DE2315139A1 - Abgedichtetes natrium-halogen-primaerelement sowie gehaeuse dafuer - Google Patents

Abgedichtetes natrium-halogen-primaerelement sowie gehaeuse dafuer

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DE2315139A1
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Robert Revel Dubin
William Aloysius Gilhooley
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Description

1 River Road
SCHENECTADY, N.Y./U.S.A.
Abgedichtetes Natrium-Halogen-Primärelement sowie Gehäuse dafür
Die vorliegende Erfindung betrifft ein an den Wänden abgedichtetes Batteriegehäuse sowie abgedichtete Primärelemente und insbesondere solche an den Wänden abgedichtete Batteriegehäuse sowie Elemente, die als Anode Natrium, Natriumamalgam oder Natrium in einem nicht-wäßrigen Elektrolyten verwenden, sowie eine Kathode aus einem Halogen in einem leitenden Material.
Natrium-Schwefel-Elemente, die bei erhöhten Temperaturen arbeiten, sind bekannt und z.B. in der US-Patentschrift 3 höh mit dem Titel "Gerät zur Energieumwandlung mit einem kristallinen Festkörperelektrolyten und einem festen Reaktionszonenseparator" beschrieben. Der kristalline Ionen-leitende Elektro-
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lyt in der oben genannten Natrium-Schwefel-Batterie kann Natrium-beta-Aluminiumoxyd sein.
Natriumamalgam-Sauerstoff-Brennstoffelemente sind bekannt und z.B. in der US-Patentschrift 3 057 9^6 mit dem Titel "Brennstoffelement-System" beschrieben. In diesem System ist die Anode von einer Metallplatte gebildet ^ die sich innerhalb einer wäßrigen Natriumhydroxydlösung befindet und über die Natriumamalgam strömt.
In der älteren deutschen Patentanmeldung P 22 28 718.9 vom 13. Juni 1972 mit dem Titel "Verschlossene Natrium-Halogen-Primärbatterie" ist ein abgedichtetes Natrium-Brom-Primärelement beschrieben und beansprucht, in dem eine Natriumanode Verwendung findet sowie eine Kathode aus Brom in einem leitenden Material innerhalb eines Gehäuses und getrennt durch einen festen, mittels Natriumionen leitenden Elektrolyten.
In der älteren deutschen Patentanmeldung P 23 00 286.0 vom 4. Januar 1973 mit dem Titel "Abgedichtete Natrium-Halogen-Primärbatterie" ist ein abgedichtetes Natrium-Halogen-Primärelement beschrieben und beansprucht, in dem eine Natriumanode und eine Kathode aus einer Mischung von Brom und Jod in einem leitenden Material verwendet wird.
In der älteren deutschen Patentanmeldung-? 23 09 700.9 vom 27. Februar 1973 mit dem Titel "3a~ueriegehäuse und verschlossene Natrium-Halogen-Batterie" ist ein Batteriegehäuse sowie ein abgedichtetes Natrium-Halogen-Prirnärelement beschrieben und beansprucht, bei dem ein Deckel mit einer öffnung auf den oberen Endstücken eines inneren Gehäuses aus einem festen, mittels Natriumionen leitenden Material und eJ.^es äußer an metallischen Gehäuses dicht befestigt isr. Alle rr-ei oben genannten Patentanmeldungen sind Anmeldungen der vorliegenden /.·:·.'.ns!derin.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein an den Kenlen aogedichte-
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tes Batteriegehäuse und ein abgedichtetes Natrium-Halogen-Primärelement gerichtet, das bei Temperaturen von -48 bis +100 C arbeiten kann und bei dem.das Gehäuse einen abdichtenden Oberflächenbereich aufweist, der unabhängig ist von der Wandstärke des. inneren Gefäßes und bei dem das Element größere Ströme zu entnehmen gestaltet, als von einem Element äquivalenter Größe, bei dem eine Scheibe aus einem Festkörperelektrolyten verwendet wird.
Die Hauptaufgaben der vorliegenden Erfindung sind es, ein verbessertes , an den Wänden abgedichtetes Batteriegehäuse zu schaffen sowie ein Primärelement für niedere Temperaturen, welches keine SeIbstentladung zeigt, eine hohe Zellspannung sowie eine hohe Energiedichte aufweist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt das an den Wänden abgedichtete Batteriegehäuse ein offenes inneres Gefäß aus einem kristallinen, Ionen-leitenden Festkörpermaterial, einen elektronischen Leiter innerhalb des inneren Gefäßes, zwei äußere einander gegenüber angeordnete offene metallische Gefäßteile, welche das innere Gefäß umgeben und deren jeder eine zusätzliche öffnung aufweist, wobei die beiden einander gegenüber angeordneten Gefäßteile miteinander und mit der äußeren Wand des inneren Gefäßes dicht verbunden sind und ein Füllrohr, das mit den jeweiligen zusätzlichen Öffnungen in jedem der äußeren Gefäßteile verbunden ist.
Diese und verschiedene andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung sind im einzelnen dargestellt in:
Fig. 1 ein Querschnitt eines an den Wänden abgedichteten Batteriegehäuses nach der vorliegenden Erfindung und in
Fig. 2 ein Querschnitt eines an den Wänden abgedichteten Elementes nach der vorliegenden Erfindung.
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In Pig. 1 ist mit 10 allgemein ein an den Wänden abgedichtetes Batteriegehäuse nach der vorliegenden Erfindung bezeichnet, welches ein inneres Gefäß 11 aus einem kristallinen Ionen-leitenden Festkörpermaterial aufweist, das ein offenes Ende 12 hat. Ein elektronischer Leiter 13 ist im Innern des inneren Gefäßes 11 angeordnet und erstreckt sich durch das offene Ende 12 des Gefä" ßes 11 nach außen. Zwei äußere, einander gegenüberliegende metallische Gefäßteile 14 und 15 haben die offenen Enden 16 bzw. 17 und je eine zusätzliche öffnung 18 bzw. 19 in den entgegengesetzten geschlossenen Endstücken 20 bzw. 21. Obwohl in der Fig. 1 die öffnung l8 bzw. 19 in den entgegengesetzten geschlossenen Endstücken 20 bzw. 21 angeordnet ist, kann eine solche öffnung auch in anderen Bereichen der Gefäßteile 14 und 15 liegen. Metallische Füllrohre 22 und 23 sind an den geschlossenen Enden 20 bzw. 21 befestigt und stehen in Verbindung mit den Öffnungen 18 bzw. und ein sich nach außen erstreckender Flansch 24 und ein sich nach innen erstreckender Flansch 25 sind an den jeweiligen Gefäßteilen 14 bzw. 15 an deren offenen Endstücken 16 bzw. 17 befestigt. Die metallischen Gefäßteile 14 und 15 umgeben das innere Gefäß 11. Ein Natrium- und Halogen-beständiges Glas 26 dichtet die Flansche24 und 25 gegeneinander ab und dichtet die Gefäßteile 14 und 15 gegenüber der äußeren Wand des inneren Gefäßes 11 ab. Der elektronische Leiter 13 ist an der inneren Oberfläche des geschlossenen Endes 20 des Gefäßteiles 14 befestigt.
In Fig. 2 ist ein abgedichtetes I-Iatrium-Kalogen-Primärelement nach der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei das Element das in Fig. 1 gezeigte, oben beschriebene an den Wänden abgedichtete Batteriegehäuse aufweist. Eine Anode 27 ist vorzugsweise im inneren Gefäß 11 angeordnet. Die Anode 27, die hier aus Natriummetall besteht, ist ausgewählt, aus Natrium, Natriumamalgam oder Natrium in einem nicht-wäßrigen Elektrolyten. Eine Kathode 28 aus einem Halogen in einem leitenden Material ist vorzugsweise innerhalb des äußeren Gefäßteiles 15 benachbart dem geschlossenen Ende des inneren Gefäßes 11 angeordnet. Nachdem die Batterie ge-,füllt ist, werden die damit verbundenen Füllrohre 22 und 23 ver-
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schlossen, z.B. durch Schweißen bei 29 bzw. 30. Die Anode und die Kathode können aber auch umgekehrt angeordnet sein. Die erteLtene Struktur ist ein abgedichtetes Natrium-Halogen-Element.
Es wurde festgestellt, daß ein an den Wänden abgedichtetes Batteriegehäuse geschaffen werden kann durch Anordnen eines inneren Gefäßes aus einem kristallinen Ionen-leitenden Material mit einem offenen Ende innerhalb zweier äußerer einander gegenüberliegender offener metallischer Gefäßteile aus einem chemisch stabilen Metall, wie Niob oder Tantal. Jedes der metallischen Gefäßteile weist eine zusätzliche Öffnung auf, die vorzugsweise in den entgegengesetzten geschlossenen Endstücken angeordnet ist.
Die kristallinen Ionen-leitenden Pestkörpermaterialien schließen verschiedene Ionen-leitende Materialien mit Oxyden von Natrium, Lithium und Kalium oder Mischungen dieser Oxyde ein, die Ionenleitfähigkeit zeigen. Ein Gefäßtedl kann auch aus Kovarlegierung hergestellt werden und benachbart der Natriumanode in einer Batterie Verwendung finden. Jedes der äußeren metallischen Gefäßteile weist einen dem anderen gegenüberliegenden Flansch auf, der an dem jeweiligen offenen Endstück befestigt ist. Vor dem Anordnen der äußeren Gefäßteile wird ein Dichtungsring aus einem geeigneten Natrium-beständigen Glas, wie Kimble Glas Nr. N-51A, um die äußere Oberfläche des inneren Gefäßes an der vorgesehenen Abdichtungsstelle gelegt. Ein solches Glas ist auch gegenüber Halogenen beständig. Andere geeignete Natrium- und Halogen-beständige Gläser schließen Corning Glas Nr. 7056 und 7052, General Electric Company Glas Nr. 1013 und Sovirel Glas Nr. 7^7 ein. Die Füllrohre sind als eine einheitliche Struktur mit den jeweiligen äußeren Gefäßteilen dargestellt. Die Füllrohre können jedoch auch separate Teile sein und z.B. durch Schweißen mit je einem äußeren Gefäßteil dicht verbunden sein. Ein elektronischer Leiter in Form eines dünnen Drahtes ist an der inneren Oberfläche des geschlossenen Endes des äußeren Gefäßteiles durch Schweißen befestigt. Der Draht ist ais einem chemisch stabilen Metall, wie Nickel, hergestellt. - .
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Es wurde festgestellt, daß eine Helium-dichte Wandabdichtung gebildet werden kann, wenn man den oben genannten Glasdichtungsring um den inneren Dichtungsring zwischen den gegenüberliegenden Planschen der äußeren Gefäßteile anordnet. Die Komponenten werden dann in einem engen (closely confining) Graphittiegel angeordnet, der mit einem Gewicht versehen ist, um das abdichtende Glas während des Erhitzens zusammenzudrücken. Der Tiegel wird dann in einer Retorte angeordnet, die kontinuierlich mit einem hochreinen Argon gespült wird. Die Retorte, welche ein Thermoelement enthält, um eine genaue Temperatureinstellung zu gestatten, wird 10 Minuten in einem Wasserstoffofen auf 1050 0C erhitzt Solche Helium-dichten Wandabdichtungen können auch in inerten Atmosphären hergestellt ■wurden, bei denen Heiatechniken, wie Radiofrequenzerhitzen, Widerstandserhitzen und Lasererhitzen verwendet werden. Die erhaltene Struktur ist ein Wand-abgedichtetes Batteriegehäuse.
Es wurde festgestellt, daß ein abgedichtetes Natrium-Halogen-Primärelement hergestellt werden kann,wenn man das oben beschriebene Wand-abgedichtete Batteriegehäuse verwendet. Weiter können die beiden äußeren metallischen Gefäßteile auch entgegengesetzte geschlossene Endstücke ohne Öffnungen und damit verbundene Füllrohre haben. Wird eine solche Struktur verwendet, dann ist es erforderlich, daß die inneren und äußeren metallischen Gefäßteile benachbart dem geschlossenen Endstück des inneren Gefäßes mit Anoden- und Kathodenmaterial vor dem Zusammenbau gefüllt werden. Das kristalline Ionen-leitende Material für das innere Gefäß der Batterie ist ein festes, Natrium enthaltendes Ionen-leitendes Material. Eine Natriumionen-Leitfähigkeit ist für den Betrieb der Batterie notwendig. Natriumhaltig schließt Natriumoxyd und Mischungen von Natriumoxyd mit anderen Metalloxyden ein, die Natriumionen-Leitfähigkeit aufweisen. Die Anode kann aus Natrium, einem Natriumamalgam oder Natrium in einem nicht-wäßrigen organischen Elektrolyten bestehen. Die Anode ist vorzugsweise innerhalb des inneren Gefäßes angeordnet und wird dorthin durch Einfüllen mittels des damit verbundenen Füllrohres gebracht. Darüber
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hinaus kann der Teil des inneren Gefäßes mit dem offenen Endstück gekürzt werden, um ein größeres Volumenreservoir für das Elektrodenmaterial zu schaffen. Eine solche Struktur kann auch in dem Batteriegehäuse der Fig. 1 verwendet werden. Wenn Natrium in Form eines Natriumamalgams verwendet wird, dann umfaßt es Zusammensetzungen von 95 Gew.-? Natrium und 5 Gew.-% Quecksilber bis 35 Gew.-Jt Natrium und 65 Gew.-? Quecksilber. Für den voll geladenen Zustand des Elementes ist das Amalgam vorzugsweise natriumreich. Elemente, die Natriumamalgam verwenden, können nicht wirksam bei Temperaturen unterhalb von 21,5 °C benutzt werden, da dann das Amalgam vollständig fest wird.
Die Verwendung von nicht-wäßrigen Elektrolyten gestattet den Betrieb des Elementes bei sehr viel tieferen Temperaturen und ist durch den Gefrierpunkt des nicht-wäßrigen Elektrolyten bestimmt. Der bevorzugte Elektrolyt ist Propylencarbonat, in dem ein Natriumhalogenidsalz gelöst ist. Dieser Elektrolyt gestattet einen Betrieb des Elementes bis zu -48 C. Nachdem das innere Gefäß mit cbm Anodenmaterial gefüllt worden ist, wird das Füllrohr verschlossen und abgedichtet, z.B. durch Schweißen.
Die Kathode ist vorzugsweise innerhalb des äußeren metallischen Gefäßteils benachbart dem geschlossenen Ende des inneren Gefäßes angeordnet und wird durch das damit verbundene Füllrohr eingefüllt. Die Kathode befindet sich im Kontakt sowohl mit dem inneren als auch dem äußeren Gefäßteil. Die Kathode umfaßt ein Halogen in einem leitenden Material. Das Halogen ist ausgewählt aus Brom und einer Mischung aus Brom und Jod mit 5 bis 60 Gew.-? Jod.
Die elektrisch leitenden Materialien für das Brom umfassen eine poröse Matrix aus Kohlenstoffilz, eine poröse Matrix aus Metallschaum, einen wäßrigen Elektrolyten oder einen nicht-wäßrigen Elektrolyten. Bevorzugte wäßrige Elektrolyten sind Lösungen von Natriumhalogenidsalzen. Bevorzugte nicht-wäßrige Elektrolyten sind Lösungen von Natriumhalogenidsalzen in Propylencarbonat.
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Die elektrisch leitenden Materialien für die Mischung aus Brom und Jod schließen eine poröse Matrix aus Kohlenstoffilz ein, eine poröse Matrix aus Metallschaum, gelöste geringe Mengen von Additiven, wie NaCl, NaBr, KCl, AlCl,, AlBr,, POCl, usw. oder eine Kombination von Matrix und Additiv.
Nachdem das Halogen in dem leitenden Kathodenmaterial innerhalb des äußeren Metallbehälterteiles angeordnet ist, wird das damit verbundene Füllrohr verschlossen, z.B. durch Schweißen. Man erhält dann ein abgedichtetes Natrium-Halogen-Primärelement.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert .
Beispiel 1
Ein Wand-abgedichtetes Batteriegehäuse wurde, wie oben beschrieben und in Fig. 1 gezeigt, hergestellt. Das innere Gefäß bestand aus einem Natrium-beta-Aluminiumoxyd mit einem offenen Endstück. Das Gefäß hatte eine Länge von etwa 18,3 mm (720 mils), einen äußeren Durchmesser von etwa 5 mm (200 mils), einen inneren Durchmesser von etwa 4,1 im (160 mils) und eine Wandstärke von etwa 0,5 mm (20 mils). Die beiden einander gegenüber angeordneten, mit offenen Endstücken versehenen metallischen Gefäßteile waren aus Tantalfolie gedreht und hatten eine endgültige Wandstärke von etwa 0,25 mm (0,01 inch). Der erste Gefäßteil hatte eine Länge von etwa 11,7 mm (460 mils), einen äußeren Durchmesser von etwa 8,1 mm (320 mils) und einen sich etwa 1,15 mm (0,045 inch) nach innen erstreckenden Flansch. Der zweite Gefäßteil hatte eine Länge von etwa 7,6 mm (300 mils), einen äußeren Durchmesser von etwa 6,4 mm (250 mils) und einen sich etwa 1,15 mm (0,045 inch) nach außen erstreckenden Flansch. Die weitere Öffnung in jedem der äußeren Gefäßteile hatte einen Durchmesser von etwa 3,2 mm (125 mils). Ein etwa 0,13 mm (0,005 inch) dicker Nickeldraht wurde durch Punktschweißen an der inneren Oberfläche des zweiten Gefäßteiles befestigt und war der elektronische Leiter für das innere Gefäß. Ein etwa 0,38 mm (15 mils) dickes Tantalfüllrohr
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wurde durch Elektronenstrahl an dem geschlossenen Ende jedes äußeren Gefäßteiles durch Schweißen befestigt und stand in Verbindung mit der zusätzlichen öffnung in jedem äußeren Gefäßteil. Ein etwa 1,5 mm (0,06 inch) dicker Dichtungsring aus Kimble Glas N-5IA mit einem äußeren Durchmesser von etwa 0,8 mm (0,32 inch) wurde um die äußere Wand des inneren Gefäßes im Abstand von beiden Endstücken des inneren Gefäßes angeordnet. Die beiden äußeren Gefäßteile wurden um das innere Gefäß mit den Planschen an den entsprechenden offenen Endstücken in Kontakt mit den gegenüberliegenden Oberflächen des Glasabdichtungsringes angeordnet. Der erste Gefäßteil mit dem geringeren äußeren Durchmesser wurde um den Teil des inneren Gefäßes mit dem offenen Ende gelegt, während der zweite Gefäßteil mit dem größeren äußeren Durchmesser um den Teil des inneren Gefäßes mit dem geschlossenen Ende gelegt wurde. Der Nickeldraht wurde in die durch das innere Gefäß gebildete Kammer eingeführt.
Die obigen Bestandteile wurden in einem engen Graphittiegel angeordnet, der ein Gewicht hatte, um das Dichtungsglas während des Erhitzens zusammenzupressen. Den Tiegel stellte man dann in eine Retorte, die kontinuierlich mit hochreinem Argon gespült wurde. Die Retorte, die ein Thermoelement enthielt, um eine genaue Temperatureinstellung zu ermöglichen, wurde 10 Minuten in einem Wasserstoffofen auf 1050 0C erhitzt. Nach dem Herausnehmen des Batteriegehäuses hatte die Wandabdichtung eine Dicke von etwa 1 mm (0,040 inch). Die Struktur wurde getestet und erwies sich als Helium-dicht. Das erhaltene Gerät war ein an den Wänden abgedichtetes Batteriegehäuse.
Beispiel 2
Ein teilweise abgedichtetes, Natrium-Brom-Primärelement wurde unter Verwendung des im Beispiel 1 beschriebenen Batteriegehäuses zusammengebaut. Das innere Gefäß wurde mit Natriumamalgam aus 90 Gew.-Ji Natrium und 10 Gew.-% Quecksilber durch das damit verbundene Füllrohr gefüllt und danach das Füllrohr durch Schweißen abgedichtet. Der äußere Gefäßteil benachbart dem geschlossenen
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Ende des inneren Gefäßes wurde durch das damit verbundene Füllrohr mit 75 Gew.-% Brom in 25 Gew.-% Propylencarbonat gefüllt und danach das Füllrohr durch eine Quetschdichtung verschlossen. Die erhaltene Struktur war ein Natrium-Halogen-Primärelement.
Beispiel 3
Das Element von Beispiel 2 hatte eine Leerlaufspannung von 3,7 Volt. Der Kurzschlußstrom betrug 30 Milliampere. Bei Raumtemperatur zeigte dieses Element das in der folgenden Tabelle I aufgeführte Polarisationsverhalten.
. T^elle I Strom Stromdichte
Milliampere (mA) mA/cm2
Volt 0 0
3,71 1,0 1,5
3,0 5,0 3,3 .
2,7 6,0 4,5
2,6 7,5 5,7
2, H 11,0 8,3
2,1 16,0 12,1
1,7
Beispiel 4
Unter Verwendung des an den Wänden abgedichteten Batteriegehäuses des Beispiels 1 wurde ein abgedichtetes Natrium-Brom-Primärelement zusammengebaut. Das innere Gefäß wurde durch das damit verbundene Füllrohr mit Natriumamalgam aus 90 Gew.-% Natrium und 10 Gew.-i Quecksilber gefüllt und das Füllrohr anschließend durch Schweißen abgedichtet. Der äußere Gefäßteil benachbart dem abgeschlossenen Ende des inneren Gefäßes wurde durch das damit verbundene Füllrohr mit 75 Gev.-% Brom in 25 Gew.-% Propylencarbonat gefüllt und das Füllrohr danach durch Schweißen verschlossen. Die erhaltene Struktur war ein abgedichtetes Natrium-Halogen-Primärelement. Bei Raumtemperatur hatte diese Batterie eine Leerlaufspannung von 3,7 Volt. Der Kurzschlußstrom betrug 30 Milliampere.
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Claims (5)

Ansprüche
1. An den Wänden abgedichtetes Batteriegehäuse, gekennzeichnet durch ein offenes inneres Gefäß aus kristallinem, Ionen-leitendem Festkörpermaterial, einen elektronischen Leiter in dem inneren Gefäß, der sich durch das offene Endstück des Gefäßes nach außen erstreckt, zwei äußere, einander gegenüberliegende, offene metallische Gefäßteile, die beide je eine zusätzliche öffnung aufweisen und das innere Gefäß umgeben, wobei jeweils mit jeder zusätzlichen öffnung ein Füllrohr verbunden ist und der elektronische leiter an dem äußeren metallischen Gefäßteil (14) befestigt ist und die beiden äußeren metallischen Gefäßteile miteinander und mit der äußeren Wand des inneren Gefäßes dicht verbunden sind.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der äußeren Gefäßteile einen dem anderen gegenüberliegenden Flansch an seinem offenen Ende aufweist und Glasabdichtungen aus einem Natrium- und Halogen-beständigen Glas die benachbarten Flansche miteinander und die äußeren Gefäßteile mit der äußeren Wand des inneren Gefäßes abdichten.
3. Abgedichtetes Natrium-Halogen-Primärelement, gekennzeichnet durch ein inneres offenes Gefäß aus einem festen Natrium-haltigen, Ionen-leitenden Material, einen elektronischen Leiter im Innern des inneren Gefäßes, der sich durch das offene Endstück des Gefäßes nach außen erstreckt, zwei äußere metallische Gefäßteile, deren offene Enden sich gegenüberliegen und die je eine zusätzliche öffnung aufweisen und das innere Gefäß umgeben, wobei der elektronische Leiter an der inneren Oberfläche des äußeren metallischen Gefäßteils (I1I) befestigt ist und die beiden äußeren metallischen Gefäßteile miteinander und mit der äußeren Wand des inneren Gefäßes dicht verbunden sind, sowie ferner eine Anode und eine Kathode aus einem Halogen in einem leitenden Material, die in dem Element angeordnet sind und durch das
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innere Gefäß im Abstand voneinander liegen, wobei die Anode ausgewählt ist aus Natrium, einem Natriumamalgam und Natrium in einem nicht-wäßrigen Elektrolyten und das Halogen der Kathode ausgewählt ist aus Brom und einer Mischung aus Brom und Jod mit 5 bis 60 Gew.-% Jod und die eine Elektrode im inneren Gefäß und die andere Elektrode zwischen dem inneren Ge&ß und dem äußeren Gefäßteil benachbart dem geschlossenen Ende des inneren Gefäßes angeordnet ist.
4. Element nach Anspruch 33 dadurch gekennzeichnet , daß jeder äußere Gefäßteil einen dem anderen gegenüberliegenden Plansch an seinem offenen Ende aufweist und eine Glasabdichtung aus einem Natrium- und Halogen-beständigen Glas die benachbarten Plansche miteinander und die äußeren Gefäßteile mit der äußeren Wand des inneren Gefäßes abdichtet.
5. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das innere Gefäß aus Natrium-beta-Aluminiumoxyd besteht, der elektronische Leiter ein Nickel-•draht ist, die äußeren metallischen Gefäßteile aus Tantal bestehen, die Anode Natriumamalgam ist und das leitende Material der Kathode ein Kohlenstoffilz ist.
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