JPS6240176A - ナトリウム−硫黄電池の製造法 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池の製造法Info
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- JPS6240176A JPS6240176A JP60179088A JP17908885A JPS6240176A JP S6240176 A JPS6240176 A JP S6240176A JP 60179088 A JP60179088 A JP 60179088A JP 17908885 A JP17908885 A JP 17908885A JP S6240176 A JPS6240176 A JP S6240176A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
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- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/39—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
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-
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- H01M10/3954—Sodium-sulfur cells containing additives or special arrangement in the sulfur compartment
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はナトリウム−硫黄電池に関するもので、さらに
詳しく言えばその陽極電導材の構造に関するものである
。
詳しく言えばその陽極電導材の構造に関するものである
。
従来技術とその問題点
ナトリウム−硫黄電池は第2図の縦断面図に示す如く、
ナトリウムイオン伝導性のβ−アル之す、β′−アルミ
ナの如き固体電解質管1の上端にガラス半田接合された
a−アルミふ111、)//1^し需1−「4伍舖曲芯
スIバ τ福じ陽極蓋4がそれぞれ熱圧接合されている
。固体電解質管1内の陰極室にはステンレス、鉄、ニク
ロム、アル之ニウム等の金属繊維5が充填され、中心に
#!NM3が溶接されたステンレス被Pjl鋼からなる
は極集電端子10が挿入され、さらに陰極集電端子10
の上端より陰極活物質6としてのナトリウムが真空含浸
にて充填され、該陰極集電端子10の先端部が真空溶接
されて真空密閉されている。また陽極室は、陽極蓋4に
溶接された耐溶融硫黄、多硫化ナトリウム製金属からな
るvIh極集電体を兼ねる電槽7と固体電解質f1どの
間の領域で、陽極活物質8としての硫黄を含浸させたグ
ラファイトフェルトからなる陽極電導材9が配設され、
底値11が電槽7に溶接されて真空密閉されている。
ナトリウムイオン伝導性のβ−アル之す、β′−アルミ
ナの如き固体電解質管1の上端にガラス半田接合された
a−アルミふ111、)//1^し需1−「4伍舖曲芯
スIバ τ福じ陽極蓋4がそれぞれ熱圧接合されている
。固体電解質管1内の陰極室にはステンレス、鉄、ニク
ロム、アル之ニウム等の金属繊維5が充填され、中心に
#!NM3が溶接されたステンレス被Pjl鋼からなる
は極集電端子10が挿入され、さらに陰極集電端子10
の上端より陰極活物質6としてのナトリウムが真空含浸
にて充填され、該陰極集電端子10の先端部が真空溶接
されて真空密閉されている。また陽極室は、陽極蓋4に
溶接された耐溶融硫黄、多硫化ナトリウム製金属からな
るvIh極集電体を兼ねる電槽7と固体電解質f1どの
間の領域で、陽極活物質8としての硫黄を含浸させたグ
ラファイトフェルトからなる陽極電導材9が配設され、
底値11が電槽7に溶接されて真空密閉されている。
以上の如き構成でなるす) IJウムー硫黄電池を電池
作動温度約350°Cにおいて放電させると、固体電解
質管1内の陰極活物質6としてのナトリウムがイオン化
し、固体電解質管1を通って陽極電導材9の方へ移動し
、陽極電導材9中の@導油物質8としての硫黄と反応し
て放電生成物Na2Sxを生成し、X−2,7〜6.0
になった時点で放電は終了する。
作動温度約350°Cにおいて放電させると、固体電解
質管1内の陰極活物質6としてのナトリウムがイオン化
し、固体電解質管1を通って陽極電導材9の方へ移動し
、陽極電導材9中の@導油物質8としての硫黄と反応し
て放電生成物Na2Sxを生成し、X−2,7〜6.0
になった時点で放電は終了する。
続いて充電すると陽極電導材9中の放電生成物Na2S
xはNa2S5を経て硫黄に戻され、ナトリウムイオン
は固体電解質管1を通って陰極室内に戻される。
xはNa2S5を経て硫黄に戻され、ナトリウムイオン
は固体電解質管1を通って陰極室内に戻される。
ところが放電後の充電時においては陽極電導材9中で硫
黄の析出が一様に進行するが、この析出した硫黄の拡散
が十分なされずに固体電解質管1の外側表面に付着して
電気抵抗層として働くため、ナトリウムイオンの陰極室
内への移動が妨げられ、充電が十分になされないままに
充電末電圧の約5.Ovに達し、これが充放電サイクル
を経るに従って規定通りの電池容量が得られなくなると
いう問題を発生させていた。
黄の析出が一様に進行するが、この析出した硫黄の拡散
が十分なされずに固体電解質管1の外側表面に付着して
電気抵抗層として働くため、ナトリウムイオンの陰極室
内への移動が妨げられ、充電が十分になされないままに
充電末電圧の約5.Ovに達し、これが充放電サイクル
を経るに従って規定通りの電池容量が得られなくなると
いう問題を発生させていた。
上記の如き問題を解消する陽極電導材として特開昭56
−55374号公報には、繊維の配向に対して横断方向
にニードルパンチングを施し、導電度を改良させること
が記載されている。しかしながらこのような陽極電導材
を用いて電池を量産した場合、特性のバラツキが大きく
なり、また製造コストが高くなるという欠点を有し、陽
極電導材9中に対して空間容積が大きくなり、電気抵抗
が高くなって充放電サイクルを経るに従って電池容量、
放電平均電圧が低下するという欠点があった。
−55374号公報には、繊維の配向に対して横断方向
にニードルパンチングを施し、導電度を改良させること
が記載されている。しかしながらこのような陽極電導材
を用いて電池を量産した場合、特性のバラツキが大きく
なり、また製造コストが高くなるという欠点を有し、陽
極電導材9中に対して空間容積が大きくなり、電気抵抗
が高くなって充放電サイクルを経るに従って電池容量、
放電平均電圧が低下するという欠点があった。
発明の目的
本発明は上記欠点を解消するもので、量産性のすぐれた
陽極電導材を用いることにより、製造コストを低減せし
めた、特性のバラツキの少ないナトリウム−硫黄電池を
提供することを目的とする。
陽極電導材を用いることにより、製造コストを低減せし
めた、特性のバラツキの少ないナトリウム−硫黄電池を
提供することを目的とする。
発明の構成
本発明のナトリウム−硫黄電池は、gll極性物質含浸
させる陽極電導材を少なくとも縦方向および横方向に2
分割するとともに、各く圧縮成型して陽極室内に配設し
たものである。
させる陽極電導材を少なくとも縦方向および横方向に2
分割するとともに、各く圧縮成型して陽極室内に配設し
たものである。
実施例
以下実施例により説明する。第1図は本発明のナトリウ
ム−硫黄電池に使用する陽極電導材の針視図で、縦方向
および横方向に2分割された構成を有し、内側面に凹凸
部人を形成させる如く圧縮成型したものである。本発明
の実施例では、外側に厚さ10闘、幅110無、長さ1
90%のグラファイト7エルトを1内側に厚さ5鰭、幅
110t%、長さ190馴のグラファイトフェルトを積
層させ、陽極活物質8としての硫黄を1852含浸させ
て圧縮成型している。このように陽極ms材9として同
じ幅のグラファイトフェルトを積層して圧縮成型すれば
、内側面に凹凸部Aを形成させることができ、その横断
面図は第3図のようになり、陽極電導材9の内部は弱い
圧縮状態の部分9−1と強い圧縮状態の部分9−2とを
きる。このため充電時に析出する硫黄は第3図の8の如
く陽極電導材9の外側面に多く拡散され、充電が進行し
た時には第3図の8′の如く凹凸部Aの凹部から析出し
始めるため、固体1!解質管1の表面が硫黄で覆われに
くくなる。
ム−硫黄電池に使用する陽極電導材の針視図で、縦方向
および横方向に2分割された構成を有し、内側面に凹凸
部人を形成させる如く圧縮成型したものである。本発明
の実施例では、外側に厚さ10闘、幅110無、長さ1
90%のグラファイト7エルトを1内側に厚さ5鰭、幅
110t%、長さ190馴のグラファイトフェルトを積
層させ、陽極活物質8としての硫黄を1852含浸させ
て圧縮成型している。このように陽極ms材9として同
じ幅のグラファイトフェルトを積層して圧縮成型すれば
、内側面に凹凸部Aを形成させることができ、その横断
面図は第3図のようになり、陽極電導材9の内部は弱い
圧縮状態の部分9−1と強い圧縮状態の部分9−2とを
きる。このため充電時に析出する硫黄は第3図の8の如
く陽極電導材9の外側面に多く拡散され、充電が進行し
た時には第3図の8′の如く凹凸部Aの凹部から析出し
始めるため、固体1!解質管1の表面が硫黄で覆われに
くくなる。
今、上記の如き構成を有する本発明電池と、凹凸部Aを
設けずにニードルパンチングを施した従来電池とについ
て、充放電サイクルと電池容量および放電時の最高電圧
との関係を調査し、その結果を表−1に示す0 表−1から本発明電池と従来電池とでは、充放電サイク
ルの初期において電池容量、最高電圧はほとんど同じで
あるが、充放電サイクルを経るに従って従来電池では電
池容量、最高電圧がともに低下してきているのに対し、
本発明電池ではほとんど変化していないことがわかる。
設けずにニードルパンチングを施した従来電池とについ
て、充放電サイクルと電池容量および放電時の最高電圧
との関係を調査し、その結果を表−1に示す0 表−1から本発明電池と従来電池とでは、充放電サイク
ルの初期において電池容量、最高電圧はほとんど同じで
あるが、充放電サイクルを経るに従って従来電池では電
池容量、最高電圧がともに低下してきているのに対し、
本発明電池ではほとんど変化していないことがわかる。
これは充電時に固体電解質管の表面に硫黄が析出しに<
<、m池容量に対する充電容量が充放電サイクルを経て
もほとんど変化していないことによるものである。
<、m池容量に対する充電容量が充放電サイクルを経て
もほとんど変化していないことによるものである。
なお上記実施例以外に、内側面の帽が固体電解質管の外
周長より長い単一の陽極電導材を圧縮成型したり、外側
面の幅が1!檜の内周長より長い単一の陽極′!!導材
を圧縮成型するごとにより同様の凹凸部を形成させるこ
とができる。
周長より長い単一の陽極電導材を圧縮成型したり、外側
面の幅が1!檜の内周長より長い単一の陽極′!!導材
を圧縮成型するごとにより同様の凹凸部を形成させるこ
とができる。
発明の効果
実施例において詳述した如く、本発明電池は陽極電導材
の内側面に凹凸部を設けたことにより、充放電サイクル
を経ても電池容量に対する充電容量が減少せず、特性の
すぐれたナトリウム−硫黄電池を得ることができる。
の内側面に凹凸部を設けたことにより、充放電サイクル
を経ても電池容量に対する充電容量が減少せず、特性の
すぐれたナトリウム−硫黄電池を得ることができる。
第1図は本発明のナトリウム−硫黄電池に使用する陽極
電導材の斜視図、第2図はす) IJウムー硫黄電池の
断面図、第6図は本発明のナトリウム−硫黄電池に使用
する陽ai電導材の横断面図である。
電導材の斜視図、第2図はす) IJウムー硫黄電池の
断面図、第6図は本発明のナトリウム−硫黄電池に使用
する陽ai電導材の横断面図である。
Claims (5)
- (1)ナトリウムイオン伝導性固体電解質管が内挿され
た陽極集電体を兼ねる電槽と固体電解質管との間の陽極
室に、陽極活物質が含浸されるとともに内側面に縦方向
の凹凸部が形成される如く圧縮成型された陽極電導材を
配設させてなるナトリウム−硫黄電池。 - (2)陽極電導材は少なくとも縦方向および横方向に2
分割されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のナトリウム−硫黄電池。 - (3)陽極電導材は、内側面の幅を固体電解質管の外周
長より長くした単一のグラファイトフェルトを圧縮成型
して陽極室内に配設したことを特徴とする特許請求の範
囲第1、2項記載のナトリウム−硫黄電池。 - (4)陽極電導材は、外側面の幅を電槽の内周長より長
くした単一のグラファイトフェルトを圧縮成型して陽極
室内に配設したことを特徴とする特許請求の範囲第1、
2項記載のナトリウム−硫黄電池。 - (5)陽極電導材は、内側面の幅と外側面の幅とが等し
いグラファイトフェルトを2層積層させるとともに圧縮
成型して陽極室内に配設したことを特徴とする特許請求
の範囲第1、2項記載のナトリウム−硫黄電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60179088A JPH063744B2 (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | ナトリウム−硫黄電池の製造法 |
| EP86306180A EP0213828B1 (en) | 1985-08-14 | 1986-08-11 | Sodium-sulphur storage battery |
| DE8686306180T DE3666525D1 (en) | 1985-08-14 | 1986-08-11 | Sodium-sulphur storage battery |
| US06/896,196 US4895777A (en) | 1985-08-14 | 1986-08-14 | Sodium-sulfur storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60179088A JPH063744B2 (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | ナトリウム−硫黄電池の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240176A true JPS6240176A (ja) | 1987-02-21 |
| JPH063744B2 JPH063744B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=16059863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60179088A Expired - Lifetime JPH063744B2 (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | ナトリウム−硫黄電池の製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4895777A (ja) |
| EP (1) | EP0213828B1 (ja) |
| JP (1) | JPH063744B2 (ja) |
| DE (1) | DE3666525D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01136718A (ja) * | 1987-11-25 | 1989-05-30 | Shatai Kogyo Kk | 吹込成形に於ける発泡体を裏打ちしたラミネート材インモールドの端末処理方法及びその金型装置 |
| US10400497B2 (en) | 2015-03-16 | 2019-09-03 | Mitsuba Corporation | Vehicle window glass raising/lowering device, vehicle door, and vehicle |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5554457A (en) * | 1995-03-01 | 1996-09-10 | Bugga; Ratnakumar V. | Foil positive electrodes in sodium-nickel chloride batteries |
| US20130330634A1 (en) | 2012-06-11 | 2013-12-12 | Basf Se | Electrode unit |
| CN104521057A (zh) * | 2012-06-11 | 2015-04-15 | 巴斯夫欧洲公司 | 电极单元 |
| US9692045B2 (en) | 2013-07-31 | 2017-06-27 | General Electric Company | Porous absorbent for sodium metal halide cells |
| US10033069B2 (en) | 2013-07-31 | 2018-07-24 | General Electric Company | Porous absorbent for sodium metal halide cells |
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