JP2002134165A - ナトリウム−硫黄電池の正極端子取り付け用治具 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池の正極端子取り付け用治具Info
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Abstract
に取り付けることが可能で、さらに溶接によって取り付
ける場合に冷却機能をも有するナトリウム−硫黄電池の
正極端子取り付け用治具を提供する。 【解決手段】 銅製又は銅合金製の、ナトリウム−硫黄
電池の軸方向に垂直な断面に対応した断面を有する中実
円筒状の外形を有し、かつ溶融金属ナトリウムを収容す
るカートリッジ11の上方に形成された負極端子19と
正極容器10の上面に電極部材21を介して取り付けら
れる正極端子と18が所定間隔及び所定向きを保持して
下方から差し込まれ得るスリット状の正極端子用貫通孔
1及び負極端子用貫通孔2を備えてなり、取り付け前の
正極端子18を、正極端子用貫通孔1に下方から差し込
んだ状態で、カートリッジ11の上方に形成された負極
端子19を負極端子用貫通孔2に下方から差し込むこと
により、正極端子18の取り付け向き及び取り付け位置
の位置決めが可能なことを特徴とするナトリウム−硫黄
電池の正極端子取り付け用治具。
Description
黄電池の正極端子取り付け用治具に関する。さらに詳し
くは、構造が簡易であるとともに、正極端子を確実に取
り付けることが可能で、さらに溶接によって取り付ける
場合に冷却機能をも有するナトリウム−硫黄電池の正極
端子取り付け用治具に関する。
活物質である溶融金属ナトリウム、他方には正極活物質
である溶融硫黄を配し、両者をナトリウムイオンに対し
て選択的な透過性を有するβ−アルミナ固体電解質で隔
離し、300〜350℃で作動させる高温二次電池であ
る。
ム−硫黄電池の構造としては、例えば、カーボンフェル
ト等に含浸された溶融硫黄(S)を収容する有底円筒状
の正極容器10と、溶融金属ナトリウム(Na)を収容
するカートリッジ(ナトリウム保護管)11と、このカ
ートリッジ11を内部に収納し、ナトリウムイオン(N
a+)を選択的に透過させる機能を有する有底円筒状の
固体電解質管12と、カートリッジ11と固体電解質管
12との間の間隙部に、カートリッジ11及び固体電解
質管12からそれぞれ所定の間隔をおいて配設された有
底円筒状の隔壁管13からなるものを挙げることができ
る。
接合されたα−アルミナ製の絶縁リング14及び正極筒
状金具15を介して正極容器10と結合されている。ま
た、絶縁リング14の上端面には負極金具16が熱圧接
合され、この負極金具16に負極蓋17が溶接固定され
ている。正極容器10の上部と負極蓋17の上面には、
それぞれ正極端子18と負極端子19とが取り付けられ
ている。カートリッジ11の上部空間には、不活性ガス
(G)が所定の圧力で封入され、この不活性ガス(G)
によりカートリッジ11内のナトリウム(Na)がカー
トリッジ底部に設けられた小孔20から流出する方向へ
加圧されている。図5に示すように、従来、このような
ナトリウム−硫黄電池において、正極容器10の上部に
正極端子18を取り付ける場合には、正極端子18にイ
ンロー加工22を施し、部品自体の嵌め合わせで電池外
径に合うように、端子の向き(負極端子と正極端子との
位置関係)の位置決めをしていた。
の部品は構造が複雑で、コスト高となるとともに、正極
端子の位置決めの操作が煩雑であり、さらに、溶接によ
って取り付ける場合、溶接時に発生する熱を冷却するた
めの冷却機構を溶接機側にもたせることが必要であり、
装置構成が煩雑になるという問題があった。本発明は、
上述の問題に鑑みなされたもので、構造が簡易であると
ともに、正極端子を確実に取り付けることが可能で、さ
らに溶接によって取り付ける場合に冷却機能をも有する
ナトリウム−硫黄電池の正極端子取り付け用治具を提供
することを目的とする。
題を解決すべく鋭意研究した結果、熱伝導性に優れた銅
製又は銅合金製の、ナトリウム−硫黄電池の軸方向に垂
直な断面に対応した断面を有する中実円筒状の外形を有
し、かつ、溶融金属ナトリウムを収容するカートリッジ
の上方に形成された負極端子と正極容器の上面に取り付
けられる正極端子とが所定間隔を保持して下方から差し
込まれ得るスリット状の正極端子用貫通孔及び負極端子
用貫通孔を備えた治具とすることにより、上記目的を達
成することができることを知見し、本発明を完成させ
た。すなわち、本発明は、以下のナトリウム−硫黄電池
の正極端子取り付け用治具を提供するものである。
正極容器と溶融金属ナトリウムを収容するカートリッジ
とを有するナトリウム−硫黄電池の正極容器の上面に、
リング形状又はその一部形状の電極部材を介して、この
電極部材と一体的に構成した正極端子を取り付けるため
の治具であって、銅製又は銅合金製の、ナトリウム−硫
黄電池の軸方向に垂直な断面に対応した断面を有する中
実円筒状の外形を有し、かつ、溶融金属ナトリウムを収
容するカートリッジの上方に形成された負極端子と正極
容器の上面に電極部材を介して取り付けられる正極端子
とが所定間隔及び所定向きを保持して下方から差し込ま
れ得るスリット状の正極端子用貫通孔及び負極端子用貫
通孔を備えてなり、取り付け前の正極端子を、正極端子
用貫通孔に下方から差し込んだ状態で、カートリッジの
上方に形成された負極端子を負極端子用貫通孔に下方か
ら差し込むことにより、正極端子の取り付け向き及び取
り付け位置の位置決めが可能なことを特徴とするナトリ
ウム−硫黄電池の正極端子取り付け用治具。
介した正極容器の上面への取り付けが、前記電極部材を
正極容器上面に溶接により固定するものであり、この溶
接により発生する熱を、前記電極部材と治具底面、及び
前記正極端子と貫通孔内表面との接触により治具側に放
散させて、前記電極部材を冷却させる前記[1]に記載
のナトリウム−硫黄電池の正極端子取り付け用治具。
黄電池の正極端子取り付け用治具の実施の形態を、図面
を参照しつつ具体的に説明する。
の正極端子取り付け用治具の一の実施の形態を模式的に
示す斜視図である。本発明の治具は、図4に示すような
溶融硫黄を収容する有底円筒状の正極容器10と溶融金
属ナトリウムを収容するカートリッジ11とを有するナ
トリウム−硫黄電池の正極容器10の上面に、電極部材
21を介して、この電極部材21と一体的に構成した正
極端子18を取り付けるための銅製又は銅合金製の治具
であって、図1に示すように、ナトリウム−硫黄電池の
軸方向に垂直な断面に対応した断面を有する中実円筒状
の外形を有している。
ートリッジ11の上面に形成された負極端子19と正極
容器10の上面に、電極部材21を介して取り付けられ
る正極端子18(図4参照)とが所定間隔及び所定向き
を保持して下方から差し込まれ得るスリット状の正極端
子用貫通孔1及び負極端子用貫通孔2を備えてなるもの
である。
器10の上面への正極端子18の取り付けは、図2
(A)に示すように、正極容器10の上部にリング形状
電極部材21aを介して、この電極部材21aと一体的
に構成した正極端子18を取り付けてもよく、また、図
2(B)に示すように、正極容器10の上部にリングの
一部形状の電極部材21bを介して、この電極部材21
bと一体的に構成した正極端子18を取り付けてもよ
い。このような電極部材21a、21bは、例えば、所
定の金属板を所定形状に打ち抜いた後に、折り曲げるこ
と等により作製することができる。
て取り付ける前の正極端子18を、正極端子用貫通孔1
に下方から差し込んだ状態で、カートリッジの上方に形
成された負極端子19を負極端子用貫通孔2に下方から
差し込むことにより、正極端子18の、正極容器10の
上面への電極部材21を介した取り付け位置の正確な位
置決めが可能となる。なお、図3においては、電極部材
21として、リング形状のものを用いた場合を示してい
る。
18及び負極端子19の全体を、正極端子用貫通孔1及
び負極端子用貫通孔2の中に十分に取り込むことが可能
な厚さであれば特に制限はない。本発明の治具の貫通孔
のスリット幅としては、正極端子18及び負極端子の1
9の板厚に対し、0mm〜0.3mm程大きくすること
が好ましい。
挙げることができる。
子取り付け用治具は、全体を銅又は銅合金で作製しても
よく、また、軽量化のため、少なくとも治具の外周部を
銅又は銅合金で、一方、貫通孔を含む内部を樹脂で構成
したものであってもよい。このように電極部材と接する
外周部のみを熱伝導度の高い材料で形成したものであっ
ても溶接時に発生する熱を放散させ、溶接部の冷却効果
を十分に発揮させることができる。
子取り付け用治具によって正確に位置決めされた正極端
子18を、電極部材21を介して、正極容器10の上面
への取り付ける手段としては特に制限はないが、例え
ば、溶接によるものを挙げることができる。この場合、
電子ビーム溶接、レーザー溶接、TIG溶接等の溶接方
法を用い、電極部材21を介して正極端子18を取り付
けることができる。
して正極容器10の上面に取り付けた後は、治具を上方
に引き上げることによって、正極端子18及び負極端子
19から容易に離脱させることができる。
子取り付け用治具は、上記の構造を有し、かつ上記の用
い方ができるので、簡易な構造でありながら、電極部材
と一体的に構成した正極端子を、電極部材を介して、正
極容器の上面に正確に取り付けることが可能であるとと
もに、取り付けを溶接による場合には、溶接時の発生熱
が、治具底面等との接触により冷却されることから、端
子に変形や溶接不良を生じさせることがない。
て、構造が簡易であるとともに、正極端子を確実に取り
付けることが可能で、さらに溶接によって取り付ける場
合に冷却機能をも有するナトリウム−硫黄電池の正極端
子取り付け用治具を提供することができる。
り付け用治具の一の実施の形態を模式的に示す斜視図で
ある。
極容器の上部に、電極部材を介して、この電極部材と一
体的に構成した正極端子を取り付ける場合を模式的に示
す斜視図であり、(A)は電極部材がリング形状の場
合、(B)は電極部材がリングの一部形状の場合をそれ
ぞれ示す。
り付け用治具をナトリウム−硫黄電池の正極端子の位置
決めに用いた場合を模式的に示す断面図である。
電池を模式的に示す断面図である。
合うよう部品で位置決めをしていた従来の取り付け方法
を模式的に示す断面図である。
正極容器、11…カートリッジ、12…固体電解質管、
13…隔壁管、14…絶縁リング、15…正極筒状金
具、16…負極金具、17…負極蓋、18…正極端子、
19…負極端子、20…小孔、21…電極部材、21a
…リング形状の電極部材、21b…リングの一部形状の
電極部材、22…インロー加工。
Claims (2)
- 【請求項1】 溶融硫黄を収容する有底円筒状の正極容
器と溶融金属ナトリウムを収容するカートリッジとを有
するナトリウム−硫黄電池の正極容器の上面に、リング
形状又はその一部形状の電極部材を介して、この電極部
材と一体的に構成した正極端子を取り付けるための治具
であって、 銅製又は銅合金製の、ナトリウム−硫黄電池の軸方向に
垂直な断面に対応した断面を有する中実円筒状の外形を
有し、かつ、溶融金属ナトリウムを収容するカートリッ
ジの上方に形成された負極端子と正極容器の上面に電極
部材を介して取り付けられる正極端子とが所定間隔及び
所定向きを保持して下方から差し込まれ得るスリット状
の正極端子用貫通孔及び負極端子用貫通孔を備えてな
り、 取り付け前の正極端子を、正極端子用貫通孔に下方から
差し込んだ状態で、カートリッジの上方に形成された負
極端子を負極端子用貫通孔に下方から差し込むことによ
り、正極端子の取り付け向き及び取り付け位置の位置決
めが可能なことを特徴とするナトリウム−硫黄電池の正
極端子取り付け用治具。 - 【請求項2】 前記正極端子の、前記電極部材を介した
正極容器の上面への取り付けが、前記電極部材を正極容
器上面に溶接により固定するものであり、この溶接によ
り発生する熱を、前記電極部材と治具底面、及び前記正
極端子と貫通孔内表面との接触により治具側に放散させ
て、前記電極部材を冷却させる請求項1に記載のナトリ
ウム−硫黄電池の正極端子取り付け用治具。
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- 2000-10-25 JP JP2000325584A patent/JP4647077B2/ja not_active Expired - Lifetime
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