に示した大気中で溶射処理が行われた従来の溶
射膜が、いずれも気孔率が約７％で粗くかつ不均一であ
ったのに対し、遙かにすぐれていることが判る。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、第１
の発明は、有底筒状の容器本体の胴部及び底部の内面が
気孔率３％以下の溶射膜により一連に覆われているので
、硫黄や多硫化ナトリウムに対して優れた耐蝕性を発揮
するとともに熱ストレスにより胴部と底部との間から硫
黄等が洩れるおそれがない優れた耐久性を発揮し、長期
間に亘って安全に使用することができるものであり、ま
た、第２の発明は前記した第１の発明を簡単な設備で安
価に量産できるという特長がある。よって、本発明は従
来の問題点を一掃した内面に溶射膜を有するナトリウム
−硫黄電池用容器および容器内面への溶射方法として、
産業の発展に寄与するところは極めて大である。
の発明は、有底筒状の容器本体の胴部及び底部の内面が
気孔率３％以下の溶射膜により一連に覆われているので
、硫黄や多硫化ナトリウムに対して優れた耐蝕性を発揮
するとともに熱ストレスにより胴部と底部との間から硫
黄等が洩れるおそれがない優れた耐久性を発揮し、長期
間に亘って安全に使用することができるものであり、ま
た、第２の発明は前記した第１の発明を簡単な設備で安
価に量産できるという特長がある。よって、本発明は従
来の問題点を一掃した内面に溶射膜を有するナトリウム
−硫黄電池用容器および容器内面への溶射方法として、
産業の発展に寄与するところは極めて大である。
【００１３】
【図１】本発明に係る溶射方法の一例を示す要部の一部
切欠正面図である。
切欠正面図である。
【図２】Ｎ２ガスの流量と気孔率との関係を示すグラフ
である。
である。
【図３】本発明に係る溶射方法の他の実施例を示す要部
の一部切欠正面図である。
の一部切欠正面図である。
【図４】本発明に係る溶射方法の他の実施例を示す要部
の一部切欠正面図である。
の一部切欠正面図である。
１ 容器本体
１ａ 胴部
１ｂ 底部
２ 溶射膜
Claims (2)
- 【請求項１】 有底筒状の金属製の容器本体（１）
の内面に、不活性ガス雰囲気下で溶射された気孔率３％
以下の溶射膜（２） が形成されていることを特徴とす
る内面に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器。 - 【請求項２】 有底筒状の容器本体内を不活性ガスが
開口部から常時あふれ出る程度に充満させた不活性ガス
雰囲気とし、該容器本体内に挿入した溶射ガンを容器本
体の軸方向に移動させながら容器本体の内面に溶射膜を
溶射形成することを特徴とする容器内面への溶射方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2413818A JPH04349343A (ja) | 1990-12-15 | 1990-12-15 | 内面に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器および容器内面への溶射方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2413818A JPH04349343A (ja) | 1990-12-15 | 1990-12-15 | 内面に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器および容器内面への溶射方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349343A true JPH04349343A (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=18522381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2413818A Pending JPH04349343A (ja) | 1990-12-15 | 1990-12-15 | 内面に溶射膜を有するナトリウム−硫黄電池用容器および容器内面への溶射方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04349343A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06278077A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-04 | Ngk Insulators Ltd | チャック装置及びチャック方法 |
| CN108463571A (zh) * | 2015-12-16 | 2018-08-28 | 涡轮涂层股份公司 | 用于在表面上进行涂层的热喷涂沉积的方法和设备 |
-
1990
- 1990-12-15 JP JP2413818A patent/JPH04349343A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06278077A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-04 | Ngk Insulators Ltd | チャック装置及びチャック方法 |
| CN108463571A (zh) * | 2015-12-16 | 2018-08-28 | 涡轮涂层股份公司 | 用于在表面上进行涂层的热喷涂沉积的方法和设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981215 |