CN104662698B - 包覆单电池及模块电池 - Google Patents

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Abstract

用绝热材料包覆圆筒单电池的外周面。耐热材料重叠于绝热材料的径向外侧。绝缘材料重叠于耐热材料的径向外侧。变更绝热材料、耐热材料及绝缘材料的叠加顺序也可。设置绝热材料、耐热材料及绝缘材料以外的包覆材料也可。

Description

包覆单电池及模块电池
技术领域
本发明涉及一种包覆单电池(cell)及模块电池。
背景技术
如专利文献1的图4所示，在模块电池中，钠硫电池的圆筒单电池容纳于箱体内部。圆筒单电池铅直地竖立，并在水平方向上最密集地排列。
现有技术文献：
专利文献
专利文献1:日本国特开平7-245123号公报
发明内容
发明要解决的课题
当排列圆筒单电池时，圆筒单电池的燃烧会发生连锁反应，在一个圆筒单电池发生燃烧的情况下，相邻的其他圆筒单电池也可能会燃烧。
特别是，圆筒单电池在水平方向上最密集地排列时，从一个圆筒单电池至与其相邻的其他圆筒单电池的距离较短。因此，圆筒单电池的燃烧容易发生连锁反应，并且当一个圆筒单电池燃烧时，其他圆筒单电池也容易燃烧。
本发明是为了解决该问题而提出的。本发明的目的在于，防止圆筒单电池的燃烧发生连锁反应，并提高模块电池的安全性。
解决课题的方法
包覆单电池具备圆筒单电池、第一包覆材料、第二包覆材料及第三包覆材料。圆筒单电池为钠硫电池。第一包覆材料用于包覆圆筒单电池的外周面。第二包覆材料重叠于第一包覆材料的径向外侧。第三包覆材料重叠于第二包覆材料的径向外侧。第一包覆材料、第二包覆材料及第三包覆材料各自为绝热材料、耐热材料以及绝缘材料之中的任意一种。第一包覆材 料、第二包覆材料及第三包覆材料包含并备齐绝热材料、耐热材料及所述绝缘材料。
优选地，第一包覆材料为绝热材料，第二包覆材料为耐热材料，第三包覆材料为绝缘材料。
优选地，绝热材料的材质为云母。
优选地，耐热材料为层叠两个以上碳片的碳片层叠体。
优选地，绝热材料为云母片。云母片具有可挠性。云母片具有0.6mm以上且1.8mm以下的厚度，更优选具有1.0mm以上且1.4mm以下的厚度。
优选地，圆筒单电池具备正极容器、固体电解质管、导电辅助材料、正极活性物质及负极活性物质。固体电解质管容纳于正极容器。导电辅助材料及正极活性物质容纳于正极容器和固体电解质管之间的间隙。正极活性物质含浸于导电辅助材料。负极活性物质通过固体电解质管与正极活性物质隔离。耐热材料至少包覆导电辅助材料的上端的更上方。更优选地，导电辅助材料为石墨毡。
优选地，耐热材料为层叠两个以上碳片的碳片层叠体。两个以上碳片各自具有0.10mm以上且0.50mm以下的厚度，更优选具有0.20mm以上且0.40mm以下的厚度。
优选地，在绝热材料及绝缘材料中，比耐热材料更靠近径向外侧的材料的上端位于耐热材料的上端的更上方。更优选地，在绝热材料及绝缘材料中，比耐热材料更靠近径向内侧的材料的上端位于耐热材料的上端的更上方。
优选地，所述绝缘材料为第一绝缘材料，包覆单电池进一步具备第二绝缘材料。第二绝缘材料用于包覆圆筒单电池的底面。第三包覆材料具备外周面对置部、弯折部及底面对置部。外周面对置部隔着第一包覆材料及第二包覆材料而与外周面对置。底面对置部隔着第二绝缘材料与底面对置，并用于支撑第一包覆材料、第二包覆材料及第二绝缘材料。底面对置部从外周面对置部经由弯折部而连续。
优选地，模块电池具备箱体及两个以上包覆单电池。在箱体的内部形成有容纳空间。两个以上包覆单电池容纳于容纳空间。两个以上包覆单电池各自均为所述包覆单电池。
优选地，两个以上包覆单电池铅直地竖立，并在水平方向上矩形排列。
发明的效果
根据本发明，可防止圆筒单电池的燃烧发生连锁反应，并提高模块电池的安全性。
这些及这些以外的目的、特征、实施方式及优点，在与附图一并考虑时可通过下述本发明的详细说明来更加明确。
附图说明
图1是示出第一实施方案的模块电池的立体图。
图2是示出第一实施方案的模块电池的铅直剖视图。
图3是示出第一实施方案的模块电池的水平剖视图。
图4是示出第一实施方案的模块电池的水平剖视图。
图5是示出第一实施方案的模块电池的水平剖视图。
图6是示出第一实施方案的模块电池的水平剖视图。
图7是示出第一实施方案的包覆单电池的铅直剖视图。
图8是示出第一实施方案的包覆结构的剖视图。
图9是示出第一实施方案的最密集排列的包覆单电池的俯视图。
图10是示出第一实施方案的矩形排列的包覆单电池的俯视图。
图11是示出第一实施方案的模块电池的电路图。
图12是示出第一实施方案的圆筒单电池的剖视图。
图13是示出第一实施方案的圆筒单电池的剖视图。
图14是示出第一实施方案的模块电池的使用例的示意图。
图15是示出第二实施方案的包覆单电池的垂直剖视图。
具体实施方式
第一实施方案
(概要)
第一实施方案涉及一种钠硫电池的模块电池。
图1的示意图是第一实施方案的模块电池的立体图。图2的示意图是模块电池的铅直剖视图。图3至图6的示意图是模块电池的水平剖视图。图3至图6示出去除如下所述的砂砾及加热器的状态。图3至图6分别示出模块电池的右侧近端、左侧近端、右侧远端及左侧远端。
如图1至图6所示，模块电池1000具备：箱体1020；n个单电池串(string)群1022_1、1022_2、…、1022_n；正极汇流排(bus)1025；m个并联汇流排1027_1、1027_2、…、1027_m；负极汇流排1029；正极汇流条(busbar)1030；负极汇流条1031；砂砾1032及加热器1033。
模块电池1000所具备的单电池串群的数量n为2以上。模块电池1000所具备的单电池串群的数量n也可为1。模块电池1000所具备的并联汇流排的数量m，根据模块电池1000所具备的单电池串群的数量n增减。
箱体1020具备真空绝热容器1040及空气绝热盖1041。箱体1020的绝热性能是对应于模块电池1000的规格而改变的。因此，真空绝热容器1040可替换为除真空绝热容器以外的绝热容器，也可替换为非绝热容器的容器。空气绝热盖1041可替换为除空气绝热盖以外的绝热盖，也可替换为非绝热盖的盖体。也可以改变箱体1020的形状。
n个单电池串群1022_1、1022_2、…、1022_n各自具备p个单电池串1060。n个单电池串群1022_1、1022_2、…、1022_n各自所具备的单电池串的数量p为2以上。
n×p个单电池串1060各自具备四个包覆单电池1080及配线1081。n×p个单电池串1060各自所具备的包覆单电池1080的数量可增减。一般而言，n×p个单电池串1060各自具备两个以上的包覆单电池1080。
在箱体1020的内部形成有容纳空间1100。n个单电池串群1022_1、1022_2、…、1022_n；m个并联汇流排1027_1、1027_2、…、1027_m；砂砾1032及加热器1033容纳于容纳空间1100。正极汇流条1030及负极汇流条1031位于箱体1020的外部。正极汇流排1025及负极汇流排1029横跨容纳空间1100及箱体1020的外部。正极汇流排1025在箱体1020的外部与正极汇流条1030结合，并与正极汇流条1030导通。负极汇流排1029在箱体1020外部与负极汇流条1031结合，并与负极汇流条1031电导通。
也可将这些构成体以外的构成体附加于模块电池1000。有时也可从模块电池1000省略掉这些构成体中的一部分。
图7的示意图是包覆单电池的铅直剖视图。图8的示意图是包覆 结构的剖视图。
如图7及图8所示，4×n×p个包覆单电池1080各自具备圆筒单电池1120、绝热材料1121、耐热材料1122及绝缘材料1123。
也可将这些构成体以外的构成体附加于包覆单电池1080。
圆筒单电池1120是钠硫电池。在模块电池1000进行充电及放电的情况下，容纳空间1100的温度通过加热器1033调整为钠硫电池工作时的温度。例如，容纳空间1100的温度约调整为300℃。
当模块电池1000进行充电时，从外部经由正极汇流条1030及负极汇流条1031向模块电池1000供应充电电流，由此圆筒单电池1120进行充电。在模块电池1000进行放电时，圆筒单电池1120进行放电，从模块电池1000经由正极汇流条1030及负极汇流条1031向外部供应放电电流。
(单电池的排列)
如图2至图6所示，n个单电池串群1022_1、1022_2、…、1022_n在模块电池1000的宽度方向W上排列。一般而言，n个单电池串群1022_1、1022_2、…、1022_n在第一方向上排列。
在n个单电池串群1022_1、1022_2、…、1022_n的各单电池串群中，p个单电池串1060在模块电池1000的长度方向D上排列。一般而言，p个单电池串1060在第二方向上排列。第二方向与第一方向垂直。
在n×p个单电池串1060的各单电池串中，四个包覆单电池1080在模块电池1000的宽度方向W上排列。一般而言，四个包覆单电池1080在第一方向上排列。
模块电池1000的高度方向H是铅直方向。模块电池1000的宽度方向W及长度方向D是水平方向。
4×n×p个的包覆单电池1080中的各包覆单电池铅直地立起。所属于n个单电池串群1022_1、1022_2、…、1022_n的各单电池串群的4×p个包覆单电池1080，在水平方向上矩形排列。
当各个包覆单电池1080铅直地竖立，并且包覆单电池1080在水平方向上矩形排列时，圆筒单电池1120的圆筒轴1140向模块电池1000的高度方向H延伸，从平行于圆筒轴1140的方向看时，圆筒轴1140配置在矩形格子的格点。
图9的示意图是最密集排列的包覆单电池的俯视图。图10是矩形排列的包覆单电池的俯视图。
如图9所示，在包覆单电池1080最密集排列时，从燃烧的包覆单电池1200至相邻的六个包覆单电池1201的距离短，燃烧的包覆单电池1200的周围的砂砾1202的热容量也小。因此，燃烧容易发生连锁反应。
对此，如图10所示，当包覆单电池1080矩形排列时，从燃烧的包覆单电池1220至相邻的四个包覆单电池1222的距离长，从燃烧的包覆单电池1220至相邻的四个包覆单电池1221的距离短，反而燃烧的包覆单电池1220的周围的砂砾1223的热容量大。因此，燃烧不易发生连锁反应。当燃烧不易发生连锁反应时，模块电池1000的安全性提高。
(包覆)
如图7及图8所示，绝热材料1121、耐热材料1122及绝缘材料1123从径向内侧朝向径向外侧依次叠加。径向是指，垂直于圆筒轴1140的、向圆筒轴1140靠近或从圆筒轴1140远离的方向。
为确保一个圆筒单电池1120与其他圆筒单电池1120之间的绝缘，在径向最外侧设置绝缘材料1123。为了在距离圆筒单电池1120尽量远处阻挡火焰或熔融物，除设置绝缘材料1123以外，在径向最外侧设置耐热材料1122。虽然耐热材料1122不易熔损、且在耐热材料1122难以形成贯通孔，但由于耐热材料1122不具有绝热的功能，因此在耐热材料1122的径向内侧设置绝热材料1121。根据该设置，能够通过少量包覆来抑制燃烧的连锁反应。不过，只要包覆所有的绝热材料1121、耐热材料1122及绝缘材料1123，可以变更绝热材料1121、耐热材料1122及绝缘材料1123的叠加顺序，也可以设置绝热材料1121、耐热材料1122及绝缘材料1123以外的包覆材料。例如，在耐热材料1122的径向外侧重叠绝热材料1121并在绝热材料1121的径向外侧重叠绝缘材料1123也可，在耐热材料1122和绝缘材料1123之间设置与绝热材料1121不同的绝热材料也可。
绝热材料1121为板状，用于包覆圆筒单电池1120的外周面1160。当一个圆筒单电池1120燃烧时，绝热材料1121在与该一个圆筒单电池1120相邻的其他圆筒单电池1120，对来自该一个圆筒单电池1120 的热量进行绝热。由此，该其他圆筒单电池1120的内部温度的上升受到抑制。绝热材料1121的材质优选为云母。不过，绝热材料1121的材质也可以是云母以外的材质。例如，绝热材料1121的材质也可以是陶瓷纤维毡(ceramic fiber blanket)。当绝热材料1121的材质为云母时，绝热材料1121的厚度例如为1.2mm。也可以改变绝热材料1121的厚度。为确保绝热材料1121的厚度，也可以将圆筒单电池1120插入至圆柱孔，其中，该圆柱孔形成为由云母构成的圆柱状的块体；也可以将云母片缠绕在圆筒单电池1120的外周面1160，其中，该云母片具有可缠绕在圆筒单电池1120的外周面1160的可挠性。
当具有可挠性的云母片缠绕在圆筒单电池1120的外周面1160时，包覆单电池1080的成品的尺寸精度提高，组装包覆单电池1080时的成品率提高，绝热材料1121的运输密度提高，绝热材料1121的制造费用降低。
当具有可挠性的云母片缠绕在圆筒单电池1120的外周面1160时，云母片的厚度优选为0.6mm以上且1.8mm以下，更优选为1.0mm以上且1.4mm以下。当厚度大于这些范围时，包覆单电池1080的直径变大，箱体1020变大，模块电池1000的能量密度易降低。另外，在厚度大于这些范围的情况下，当缠绕云母片时云母片易产生褶皱，由此包覆单电池1080的直径易变得不均匀。另外，当厚度大于这些范围时，材料费用易高涨。当厚度小于这些范围时，绝热性降低，相邻的包覆单电池1080易熔损。
构成绝热材料1121的云母可以为硬质云母及软质云母中的任意一种。硬质云母及软质云母的绝热性是相同程度。硬质云母的化学式由KAl2(Si3Al)O10(OH)2表示。硬质云母的熔点为1250℃。软质云母的化学式由KMg3(Si3Al)O10(OH)2表示。软质云母的熔点为1350℃。
构成绝热材料1121的云母优选为软质云母。当构成绝热材料1121的云母为软质云母时，由于熔点较高，因此绝热材料1121不易熔解。另外，当构成绝热材料1121的云母为软质云母时，由于硬度较低，因此缠绕云母片时云母片不易剥离。
耐热材料1122重叠于绝热材料1121的径向外侧。耐热材料1122主要具有耐火的功能。耐热材料1122用于防止火焰或熔融物从燃烧的圆筒单电池1120向径向外侧扩散。另外，当一个圆筒单电池1120燃 烧时，耐热材料1122在与该一个圆筒单电池1120相邻的其他圆筒单电池1120，阻挡来自该一个圆筒单电池1120的火焰或熔融物。
耐热材料1122即使在高温下也不发生熔融而保持其形状。耐热材料1122优选在2000℃下不发生熔融而保持其形状。耐热材料1122优选由碳构成。耐热材料1122也可由碳以外的材料构成。例如，耐热材料1122也可由陶瓷构成。
由碳构成的耐热材料1122重叠于绝热材料1121的径向外侧时，可以将安装有绝热材料1121的圆筒单电池1120插入至圆柱孔，所述圆柱孔形成为由碳构成的圆柱状的块体；也可以将具有可挠性的碳片缠绕在安装有绝热材料1121的圆筒单电池1120的外周面。
构成圆柱状块体的碳的密度，优选为0.7g/cm3以上且2.0g/cm3以下。构成碳片的碳的密度优选为0.7g/cm3以上且1.5g/cm3以下。
耐热材料1122优选为层叠两个以上碳片的碳片层叠体。碳片是易损伤的材料。但是，当层叠有两个以上碳片时，即使碳片上存在初始缺陷，也不会损害耐热材料1122的耐火功能。
构成耐热材料1122的两个以上碳片各自厚度，优选为0.10mm以上且0.50mm以下，更优选为0.20mm以上且0.40mm以下。当厚度大于这些范围时，包覆单电池1080的直径变大，箱体1020变大，模块电池1000的能量密度易降低。另外，在厚度大于这些范围的情况下，当缠绕碳片时碳片易产生褶皱，由此包覆单电池1080的直径容易变得不均匀，从而易产生质量问题。当厚度小于这些范围时，耐热性降低，相邻的包覆单电池1080容易熔损。另外，厚度比这些范围薄时，耐热材料1122容易破损。构成耐热材料1122的两个以上碳片各自厚度例如为0.3mm。也可以改变碳片的厚度。
在设置有绝热材料1121及耐热材料1122的情况下，即使圆筒单电池1120发生燃烧，也能够通过耐热材料1122来阻碍火焰的进展，并通过绝热材料1121来隔绝火焰的热量，从而防止从燃烧的圆筒单电池1120向相邻的圆筒单电池1120发生燃烧的连锁反应。由于燃烧的连锁反应得到了防止，因此模块电池1000的安全性提高。
绝缘材料1123为板状。绝缘材料1123的第一部分1180重叠于耐热材料1122的径向外侧，由此进一步包覆耐热材料1122。绝缘材料1123主要具有绝缘的功能。绝缘材料1123的第一部分1180的厚度例 如为0.4mm。也可以改变绝缘材料1123的第一部分1180的厚度。绝缘材料1123的第二部分1181用于包覆圆筒单电池1120的底面1161。绝缘材料1123的材质优选为云母。不过，绝缘材料1123的材质也可以是云母以外的材质。
绝热材料1121及耐热材料1122位于圆筒单电池1120的外周面1160的径向外侧，但是不包覆圆筒单电池1120的底面1161。这是因为，圆筒单电池1120的底面1161不与相邻的圆筒单电池1120对置，由此绝热及耐火的必要性相对较小。不过，绝热材料1121及耐热材料1122也可以包覆圆筒单电池1120的底面1161。
(绝热材料、耐热材料及绝缘材料的上端的位置)
绝热材料1121的上端1300及绝缘材料1123的上端1304，位于耐热材料1122的上端1302的更上方。上方是指，平行于圆筒轴1140且远离圆筒单电池1120的底面1161的方向。由此，可通过绝热材料1121及绝缘材料1123抑制耐热材料1122的上端1302的毛刺(burr)脱落。包括变更绝热材料1121、耐热材料1122及绝缘材料1123的重叠顺序的情况在内，一般而言，在绝热材料1121及绝缘材料1123中，重叠于耐热材料1122径向外侧的包覆材料的上端位于耐热材料1122的上端1302的更上方，优选地，在绝热材料1121及绝缘材料1123中，相比于耐热材料1122，重叠于径向内侧的包覆材料的上端位于耐热材料1122的上端1302的更上方。
(单电池的连接)
图11的示意图是模块电池的电路图。
如图2至图6及图11所示，所属于最靠近正极侧的第一单电池串群1022_1的、p个单电池串1060的正极端1210各自，与正极汇流排1025电连接。所属于第一单电池串群1022_1的p个单电池串1060的负极端1211各自，与第一并联汇流排1027_1电连接。所属于第一单电池串群1022_1的p个单电池串1060通过正极汇流排1025及第一并联汇流排1027_1来并联连接，由此构成第一单电池块。当电流流过第一单电池块时，电流向所属于第一单电池串群1022_1的p个单电池串1060分流。
当整数i为2以上且n-1以下时，所属于第i单电池串群1022_i的、p个单电池串1060的正极端1210各自，与第i-1并联汇流排1027_i-1 电连接。所属于第i单电池串群1022_i的、p个单电池串1060的负极端1211各自，与第i并联汇流排1027_i电连接。所属于第i单电池串群1022_i的p个单电池串1060，通过第i-1并联汇流排1027_i-1及第i并联汇流排1027_i来并联连接，由此构成第i单电池块。当电流流过第i单电池块时，电流向所属于第i单电池串群1022_i的p个单电池串1060分流。
所属于最靠近负极侧的第n单电池串群1022_n的、p个单电池串1060的正极端1210各自，与第m并联汇流排1027_m电连接。所属于第n单电池串群1022_n的、p个单电池串1060的负极端1211各自，电连接于负极汇流排1029。所属于第n单电池串群1022_n的p个单电池串1060，通过第m并联汇流排1027_m及负极汇流排1029来并联连接，由此构成第n单电池块。当电流流过第n单电池块时，电流向所属于第n单电池串群1022_n的p个单电池串1060分流。
(单电池的结构)
图12的示意图是圆筒单电池的剖视图。
如图12所示，圆筒单电池1120具备：套管1240、正极容器1241、正极端子1242、负极盖1243、正极活性物质1244、负极活性物质1245、固体电解质管1246、绝缘环1247、正极配件1248、负极配件1249、安全管1250及容纳容器1251。负极盖1243兼备负极端子。也可附加这些构成体以外的构成体。根据圆筒单电池1120的结构，省略正极配件1248、负极配件1249、安全管1250及容纳容器1251的全部或一部分。
套管1240为管形状物。套管1240优选由不锈钢构成。
固体电解质管1246是由固体电解质构成的管形状物。固体电解质为钠离子导体。固体电解质优选为β-氧化铝的陶瓷烧结体。
绝缘环1247为由绝缘体构成的环形状物。绝缘体优选为α-氧化铝陶瓷烧结体。
绝缘环1247玻璃粘结于固体电解质管1246的开口端附近。
正极容器1241为管形状物。正极容器1241及负极盖1243由导电体构成。导电体优选为铝。
负极活性物质1245容纳于容纳容器1251。容纳容器1251容纳于安全管1250。安全管1250容纳于固体电解质管1246。固体电解质管 1246容纳于正极容器1241。正极容器1241容纳于套管1240。安全管1250的开口端、固体电解质管1246的开口端、正极容器1241的开口端及套管1240的开口端位于相同侧。火焰从具有安全管1250的开口端、固体电解质管1246的开口端、正极容器1241的开口端及套管1240的开口端的一侧喷出。具有安全管1250的开口端、固体电解质管1246的开口端、正极容器1241的开口端及套管1240的开口端的一侧，为具有正极端子1242及负极盖1243的一侧，为圆筒单电池1120的底面1161的相反一侧。这也是绝热材料1121及耐热材料1122也可不必包覆圆筒单电池1120的底面1161的原因之一。
绝缘环1247经由正极配件1248结合于正极容器1241，经由负极配件1249结合于负极盖1243。正极配件1248及负极配件1249中的二者或其中之一也可替换为不属于配件范畴的结构体。省略正极配件1248而使绝缘环1247直接与正极容器1241结合也可。省略负极配件1249而使绝缘环1247直接与负极盖1243结合也可。
正极端子1242与正极配件1248结合。
正极活性物质1244容纳于正极容器1241及固体电解质管1246的间隙。负极活性物质1245从容纳容器1251供应至安全管1250及固体电解质管1246的间隙。固体电解质管1246与正极活性物质1244及负极活性物质1245相接触，由此使正极活性物质1244和负极活性物质1245隔离。据此，正极活性物质1244及负极活性物质1245发生电化学反应，产生电动势。
正极活性物质1244包含钠硫化物，负极活性物质1245包含钠。
如图13所示，优选地，石墨毡1320容纳于正极容器1241及固体电解质管1246的间隙，正极活性物质1244含浸于石墨毡1320。石墨毡1320也可替换为其他种类的导电辅助材料。导电辅助材料具有可以含浸正极活性物质1244的网眼结构，并与正极容器1241及正极活性物质1244接触，并用于正极容器1241和正极活性物质1244之间的电子传导。
耐热材料1122至少包覆石墨毡1320的上端1322的更上方。
石墨毡1320的熔点约为3000℃。当正极容器1241、正极配件1248、负极配件1249及负极盖1243由铝构成时，正极容器1241、正极配件1248、负极配件1249及负极盖1243的熔点约为660℃。正极容器1241、 正极配件1248、负极配件1249及负极盖1243的熔点显著低于石墨毡1320的熔点。该情况在正极容器1241、正极配件1248、负极配件1249及负极盖1243由铝以外构成的情况下也是相同的。
在圆筒单电池1120发生燃烧的情况下，钠与硫在圆筒单电池1120的内部发生反应，并生成高温的熔融物，从而圆筒单电池1120的内部形成高压。因此，在圆筒单电池1120发生燃烧的情况下，熔点较低的构成体发生熔损，由此在熔点较低的构成体形成贯通孔，并且压力从该贯通孔释放。
但是，在耐热材料1122至少包覆石墨毡1320的上端1322的更上方的情况下，在压力被释放部分的附近配置有耐热材料1122，由此能够有效防止火焰或熔融物从燃烧的圆筒单电池1120向径向外侧扩散。
(汇流排的性质)
正极汇流排1025；m个并联汇流排1027_1、1027_2、…、1027_m；负极汇流排1029；正极汇流条1030；及负极汇流条1031等汇流排，是具有低电阻、高机械强度及高耐热性的配线结构体，并且典型地具有板形状或棒形状。然而，汇流排的全部或一部分也可替换成其他种类的配线结构体。例如，汇流排的全部或一部分也可替换成电缆。
汇流排优选由金属或合金构成，更优选由铝合金构成。
这些构成体的电连接是通过焊接、铆接、螺旋夹等可承受钠硫电池的工作高温的方法实施的。
(模块电池的使用例)
图14的示意图表示模块电池1000的使用例。
如图14所示，模块电池1000使用于典型的电力储藏装置2000。在模块电池1000使用于电力储藏装置2000的情况下，两个以上的模块电池1000串联连接，两个以上模块电池1000的串联连接体2010经由交直流转换器(PCS)2012等与电力系统2014连接。模块电池1000也可用于其他用途。
第二实施方案
第二实施方案涉及一种替换第一实施方案的包覆单电池的包覆单电池。
图15的示意图是第二实施方案的包覆单电池的垂直剖视图。
如图15所示，包覆单电池3080具备：圆筒单电池3120、绝热材 料3121、耐热材料3122及绝缘材料3123。绝缘材料3123具备第一部分3180及第二部分3181。圆筒单电池3120、绝热材料3121及耐热材料3122，分别与第一实施方案的圆筒单电池1120、绝热材料1121及耐热材料1122相同。绝缘材料3123的第一部分3180，在具备如下所述的弯折部3201及底面对置部3202这一点上，与第一实施方案的绝缘材料1123的第一部分1180不同。绝缘材料3123的第二部分3181与第一实施方案的绝缘材料1123的第二部分1181相同。
绝缘材料3123的第一部分3180具备外周面对置部3200、弯折部3201及底面对置部3202。
绝缘材料3123的第一部分3180在弯折部3201弯折。底面对置部3202，从外周面对置部3200经由弯折部3201连续。外周面对置部3200隔着绝热材料3121及耐热材料3122，与圆筒单电池3120的外周面3160对置。底面对置部3202隔着绝缘材料3123的第二部分3181，与圆筒单电池3120的底面3161对置，并从下方支撑绝热材料3121、耐热材料3122及绝缘材料3123的第二部分3181。由此，可防止绝缘材料3123的第二部分3181掉落。
在绝热材料3121、耐热材料3122及绝缘材料3123的第一部分3180中，当绝缘材料3123的第一部分3180不是径向最外侧的包覆材料时，径向最外侧的包覆材料具备外周面对置部、弯折部及底面对置部。此时，外周面对置部隔着径向最外侧的包覆材料以外的包覆材料，与圆筒单电池3120的外周面3160对置；底面对置部隔着绝缘材料3123的第二部分3181，与圆筒单电池3120的底面3161对置，并从下方支撑径向最外侧的包覆材料以外的包覆材料及绝缘材料3123的第二部分3181。
本发明进行了详细的表示和记述，但是上述说明在所有实施方式中仅为示例，并非限定本发明。因此，在不脱离本发明的范围内，可进行无数的修改和变形。
附图标记说明
1000 模块电池
1020 箱体
1080、3080 包覆单电池
1120、3120 圆筒单电池
1121、3121 绝热材料
1122、3122 耐热材料
1123、3123 绝缘材料

Claims (15)

1.一种包覆单电池，其具备：
钠硫电池的圆筒单电池，其具有外周面；
第一包覆材料，其用于包覆所述外周面；
第二包覆材料，其重叠于所述第一包覆材料的径向外侧；及
第三包覆材料，其重叠于所述第二包覆材料的径向外侧，
所述第一包覆材料、所述第二包覆材料及所述第三包覆材料各自为绝热材料、耐热材料以及绝缘材料之中的任意一种，
所述第一包覆材料、所述第二包覆材料及所述第三包覆材料包含并备齐所述绝热材料、所述耐热材料及所述绝缘材料。
2.根据权利要求1所述的包覆单电池，其特征在于：
所述第一包覆材料为所述绝热材料，
所述第二包覆材料为所述耐热材料，
所述第三包覆材料为所述绝缘材料。
3.根据权利要求1所述的包覆单电池，其特征在于：
所述绝热材料的材质为云母。
4.根据权利要求1所述的包覆单电池，其特征在于：
所述耐热材料为层叠两个以上碳片的碳片层叠体。
5.根据权利要求1所述的包覆单电池，其特征在于：
所述绝热材料为云母片，
所述云母片具有可挠性，并具有0.6mm以上且1.8mm以下的厚度。
6.根据权利要求5所述的包覆单电池，其特征在于：
所述云母片具有1.0mm以上且1.4mm以下的厚度。
7.根据权利要求1所述的包覆单电池，其特征在于，所述圆筒单电池具备：
正极容器；
固体电解质管，其容纳于所述正极容器；
导电辅助材料，其容纳于所述正极容器和所述固体电解质管之间的间隙；
正极活性物质，其容纳于所述间隙，并含浸于所述导电辅助材料；及
负极活性物质，其通过所述固体电解质管与所述正极活性物质隔离，
所述圆筒单电池具有底面，
所述耐热材料至少包覆所述导电辅助材料的上端的更上方。
8.根据权利要求7所述的包覆单电池，其特征在于：
所述导电辅助材料为石墨毡。
9.根据权利要求1所述的包覆单电池，其特征在于：
所述耐热材料为层叠两个以上碳片的碳片层叠体，
所述两个以上的碳片各自具有0.10mm以上且0.50mm以下的厚度。
10.根据权利要求9所述的包覆单电池，其特征在于：
所述两个以上的碳片各自具有0.20mm以上且0.40mm以下的厚度。
11.根据权利要求1所述的包覆单电池，其特征在于：
所述圆筒单电池具有底面，
在所述绝热材料及所述绝缘材料中，比所述耐热材料更靠近径向外侧的包覆材料的上端位于所述耐热材料的上端的更上方。
12.根据权利要求11所述的包覆单电池，其特征在于：
在所述绝热材料及所述绝缘材料中，比所述耐热材料更靠近径向内侧的包覆材料的上端位于所述耐热材料的上端的更上方。
13.根据权利要求1所述的包覆单电池，其特征在于：
所述圆筒单电池具有底面，
所述绝缘材料为第一绝缘材料，
所述包覆单电池进一步具备用于包覆所述底面的第二绝缘材料，
所述第三包覆材料具备：
外周面对置部，其隔着所述第一包覆材料及所述第二包覆材料，与所述外周面对置；
弯折部；
底面对置部，其从所述外周面对置部经由所述弯折部而连续，并隔着所述第二绝缘材料与所述底面对置，而且用于支撑所述第一包覆材料、所述第二包覆材料及所述第二绝缘材料。
14.一种模块电池，其特征在于，所述模块电池具备：
箱体，其内部形成有容纳空间；及
两个以上的包覆单电池，其容纳于所述容纳空间，
所述两个以上的包覆单电池各自均为权利要求1至13中任一项的包覆单电池。
15.根据权利要求14所述的模块电池，其中：
所述两个以上的包覆单电池铅直地竖立，并在水平方向上矩形排列。
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