JPH08236148A - 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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- JPH08236148A JPH08236148A JP7036641A JP3664195A JPH08236148A JP H08236148 A JPH08236148 A JP H08236148A JP 7036641 A JP7036641 A JP 7036641A JP 3664195 A JP3664195 A JP 3664195A JP H08236148 A JPH08236148 A JP H08236148A
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- negative electrode
- sulfur battery
- electrode container
- container flange
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- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ナトリウム腐食強度の向上を図り、強度信頼
性の向上を図ったナトリウム−硫黄電池を提供するこ
と。 【構成】 負極活物質としてのナトリウムを収容する負
極容器と、正極活物質としての硫黄を収容する正極容器
との間にナトリウム導電性の固体電解質管を設け、該固
体電解質管に接合された絶縁リングに中間材を介して負
極容器フランジ及び正極容器フランジを熱圧接するよう
に構成されたナトリウム−硫黄電池において、中間材３
に接する負極容器フランジ２の下面におけるナトリウム
側の端部に突起１６を設け、この突起１６を有する負極
容器フランジ２を中間材３を介して絶縁リング１に熱圧
接することにより負極側熱圧接部のナトリウム側端部に
おける熱圧接印加圧力を局部的に増大させる。
性の向上を図ったナトリウム−硫黄電池を提供するこ
と。 【構成】 負極活物質としてのナトリウムを収容する負
極容器と、正極活物質としての硫黄を収容する正極容器
との間にナトリウム導電性の固体電解質管を設け、該固
体電解質管に接合された絶縁リングに中間材を介して負
極容器フランジ及び正極容器フランジを熱圧接するよう
に構成されたナトリウム−硫黄電池において、中間材３
に接する負極容器フランジ２の下面におけるナトリウム
側の端部に突起１６を設け、この突起１６を有する負極
容器フランジ２を中間材３を介して絶縁リング１に熱圧
接することにより負極側熱圧接部のナトリウム側端部に
おける熱圧接印加圧力を局部的に増大させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ナトリウム−硫黄電池
の絶縁リングと中間材との接合部における構造に係り、
特に接合部界面の負極活物質による腐食の強度信頼性の
向上を図るに好敵なナトリウム−硫黄電池に関する。
の絶縁リングと中間材との接合部における構造に係り、
特に接合部界面の負極活物質による腐食の強度信頼性の
向上を図るに好敵なナトリウム−硫黄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のナトリウム−硫黄電池の構造は、
例えば特開昭６３−２６９４７号公報、特開平２ー１２
１２７２号公報及び特開平２−１２６５７２号公報に開
示されている。その構造は絶縁リングとしてα−アルミ
ナを使用し、この絶縁リングと鋼製の正極及び負極容器
フランジを熱圧接する際に、α−アルミナ面に無酸素銅
層を設け、その上にニッケルろうを塗布処理後に熱圧接
を実施しており、耐食性のニッケル材を使用することで
熱圧接部の耐食性を向上することや、絶縁材と固体電解
質管及び正極と負極の接合組合せに際し、熱膨張系数を
考慮して熱応力の発生の面から熱サイクル及び耐食性を
向上することや、正極容器を熱圧接部の下部で全周にわ
たって内側に湾曲させ凹状溝を形成することにより正極
活物質の移動を防止して、耐食性を向上する工夫がなさ
れている。
例えば特開昭６３−２６９４７号公報、特開平２ー１２
１２７２号公報及び特開平２−１２６５７２号公報に開
示されている。その構造は絶縁リングとしてα−アルミ
ナを使用し、この絶縁リングと鋼製の正極及び負極容器
フランジを熱圧接する際に、α−アルミナ面に無酸素銅
層を設け、その上にニッケルろうを塗布処理後に熱圧接
を実施しており、耐食性のニッケル材を使用することで
熱圧接部の耐食性を向上することや、絶縁材と固体電解
質管及び正極と負極の接合組合せに際し、熱膨張系数を
考慮して熱応力の発生の面から熱サイクル及び耐食性を
向上することや、正極容器を熱圧接部の下部で全周にわ
たって内側に湾曲させ凹状溝を形成することにより正極
活物質の移動を防止して、耐食性を向上する工夫がなさ
れている。
【０００３】絶縁リングと負極及び正極容器フランジ接
合部界面の負極及び正極活物質による耐食性を向上する
手法として、材料そのものを耐食性材にする方法と、構
造的に負極及び正極活物質の液及びミスト結露液が接合
部に付着するのを防止することで耐食性を向上する方法
が考えられる。
合部界面の負極及び正極活物質による耐食性を向上する
手法として、材料そのものを耐食性材にする方法と、構
造的に負極及び正極活物質の液及びミスト結露液が接合
部に付着するのを防止することで耐食性を向上する方法
が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来は上記の如く接合
界面材そのものの耐食性を向上するための工夫及び、発
生応力に対する工夫、液面移動に対する工夫がなされて
いる。
界面材そのものの耐食性を向上するための工夫及び、発
生応力に対する工夫、液面移動に対する工夫がなされて
いる。
【０００５】しかしながら、負極容器フランジ接合部の
熱圧接時の圧力分布を考慮した負極活物質に対する耐食
性向上に関し、特に熱圧接荷重を比較的小さな荷重で腐
食対象部のナトリウム側端部の印加圧力を大きくするこ
とにより、負極活物質による腐食強度を向上するための
配慮がなされていなかった。
熱圧接時の圧力分布を考慮した負極活物質に対する耐食
性向上に関し、特に熱圧接荷重を比較的小さな荷重で腐
食対象部のナトリウム側端部の印加圧力を大きくするこ
とにより、負極活物質による腐食強度を向上するための
配慮がなされていなかった。
【０００６】ナトリウム−硫黄電池の強度信頼性を向上
するためには、熱圧接部界面の強度を向上することが効
果的である。
するためには、熱圧接部界面の強度を向上することが効
果的である。
【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、負極活物質のナトリウムによる界面腐食に
対する強度を向上するため、負極熱圧接部のナトリウム
側端部の熱圧接印加圧力を局部的に増大させることによ
り、ナトリウム耐食性の向上を図り、ひいては強度信頼
性の向上を図ったナトリウム−硫黄電池を提供すること
を目的とする。
ものであり、負極活物質のナトリウムによる界面腐食に
対する強度を向上するため、負極熱圧接部のナトリウム
側端部の熱圧接印加圧力を局部的に増大させることによ
り、ナトリウム耐食性の向上を図り、ひいては強度信頼
性の向上を図ったナトリウム−硫黄電池を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のナトリウム−硫
黄電池は、負極活物質としてのナトリウムを収容する負
極容器と、正極活物質としての硫黄を収容する正極容器
との間にナトリウム導電性の固体電解質管を設け、該固
体電解質管に接合された絶縁リングに中間材を介して負
極容器フランジ及び正極容器フランジを熱圧接するよう
に構成されたナトリウム−硫黄電池において、負極側熱
圧接部のナトリウム側端部における熱圧接印加圧力を局
部的に増大させる圧力増大手段を設けたことを特徴とす
る。
黄電池は、負極活物質としてのナトリウムを収容する負
極容器と、正極活物質としての硫黄を収容する正極容器
との間にナトリウム導電性の固体電解質管を設け、該固
体電解質管に接合された絶縁リングに中間材を介して負
極容器フランジ及び正極容器フランジを熱圧接するよう
に構成されたナトリウム−硫黄電池において、負極側熱
圧接部のナトリウム側端部における熱圧接印加圧力を局
部的に増大させる圧力増大手段を設けたことを特徴とす
る。
【０００９】本発明のナトリウム−硫黄電池は、前記圧
力増大手段として、中間材に接する前記負極容器フラン
ジの下面におけるナトリウム側の端部に突起を設け、該
突起を有する前記負極容器フランジを中間材を介して前
記絶縁リングに熱圧接したことを特徴とする。
力増大手段として、中間材に接する前記負極容器フラン
ジの下面におけるナトリウム側の端部に突起を設け、該
突起を有する前記負極容器フランジを中間材を介して前
記絶縁リングに熱圧接したことを特徴とする。
【００１０】本発明のナトリウム−硫黄電池は、前記圧
力増大手段として、中間材に接する前記負極容器フラン
ジの板厚を該負極容器フランジのナトリウム側端部が厚
くなるようにテーパを設け、該テーパを有する前記負極
容器フランジを中間材を介して前記絶縁リングに熱圧接
したことを特徴とする。
力増大手段として、中間材に接する前記負極容器フラン
ジの板厚を該負極容器フランジのナトリウム側端部が厚
くなるようにテーパを設け、該テーパを有する前記負極
容器フランジを中間材を介して前記絶縁リングに熱圧接
したことを特徴とする。
【００１１】本発明のナトリウム−硫黄電池は、前記圧
力増大手段として、前記中間材の板厚がナトリウム側端
部にて厚くなるように突起を設け、該突起を有する中間
材を介して前記負極容器フランジを前記絶縁リングに熱
圧接したことを特徴とする。
力増大手段として、前記中間材の板厚がナトリウム側端
部にて厚くなるように突起を設け、該突起を有する中間
材を介して前記負極容器フランジを前記絶縁リングに熱
圧接したことを特徴とする。
【００１２】本発明のナトリウム−硫黄電池は、前記圧
力増大手段として、前記中間材の板厚がナトリウム側端
部にて厚くなるようにテーパを設け、該テーパを有する
中間材を介して前記負極容器フランジを前記絶縁リング
に熱圧接したことを特徴とする。
力増大手段として、前記中間材の板厚がナトリウム側端
部にて厚くなるようにテーパを設け、該テーパを有する
中間材を介して前記負極容器フランジを前記絶縁リング
に熱圧接したことを特徴とする。
【００１３】本発明のナトリウム−硫黄電池は、前記圧
力増大手段として、前記中間材に接する絶縁リングの厚
さがナトリウム側端部にて厚くなるように突起を設け、
該突起を有する絶縁リングに前記中間材を介して前記負
極容器フランジを熱圧接したことを特徴とする。
力増大手段として、前記中間材に接する絶縁リングの厚
さがナトリウム側端部にて厚くなるように突起を設け、
該突起を有する絶縁リングに前記中間材を介して前記負
極容器フランジを熱圧接したことを特徴とする。
【００１４】本発明のナトリウム−硫黄電池は、前記圧
力増大手段として、前記中間材に接する絶縁リングの厚
さがナトリウム側端部にて厚くなるようにテーパを設
け、該テーパを有する絶縁リングに前記中間材を介して
前記負極容器フランジを熱圧接したことを特徴とする。
力増大手段として、前記中間材に接する絶縁リングの厚
さがナトリウム側端部にて厚くなるようにテーパを設
け、該テーパを有する絶縁リングに前記中間材を介して
前記負極容器フランジを熱圧接したことを特徴とする。
【００１５】本発明のナトリウム−硫黄電池は、前記絶
縁リングはα−アルミナより成り、前記中間材はアルミ
ニウムから成ることを特徴とする。
縁リングはα−アルミナより成り、前記中間材はアルミ
ニウムから成ることを特徴とする。
【００１６】本発明のナトリウム−硫黄電池は、前記絶
縁リングはα−アルミナより成り、前記中間材はアルミ
ニウム合金から成ることを特徴とする。
縁リングはα−アルミナより成り、前記中間材はアルミ
ニウム合金から成ることを特徴とする。
【００１７】本発明のナトリウム−硫黄電池は、前記負
極容器フランジと中間材がアルミニウムにて一体成形さ
れたものであることを特徴とする。
極容器フランジと中間材がアルミニウムにて一体成形さ
れたものであることを特徴とする。
【００１８】本発明のナトリウム−硫黄電池は、前記負
極容器フランジと中間材がアルミニウム合金にて一体成
形されたものであることを特徴とする。
極容器フランジと中間材がアルミニウム合金にて一体成
形されたものであることを特徴とする。
【００１９】
【作用】図４は負極熱圧接時の熱圧接印加圧力Ｐと、ナ
トリウム中で３３０℃と３０℃の間で昇降温熱サイクル
を２０回繰返した場合の、中間材とα−アルミナ界面の
腐食深さａの関係を実験により求めて得たデータを示
す。
トリウム中で３３０℃と３０℃の間で昇降温熱サイクル
を２０回繰返した場合の、中間材とα−アルミナ界面の
腐食深さａの関係を実験により求めて得たデータを示
す。
【００２０】熱圧接時の印加圧力Ｐと腐食深さａの関係
は、熱圧接印加圧力Ｐが大きい場合には腐食深さａも小
さな値となっており、ナトリウム耐食性を向上するのに
印加圧力Ｐを大きくするのが接合時の酸化膜や不純物等
を界面から外に押し出す効果及び、密着性の増大などの
理由により効果的であることが判かる。
は、熱圧接印加圧力Ｐが大きい場合には腐食深さａも小
さな値となっており、ナトリウム耐食性を向上するのに
印加圧力Ｐを大きくするのが接合時の酸化膜や不純物等
を界面から外に押し出す効果及び、密着性の増大などの
理由により効果的であることが判かる。
【００２１】図４には本発明適用例として中間材と接す
る負極側のナトリウム側端部に、熱圧接印加圧力Ｐを大
きくするための突起を設置し、熱圧接印加圧力Ｐを平均
で１０ＭＰａの圧力で印加した場合の結果を△印で示
す。腐食深さは０．２mm程度となり、熱圧接印加圧力Ｐ
を大きくするための手段である突起を設置しない場合の
腐食深さ１．８mmより小さい０．２mm程度となり、平均
印加圧力Ｐを３０ＭＰａとした場合に相当する腐食強度
を有することが判る。
る負極側のナトリウム側端部に、熱圧接印加圧力Ｐを大
きくするための突起を設置し、熱圧接印加圧力Ｐを平均
で１０ＭＰａの圧力で印加した場合の結果を△印で示
す。腐食深さは０．２mm程度となり、熱圧接印加圧力Ｐ
を大きくするための手段である突起を設置しない場合の
腐食深さ１．８mmより小さい０．２mm程度となり、平均
印加圧力Ｐを３０ＭＰａとした場合に相当する腐食強度
を有することが判る。
【００２２】本発明によるナトリウム−硫黄電池では、
上記結果が示すように、平均的な負荷荷重が小さい場合
でも熱圧接部のナトリウム側の熱圧接印加圧力を局部的
に大きくすることで、ナトリウム腐食強度を向上させる
ことができる。
上記結果が示すように、平均的な負荷荷重が小さい場合
でも熱圧接部のナトリウム側の熱圧接印加圧力を局部的
に大きくすることで、ナトリウム腐食強度を向上させる
ことができる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本発明に係るナトリウム−硫黄電池の一実施例の
構成を図１及び図２に示す。これらの図においてナトリ
ウム導伝性のβ″−アルミナ製の固体電解質管７の上部
に、固体電解質管７と線膨張係数のあまり違わないα−
アルミナ製の絶縁リング１がガラス半田接合されてい
る。この絶縁リング１に鋼製の負極容器フランジ２及び
正極容器フランジ５がアルミニウム製のリング状中間材
３を介して高温で熱圧接される。
する。本発明に係るナトリウム−硫黄電池の一実施例の
構成を図１及び図２に示す。これらの図においてナトリ
ウム導伝性のβ″−アルミナ製の固体電解質管７の上部
に、固体電解質管７と線膨張係数のあまり違わないα−
アルミナ製の絶縁リング１がガラス半田接合されてい
る。この絶縁リング１に鋼製の負極容器フランジ２及び
正極容器フランジ５がアルミニウム製のリング状中間材
３を介して高温で熱圧接される。
【００２４】β″−アルミナ製の固体電解質管７の内側
にはナトリウムの負極活物質１１が、外側にはモールド
に含浸された正極活物質９の硫黄が収納されている。
にはナトリウムの負極活物質１１が、外側にはモールド
に含浸された正極活物質９の硫黄が収納されている。
【００２５】本実施例では図２に示すように、負極側熱
圧接部のナトリウム側端部の熱圧接印加圧力を増大する
手段として、中間材３に接する負極フランジ２のナトリ
ウム側端部に突起１６を設置したものである。
圧接部のナトリウム側端部の熱圧接印加圧力を増大する
手段として、中間材３に接する負極フランジ２のナトリ
ウム側端部に突起１６を設置したものである。
【００２６】本実施例によれば、ナトリウム側端部の熱
圧接印加圧力を大きくし、ナトリウム腐食強度を向上す
る効果が実現できる。図１に示す実施例では中間材の位
置決め用のストッパー１４が設けられており、中間材を
介してより確実に加圧できるように構成されている。
圧接印加圧力を大きくし、ナトリウム腐食強度を向上す
る効果が実現できる。図１に示す実施例では中間材の位
置決め用のストッパー１４が設けられており、中間材を
介してより確実に加圧できるように構成されている。
【００２７】次に図３に図１に示した実施例の変形例を
示す。同図に示すように本実施例は、負極側熱圧接部の
ナトリウム側端部の熱圧接印加圧力を大きくする手段と
して、突起１６の代りにテーパ１７を設けたものであ
る。作用効果は基本的には図１に示した実施例と同様で
ある。
示す。同図に示すように本実施例は、負極側熱圧接部の
ナトリウム側端部の熱圧接印加圧力を大きくする手段と
して、突起１６の代りにテーパ１７を設けたものであ
る。作用効果は基本的には図１に示した実施例と同様で
ある。
【００２８】次に図５に本発明の他の実施例の構成を示
す。本実施例は、負極側熱圧接部のナトリウム側端部の
熱圧接印加圧力を大きくする手段を中間材３に設けたも
のである。中間材３の上部、すなわち負極フランジ２側
に熱圧接印加圧力増大用の突起１２を設置したもので、
本実施例によれば突起の加工が容易に行なえ、ナトリウ
ム腐食強度を向上する効果が実現できる。
す。本実施例は、負極側熱圧接部のナトリウム側端部の
熱圧接印加圧力を大きくする手段を中間材３に設けたも
のである。中間材３の上部、すなわち負極フランジ２側
に熱圧接印加圧力増大用の突起１２を設置したもので、
本実施例によれば突起の加工が容易に行なえ、ナトリウ
ム腐食強度を向上する効果が実現できる。
【００２９】次に図６に図５に示した実施例の変形例を
示す。本実施例は、中間材３の下部、すなわち絶縁リン
グ１側に熱圧接印加圧力増大用の突起１２を設置したも
のである。本実施例の効果は図５に示した実施例と同様
である。
示す。本実施例は、中間材３の下部、すなわち絶縁リン
グ１側に熱圧接印加圧力増大用の突起１２を設置したも
のである。本実施例の効果は図５に示した実施例と同様
である。
【００３０】次に図７に図５に示した実施例の変形例を
示す。本実施例は、中間材３に熱圧接印加圧力増大用の
突起１２を設ける代わりにテーパ１８を中間材３の上側
に設けたものである。本実施例の効果は図５に示した実
施例と同様である。
示す。本実施例は、中間材３に熱圧接印加圧力増大用の
突起１２を設ける代わりにテーパ１８を中間材３の上側
に設けたものである。本実施例の効果は図５に示した実
施例と同様である。
【００３１】更に図８及び図９に図７に示した実施例の
変形例を示す。図８に示した実施例は、中間材３の下側
に熱圧接印加圧力増大用のテーパ１８を設けたものであ
り、図９に示した実施例は、中間材３の上側及び下側に
テーパ１８を設けたものである。これら二つの実施例に
おいても負極熱圧接部のナトリウム側端部の熱圧接印加
圧力を大きくすることにより、ナトリウム腐食強度の向
上が図れる。
変形例を示す。図８に示した実施例は、中間材３の下側
に熱圧接印加圧力増大用のテーパ１８を設けたものであ
り、図９に示した実施例は、中間材３の上側及び下側に
テーパ１８を設けたものである。これら二つの実施例に
おいても負極熱圧接部のナトリウム側端部の熱圧接印加
圧力を大きくすることにより、ナトリウム腐食強度の向
上が図れる。
【００３２】次に図１０に本発明の他の実施例の構成を
示す。本実施例は、負極側熱圧接部のナトリウム側端部
の熱圧接印加圧力を大きくする手段を、絶縁リング１に
設けたものである。すなわち、絶縁リング１のナトリウ
ム側端部に熱圧接印加圧力を大きくするための突起１３
を設けたものである。
示す。本実施例は、負極側熱圧接部のナトリウム側端部
の熱圧接印加圧力を大きくする手段を、絶縁リング１に
設けたものである。すなわち、絶縁リング１のナトリウ
ム側端部に熱圧接印加圧力を大きくするための突起１３
を設けたものである。
【００３３】本実施例によれば、ナトリウム−硫黄電池
におけるナトリウム腐食強度の向上が図れる。
におけるナトリウム腐食強度の向上が図れる。
【００３４】次に図１１に図１０に示した実施例の変形
例を示す。本実施例は、図１０に示した実施例における
突起１３の代りに絶縁リング１にテーパ１９を設置した
ものである。本実施例の効果は図１０に示した実施例と
同様である。
例を示す。本実施例は、図１０に示した実施例における
突起１３の代りに絶縁リング１にテーパ１９を設置した
ものである。本実施例の効果は図１０に示した実施例と
同様である。
【００３５】次に図１２に本発明の他の実施例の構成を
示す。本実施例は、負極容器フランジ２と中間材３をア
ルミニウム又はアルミニウム合金で一体成形して、負極
熱圧接部のナトリウム側端部の熱圧接印加圧力を局部的
に大きくする手段を設置したものである。
示す。本実施例は、負極容器フランジ２と中間材３をア
ルミニウム又はアルミニウム合金で一体成形して、負極
熱圧接部のナトリウム側端部の熱圧接印加圧力を局部的
に大きくする手段を設置したものである。
【００３６】本実施例によれば負極容器フランジ２の下
側で、ナトリウム側端部に突起１６を設け、熱圧接時に
負極容器フランジ２のナトリウム側端部に局部的に印加
圧力を増大させることによりナトリウム−硫黄電池にお
けるナトリウム腐食向上が図れる効果がある。
側で、ナトリウム側端部に突起１６を設け、熱圧接時に
負極容器フランジ２のナトリウム側端部に局部的に印加
圧力を増大させることによりナトリウム−硫黄電池にお
けるナトリウム腐食向上が図れる効果がある。
【００３７】次に図１３に図１２に示した実施例の変形
例を示す。本実施例は、絶縁リング１側に熱圧接印加圧
力増大用の突起１３を設置したものである。本実施例の
効果は図１２に示した実施例を同様である。
例を示す。本実施例は、絶縁リング１側に熱圧接印加圧
力増大用の突起１３を設置したものである。本実施例の
効果は図１２に示した実施例を同様である。
【００３８】また図１２及び図１３に示した実施例にお
いて、それぞれ突起１６及び突起１３の代りにテーパを
設置することも有効である。
いて、それぞれ突起１６及び突起１３の代りにテーパを
設置することも有効である。
【００３９】本発明の負極側熱圧接部のナトリウム側端
部の熱圧接印加圧力を大きくする手段を設置した場合
の、負極側熱圧接部における印加圧力分布は図１４に示
すように平均印加圧力Ｐｍに比べ、ナトリウム側端部で
は３倍程度の印加圧力が発生し、外側は平均印加圧力Ｐ
ｍの４０〜５０％の印加圧力となる。
部の熱圧接印加圧力を大きくする手段を設置した場合
の、負極側熱圧接部における印加圧力分布は図１４に示
すように平均印加圧力Ｐｍに比べ、ナトリウム側端部で
は３倍程度の印加圧力が発生し、外側は平均印加圧力Ｐ
ｍの４０〜５０％の印加圧力となる。
【００４０】本発明では、比較的小さな荷重で熱圧接時
の負極側熱圧接部のナトリウム側端部における印加圧力
を大きくし、ナトリウム腐食に対する強度を確保できる
長所がある。
の負極側熱圧接部のナトリウム側端部における印加圧力
を大きくし、ナトリウム腐食に対する強度を確保できる
長所がある。
【００４１】一方、本発明を採用せず図１５に示すよう
な全面均一な印加圧力負荷の場合は、極めて大きな荷重
（本発明の約３倍）が必要となる。
な全面均一な印加圧力負荷の場合は、極めて大きな荷重
（本発明の約３倍）が必要となる。
【００４２】また、全面均一な印加圧力負荷で本発明と
同じ効果を得るには図１６に示すような負極容器フラン
ジ２の幅を小さくすることによっても達成できる。
同じ効果を得るには図１６に示すような負極容器フラン
ジ２の幅を小さくすることによっても達成できる。
【００４３】しかし、有効な強度部材としての領域が小
さくなるため、例えば図１６に示すようにフランジに軸
力Ｆが作用した場合、接合界面の発生応力が大きくな
り、ナトリウム腐食及び界面剥離強度に対する信頼性が
低下する短所がある。
さくなるため、例えば図１６に示すようにフランジに軸
力Ｆが作用した場合、接合界面の発生応力が大きくな
り、ナトリウム腐食及び界面剥離強度に対する信頼性が
低下する短所がある。
【００４４】本発明によれば接合界面の面積が大きく、
軸力に対する公称応力を減少させることができるため界
面強度に対する強度信頼性の向上が図れる効果がある。
軸力に対する公称応力を減少させることができるため界
面強度に対する強度信頼性の向上が図れる効果がある。
【００４５】本発明を採用した場合において負極容器フ
ランジ及び絶縁リングに突起を設置する場合はそれらの
構造で本発明を採用したか否かの判別が可能であり、ま
た、中間材を加工して突起（又はテーパ）を設けること
により本発明を採用した場合には、図１７に示すよう
に、熱圧接時に外側への中間材のはみ出し量に比べ、内
側への中間材のはみ出し量が多くなるため、中間材の断
面観察により本発明を採用したか否かを判別することが
可能である。
ランジ及び絶縁リングに突起を設置する場合はそれらの
構造で本発明を採用したか否かの判別が可能であり、ま
た、中間材を加工して突起（又はテーパ）を設けること
により本発明を採用した場合には、図１７に示すよう
に、熱圧接時に外側への中間材のはみ出し量に比べ、内
側への中間材のはみ出し量が多くなるため、中間材の断
面観察により本発明を採用したか否かを判別することが
可能である。
【００４６】図１８は全面均一印加圧力で熱圧接した場
合の中間材のはみ出し形状を示しており、中間材の内側
と外側のはみ出し量がほぼ同じ状態となる。
合の中間材のはみ出し形状を示しており、中間材の内側
と外側のはみ出し量がほぼ同じ状態となる。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、負極側熱圧接部のナト
リウム側端部の熱圧接印加圧力を局部的に大きくするこ
とができるため、ナトリウム腐食強度の向上が図れ、ひ
いては強度信頼性の向上を図ったナトリウム−硫黄電池
が得られる。
リウム側端部の熱圧接印加圧力を局部的に大きくするこ
とができるため、ナトリウム腐食強度の向上が図れ、ひ
いては強度信頼性の向上を図ったナトリウム−硫黄電池
が得られる。
【図１】本発明に係るナトリウム−硫黄電池の一実施例
の要部の構成を示す断面図である。
の要部の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の対象となるナトリウム−硫黄電池の全
体構成を示す部分断面図である。
体構成を示す部分断面図である。
【図３】図１に示した本発明に係るナトリウム−硫黄電
池の実施例の変形例の要部の構成を示す断面図である。
池の実施例の変形例の要部の構成を示す断面図である。
【図４】本発明に係るナトリウム−硫黄電池の作用、効
果を示す説明図である。
果を示す説明図である。
【図５】本発明に係るナトリウム−硫黄電池の他の実施
例の要部の構成を示す断面図である。
例の要部の構成を示す断面図である。
【図６】図５に示した本発明に係るナトリウム−硫黄電
池の実施例の変形例の要部の構成を示す断面図である。
池の実施例の変形例の要部の構成を示す断面図である。
【図７】図５に示した本発明に係るナトリウム−硫黄電
池の実施例の他の変形例の要部の構成を示す断面図であ
る。
池の実施例の他の変形例の要部の構成を示す断面図であ
る。
【図８】図５に示した本発明に係るナトリウム−硫黄電
池の実施例の他の変形例の要部の構成を示す断面図であ
る。
池の実施例の他の変形例の要部の構成を示す断面図であ
る。
【図９】図５に示した本発明に係るナトリウム−硫黄電
池の実施例の他の変形例の要部の構成を示す断面図であ
る。
池の実施例の他の変形例の要部の構成を示す断面図であ
る。
【図１０】本発明に係るナトリウム−硫黄電池の他の実
施例の要部の構成を示す断面図である。
施例の要部の構成を示す断面図である。
【図１１】図１０に示した本発明に係るナトリウム−硫
黄電池の実施例の変形例の要部の構成を示す断面図であ
る。
黄電池の実施例の変形例の要部の構成を示す断面図であ
る。
【図１２】本発明に係るナトリウム−硫黄電池の他の実
施例の要部の構成を示す断面図である。
施例の要部の構成を示す断面図である。
【図１３】本発明に係るナトリウム−硫黄電池の他の実
施例の要部の構成を示す断面図である。
施例の要部の構成を示す断面図である。
【図１４】本発明に係るナトリウム−硫黄電池の負極側
熱圧接部における印加圧力分布を示す図である。
熱圧接部における印加圧力分布を示す図である。
【図１５】ナトリウム−硫黄電池の負極側熱圧接部にお
いて前面均一加圧する場合の一例を示す説明図である。
いて前面均一加圧する場合の一例を示す説明図である。
【図１６】ナトリウム−硫黄電池の負極側熱圧接部にお
いて前面均一加圧する場合の他の零を示す説明図であ
る。
いて前面均一加圧する場合の他の零を示す説明図であ
る。
【図１７】本発明に係るナトリウム−硫黄電池の負極側
熱圧接部における熱圧接後における状態を示す説明図で
ある。
熱圧接部における熱圧接後における状態を示す説明図で
ある。
【図１８】本発明が適用されないナトリウム−硫黄電池
の負極側熱圧接部における熱圧接後における状態を示す
説明図である。
の負極側熱圧接部における熱圧接後における状態を示す
説明図である。
１ 絶縁リング ２ 負極容器フランジ ３ 中間材 ４ 負極容器 ５ 正極容器フランジ ６ 正極容器 ７ 固体電解質管 ８ 安全管 ９ 正極活物質 １０ 負極端子 １１ 負極活物質 １２ 中間材側突起 １３ 絶縁リング側突起 １４ 負極容器フランジ側ストッパー １５ 絶縁リング側ストッパー １６ 負極容器フランジ側突起 １７ 負極容器フランジ側テーパ １８ 中間材側テーパ １９ 絶縁リング側テーパ
フロントページの続き (72)発明者 杉山 浩 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 波東 久光 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 坂口 繁 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (11)
- 【請求項１】 負極活物質としてのナトリウムを収容す
る負極容器と、正極活物質としての硫黄を収容する正極
容器との間にナトリウム導電性の固体電解質管を設け、
該固体電解質管に接合された絶縁リングに中間材を介し
て負極容器フランジ及び正極容器フランジを熱圧接する
ように構成されたナトリウム−硫黄電池において、 負極側熱圧接部のナトリウム側端部における熱圧接印加
圧力を局部的に増大させる圧力増大手段を設けたことを
特徴とするナトリウム−硫黄電池。 - 【請求項２】 前記圧力増大手段として、中間材に接す
る前記負極容器フランジの下面におけるナトリウム側の
端部に突起を設け、該突起を有する前記負極容器フラン
ジを中間材を介して前記絶縁リングに熱圧接したことを
特徴とする請求項１に記載のナトリウム−硫黄電池。 - 【請求項３】 前記圧力増大手段として、中間材に接す
る前記負極容器フランジの板厚を該負極容器フランジの
ナトリウム側端部が厚くなるようにテーパを設け、該テ
ーパを有する前記負極容器フランジを中間材を介して前
記絶縁リングに熱圧接したことを特徴とする請求項１に
記載のナトリウム−硫黄電池。 - 【請求項４】 前記圧力増大手段として、前記中間材の
板厚がナトリウム側端部にて厚くなるように突起を設
け、該突起を有する中間材を介して前記負極容器フラン
ジを前記絶縁リングに熱圧接したことを特徴とする請求
項１に記載のナトリウム−硫黄電池。 - 【請求項５】 前記圧力増大手段として、前記中間材の
板厚がナトリウム側端部にて厚くなるようにテーパを設
け、該テーパを有する中間材を介して前記負極容器フラ
ンジを前記絶縁リングに熱圧接したことを特徴とする請
求項１に記載のナトリウム−硫黄電池。 - 【請求項６】 前記圧力増大手段として、前記中間材に
接する絶縁リングの厚さがナトリウム側端部にて厚くな
るように突起を設け、該突起を有する絶縁リングに前記
中間材を介して前記負極容器フランジを熱圧接したこと
を特徴とする請求項１に記載のナトリウム−硫黄電池。 - 【請求項７】 前記圧力増大手段として、前記中間材に
接する絶縁リングの厚さがナトリウム側端部にて厚くな
るようにテーパを設け、該テーパを有する絶縁リングに
前記中間材を介して前記負極容器フランジを熱圧接した
ことを特徴とする請求項１に記載のナトリウム−硫黄電
池。 - 【請求項８】 前記絶縁リングはα−アルミナより成
り、前記中間材はアルミニウムから成ることを特徴とす
る請求項１乃至７のいずれかに記載のナトリウム−硫黄
電池。 - 【請求項９】 前記絶縁リングはα−アルミナより成
り、前記中間材はアルミニウム合金から成ることを特徴
とする請求項１乃至７のいずれかに記載のナトリウム−
硫黄電池。 - 【請求項１０】 前記負極容器フランジと中間材がアル
ミニウムにて一体成形されたものであることを特徴とす
る請求項１乃至８のいずれかに記載のナトリウム−硫黄
電池。 - 【請求項１１】 前記負極容器フランジと中間材がアル
ミニウム合金にて一体成形されたものであることを特徴
とする請求項１乃至７、９のいずれかに記載のナトリウ
ム−硫黄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7036641A JPH08236148A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | ナトリウム−硫黄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7036641A JPH08236148A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | ナトリウム−硫黄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236148A true JPH08236148A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12475482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7036641A Pending JPH08236148A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | ナトリウム−硫黄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08236148A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103123990A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-05-29 | 上海电气钠硫储能技术有限公司 | 一种钠硫电池负极密封集流结构 |
-
1995
- 1995-02-24 JP JP7036641A patent/JPH08236148A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103123990A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-05-29 | 上海电气钠硫储能技术有限公司 | 一种钠硫电池负极密封集流结构 |
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