JPH056777A

JPH056777A - 電気化学電池

Info

Publication number: JPH056777A
Application number: JP3285402A
Authority: JP
Inventors: Roger J Bones; ロジヤー・ジヨン・ボウンズ; David Ashley Teagle; デイビド・アシリ・テイーグレ; Marion R Rance; メアリアン・ルース・ランス
Original assignee: Programme 3 Patent Holdings
Current assignee: Programme 3 Patent Holdings
Priority date: 1990-08-07
Filing date: 1991-08-07
Publication date: 1993-01-14
Also published as: GB2246904B; DE4126057A1; ZA916040B; FR2665801A1; GB9117019D0; US5279908A; GB2246904A; GB9017284D0

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】量産が容易な、常時溶融ナトリウムアノード
材料が充填されていることを保証する。【構成】円筒状のハウジング１２と、前記ハウジング
１２の中に同心的に置かれた固体電解物質のセパレータ
管２４とを備える電気化学電池１０である。セパレータ
管２４は、ハウジング１２の内部をセパレータ管２４の
内部の内側電極区画と、セパレータ管２４及びハウジン
グ１２の間の外側電極区画とに仕切っている。電極区画
の一方は活性アノード材料を含むと共に、電極区画の他
方は活性カソード材料を含む。セパレータ管２４は、そ
の内部に置かれていると共に、外側電極区画に収容され
ているのと同じ電極材料をその内部に収容する固体電解
質材料の囲繞体の形状の電極ホールダ３６を更に有して
いる。ホールダ３６内の電極材料が、外側電極区画の電
極材料に電気的に接続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、電気化学式電池に関す
る。本発明によれば、円筒状のハウジングと、前記ハウ
ジングの中に同心的に置かれた固体電解物質のセパレー
タ管とを備えており、該セパレータ管は、前記ハウジン
グの内部を前記セパレータ管の内部の内側電極区画と、
前記セパレータ管及び前記ハウジングの間の外側電極区
画とに仕切っており、前記電極区画の一方が活性アノー
ド材料を含むと共に、前記電極区画の他方が活性カソー
ド材料を含み、前記セパレータ管がその内部に置かれて
いると共に、前記外側電極区画に収容されているのと同
じ電極材料をその内部に収容する固体電極材料の囲繞体
の形状の電極ホールダを更に有しており、前記ホールダ
内の電極材料が、前記外側電極区画の電極材料に電気的
に接続している電気化学電池が提供される。前記ホール
ダが、電池の作動温度において液体である活性アノード
材料を収容するアノードホールダであり、前記内側電極
区画が、活性カソード材料を収容するカソード区画であ
ると共に前記外側電極区画が、前記活性アノード材料を
収容するアノード区画である。特に実施例によると、前
記電池が直立状態にあり、この状態において前記ハウジ
ングは、前記電池を直立状態に支持すべく前記ハウジン
グに設けられたベースから上方に伸長しており、前記セ
パレータ管が、閉鎖部材によって閉鎖される開口上部端
部を有しており、且つ該上部端部から前記ハウジング内
に吊されており、前記セパレータ管が、フィードスルー
がそこを通って前記ホールダから前記外側電極区画の中
に突出する閉鎖下部端部を有しており、前記フィードス
ルーが、前記ホールダの内部を前記外側電極区画の内部
に連通させており、前記ホールダ及び前記外側電極区画
の電極材料が、前記電池の作動温度で液体である。本電
池は、いわゆるナトリウム／硫黄電池であり、そのアノ
ード及びカソードが溶融している作動温度を有する。ア
ノードはナトリウムであり、カソードは硫黄／硫化ナト
リウム／ポリサルファイドである。その代わりとして、
本電池は、アルカリ金属アノードを有し、且つこのアノ
ードが溶融している作動温度を有してもよい。カソード
は、溶融塩電解質を飽和させた固体の電子的導体多孔マ
トリックスからなり、また充電状態においては該マトリ
ックスの多孔内に分散された適宜な遷移金属ハロゲン化
物を含む。当然のこと各場合とも、セパレータ管及び電
極ホールダはアノードのアルカリ金属のイオンの導体と
なるだろう。活性アノード材料が、このようにナトリウ
ムであり、本電池は、ナトリウムが溶融している作動温
度を有しており、ホールダの材料はβ−アルミナ及び
β″−アルミナから選択される。前記ホールダは半径方
向に対称であり、前記ホールダが、横方向に圧縮され扁
平化した囲繞体の形状であり得る。例えば前記ホールダ
は、前記セパレータ管の中心軸のまわりに周方向に曲が
っている。またこれに代って前記ホールダは、前記セパ
レータ管の中心軸から外側に放射する複数のフィンから
なり得る。また前記フィンは中心軸のまわりにらせん状
に曲がっていてもよい。前記ホールダが、周囲が互いに
封止的に結合された固体電解質材料の複数のパネルで組
立てられており、前記パネルがリブ又は波形部を有して
おり、前記パネルの少なくとも幾つかは、互いに面対面
れで対向して対となるように配列されている。この構造
では各パネルの対の各リブ又は各波形部は、他のパネル
の対の複数のリブ又は波形部と交差している。本発明に
的する電極ホールダ及びその製造方法は、本出願人の係
属中の南アフリカ出願第９１／３６０８号、英国出願第
９１１０５６２７号、米国出願第６９９８１０号、仏国
出願第９１．０５９５２号、西独出願第Ｐ．４１１６０
７９．７号、及び対応日本出願に詳細に記載されてい
る。これらの係属出願はまた、アノード電気化学、カソ
ード電気化学本電池の負荷法、セパレータ及びホールダ
の製造及び電気化学等に関して、本発明の電池の適切な
電池の電気化学をさらに詳細に記載している。適当なホ
ールダはまた、ＬｉｌｌｉｗｙｔｅＳｏｃｉｅｔｅ
Ａｎｏｎｙｍｅの名義で公告された英国特許出願２２
４０４２４号に記載されている。

【実施例】以下、添付図面を参照しながら実施例によっ
て本発明を説明する。図１及び図２には、本発明による
電気化学電池が総括的に１０で示されている。図示の電
池１０は例えば鋼製の円筒状ハウジング１２を含み、該
ハウジングは円筒状側壁１４と、側壁１４に溶接された
円形底１６と、スカート２０に溶接された円形キャップ
又はディスク閉鎖部材１８とを有し、該スカートの下方
周縁が次に側壁１４の頂部に隣接した位置２２において
側壁１４に溶接されている。底１６は、電池１０を直立
に支持するためハウジング１２へベースを提供してい
る。この底１６は水平であり、また電池は上方垂直へ延
びている。円筒状β″−アルミナセパレータ２４がハウ
ジング１２と同心的に設けられ、該セパレータ管２４は
閉鎖下部端部と、該管がそこから懸垂する開口上部端部
とを持つ。セパレータ管の下部端部は１つの中央円形開
口を箇所２６に含む。セパレータ管２４の開口上部端部
は、α−アルミナ絶縁リング２８に気密的にガラス溶接
されている。ディスク形の金属シール３０の形の閉鎖部
材は、セパレータ管２４の上方端部を閉鎖するものであ
るが、該部材の下方面には円形封止エッジ３２が設けら
れ、このエッジが前記リング２８の上方面に対して封止
の作用を行なう。金属シール３０が、絶縁ディスク３４
により封止エッジ３２を介してリング２８と封止係合の
状態に保持されている。該絶縁ディスク３４は、前記デ
ィスク形シール３０を閉鎖部材１８から隔離しており、
適当な力が閉鎖部材１８により絶縁ディスク３４を介し
て前記シール３０に付加されており、ハウジング１２は
そのような力の印加される態様で全体が溶接されてい
る。セパレータ管２４の内部には、図３のタイプの電極
ホールダ３６が位置している。該ホールダは偏平な囲繞
体で形成され且つらせん形に巻回されており、大体にお
いて中央位置にフィードスルー３８を有している。電池
１０においては、フィードスルー３８は、それがセパレ
ータ管２４の閉鎖下部端部内の中央開口２６から下方へ
突出して通過するように配置されている。前記囲繞体３
６のらせん形巻回下方端部縁は、管２４の閉鎖下部端部
へ箇所４０においてガラス溶接されている。またフィー
ドスルー３８の外側の周縁は開口２６の周縁に封止溶接
されている。上記の操作は次のように行なわれる。管２
４の底の中にガラスフリットを敷いてある該セパレータ
管２４の中に囲繞体３６を配置し、次にガラスが溶解す
るように加熱する。この場合のフリットの量及び加熱は
フィードスルー３８を所定位置に封止し、且つ囲繞体３
６を箇所４０で管２４へ溶接させるような条件である。
図示の電池１０は以下のような構成である。鋼製のメッ
シ状吸上げ材料から成る織ったソックス４２が、セパレ
ータ管２４を包囲し且つ該管の外表面に当接している。
また鋼製メッシ状電流捕集材料から成るらせん巻回折り
物シート４４が、囲繞体３６のコイルをらせん状且つ同
心状に巻回し、この織られた鋼製電流捕集シート４４
が、囲繞体３６の湾曲周縁の周囲に位置し、更に囲繞体
３６のコイル間の半径方向スペース内に巻回されてい
る。織られてある電流捕集シート４４は囲繞体３６の全
高にわたって垂直に延伸し、且つ同様に鋼製であるシー
ル３０と同じレベルにその上縁が達している。セルには
閉鎖部材１８と一致するレベルにアノード端子４６を含
み、またシール３０と一致したレベルにカソード端子４
８を有する。該カソード端子は、ディスク閉鎖部材１８
内の中央開口５０を通ってシール３０から上方へ突出
し、また該端子４８はディスク１８から電気的に絶縁さ
れている。管２４とハウジング壁１４との間の環状スペ
ースには溶融ナトリウムのアノード材料５４が含まれ、
また囲繞体３６の内部も同様にナトリウムアノード材料
５４を含む。前記囲繞体３６の内部は、フィードスルー
３８を介して管２４とハウジング１２との間の環状空間
に連通している。管２４とハウジング１２との間の環状
スペースの上方部分には加圧不活性ガスが満たされてお
り、これによって電池１０内には常時溶融ナトリウムア
ノード材料が充填されていることを保証する。管２４と
囲繞体３６との間のスペース５６、及び囲繞体３６のら
せん間の半径方向スペース５８にはカソード材料が充填
されている。カソード材料は、電解質透過性で鉄、ニッ
ケルの導電性多孔質マトリックスから成り、且つ溶融Ｎ
ａＡｌＣｌ_４電解質で飽和されたものを含む。マトリッ
クス内部の多孔スペースは、微細に分割されたＮａＣｌ
と共に中に分散された微細分割のＦｅＣｌ_２又はＮｉＣ
ｌ_２を含み、従って電池の完全充電時における電解質内
のＡｌＣｌ_３のモル分率はその中のＮａＣｌのモル分率
より大きくなることはない。米国特許第４７２２８７５
号及び同第４７９７３３３号の開示によると、このタイ
プのカソードは最初に囲繞体３６と管２４との間の前記
スペース中に粉末混合物を装入し、次に囲繞体３６のコ
イル間の半径方向スペース内に充填し、その後で充電す
ることになる。この場合、囲繞体３６の内部及び管２４
とハウジング１２との間の環状空間が最初の充電サイク
ルの以前に真空にされる。この場合加圧の不活性ガスが
分配されるが、またその他図では鎖線６０で示され全体
深さに伸びるアルミニウムワイヤ電流捕集体が設けられ
ているべきである。図３では、囲繞体３６がβ″−アル
ミナで作られ且つ横方向に圧縮されて示されている。こ
れは次にらせん形に巻回される。該囲繞体３６は対向主
要面６２の対を持ち、該面は囲繞体の周縁全体に実質的
にわたって共にシールされており、この周縁は上下の端
部縁６４と、両側部縁６６とを有する。該囲繞体は側部
縁６６に平行な１つの中心軸の周りでコイル状に巻か
れ、囲繞体のコイルは相互に隙間が取られている。主要
面６２は、一体的に焼結されたβ″−アルミナセラミッ
クのシート６８，７０の対から成る。各シート６８，７
０は、山頂と山頂間の谷とを含む事実上正弦波形部７２
の複数によって波形加工されている。波形部７２は各シ
ート６８，７０において、垂直の側部縁６６に対して約
１０度の鋭角で伸び、従って前記波形部は上下の端部縁
６４とは約８０度の鋭角で交差する。従ってシート６８
の波形部７２はシート７０の波形部とは約２０度の角度
で交差するように、該シート６８，７０が配置される。
シート６８，７０は面と面と当接しており、従ってそれ
ら面は、その波形部が相互に交差する複数箇所で相互に
接触するものである。該シート６８，７０が面対面で当
接していても、囲繞体３６の全内部容積は全ての部分に
おいてそれ自体連通しており、前記内部容積の部分でそ
の他の部分から絶縁されているものはない。囲繞体３６
の内部スペースは、シート６８，７０の内側対向表面上
の波形部７２間の谷により規定されている。囲繞体３６
の端部縁６４においては、シート６８と７０の２つのシ
ートの波形部７２は相互に事実上同位相である。端部縁
６４の近傍では、シート６８，７０は長手方向で外方向
で相互に向かって集束するもので、従って前記端部縁の
ごく近辺では、シート６８の波形部７２は面対面で当接
してシート７０の波形部７２の中にはめ合いとなり、こ
こではシート６８，７０は相互に封止されている。該シ
ート６８，７０は実質的に相互に同形であり、従ってそ
の量産は容易である。囲繞体３６は、β−アルミナ製で
且つ焼結セラミック中央管の形の１つのフィードスルー
３８を持つ。該フィードスルー３８は溶融ナトリウムア
ノード材料を囲繞体３６内に送給する手段を提供し、電
気化学電池の負荷の間において、電池内で囲繞体３６は
液体ナトリウムアノードのホールダを形成する。フィー
ドスルー３８は囲繞体３６の内部への入口としても用い
られる。即ちシート６８，７０の対向内側面が、例えば
遷移金属酸化物のドーピングによって処理されるなら
ば、それは米国特許第４７９７３３２号に記述されたよ
うにナトリウムによる内側面の濡れ性の改善であり、ま
た米国特許第４９７５３３４号に開のように、囲繞体内
部へのマグネシウム導入のような適当なゲッタの装入の
場合もある。フィードスルーは横断面が円形で示されて
おり、またこれは端部縁６４の中の１つの一方の端部近
くに配置されている。図３の囲繞体３６の製造では、構
成混合物は粒寸法が約５０μｍ以下のβ″−アルミナ
と、バインダと、可塑剤と、溶媒とから成る。バイン
ダ、可塑剤、及び溶媒は英国特許第１２７４２１１号に
記載のようなもので、次表のような組成が使用され得よ
う。これら構成部分を混合すると、半分乾いた状態の粉末混
合物を形成する。この混合物は、多重ローラを持つ加熱
圧延機を通されるが、該多重ローラは使用組成分に応じ
て５０〜１５０℃であり、その温度ではバインダは可塑
性の状態にある。混合物は平坦なシートにロールされる
が、該シートの厚さは０．５〜１．５ｍｍで圧延後の密
度は２．１〜２．３ｇ／ｃｍ^３である。これらのシート
は正弦曲線輪郭ローラにより圧延されて、シート６８，
７０のための波形シート材料に作製され、波形シート材
料からシート６８，７０がカットされる。カットされた
これらシートはそれらが相互に面対面で当接するように
配置され、それは図３に示すように両側部縁６６が揃い
且つ上下端部縁６４が揃うような状態である。より特定
的には端部縁６４においては、各シートの波形部７２は
同位相で相互に位置合わせされており、従って両シート
は相互に当接して面と面とがはめ合いになるような関係
である。囲繞体の側部縁６６がつぎに、平坦ローラ及び
手働圧力を用いて５０〜７０℃で封止される。フィード
スルー３８が両シートの端部縁間で該シートが可塑性で
ある間に締付けられ且つ封止され、それら端部縁及び隣
接材料が面対面で押圧されてはめ合わせ当接され、適当
な正弦輪郭ローラの対によって封止される。その儘で立
ち得るグリーンの囲繞体がこうして得られ、次に該囲繞
体は次の次第に従って加熱焼成される。即ち処理次第
は、環境温度──４５０℃ １０℃／時間で、４５０℃──１６００℃ １８０℃／時間で、１６００℃──１６１７℃ ７０℃／時間で、１６１７℃──保持約１５分間、１６１７℃──１０００℃ ２４０℃／時間で、１０００℃──環境温度３６０℃／時間で、この加熱焼成手順によりモノリシックで一体的な焼結
β″−アルミナ囲繞体が得られ、該囲繞体は、β″−ア
ルミナを質量で９８％含み且つ３．１〜３．２ｇ／ｃｍ
^３の密度を有し、また焼成に当っては約１７〜１８％の
線形収縮を示した。シート６８，７０の端部縁及び側部
縁は相互に気密的に封止されて囲繞体の各端縁部６４，
６６を形成する。更にシート６８，７０の端部縁では、
即ち囲繞体の端部縁６４では、フィードスルー３８が受
取られ、端部縁が前記フィードスルーに気密的に封止さ
れている。囲繞体は、焼成前でそれが可塑的状態にある
間においてコイル状に巻回され得る。これに関して述べ
ると、生の囲繞体は焼成期間の間においてその端部縁の
１つの上で好ましく支持され、加熱の間で且つ焼結が起
こる前に、バインダ、可塑剤及び溶媒の信頼できるしか
も完全な蒸発が起こることが可能であることが望まれ
る。囲繞体のフィードスルー３８を持たぬコイル端部縁
６４上に、該囲繞体が容易に直立支持され得る形である
ため上記のことが容易となる。図４を参照すると、特に
記載しない限りは本図は図３と同様部分には同様番号を
付しており、参照番号７４は本発明による複合電極ホー
ルダを総体的に示している。該ホールダ７４は横断／端
面図が十字形であり、即ち４つの扁平な囲繞体が各囲繞
体の側部縁６６の１つに共に結合したものと考えられ
る。従って中心軸７６から放射するフィン７５が、角度
９０度によって等分に周方向で隔てられて設けられてい
る。各々の扁平囲繞体のシート６８，７０は、内側の側
部縁では相互にシールされてはおらず、従って各扁平囲
繞体は１つのスロットを介して連絡されており、該スロ
ットは、軸線７６を囲み且つ同軸な中央スペースを持つ
内方側部縁においてシート６８とシート７０間に存在す
る。ホールダ７４は基本的には４つの扁平囲繞体から形
成されている。しかしこれら囲繞体は個別のフィードス
ルーでなく共通のものを持ち、且つ各囲繞体の端部縁６
６の１つにおいてそれらシート６８，７０は共に相互封
止されてはおらず、前記のスロットを残している。これ
ら囲繞体は図４のように十字形に配置されている。囲繞
体は箇所７８で相互に封止され、且つホールダ７４を一
体的でモノリシック様式に形成すべく、それらの内側
（スロット付き）側部縁６６で且つ該スロットの周辺に
おいて封止されている。しかしホールダ７４を形成する
好適方法は、４つの平坦な波形シートから形成すること
である。これら波形シートは可塑性の間において、それ
らの側部縁６６に平行な（図４の位置７８において）軸
の周りで約９０度で湾曲される。これらのシートは図４
に図示の構造になるように共に配置され、当該の４つの
シートはここでは参照番号８０で示され、それらの外側
側部縁が８２に位置している。これらの側部縁８２は、
図３の側部縁６６に述べたと同様な方法でシールされ、
更にこれらの上下の端部縁８４は、図３の端部縁６４と
同様な方法で共に封止される。軸線７６を包囲する中央
スペースが、ホールダ７４の各端部において閉鎖され
る。波形シートを作る際に用いられたものと同一タイプ
のβ″−アルミナシートのプラグ又はパッチがこの場合
に使用される。この中央スペースの１端部において、プ
ラグは１つの共通のフィードスルー３８によって置換さ
れる。このフィードスルーに対して、シートがまだ可塑
性である間において該中央スペースの開放端部の周辺が
封止され、又は開口を持つパッチが用いられ得て、パッ
チの開口の周辺が前記フィードスルー３８に対して封止
される。前記の製作は可塑状態のシートを用いて実施さ
れ、それが可塑状態で共に封止された後で、ホールダは
前述のように焼結され得る。図５を参照すると、本発明
の同様な構成が示されているが、図４と同一物は同様の
参照番号を付している。図４と図５とのホールダ７４間
の基本的相違は、図５のホールダが６つのシート８０を
用いる点である。シート８０，８４は９０度曲げる代わ
りにここでは６０度に曲げられており、従って横断面が
且つ端面図が星形のホールダを提供し、等しく半径方向
にスペースを取った６個のリム又は６０度離間の地点を
含むようにシートが配置されている。図６及び図７は、
図１及び図２の電池の構造とは部分的に異なる変型を示
す。図６及び図７においても図１及び図２と同一部分に
は同一参照番号を付し、管２４と囲繞体３６とが同様に
示されている。図６及び図７と、図１及び図２との構成
間の主たる相違は次のようである。即ち焼結の前におい
て、囲繞体３６は扁平囲繞体から湾曲せしめて、その側
部縁６６に平行な軸線の周りで周方向に沿って曲げて環
状又は円筒状で端面図が円形に見えるものを形成させ
る。従ってらせん状とは異なり、囲繞体３６の側部縁が
６６で示され、且つフィードスルー３８が囲繞体３６の
端部縁６４の１つを通って中央に位置している。図６及
び図７では、カソードには図１、図２で４４で示された
と同様の適当な電流捕集シートが設けられているが、た
だし図６、図７には示しておらず、該シートは囲繞体３
６により設けられたシリンダの中空内部の中と、囲繞体
３６と管２４との間の環状スペース内とに位置付けられ
ている。図８、図９の場合には、前の図６及び図７の構
成の更なる変形を示す。細長く偏平な矩形囲繞体３６が
示され、フィードスルー３８が囲繞体の端部縁６４の１
つを通って中央に位置し、従って該フィードスルーは管
２４の閉鎖下部端部の中央を通って伸びている。図８及
び図９では、カソード及び電流捕集シート（図１及び図
２内の４４参照）は囲繞体３６に関して対向し且つ面対
面で位置するのみである。図１０及び図１１に示す構成
を図６〜図９と同様に示すが、特に記載しない限り同一
符号は同様部分である。図１０、図１１の場合では、図
４に示したようなタイプの複合ホールダ７４が管２４内
に位置し、カソードは、囲繞体７４の放射状フィン７５
間に規定される４つの区画ゾーン内に位置する。カソー
ド電流捕集体は、シートではなくて４つの金属ストリッ
プ８６の形であり、該ストリップはホールダ７４の長さ
にわたって伸長し且つシールに接続されている（図１の
３０参照）。図１２では囲繞体が再び３６で示され、特
に記載しない限り図３と同様な参照符号が付されてい
る。図１２では、囲繞体３６はフィードスルー３８の対
向側での２つの部分８８を持つものとして示され、該部
分８８は囲繞体の側部縁６６から内方向にらせん状に中
心へ向って走り、該中心にはフィードスルー３８が位置
する。図１３には、特記しない限り同一符号を用いた更
なる変形例が示されている。図１３には、中心軸線７６
（図４も参照）から等しく周方向に離隔して放射する複
数のフィン７５がある。これらフィン７５は、図１２の
部分８８と同様な形式で、その側部縁６６，８２からス
パイラル状で内方向に向かっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気化学電池の縦断面図である。

【図２】図１の電池の、図１のＩＩ−ＩＩ線方向での横
断面図である。

【図３】図１の電池に適する電極ホールダの斜視図であ
る。

【図４】図１の電池に適する複合電極ホールダの斜視図
である。

【図５】図１の電池に適する別の電極ホールダの、図４
と同様な斜視図である。

【図６】図１の電池の変形例の縦方向分解図である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線方向での、図６の電池
部分の横断面図である。

【図８】図１の電池の別の変形例の縦方向分解図であ
る。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線方向での、図８の電池部分
の横断面図である。

【図１０】図１の電池の更なる変形例の縦方向分解図で
ある。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ方向での、図１０の電池
部分の横断面図である。

【図１２】図１の電池の囲繞体の変形例における概略横
断面図である。

【図１３】図１の電池の囲繞体の別の変形例における概
略横断面図である。

【符号の説明】

１０電池１２ハウジング２４セパレータ管３６ホールダ３８フィードスルー４４電流捕集シート４６アノード端子４８カソード端子５４ナトリウムアノード材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者メアリアン・ルース・ランスイギリス国、オクソン・オー・エツクス・ 14・３・ワイ・エフ、アビンダン・フアーガスン・プレイス・８

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状のハウジングと、前記ハウジング
の中に同心的に置かれた固体電界物質のセパレータ管と
を備えており、該セパレータ管は、前記ハウジングの内
部を前記セパレータ管の内部の内側電極区画と、前記セ
パレータ管及び前記ハウジングの間の外側電極区画とに
仕切っており、前記電極区画の一方が活性アノード材料
を含むと共に、前記電極区画の他方が活性カソード材料
を含み、前記セパレータ管が、その内部に置かれている
と共に、前記外側電極区画に収容されているのと同じ電
極材料をその内部に収容する固体電解質材料の囲繞体の
形状の電極ホールダを更に有しており、前記ホールダ内
の電極材料が、前記外側電極区画の電極材料に電気的に
接続している電気化学電池。
【請求項２】前記ホールダが、電池の作動温度におい
て液体である活性アノード材料を収容するアノードホー
ルダであり、前記内側電極区画が、活性カソード材料を
収容するカソード区画であると共に前記外側電極区画
が、前記活性アノード材料を収容するアノード区画であ
る請求項１に記載の電池。
【請求項３】前記電池が直立状態にあり、この状態に
おいて前記ハウジングは、前記電池を直立状態に支持す
べく前記ハウジングに設けられたベースから上方に伸長
しており、前記セパレータ管が、閉鎖部材によって閉鎖
される開口上部端部を有しており、且つ該上部端部から
前記ハウジング内に吊るされており、前記セパレータ管
が、フィールドスルーがそこを通って前記ホールダから
前記外側電極区画の中に突出する閉鎖下部端部を有して
おり、前記フィールドスルーが、前記ホールダの内部を
前記外側電極区画の内部に連通させており、前記ホール
ダ及び前記外側電極区画内の電極材料が、前記電池の作
動温度で液体である請求項１又は２に記載の電池。
【請求項４】前記活性アノード材料がナトリウムであ
り、前記電池は、ナトリウムが溶融している作動温度を
有し、前記ホールダの材料がβ−アルミナ及びβ″−ア
ルミナから選択される請求項１から３のいずれか一項に
記載の電池。
【請求項５】前記ホールダが半径方向に対称である請
求項１から４のいずれか一項に記載の電池。
【請求項６】前記ホールダが、横方向に圧縮され扁平
化した囲繞体の形状である請求項１から５のいずれか一
項に記載の電池。
【請求項７】前記ホールダが、前記セパレータ管の中
心軸のまわりに周方向に曲がっている請求項５又は６に
記載の電池。
【請求項８】前記ホールダが、前記セパレータ管の中
心軸から外側に放射する複数のフィンからなる請求項５
に記載の電池。
【請求項９】前記フィンが中心軸のまわりにらせん状
に曲がっている請求項８に記載の電池。
【請求項１０】前記ホールダが、周囲が互いに封止的
に結合された固体電解質材料の複数のパネルで組立てら
れており、前記パネルがリブ又は波形部を有しており、
前記パネルの少なくとも幾つかは、互いに面対面で対向
して対となるように配列されている請求項１から９のい
ずれか一項に記載の電池。
【請求項１１】各パネルの対の各リブ又は各波形部
が、他のパネルの対の複数のリブ又は波形部と交差して
いる請求項１０に記載の電池。