JPH0582165A - 密閉形二次電池 - Google Patents
密閉形二次電池Info
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- JPH0582165A JPH0582165A JP3273281A JP27328191A JPH0582165A JP H0582165 A JPH0582165 A JP H0582165A JP 3273281 A JP3273281 A JP 3273281A JP 27328191 A JP27328191 A JP 27328191A JP H0582165 A JPH0582165 A JP H0582165A
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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】
【目的】 密閉形二次電池の信頼性、性能を向上させ
る。 【構成】 α−アルミナリング２の内壁に陰極蓋３を、
上面に陽極蓋４を当接させて超音波または金属ろう材で
接合し、前記α−アルミナリング２の下面に固体電解質
管１の開口部をガラス半田接合して陰極室を形成すると
ともに、前記陽極蓋４に電槽９を溶接して陽極室を形成
する。 【効果】 α−アルミナリングと固体電解質管とのガラ
ス半田接合部に割れが生じることを防止できるので、信
頼性を向上させることができる。また、α−アルミナリ
ングと陰極蓋および陽極蓋との接合面積を小さくできる
ので、気密性を向上させることができ、これによって性
能を向上させることができる。
る。 【構成】 α−アルミナリング２の内壁に陰極蓋３を、
上面に陽極蓋４を当接させて超音波または金属ろう材で
接合し、前記α−アルミナリング２の下面に固体電解質
管１の開口部をガラス半田接合して陰極室を形成すると
ともに、前記陽極蓋４に電槽９を溶接して陽極室を形成
する。 【効果】 α−アルミナリングと固体電解質管とのガラ
ス半田接合部に割れが生じることを防止できるので、信
頼性を向上させることができる。また、α−アルミナリ
ングと陰極蓋および陽極蓋との接合面積を小さくできる
ので、気密性を向上させることができ、これによって性
能を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は密閉形二次電池に関する
もので、さらに詳しく言えば、イオン伝導性の固体電解
質管の内部に陰極室を、外部に陽極室を形成してなる密
閉形二次電池に関するものである。
もので、さらに詳しく言えば、イオン伝導性の固体電解
質管の内部に陰極室を、外部に陽極室を形成してなる密
閉形二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】イオン伝導性の固体電解質管の内部に陰
極室を、外部に陽極室を形成してなる密閉形二次電池と
しては、陰極室に陰極活物質としてのナトリウムを、陽
極室に陽極活物質としての硫黄を用いた電池がある。
極室を、外部に陽極室を形成してなる密閉形二次電池と
しては、陰極室に陰極活物質としてのナトリウムを、陽
極室に陽極活物質としての硫黄を用いた電池がある。
【０００３】このような密閉形二次電池の従来の構造を
図２のナトリウム−硫黄電池の要部断面図によって説明
する。
図２のナトリウム−硫黄電池の要部断面図によって説明
する。
【０００４】すなわち、図２において、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て
なり、前記α−アルミナリング２の上面に陰極蓋３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
極蓋３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パイプ６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
１５０℃の保温下において前記陰極パイプ６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、円筒形の硫黄成形体
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、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。
の上端にα−アルミナリング２がガラス半田接合されて
なり、前記α−アルミナリング２の上面に陰極蓋３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
極蓋３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パイプ６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
１５０℃の保温下において前記陰極パイプ６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、円筒形の硫黄成形体
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、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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した構造の密閉形
二次電池では、α−アルミナリング２の上面に陰極蓋３
を、下面に陽極蓋４をそれぞれ熱圧接合する際にα−ア
ルミナリング２と固体電解質管１とのガラス半田接合部
に割れが生じ、電池の使用時に固体電解質管１が破損に
至るという問題があった。
二次電池では、α−アルミナリング２の上面に陰極蓋３
を、下面に陽極蓋４をそれぞれ熱圧接合する際にα−ア
ルミナリング２と固体電解質管１とのガラス半田接合部
に割れが生じ、電池の使用時に固体電解質管１が破損に
至るという問題があった。
【０００６】また、α−アルミナリング２の上、下面に
陰極蓋３、陽極蓋４を熱圧接合する場合には、その接合
面積が大きくなって気密性の点で問題があった。
陰極蓋３、陽極蓋４を熱圧接合する場合には、その接合
面積が大きくなって気密性の点で問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、イオン伝導性の固体電解質管の開口部に
α−アルミナリングがガラス半田接合されてなり、前記
α−アルミナリングの下面に陰極蓋が配され、この陰極
蓋によって密閉される陰極室と、前記α−アルミナリン
グの上面に陽極蓋が接合され、この陽極蓋によって密閉
される陽極室とを備えてなる密閉形二次電池であって、
前記α−アルミナリングの内壁に前記陰極蓋を当接させ
てその一端をα−アルミナリングの上面に突出させる如
く配して超音波または金属ろう材で接合し、かつ前記α
−アルミナリングの上面に前記陽極蓋を当接させて配し
て超音波または金属ろう材で接合したことを特徴とする
ものである。
め、本発明は、イオン伝導性の固体電解質管の開口部に
α−アルミナリングがガラス半田接合されてなり、前記
α−アルミナリングの下面に陰極蓋が配され、この陰極
蓋によって密閉される陰極室と、前記α−アルミナリン
グの上面に陽極蓋が接合され、この陽極蓋によって密閉
される陽極室とを備えてなる密閉形二次電池であって、
前記α−アルミナリングの内壁に前記陰極蓋を当接させ
てその一端をα−アルミナリングの上面に突出させる如
く配して超音波または金属ろう材で接合し、かつ前記α
−アルミナリングの上面に前記陽極蓋を当接させて配し
て超音波または金属ろう材で接合したことを特徴とする
ものである。
【０００８】
【作用】従って、本発明は、α−アルミナリングの下面
に陰極蓋を、上面に陽極蓋を接合してからα−アルミナ
リングと固体電解質管とをガラス半田接合することがで
きるので、ガラス半田接合部に陰極蓋および陽極蓋とα
−アルミナリングとを接合する際の応力が加わることを
防止することができる。
に陰極蓋を、上面に陽極蓋を接合してからα−アルミナ
リングと固体電解質管とをガラス半田接合することがで
きるので、ガラス半田接合部に陰極蓋および陽極蓋とα
−アルミナリングとを接合する際の応力が加わることを
防止することができる。
【０００９】また、本発明は、α−アルミナリングの内
壁に陰極蓋を超音波または金属ろう材で接合し、α−ア
ルミナリングの上面に陽極蓋を超音波または金属ろう材
で接合しているので、接合面積を小さくすることができ
る。
壁に陰極蓋を超音波または金属ろう材で接合し、α−ア
ルミナリングの上面に陽極蓋を超音波または金属ろう材
で接合しているので、接合面積を小さくすることができ
る。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の密閉形二次電池としてのナト
リウム−硫黄電池の要部断面図で、図２と共通する部分
には同じ符号を付している。
リウム−硫黄電池の要部断面図で、図２と共通する部分
には同じ符号を付している。
【００１１】本発明の特徴は、まずα−アルミナリング
２の内壁にニッケル合金製の陰極蓋３の一部を当接させ
てその一端３１をα−アルミナリング２の上面に突出さ
せる如く配して超音波または金属ろう材で接合するとと
もに、前記α−アルミナリング２の上面に同材質からな
る陽極蓋４の一部を当接させて配して超音波または金属
ろう材で接合する。
２の内壁にニッケル合金製の陰極蓋３の一部を当接させ
てその一端３１をα−アルミナリング２の上面に突出さ
せる如く配して超音波または金属ろう材で接合するとと
もに、前記α−アルミナリング２の上面に同材質からな
る陽極蓋４の一部を当接させて配して超音波または金属
ろう材で接合する。
【００１２】次に、前記陰極蓋３の他端３２に形成した
ねじ部に陰極活物質としてのナトリウム８が充填された
陰極活物質容器１２を螺着させる。この陰極活物質容器
１２は底部に穴があけられており、電池作動温度におい
て陰極活物質としてのナトリウム８が溶融して流出する
ような構造になっている。
ねじ部に陰極活物質としてのナトリウム８が充填された
陰極活物質容器１２を螺着させる。この陰極活物質容器
１２は底部に穴があけられており、電池作動温度におい
て陰極活物質としてのナトリウム８が溶融して流出する
ような構造になっている。
【００１３】そして、前記α−アルミナリング２の下面
にガラス半田粉末１３を介して固体電解質管１の開口部
を配置し、前記陰極活物質容器１２を固体電解質管１で
被包する如く超音波によって接合した後、前記陰極蓋３
の一端３１から陰極室としての固体電解質管１内を排気
して一端３１を封止する。
にガラス半田粉末１３を介して固体電解質管１の開口部
を配置し、前記陰極活物質容器１２を固体電解質管１で
被包する如く超音波によって接合した後、前記陰極蓋３
の一端３１から陰極室としての固体電解質管１内を排気
して一端３１を封止する。
【００１４】こうして得られた陰極室構成体は、円筒形
の硫黄成型体１０が内挿された陽極集電体を兼ねる電槽
９に挿入され、その上端は前記陽極蓋４に真空溶接され
て完全密閉される。
の硫黄成型体１０が内挿された陽極集電体を兼ねる電槽
９に挿入され、その上端は前記陽極蓋４に真空溶接され
て完全密閉される。
【００１５】前記α−アルミナリング２の内壁に陰極蓋
３の一部を当接させて超音波で接合する場合には、前記
内壁に超音波治具を配して垂直ねじり回転方向の超音波
振動（周波数：３０ｋＨｚ，振幅：約４５μｍ，圧力：
約２．０Kg／cm2 ，時間：１１秒間）を与えることによ
り、また前記α−アルミナリング２の上面に陽極蓋４の
一部を当接させて超音波で接合する場合には、前記上面
に超音波治具を配して垂直ねじり回転方向の超音波振動
（周波数：３０ｋＨｚ，振幅：約４５μｍ，圧力：約
２．０Kg／cm2 ，時間：１１秒間）を与えることにより
行う。そして、超音波による接合は、大気中またはナト
リウム−硫黄電池のような高温下で動作させる電池で
は、その作動温度である４００℃以下の温度下、好まし
くは３００℃〜３８０℃の温度下で行うのがよい。
３の一部を当接させて超音波で接合する場合には、前記
内壁に超音波治具を配して垂直ねじり回転方向の超音波
振動（周波数：３０ｋＨｚ，振幅：約４５μｍ，圧力：
約２．０Kg／cm2 ，時間：１１秒間）を与えることによ
り、また前記α−アルミナリング２の上面に陽極蓋４の
一部を当接させて超音波で接合する場合には、前記上面
に超音波治具を配して垂直ねじり回転方向の超音波振動
（周波数：３０ｋＨｚ，振幅：約４５μｍ，圧力：約
２．０Kg／cm2 ，時間：１１秒間）を与えることにより
行う。そして、超音波による接合は、大気中またはナト
リウム−硫黄電池のような高温下で動作させる電池で
は、その作動温度である４００℃以下の温度下、好まし
くは３００℃〜３８０℃の温度下で行うのがよい。
【００１６】また、前記α−アルミナリング２の内壁に
陰極蓋３の一部を当接させ、前記α−アルミナリング２
の上面に陽極蓋４の一部を当接させて金属ろう材で接合
する場合には、金属ろう材としてＮｉ−Ｍｎ−Ｍｏ−Ｔ
ａ系、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｚｒ−Ｍｏ−Ｍｎ系を用いるのが好
ましい。
陰極蓋３の一部を当接させ、前記α−アルミナリング２
の上面に陽極蓋４の一部を当接させて金属ろう材で接合
する場合には、金属ろう材としてＮｉ−Ｍｎ−Ｍｏ−Ｔ
ａ系、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｚｒ−Ｍｏ−Ｍｎ系を用いるのが好
ましい。
【００１７】こうして得られた本発明電池１００本と、
図２のような従来電池１００本とについて、室温から３
５０℃までのヒートサイクル試験を実施して固体電解質
管１の破損率を調査したところ、従来電池の破損率は５
％であったのに対し、本発明電池は０％であった。
図２のような従来電池１００本とについて、室温から３
５０℃までのヒートサイクル試験を実施して固体電解質
管１の破損率を調査したところ、従来電池の破損率は５
％であったのに対し、本発明電池は０％であった。
【００１８】また、本発明電池１０本と、図２のような
従来電池１０本とについて、気密性をヘリウムリーク量
によって調査したところ、表１のような結果が得られ
た。
従来電池１０本とについて、気密性をヘリウムリーク量
によって調査したところ、表１のような結果が得られ
た。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１から、本発明電池は気密性の点でも従
来電池よりすぐれていることがわかる。
来電池よりすぐれていることがわかる。
【００２１】
【発明の効果】上記したとおりであるから、本発明の密
閉形二次電池は、α−アルミナリングと陰極蓋および陽
極蓋との接合時の応力が固体電解質管とα−アルミナリ
ングとのガラス半田接合部に加わらないので、このガラ
ス半田接合部に割れが生じて固体電解質管が破損すると
いう問題を解消することができ、電池の信頼性を向上さ
せることができる。
閉形二次電池は、α−アルミナリングと陰極蓋および陽
極蓋との接合時の応力が固体電解質管とα−アルミナリ
ングとのガラス半田接合部に加わらないので、このガラ
ス半田接合部に割れが生じて固体電解質管が破損すると
いう問題を解消することができ、電池の信頼性を向上さ
せることができる。
【００２２】また、α−アルミナリングと陰極蓋および
陽極蓋との接合面積を小さくすることができるので、気
密性を高めることができ、電池の性能を向上させること
ができる。
陽極蓋との接合面積を小さくすることができるので、気
密性を高めることができ、電池の性能を向上させること
ができる。
【図１】本発明の密閉形二次電池の要部断面図である。
【図２】従来の密閉形二次電池の要部断面図である。
１ 固体電解質管 ２ α−アルミナリング ３ 陰極蓋 ４ 陽極蓋 ９ 電槽 １２ 陰極活物質容器
Claims (2)
- 【請求項１】 イオン伝導性の固体電解質管の開口部に
α−アルミナリングがガラス半田接合されてなり、前記
α−アルミナリングの下面に陰極蓋が配され、この陰極
蓋によって密閉される陰極室と、前記α−アルミナリン
グの上面に陽極蓋が接合され、この陽極蓋によって密閉
される陽極室とを備えてなる密閉形二次電池であって、
前記α−アルミナリングの内壁に前記陰極蓋を当接させ
てその一端をα−アルミナリングの上面に突出させる如
く配して超音波または金属ろう材で接合し、かつ前記α
−アルミナリングの上面に前記陽極蓋を当接させて配し
て超音波または金属ろう材で接合したことを特徴とする
密閉形二次電池。 - 【請求項２】 陰極室に収納される陰極活物質がナトリ
ウムであり、陽極室に収納される陽極活物質が硫黄であ
り、イオン伝導性の固体電解質管がβ−アルミナまたは
β”−アルミナであることを特徴とする請求項第１項記
載の密閉形二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273281A JPH0582165A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 密閉形二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273281A JPH0582165A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 密閉形二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582165A true JPH0582165A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17525664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3273281A Pending JPH0582165A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 密閉形二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0582165A (ja) |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3273281A patent/JPH0582165A/ja active Pending
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