JPS6358773A - 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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- JPS6358773A JPS6358773A JP61201462A JP20146286A JPS6358773A JP S6358773 A JPS6358773 A JP S6358773A JP 61201462 A JP61201462 A JP 61201462A JP 20146286 A JP20146286 A JP 20146286A JP S6358773 A JPS6358773 A JP S6358773A
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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。
め要約のデータは記録されません。
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−硫黄電池の製法に係り、特に高強
度及び高気密性を得るのに好適なナトリウム−硫黄電池
の製法に関する。
度及び高気密性を得るのに好適なナトリウム−硫黄電池
の製法に関する。
従来のナトリウム−硫黄電池の製法は特開昭５９−６７
７３３号に記載のように、陰、陽極管として耐食性を主
体としたステンレス鋼材料を用いており、高強度を得る
ための低熱膨張材の適用については検討されておらず、
これら低熱膨張部材の高気密性接合法については全く配
慮されていなかった。
７３３号に記載のように、陰、陽極管として耐食性を主
体としたステンレス鋼材料を用いており、高強度を得る
ための低熱膨張材の適用については検討されておらず、
これら低熱膨張部材の高気密性接合法については全く配
慮されていなかった。
上記従来技術は、陰、陽極管としてナトリウムや硫黄及
び多硫化ナトリウムに対する耐食性を主眼としたステン
レス鋼材料を用いているが、接合部の接合強度の向上及
び接合部の気密性については配慮されておらず、接合強
度が低く気密性も不充分などの問題があった。
び多硫化ナトリウムに対する耐食性を主眼としたステン
レス鋼材料を用いているが、接合部の接合強度の向上及
び接合部の気密性については配慮されておらず、接合強
度が低く気密性も不充分などの問題があった。
本発明の目的は高強度、高気密性の接合部をもつナトリ
ウム−硫黄電池の製法を提供することにある。
ウム−硫黄電池の製法を提供することにある。
上記目的は陰、陽極管にＦｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎ ｉ −
Ｇ ｏ 、 Ｆ ｅ −Ｎ ｉ −Ｃｒ 、 Ｆ ｅ
−Ｎ ｉ −Ｔｉなどの低熱膨張材を用い、これら低熱
膨張材の表面にＣｒ層又はＣｒを主体とする層を設けて
Ａｌインサート材で接合することにより、達成される。
Ｇ ｏ 、 Ｆ ｅ −Ｎ ｉ −Ｃｒ 、 Ｆ ｅ
−Ｎ ｉ −Ｔｉなどの低熱膨張材を用い、これら低熱
膨張材の表面にＣｒ層又はＣｒを主体とする層を設けて
Ａｌインサート材で接合することにより、達成される。
Ａｌインサート材によりセラミックリングと接合する陰
、陽極管材料として低熱膨張材を用い、かつ低熱膨張材
の表面にクロマイジング処理やメッキ等によりＣｒ層あ
るいはＣｒを主体とする層を設ける。このＣｒｌ’９あ
るいはＣｒを主体とする層とセラミックリングとをＡｌ
インサート材で接合することにより、低熱膨張材とＡｌ
インサート材材面面反応生成層を改質することが出来る
ため高強度、高気密性の信頼性に富んだナトリウム−硫
黄電池が得られる。
、陽極管材料として低熱膨張材を用い、かつ低熱膨張材
の表面にクロマイジング処理やメッキ等によりＣｒ層あ
るいはＣｒを主体とする層を設ける。このＣｒｌ’９あ
るいはＣｒを主体とする層とセラミックリングとをＡｌ
インサート材で接合することにより、低熱膨張材とＡｌ
インサート材材面面反応生成層を改質することが出来る
ため高強度、高気密性の信頼性に富んだナトリウム−硫
黄電池が得られる。
以下、本発明の実施例を図により説明する。
実施例（１）（Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金製陰、陽極管とア
ルミナリングとの接合） 第１図はナトリウム−硫黄電池の断面図である。
ルミナリングとの接合） 第１図はナトリウム−硫黄電池の断面図である。
固体電解質管１を陽極管２が囲み、上方に陰極管３が配
置されている。固体電解質管１の開放端には電気絶縁を
目的としてアルミナリング４が半田接合されている。ア
ルミナリング４の前記接合面とは別の上下面にアルミナ
リング４を挾む如くに陰極管２と陽極管３とが接合され
る。陰極管２と陽極管３との接合について、第２図に示
す模騙試験片によって説明する。
置されている。固体電解質管１の開放端には電気絶縁を
目的としてアルミナリング４が半田接合されている。ア
ルミナリング４の前記接合面とは別の上下面にアルミナ
リング４を挾む如くに陰極管２と陽極管３とが接合され
る。陰極管２と陽極管３との接合について、第２図に示
す模騙試験片によって説明する。
クロマイジング処理したＦ ｅ −４２％Ｎｘ合金及び
無処理のＦｅ−４２％Ｎｉ合金製の陰極管２と陽極管３
の間にアルミナリング４を挾む。
無処理のＦｅ−４２％Ｎｉ合金製の陰極管２と陽極管３
の間にアルミナリング４を挾む。
アルミナリング４と前記陰極管２及び陽極管３の間には
、さらに、Ａｌ金合金芯材としＡｌ−１Ｏ％５ｉ−２％
Ｍｇ合金を画表皮材とする三層からなるＡｌインサート
材５を挿入し、この試験片を１０−’Ｔｏｒｒの真空雰
囲気中、接合Ｑ度６００℃、接合圧力０．５ ｋｆ／ｍ
＋＋”で加熱、加圧保持して接合した。得られた試験片
についてＨｅり一りデイテクタにより気密性を調べた結
果、無処理の４２ニッケル合金で接合したものは、１Ｏ
−５Ｔｏｒｒ程度の真空引きは可能であるにもかかわら
すＨｅリークが発生する。これに対してクロマイジング
処理したＦ ｅ −４２％Ｎｉ合金ではＨ８り一りは全
く認められなかった。第３図（ａ）、（ｂ）にＦｅ−４
２％Ｎｉ合金とＡｌインサート材の接合部の断面顕微鏡
組織を示す、（ａ）に示すように、無処理のＦ ｅ −
４２％Ｎｉ合金の接合界面にはＦｅ、Ｎｉ、Ａｌからな
る金属間化合物層が生成し、この化合物層には微細なり
ラックが発生している。このクラックは化合物層内で亀
甲状に連なっており、これがＨｅガスのパスとなりリー
クが発生する。これに対して、（ｂ）に示すように、ク
ロマイジング処理したＦｅ−４２％Ｎｉ合金の接合界面
にはごく薄い金属間化合物層を生成しているものの、こ
の化合物層の組成はＡｌとＣｒからなり、ＦｅやＮｉは
ほとんど認められず、しかもＨｅガスのパスとなる微少
クラックは全く認められなかった。
、さらに、Ａｌ金合金芯材としＡｌ−１Ｏ％５ｉ−２％
Ｍｇ合金を画表皮材とする三層からなるＡｌインサート
材５を挿入し、この試験片を１０−’Ｔｏｒｒの真空雰
囲気中、接合Ｑ度６００℃、接合圧力０．５ ｋｆ／ｍ
＋＋”で加熱、加圧保持して接合した。得られた試験片
についてＨｅり一りデイテクタにより気密性を調べた結
果、無処理の４２ニッケル合金で接合したものは、１Ｏ
−５Ｔｏｒｒ程度の真空引きは可能であるにもかかわら
すＨｅリークが発生する。これに対してクロマイジング
処理したＦ ｅ −４２％Ｎｉ合金ではＨ８り一りは全
く認められなかった。第３図（ａ）、（ｂ）にＦｅ−４
２％Ｎｉ合金とＡｌインサート材の接合部の断面顕微鏡
組織を示す、（ａ）に示すように、無処理のＦ ｅ −
４２％Ｎｉ合金の接合界面にはＦｅ、Ｎｉ、Ａｌからな
る金属間化合物層が生成し、この化合物層には微細なり
ラックが発生している。このクラックは化合物層内で亀
甲状に連なっており、これがＨｅガスのパスとなりリー
クが発生する。これに対して、（ｂ）に示すように、ク
ロマイジング処理したＦｅ−４２％Ｎｉ合金の接合界面
にはごく薄い金属間化合物層を生成しているものの、こ
の化合物層の組成はＡｌとＣｒからなり、ＦｅやＮｉは
ほとんど認められず、しかもＨｅガスのパスとなる微少
クラックは全く認められなかった。
次にＡｌインサート材厚さ２．５ ｍ一定としたときの
試験片の引張り強さを測定した結果、従来用いられてい
た１８−８ステンレス１１製のものに比べてクロマイジ
ング処理したＦｅ−４２％Ｎｉ合金のものは１．５〜２
倍の引張り強さが得られた。なおりロマイジング処理は
ナトリウムや硫黄に対しすぐれた耐食性を示す処理法で
ありナトリウム−硫黄電池に対してクロマイジング処理
したＦ ｅ −４２％Ｎｉ合金を用いるのは極めて有効
な方法である。
試験片の引張り強さを測定した結果、従来用いられてい
た１８−８ステンレス１１製のものに比べてクロマイジ
ング処理したＦｅ−４２％Ｎｉ合金のものは１．５〜２
倍の引張り強さが得られた。なおりロマイジング処理は
ナトリウムや硫黄に対しすぐれた耐食性を示す処理法で
ありナトリウム−硫黄電池に対してクロマイジング処理
したＦ ｅ −４２％Ｎｉ合金を用いるのは極めて有効
な方法である。
実施例（２）（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金製陰、陽極管とジ
ルコニアリングとの接合） 構成部材としてＦｅ−２９％Ｎｉ−１７％Ｃ。
ルコニアリングとの接合） 構成部材としてＦｅ−２９％Ｎｉ−１７％Ｃ。
合金及びジルコニアリングを用い、実施例（１）と同一
条件で接合したｅ Ｈｅリーク試験の結果、無処理のＦ
ｅ −２９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ合金試験片には第３図
（ａ）と同様Ｆ ｅ ＋ Ｎ ｚ ＋ Ｃｏ ＋Ａｌか
らなる金属間化合物層に微細なりラックが生じ、Ｈｅリ
ークが発生したが、クロマイジング処理したＦｅ−２９
％Ｎｉ−１７％ｃｏ合金試験片ではＡｌ、Ｃｒからなる
が、Ｆ ａ ＋ Ｎ ｉ＋ Ｃ。
条件で接合したｅ Ｈｅリーク試験の結果、無処理のＦ
ｅ −２９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ合金試験片には第３図
（ａ）と同様Ｆ ｅ ＋ Ｎ ｚ ＋ Ｃｏ ＋Ａｌか
らなる金属間化合物層に微細なりラックが生じ、Ｈｅリ
ークが発生したが、クロマイジング処理したＦｅ−２９
％Ｎｉ−１７％ｃｏ合金試験片ではＡｌ、Ｃｒからなる
が、Ｆ ａ ＋ Ｎ ｉ＋ Ｃ。
はほとんどない化合物層となり、この化合物層には微細
クラックは発生せず、Ｈｅリークは認められなかった。
クラックは発生せず、Ｈｅリークは認められなかった。
又試験片の引張り強さも実施例（１）と同様な方法で行
なった結果、１８−８ステンレス鋼の１．７倍の強さが
得られた０本実施例ではアルミナの代りにジルコニアリ
ングを用いたが、その他サイアロン、窒化硅素、戻化硅
素リングを用いても同様の効果が得られる。又、陰、陽
極管にＦ ｅ −Ｎ ｉ −Ｃｒ 、 Ｆ ｅ −Ｎ
ｉ −Ｔ ｉ合金を用いても同様の効果が得られる。
なった結果、１８−８ステンレス鋼の１．７倍の強さが
得られた０本実施例ではアルミナの代りにジルコニアリ
ングを用いたが、その他サイアロン、窒化硅素、戻化硅
素リングを用いても同様の効果が得られる。又、陰、陽
極管にＦ ｅ −Ｎ ｉ −Ｃｒ 、 Ｆ ｅ −Ｎ
ｉ −Ｔ ｉ合金を用いても同様の効果が得られる。
なお、実施例（１）及び（２）は真空雰囲気中における
接合例であるが、不活性ガスもしくは大気中においても
可能である。
接合例であるが、不活性ガスもしくは大気中においても
可能である。
以上説明したように本発明によれば、ナトリウム−硫黄
電池の陰、陽極管材料としてＦ ｅ −Ｎ ｉ合金ｌＦ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金などの低熱膨張材を用い、これら低
熱膨張材の表面にＣｒ層あるいはＣｒを主体とする層を
設け、この層を介して電気絶縁用セラミックリングとを
Ａｌインサート材で接合することにより１１°Ｊ−４度
の接合部とともに気密性の良好な接合部を有するナトリ
ウム−硫黄電池が得られる。
電池の陰、陽極管材料としてＦ ｅ −Ｎ ｉ合金ｌＦ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金などの低熱膨張材を用い、これら低
熱膨張材の表面にＣｒ層あるいはＣｒを主体とする層を
設け、この層を介して電気絶縁用セラミックリングとを
Ａｌインサート材で接合することにより１１°Ｊ−４度
の接合部とともに気密性の良好な接合部を有するナトリ
ウム−硫黄電池が得られる。
第１図から第３図は本発明に係る説明図で、第１図はナ
トリウム−硫黄電池の断面図、第２図は環Ｆｅ−Ｎｉ合
金とＡｌインサート材接合部界而面断面顕微鏡組織であ
る。 １・・・固体電解質管、２・・・陽極管、３・・・陰極
管、１１・・・電気絶縁用セラミックリング、５・・・
Ａｌインサ代理人 弁理士 小川１ｉ７ ｉ＞ ’；、
と２第 １ 図 ４・−ルミアリ５２” ５−ＡＩ インす一トオχ゛ 第 ２ 図 ４ ・−７，レミナリガ゛ ５ ・−ＡＩ イシ寸−トハ゛ ＄ ３ 図 は） （ｊ−１手続補正書（
方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６１年特許願第２０１４６２号 ２、発明の名称 ナトリウム−硫黄電池の製法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （５１０）株式会社 日立製作所４、代理人 居 所 ｔｌｏｏ東京都千代田区丸の内−丁目５番１号
昭和６１年１０月２８日（発送日） ６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 「第３図（ａ）は従来の接合部の金属組織の顕微鏡写以
上
トリウム−硫黄電池の断面図、第２図は環Ｆｅ−Ｎｉ合
金とＡｌインサート材接合部界而面断面顕微鏡組織であ
る。 １・・・固体電解質管、２・・・陽極管、３・・・陰極
管、１１・・・電気絶縁用セラミックリング、５・・・
Ａｌインサ代理人 弁理士 小川１ｉ７ ｉ＞ ’；、
と２第 １ 図 ４・−ルミアリ５２” ５−ＡＩ インす一トオχ゛ 第 ２ 図 ４ ・−７，レミナリガ゛ ５ ・−ＡＩ イシ寸−トハ゛ ＄ ３ 図 は） （ｊ−１手続補正書（
方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６１年特許願第２０１４６２号 ２、発明の名称 ナトリウム−硫黄電池の製法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （５１０）株式会社 日立製作所４、代理人 居 所 ｔｌｏｏ東京都千代田区丸の内−丁目５番１号
昭和６１年１０月２８日（発送日） ６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 「第３図（ａ）は従来の接合部の金属組織の顕微鏡写以
上
Claims (1)
- １、ナトリウムイオン伝導性固体電解質管の開放端に半
田接合された電気絶縁性セラミックリングの他の面に金
属製陰、陽極管を配置し、セラミックリングと陰、陽極
管の間にＡｌインサート材を介して加熱、圧接して接合
するナトリウム−硫黄電池の製法において、陰、陽極管
としてＦｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｔｉのいずれかの合金を用い、陰、陽
極管の接合面にＣｒ層又はＣｒを主体とする層を設け、
当該層を介してＡｌインサート材でセラミックリングと
接合することを特徴とするナトリウム−硫黄電池の製法
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61201462A JPH0793150B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ナトリウム―硫黄電池 |
| US07/088,222 US4795686A (en) | 1986-08-29 | 1987-08-24 | Sodium-sulfur electric cell and process for manufacturing the same |
| CA000545296A CA1292038C (en) | 1986-08-29 | 1987-08-25 | Sodium-sulfur electric cell and process for manufacturing the same |
| EP87112492A EP0257649A3 (en) | 1986-08-29 | 1987-08-27 | Sodium-sulfur electric cell and process for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61201462A JPH0793150B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ナトリウム―硫黄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6358773A true JPS6358773A (ja) | 1988-03-14 |
| JPH0793150B2 JPH0793150B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=16441490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61201462A Expired - Lifetime JPH0793150B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ナトリウム―硫黄電池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4795686A (ja) |
| EP (1) | EP0257649A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0793150B2 (ja) |
| CA (1) | CA1292038C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01146464U (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2256742A (en) * | 1990-03-15 | 1992-12-16 | Chloride Silent Power Ltd | Sodium/sulphur cell |
| GB9005803D0 (en) * | 1990-03-15 | 1990-05-09 | Chloride Silent Power Ltd | Sodium/sulphur cell |
| US5279909A (en) * | 1992-05-01 | 1994-01-18 | General Atomics | Compact multilayer ceramic-to-metal seal structure |
| US8757471B2 (en) * | 2012-08-27 | 2014-06-24 | General Electric Company | Active braze techniques on beta-alumina |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3959013A (en) * | 1975-06-11 | 1976-05-25 | General Electric Company | Cathode cell casing portion, a cell casing, and a hermetically sealed sodium-sulfur cell |
| FR2333358A1 (fr) * | 1975-11-28 | 1977-06-24 | Comp Generale Electricite | Generateur electrochimique du type soufre-sodium |
| US4049889A (en) * | 1976-09-01 | 1977-09-20 | Ford Motor Company | Hermetically sealed alkali metal battery container |
| US4236661A (en) * | 1979-01-17 | 1980-12-02 | General Electric Company | Thermocompression methods of forming sodium-sulfur cell casings |
| US4248943A (en) * | 1980-04-21 | 1981-02-03 | Ford Motor Company | Sodium sulfur container with chromium/chromium oxide coating |
| US4683371A (en) * | 1981-02-27 | 1987-07-28 | Drexler Technology Corporation | Dual stripe optical data card |
| JPS61138473A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-25 | Yuasa Battery Co Ltd | ナトリウム−硫黄電池とその製造法 |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP61201462A patent/JPH0793150B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-08-24 US US07/088,222 patent/US4795686A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-25 CA CA000545296A patent/CA1292038C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-27 EP EP87112492A patent/EP0257649A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01146464U (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0793150B2 (ja) | 1995-10-09 |
| CA1292038C (en) | 1991-11-12 |
| EP0257649A3 (en) | 1989-06-14 |
| US4795686A (en) | 1989-01-03 |
| EP0257649A2 (en) | 1988-03-02 |
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