DE3001218A1 - Verfahren zum herstellen von gehaeusen fuer natrium/schwefel-zellen - Google Patents
Verfahren zum herstellen von gehaeusen fuer natrium/schwefel-zellenInfo
- Publication number
- DE3001218A1 DE3001218A1 DE19803001218 DE3001218A DE3001218A1 DE 3001218 A1 DE3001218 A1 DE 3001218A1 DE 19803001218 DE19803001218 DE 19803001218 DE 3001218 A DE3001218 A DE 3001218A DE 3001218 A1 DE3001218 A1 DE 3001218A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- segment
- ring
- graphite
- container
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 title claims description 15
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 title claims description 15
- 239000011734 sodium Substances 0.000 title claims description 15
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 14
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims description 14
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 29
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 22
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- 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
- H01M10/3909—Sodium-sulfur cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/138—Primary casings; Jackets or wrappings adapted for specific cells, e.g. electrochemical cells operating at high temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S228/00—Metal fusion bonding
- Y10S228/901—Process of bonding batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
- Y10T29/4911—Electric battery cell making including sealing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von Gehäusen für Natrium/Schwefel-Zellen und mehr im besonderen
auf solche Verfahren, bei denen ein Paar offenendiger Metallbehälter
durch Thermokompression mit einem elektrisch isolierenden keramischen Ring innerhalb eines Werkzeuges verbunden
wird.
Gehäuse für Natrium/Schwefel-Zellen sind für hermetisch abgedichtete
Natrium/Schwefel-Zellen brauchbar. Ein Gehäuse für eine Zelle mit einer hermetischen mechanischen Abdichtung und
eine hermetisch abgedichtete Natrium/Schwefel-Zelle sind z. B. in der US-PS 3 946 751 beschrieben. Nach dieser PS verbindet
eine hermetische mechanische Abdichtung zwei gegenüberliegende äußere Metallgehäuseteile mit einem keramischen Ring, der
ein inneres Gehäuse aus einem festen natriumleitenden Material trägt. Ein solches Zellgehäuse wird bei einer hermetisch abgedichteten
Natrium/Schwefel-Zelle angewendet.
Das Verbinden durch Thermokompression ist bekannt zum Herstellen einer Festkörperbindung zwischen Metallen und Keramiken.
Diese Art der Verbindung wäre von besonderem Interesse für das Abdichten von Aluminium- oder anderen Metallbehältern mit
keramischen Kopfstücken oder Ringen für Natrium/Schwefel-Zellen.
In der US-PS 4 037 027 ist eine Natrium/Schwefel-Zelle und ein Verfahren zu deren Herstellung beschrieben, bei der ein
Kathodentank mit einem sich nach außen erstreckenden Flansch und ein Anodentank mit einem sich nach außen erstreckenden
Flansch durch Anordnen einer Aluminiumdichtung zwischen den sich nach außen erstreckenden Flanschen jedes Tanks mit einer
Platte oder einem Ring aus Aluminiumoxid dazwischen verbunden sind. Eine Hülse stützt sich auf jeder Fläche der Platte innerhalb
der jeweiligen Tanks ab. Diese Baueinheit wird bei einer
030030/0802
Temperatur nahe aber unterhalb des Schmelzpunktes des Aluminiums gepreßt. Der Nachteil des in dieser PS beschriebenen Verfahrens
besteht in den sich nach außen erstreckenden Flanschen jedes Tanks.
Die vorliegende Erfindung ist auf verbesserte Thermokompressionsverfahren
zum Herstellen von Gehäusen für Natrium/Schwefel-Zellen gerichtet, bei dem ein Paar offenendiger Metallbehälter durch
Thermokompression innerhalb eines Werkzeuges mit einem elektrisch
isolierenden keramischen Ring verbunden wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird Druck auf jeden Flansch eines jeden Paares gegenüberliegender offenendiger
Behälter ausgeübt, die innerhalb eines Werkzeuges angeordnet sind.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert.Im einzelnen zeigen:
Figur 1 eine Schnittansicht eines Werkzeuges mit darin angeordneten
offenendigen Behältern, die mit ihren jeweiligen nach innen sich erstreckenden Flanschen gegen eine Aluminiumdichtung
benachbart jeder gegenüberliegenden Hauptoberfläche eines elektrisch isolierenden keramischen
Ringes liegen, und
Figur 2 eine Schnittansicht eines modifizierten Werkzeuges mit darin enthaltenen Behältern, Aluminiumdichtungen und
keramischen Ring.
In Figur 1 ist mit 10 allgemein ein Werkzeug mit einer Baueinheit bezeichnet, wie sie bei einem erfindungsgemäßen Verfahren
benutzt wird. Ein zylindrisches Werkzeug 11 umfaßt 4 Ringsegmente 12, 13, 14 und 15, die leicht zusammen- und auseinandergebaut
werden können, Das Segment 12 ist von einem Segment 13 mit größerem Durchmesser umgeben. Die Segmente 14 und 15 sind
gegen die Kanten der Segmente 12 und 13 angeordnet. Innerhalb
-030-030/0802
des Werkzeuges 11 ist eine Baueinheit angeordnet. Ein elektrisch
isolierender keramischer Ring 16 aus Ci-Aluminiumoxid ist innerhalb
des Werkzeugsegmentes 12 zentriert. Je eine Aluminiumdichtung 17 ist gegen jede der gegenüberliegenden Hauptoberflächen
des Ringes 16 gelegt. Ein Paar offenendiger Metallbehälter 18
aus inchromiertem kohlenstoffarmem Stahl, von denen jeder an
einem Ende einen sich nach innen erstreckenden Flansch 19 aufweist, ist gegen je eine Dichtung 17 gelegt. Je ein Ring 20 ist
gegen die innere Oberfläche jedes der Flansche 19 gelegt. Je ein Kolben 21 sitzt passend innerhalb jedes der Behälter 18 und preßt
jeweils gegen den Ring 20. Ein Endstück 22 ist teilweise in die Außenkante jedes Kolbens 21 eingepaßt. Je eine Platte 23 einer
nicht gezeigten Presse liegt an der äußeren Oberfläche jedes der Endstücke 22 an. Werkzeug und darin enthaltene Baueinheit
werden danach in einen nicht dargestellten Ofen mit einer inerten Atomsphäre eingeführt. Werkzeug und Baueinheit nach Figur
werden zur Durchführung eines Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung benutzt.
In Figur 2 ist mit 20 allgemein ein Werkzeug und eine Baueinheit bezeichnet, die in einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens angewendet werden. Ein zylindrisches Werkzeug 21 umfaßt vier Ringsegmente 22, 23, 24 und 25, die leicht zusammen-und
auseinandergebaut werden können. Das Ringsegment ist von einem Segment 23 größeren Durchmessers umgeben. Das
Segment 24 ist gegen die eine Kante des Segmentes 22 gelegt und paßt teilweise in das Segment 23. Das Segment 25 ist gegen
die gegenüberliegende Kante des Segmentes 22 und gegen eine Kante des Segmentes 23 gelegt. Innerhalb des Werkzeuges 21 ist eine
Baueinheit angeordnet. Ein elektrisch isolierender keramischer Ring 16 aus CL-Aluminiumoxid ist innerhalb des Werkzeugsegmentes
22 zentriert. Je eine Aluminiumdichtung 17 ist gegen die gegenüberliegenden Hauptoberflächen des Ringes 16 gelegt. Ein
Paar offenendiger Metallbehälter 18 aus inchromiertem kohlenstoff
armem Stahl, die je an einem Ende einen nach innen gerichteten Flansch 19 aufweisen, ist mit diesem Flansch gegen
die jeweiligen Dichtung 17 gelegt. Ein Endstück 26 paßt par-
030030/0 802
tiell in jedes der Ringsegemente 24 bzw. 25, und liegt jeweils
an dem gegenüberliegenden offenen Ende jedes Behälters 18 an.
Je eine Platte 23 einer nicht-gezeigten Presse ist gegen die äußere Oberfläche jedes der Endstücke 26 gelegt. Werkzeug und
darin enthaltene Bauheit werden nachfolgend in einem nicht-dargestellten Ofen mit einer inerten Atmosphäre angeordnet. Werkzeug
und Baueinheit nach Figur 2 dienen der Durchführung der anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es wurde festgestellt, daß das lAferkzeug aus verschiedenen Materialien
hergestellt werden kann, von denen Graphit bevorzugt ist. Auch der Kolben und die Endstücke werden vorzugsweise aus
Graphit hergestellt. Ein anderes sehr brauchbares Material für die Endstücke ist korrosionsbeständiger Stahl. In dem Ofen, in
den das Werkzeug und die darin enthaltene Baueinheit eingeführt werden, ist eine inerte Atmosphäre erwünscht, um die Erosion des
Werkzeuges und die Bildung einer Oxidationsschicht auf den Dichtungen oder der benachbarten Oberfläche der Behälterflansche
zu verhindern. Hermetische Dichtungen werden innerhalb eines Temperaturbereiches von 550 - 62 5 C und innerhalb eines Druck-
2
bereiches von 50 - 500 kg/cm erhalten. Eine Zeitdauer von 5 bis zu 90 Minuten wird hierzu angewendet. Während verschiedene Materialien, wie Aluminium und korosionsbeständiger Stahl, für die Behälter benutzt werden können, ist das bevorzugte Material inchromierter kohlenstoffarmer Stahl. Der elektrisch isolierende keramische Ring besteht vorzugsweise aus (X -Aluminiumoxid und die Dichtungen vorzugsweise aus Aluminium.
bereiches von 50 - 500 kg/cm erhalten. Eine Zeitdauer von 5 bis zu 90 Minuten wird hierzu angewendet. Während verschiedene Materialien, wie Aluminium und korosionsbeständiger Stahl, für die Behälter benutzt werden können, ist das bevorzugte Material inchromierter kohlenstoffarmer Stahl. Der elektrisch isolierende keramische Ring besteht vorzugsweise aus (X -Aluminiumoxid und die Dichtungen vorzugsweise aus Aluminium.
Das Verfahren zum Herstellen der Gehäuse kann ausgeführt werden, indem man Druck auf die Behälterflansche ausübt. Ein zylindrisches
Werkzeug aus Graphit mit vier Ringsegmenten ist leicht zusammengebaut. Ein erstes Segment ist von einem zweiten Segment größeren
Durchmessers umgeben. Zwei weitere Segmente sind gegen die Kanten des ersten und zweiten Segmentes gelegt. Innerhalb dieses Werkzeuges
ist eine Baueinheit angeordnet, die einen elektrisch isolierenden keramischen Ring aus CL -Aluminiumoxid zentriert innerhalb
des ersten Werkzeugsegmentes, je eine Aluminiumdichtung,
0300 30/0802
die gegen jede der gegenüberliegenden Hauptoberflächen des Ringes
gelegt ist, eine Paar offendiger Metallbehälter aus inchromiertem kohlenstoffarmem Stahl, von denen jeder einen nach innen gerichteten
Flansch an einem Ende aufweist, wobei die Flansche der Behälter gegen je eine Dichtung gelegt sind, umfaßt. Weiter ist
ein Graphitring gegen jede der inneren Oberflächen jedes Flansches gelegt. Ein Graphitkolben ist in jeden Behälter eingepaßt
und preßt gegen den jeweiligen Ring. Ein Endstück aus Graphit ist teilweise in die Außenkante jedes Kolbens eingepaßt. Je eine
Platte einer Presse ist gegen die äußere Oberfläche jedes Endstückes gelegt.
Die Gehäuse können aber auch dadurch erhalten werden, daß man den Druck auf die nach außen gerichteten Behälterkanten ausübt,
wie dies bei der Ausfuhrungsform nach Figur 2 zu erkennen ist.
Die Anwendung einer Kugellagerhalterung gestattet ein gleichmäßiges
Verteilen des Druckes.
Bei beiden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden hermetische Abdichtungen innerhalb einer Temperaturbereiches von 550 - 625 C, eines Druckbereiches von 50 - 500 kg/cm während
einer Dauer von 5-90 Minuten erhalten.
Die erfindungsgemäßen Behälter mit nach innen gerichteten Flanschen
erleichtern die Wärmeübertragung.
Graphitteile sind bevorzugt, weil sie bei den erhöhten Temperaturen
aneinander entlang gleiten müssen.
Bei der Ausführungsform des Verfahrens, bei der der Druck auf
die Flansche ausgeübt wird, wodurch diese nach innen gedreht werden, führt im allgemeinen zu einer Krümmung an dem inneren
Schnittpunkt von Flansch und Wandung. Eine machinelle Bearbeitung dieses Abschnittes, um es rechtwinklig zu machen, kann
durch geeignete Formung des Graphiteinsatzes benachbart des Flansches vermieden werden. Es ist wichtig, daß die Kraft direkt
Q 3OiUt)/
auf den horizontalen Abschnitt des Flansches ausgeübt wird, so daß der Aluminiumfluß gleichmäßig verteilt ist.
Die Ausführungsform des Verfahrens, bei der der Druck auf den
Behälter ausgeübt wird, ist besonders attraktiv für Zellen, da weniger Teile mit weniger kritischen Toleranzen und kleineren
Abmessungen dazu erforderlich sind. Die Druckverteilung über die Flanschfläche ist geändert, doch kompensieren die Verfahrensbedingungen dies und sorgen für den erforderlichen Aluminiumfluß.
Bei dieser Ausführungsform ist er erforderlich, daß die Behälterwand
ausreichend dick ist, um den Auftriebskräften zu widerstehen,
des
die den Flansch von dem Flansch Zx-Aluminiumoxides wegzudrücken neigen.
die den Flansch von dem Flansch Zx-Aluminiumoxides wegzudrücken neigen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert.
Es wurde eine Vielzahl von Gehäusen für Natrium/Schwefel-Zellen nach der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt,
bei dem der Druck auf die Behälterflansche ausgeübt wurde. Das aus Graphit bestehende Werkzeug wies vier Ringsegmente
auf, von denen das erste von einem zweiten größeren Durchmessers umgeben war. Die beiden weiteren Segmente waren gegen die Kantes des
ersten und zweiten Segmentes gelegt. Innerhalb dieses Werkzeuges wurde ein elektrisch isolierender keramischer Ring aus O^ -Aluminiumoxid
innerhalb des ersten Werkzeugsegmentes zentriert. Eine 0,75 mm dicke Aluminiumdichtung wurde gegen jede der gegenüberliegenden
Hauptoberflächen des keramischen Ringes gelegt. Ein Paar offenendiger Metallbehälter aus inchromiertem kohlenstoffarmem
Stahl mit einer Wanddicke von 1 mm und einem sich nach innen erstreckenden Flansch an einem Ende wurde so in dem
Werkzeug angeordnet, das der Flansch des Behälters jeweils an der Aluminiumdichtung anlag. Ein Graphitring wurde gegen die
innere Oberfläche jedes Flansches gelegt. Dann paßte man einen hohlen Graphitkolben in jeden Behälter ein und preßte ihn gegen
den jeweiligen Graphitring. Schließlich wurde ein Endstück aus
03Q030/OSQ2
Graphit teilweise in die Außenkante jedes Kolbens eingepaßt. Eine Platte einer Presse wurde gegen die äußere Oberfläche jedes
Endstückes gelegt. Werkzeug und darin enthaltene Baueinheit wurden in einen Ofen mit einer inerten Atmosphäre eingeführt.
Die Baueinheit wurde 30 Minuten lang einer Temperatur von 575 C
2
bei einem Druck von 275 kg/cm auf jeden Flansch ausgesetzt. Man erhielt eine hermetische Dichtung zwischen den Flanschen und der jeweilig gegenüberliegenden Oberfläche des keramischen Ringes.
bei einem Druck von 275 kg/cm auf jeden Flansch ausgesetzt. Man erhielt eine hermetische Dichtung zwischen den Flanschen und der jeweilig gegenüberliegenden Oberfläche des keramischen Ringes.
Der nachfolgend ausgeführte Vierpunktbiegetest ergab einen Bruch-
2 2
modul von mehr als 420 kg/cm (entsprechend 6000 US-Pfund/Zoll ).
Diese Struktur war ein nach der vorliegenden Erfindung hergestelltes
Zellgehäuse.
Es wurde eine Vielzahl von Gehäusen für Natrium/Schwefel-Zellen nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
hergestellt, bei der der Druck auf die nach außen gerichteten Behälterkanten ausgeübt wurde, die keinen Flansch aufwiesen.
Das Werkzeug wies ein erstes Ringsegment auf, das von einem zweiten Segment größeren Durchmessers umgeben war. Ein drittes
Segment war gegen eine Kante des ersten Segmentes gelegt und war teilweise in das zweite Segment eingepaßt. Ein viertes Segment
war gegen die gegenüberliegende Kante des ersten Segmentes und gegen eine Kante des zweiten Segmentes gelegt. Innerhalb des
ersten Werkzeugsegmentes wurde ein elektrisch isolierender keramischer Ring aus OC-Aluminiumoxid zentriert. Eine 1,5 mm dicke
Aluminiumdichtung wurde gegen jede der gegenüberliegenden Hauptoberflächen des keramischen Ringes gelegt. Ein Paar offenendiger
Metallbehälter aus inchromiertem kohlenstoffarmem Stahl mit einer Wanddicke von 1,5 mm und je einem nach innen gerichteten Flansch
an einem Ende wurde mit dem Flansch jeweils gegen eine der Dichtungen gelegt. Ein Endstück aus Graphit wurde teilweise in jedes
der Ringsegmente 3 und 4 eingepaßt,- und lag an den nach außen gerichteten
offenen Enden jedes Behälters an. Eine Platte einer Presse wurde jeweils gegen die äußeren Oberflächen jedes Endstückes
gelegt. Werkzeug und darin enthaltene Baueinheit wurden in einen Ofen mit einer inerten Atmosphäre eingeführt. Die Baueinheit
wurde während einer Dauer von 90 Minuten einer Temperatur
030G30/0802
von 600 C unter einem Druck von 375 kg/cm auf die beiden gegenüberliegenden
offenen Enden der Behälter ausgesetzt. Zwischen jedem Flansch und der ihm zugewandten Oberfläche des keramischen
Ringes wurden hermetische Dichtungen gebildet. Die erhaltene Struktur war ein Zellgehäuse, das nach der vorliegenden Erfindung
hergestellt war.
Eine Vielzahl von Gehäusen für Natrium/Schwefel-Zellen wurde nach der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt,
bei der Druck auf die gegenüberliegenden Behälterkanten ausgeübt wurde, die keinen Flansch aufwiesen. Das Werkzeug
wies ein erstes Segment auf, das von einem zweiten Segement größeren Durchmessers umgeben war. Ein drittes Segment war gegen
eine Kante des ersten Segmentes gelegt und partiell in das zweite Segment eingepaßt. Ein viertes Segment war gegen die gegenüberliegende
Kante des ersten Segmentes und gegen eine Kante des zweiten Segmentes gelegt. Innerhalb des ersten Werkzeugsegmentes
wurde ein elektrisch isolierender keramischer Ring aus Gl -Aluminiumoxid zentriert. Je eine 1,5 mm dicke Aluminiumdichtung
wurde gegen die gegenüberliegenden Hauptoberflächen des keramischen Ringes gelegt. Ein Paar offenendiger Metallbehälter aus
inchromiertem kohlenstoffarmem Stahl mit einer Dicke von 1,5 mm
und jeweils einem nach innen gerichteten Flansch an einem Ende wurde jeweils mit dem Flansch gegen jeweils eine Dichtung gelegt.
Ein Endstück aus Graphit wurde teilweise in jedes der Ringsegmente 3 und 4 eingepaßt und lag an den gegenüberliegenden
offenen Enden jedes Behälters an. Eine Platte einer Presse wurde gegen die äußere Oberfläche jedes Endstückes gelegt. Werkzeug
und darin enthaltene Baueinheit wurden in einen Ofen mit einer inerten Atmosphäre eingeführt. Die Baueinheit wurde 30 Minuten
lang einer Temperatur von 600°C unter einem Druck von 375 kg/cm auf die gegenüberliegende offenen Enden jedes Behälters ausgesetzt.
Zwischen jedem Flansch und der dazugehörigen Oberfläche des Keramikringes wurden hermetische Dichtungen erzeugt. Die
erhaltene Struktur war ein nach der vorliegenden Erfindung hergestelltes
Zellgehäuse.
030G30/0802
Claims (9)
1. Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für eine Natrium/
Schwefel-Zelle, dadurc h' gekennzeichnet
, daß man einen elektrisch isolierenden keramischen Ring innerhalb eines zylindrischen Werkzeuges zentriert,
man eine Metalldichtung gegen jede der beiden gegenüberliegenden Hauptoberflachen des keramischen Ringes legt,
man ein Paar offenendiger metallischer Behälter schafft, von denen jeder an einem Ende einen nach innen gerichteten
Flansch aufweist und diese Behälter mit dem Flansch gegen jede der gegenüberliegenden Dichtungen anordnet, man einen
Ring innerhalb jedes Behälters gegen die innere Oberfläche jedes Flansches legt, einen Kolben innerhalb jedes Behälter
einpaßt und gegen den jeweiligen Ring preßt, man ein Endstück partiell innerhalb der Außenkante jedes Kolbens einpaßt
und gleichzeitig jeden Flansch einem Druck im Bereich
2
von 50 bis 500 kg/cm für eine Dauer von 5 bis 90 Minuten aussetzt und das Werkzeug dabei gleichzeitig in einer iner-
von 50 bis 500 kg/cm für eine Dauer von 5 bis 90 Minuten aussetzt und das Werkzeug dabei gleichzeitig in einer iner-
03Q030/08O2
ten Atmosphäre einer Temperatur im Bereich von 550 bis 625°C aussetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß das zylindrische Werkzeug aus Graphit besteht, ein erstes Ringsegment aufweist, das von
einem zweiten Segment mit einem größeren Durchmesser umgeben ist, und daß zwei weitere Ringsegmente gegen die Kanten
des ersten und zweiten Segmentes gelegt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß das zylindrische Werkzeug aus
Graphit besteht, der elektrisch isolierende keramische Ring aus ^X-Aluminiumoxid, die metallische Dichtung aus Aluminium,
die Metallbehälter aus inchromiertem kohlenstoffarmen Stahl, der Ring innerhalb des Behälters aus Graphit, der
Kolben aus Graphit und das Endstück aus Graphit bestehen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß das zylindrische Werkzeug aus Graphit besteht, es ein erstes Ringsegment aufweist, das von einem
zweiten Segment größeren Durchmessers umgeben ist und zwei weitere Ringsegmente gegen die Kanten des ersten und zweiten
Segmentes gelegt sind, der isolierende keramische Ring aus
OL-Aluminiumoxid, die Metalldichtung aus Aluminium, die
Metallbehälter aus inchromiertem kohlenstoffarmen Stahl ,der
Ring innerhalb des Behälters aus Graphit und der Kolben aus
Graphit bestehen, die Temperatur 575°C, die Zeit 30 Minuten
2
und der Druck 275 kg/cm betragen.
und der Druck 275 kg/cm betragen.
5. Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für eine Natrium/ Schwefel-Zelle, gekennzeichnet durch
Zentrieren eines elektrisch isolierenden keramischen Ringes innerhalb eines zylindrischen Werkzeuges, Legen einer Metalldichtung
gegen jede der gegenüberliegenden Hauptoberflächen des keramischen Ringes, Anordnen eines Paares offene
Enden aufweisender Metallbehälter, deren jeder einen nach
030G30/0802
innen gerichteten Flansch an einem offenen Ende aufweist, mit dem Flansch jedes Behälters gegen jede der gegenüberliegenden
Dichtungen, Anordnen je eines Endstückes, das partiell innerhalb der gegenüberliegenden Enden des Werkzeuges
eingepaßt ist und gegen das gegenüberliegende offene Ende jedes Behälters preßt und gleichzeitiges Aussetzen des gegenüberliegenden
offenen Endes jedes Behälters einem Druck
2
im Bereich von 50 bis 500 kg/cm für eine Dauer von 5 bis 90 Minuten, während man gleichzeitig das Werkzeug einer Temperatur im Bereich von 550 bis 625°C in einer inerten Atmosphäre aussetzt.
im Bereich von 50 bis 500 kg/cm für eine Dauer von 5 bis 90 Minuten, während man gleichzeitig das Werkzeug einer Temperatur im Bereich von 550 bis 625°C in einer inerten Atmosphäre aussetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet
, daß das zylindrische Werkzeug aus Graphit besteht, ein erstes Ringsegment aufweist, das von einem
zweiten Ringsegment größeren Durchmessers umgeben ist, ein drittes Ringsegment gegen eine Kante des ersten Segmentes
gelegt und partiell innerhalb des zweiten Segmentes eingepaßt ist und ein viertes Ringsegment gegen die gegenüberliegende
Kante des ersten Segmentes und gegen eine Kante des zweiten Segmentes gelegt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet
, daß das zylindrische Werkzeug aus Graphit, der elektrisch isolierende keramische Ring aus
i\ -Aluminiumoxid, die Metalldichtung aus Aluminium, die
Metallbehälter aus inchromierten kohlenstoffarmen Stahl und das Endstück aus Graphit bestehen.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet
, daß das zylindrische Werkzeug aus Graphit besteht und ein erstes Ringsegment aufweist, das
von einem zweiten Ringsegment größeren Durchmessers umgeben ist, ein drittes Ringsegment gegen die eine Kante des ersten
Segmentes gelegt und partiell innerhalb des zweiten Segmentes eingepaßt ist und ein viertes Ringsegment gegen die gegenüberliegende
Kante des ersten Segmentes und gegen eine
030030/0802
BAD ORIGINAL
BAD ORIGINAL
-A-
Kante des zweiten Segmentes gelegt ist, der elektrisch isolierende
keramische Ring aus Ch-Aluminiumoxid, die Metalldichtung aus Aluminium, die Metallbehälter aus inchromiertem
kohlenstoffarmem Stahl und das Endstück aus Graphit bestehen, die Temperatur 600 C, die Zeitdauer 90 Minuten und der Druck
2
375 kg/cm betragen.
375 kg/cm betragen.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet
, daß das zylindrische Werkzeug aus Graphit besteht und ein erstes Ringsegment aufweist, das von
einem zweiten Ringsegment größeren Durchmessers umgeben ist, ein drittes Ringsegment gegen eine Kante des ersten
Segmentes gelegt und partiell innerhalb des zweiten Segmentes eingepaßt ist und ein vierter Ring gegen die gegenüberliegende
Kante des ersten Segmentes und gegen eine Kante des zweiten Segmentes gelegt ist, der elektrisch isolierende
keramische Ring aus (X-Aluminiumoxid, die Metalldichtung aus Aluminium, die Metallbehälter aus inchromiertem
kohlenstoffarmem Stahl und das Endstück aus Graphit bestehen,
die Temperatur 600°C, die Zeitdauer 30 Minuten und der
2
Druck 375 kg/cm betragen.
Druck 375 kg/cm betragen.
030030/0802
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/004,175 US4236661A (en) | 1979-01-17 | 1979-01-17 | Thermocompression methods of forming sodium-sulfur cell casings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3001218A1 true DE3001218A1 (de) | 1980-07-24 |
Family
ID=21709535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803001218 Withdrawn DE3001218A1 (de) | 1979-01-17 | 1980-01-15 | Verfahren zum herstellen von gehaeusen fuer natrium/schwefel-zellen |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4236661A (de) |
| JP (1) | JPS55113255A (de) |
| DE (1) | DE3001218A1 (de) |
| FR (1) | FR2447100A1 (de) |
| GB (1) | GB2042396B (de) |
| IT (1) | IT1140508B (de) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916282A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | Yuasa Battery Co Ltd | ナトリウム−硫黄電池の製造法 |
| CH658342A5 (de) * | 1983-01-07 | 1986-10-31 | Sonval S A | Gasdichte primaerbatterie. |
| GB8609771D0 (en) * | 1986-04-22 | 1986-05-29 | Lilliwyte Sa | Electrochemical cells |
| JPH0793150B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1995-10-09 | 株式会社日立製作所 | ナトリウム―硫黄電池 |
| EP0284818A1 (de) * | 1987-04-03 | 1988-10-05 | BBC Brown Boveri AG | Verfahren zum Herstellen eines Schichtverbunds sowie Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens |
| GB8724817D0 (en) * | 1987-10-23 | 1987-11-25 | Chloride Silent Power Ltd | Constructing metal energy conversion device |
| CN106784449B (zh) * | 2016-12-14 | 2019-04-12 | 上海电气钠硫储能技术有限公司 | 一种用于钠硫电池生产的金属陶瓷封接工艺 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3447233A (en) * | 1966-09-30 | 1969-06-03 | Webb James E | Bonding thermoelectric elements to nonmagnetic refractory metal electrodes |
| US3475220A (en) * | 1967-06-22 | 1969-10-28 | Ford Motor Co | Secondary battery |
| US3550254A (en) * | 1968-04-05 | 1970-12-29 | North American Rockwell | Method and means for solid state joinder |
| US3756856A (en) * | 1971-11-02 | 1973-09-04 | Ford Motor Co | Flexible sealing material for energy conversion devices |
| US3959020A (en) * | 1972-03-01 | 1976-05-25 | General Electric Company | Battery casing and sealed primary sodium-halogen battery |
| DE2549544A1 (de) * | 1974-11-06 | 1976-09-30 | British Railways Board | Elektrische batterie |
| 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 |
-
1979
- 1979-01-17 US US06/004,175 patent/US4236661A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-11-01 GB GB7937870A patent/GB2042396B/en not_active Expired
-
1980
- 1980-01-15 FR FR8000798A patent/FR2447100A1/fr not_active Withdrawn
- 1980-01-15 DE DE19803001218 patent/DE3001218A1/de not_active Withdrawn
- 1980-01-16 JP JP265780A patent/JPS55113255A/ja active Pending
- 1980-01-16 IT IT19222/80A patent/IT1140508B/it active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1140508B (it) | 1986-10-01 |
| FR2447100A1 (fr) | 1980-08-14 |
| US4236661A (en) | 1980-12-02 |
| JPS55113255A (en) | 1980-09-01 |
| GB2042396B (en) | 1982-10-13 |
| GB2042396A (en) | 1980-09-24 |
| IT8019222A0 (it) | 1980-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2250233B2 (de) | Wärmeaustauscher | |
| DE102013108413B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Brennstoffzellenstapels sowie Brennstoffzellenstapel und Brennstoffzelle/Elektrolyseur | |
| CH538881A (de) | Corona-Reaktorzelle zum Behandeln fluider Medien mittels einer Coronaentladung und Verfahren zum Betrieb der Zelle | |
| DE2601065C2 (de) | Elektrolysevorrichtung | |
| DE1464128A1 (de) | Langgestreckte Bauelemente und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| EP0142030B1 (de) | Elektrochemische Speicherzelle | |
| DE2308972C2 (de) | Verfahren zum Einbau der hydrophoben Elektrode in das Gehäuse einer Metall-Luft-Zelle | |
| EP0082920A2 (de) | Metallbehälter, insbesondere für den chemischen Apparate-bau, und Verfahren zur Herstellung solcher Behälter | |
| DE2601553C2 (de) | Vorrichtung zum isothermen Schmieden von Hochtemperaturlegierungen | |
| DE3001218A1 (de) | Verfahren zum herstellen von gehaeusen fuer natrium/schwefel-zellen | |
| CH647266A5 (de) | Elektrolyse-zelle vom filterpressentyp. | |
| DE3011643A1 (de) | Elektrolysezelle | |
| DE2333136A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines sintermetallerzeugnisses | |
| DE3320557C2 (de) | Verfahren zur Herstellung der Kühlwand einer Raketenbrennkammer und Verwendung derselben | |
| DE3751825T2 (de) | Elektrisches Wiederstandsschweissen von galvanisierten Stahlblechen | |
| DE2610874A1 (de) | Verfahren zur herstellung von werkstuecken aus alkalischem beta-aluminiumoxyd und sinterbehaelter zum einsatz bei der durchfuehrung dieses verfahrens | |
| DE1471646B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Bleidioxid-Elektroden | |
| DD250555A5 (de) | Verfahren zur herstellung einer elektrolyseeinheit | |
| DE102010048761B4 (de) | Verfahren zum Fertigen einer Bipolarplatte für einen Brennstoffzellenstapel und Bipolarplatte | |
| DE2438832C3 (de) | Festbett- oder Fließbett-Elektrodensystem | |
| DD249050A5 (de) | Verfahren zum herstellen eines einheitsuebertragungselementes fuer elektrischen strom fuer monopolare oder bipolare elektrochemische filter-pressen-zelleneinheiten | |
| DD242641A5 (de) | Vollstaendig aus teilen zusammengesetzte elektrochemische zelle | |
| DE2504032C2 (de) | ||
| CH691717A5 (de) | Kondensator mit kaltfliessgepressten Elektroden. | |
| DE3002568A1 (de) | Verfahren zum herstellen von gehaeusen fuer natrium/schwefel-zellen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |