JP2552054B2 - ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構造 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構造Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Description
池における絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構造に関
するものである。
は、図6に示すように、電池内部を陽極室と陰極室とに
区画するための固体電解質管21の開口端にα−アルミ
ナ製の絶縁リング22が接合され、その絶縁リング22
の上端面に円筒部23aとフランジ部23bとを有する
陰極筒状金具23が熱圧接合されている。そして、この
陰極筒状金具23の円筒部23aには陰極蓋が溶接固定
される。
状金具25のフランジ部25bが熱圧接合されている。
成においては、陰極筒状金具23のフランジ部23bが
円筒部23aの下端縁から外方へ直角に延長形成され、
そのフランジ部23bが絶縁リング22の上端面に対
し、半径方向へ延びる接合面24を介して接合されてい
るため、接合面24の面積を十分に確保することができ
ず、活物質の腐食に対する寿命が短くなるという問題が
あった。
るため、絶縁リング22を大径にすることも考えられる
が、このように構成した場合には、電池全体が大型化す
るという新たな問題が生じた。
1の端部の厚みを大きくして、固体電解質管21の開放
端部における高強度化を図るために、絶縁リング22の
下端面に切欠部を設け、固体電解質管21を絶縁リング
22に接合した構造の場合、陽極筒状金具25のフラン
ジ部25bと絶縁リング22との接合面26はさらに小
さくなり、接合面26の面積を十分に確保することがで
きず、活物質の腐食に対する寿命が短くなるという問題
もあった。
部25bの先端部25cと固体電解質管21との間隔
は、電気絶縁性の点からできるだけ離した構造としてい
るため、接合面26はますます小さくなるという問題も
あった。その上、陰極筒状金具23と陽極筒状金具25
を絶縁リング22に同時に熱圧接合する場合、絶縁リン
グ22の上端面の接合面24と下端面の接合面26の面
積が異なるため、それぞれの接合面24,26における
単位面積当たりに加わる圧力が異なり、いずれか一方の
接合面24,26が所定の加圧力とならないため同時加
圧ができなかった。
する問題点に着目してなされたものであって、その目的
とするところは、絶縁リングを大径にすることなく、絶
縁リングの端面と筒状金具のフランジ部との間の熱圧接
合面の面積を増大することができ、活物質の腐食に対す
る寿命を延長することができ、かつ絶縁リングに陰極筒
状金具と陽極筒状金具を同時に加圧熱圧接合できるナト
リウム−硫黄電池における絶縁リングと筒状金具との熱
圧接合構造を提供することにある。
めに、請求項1記載の発明では、固体電解質管の開口端
に絶縁リングを接合し、その絶縁リングの端面に、円筒
部とフランジ部とを有する筒状金具を熱圧接合したナト
リウム−硫黄電池において、前記絶縁リングの熱圧接合
される端面と筒状金具の熱圧接合されるフランジ部との
熱圧接合面に対し、電池の軸線と直交する半径方向と平
行な面に斜交する方向へ延びる熱圧接合斜面を設けたも
のである。又、請求項2記載の発明では、前記絶縁リン
グの熱圧接合される端面と筒状金具の熱圧接合されるフ
ランジ部との熱圧接合面に対し、底面と側面で熱圧接合
される凹凸接合面を設けたものである。
絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構造によれば、絶縁
リングの端面と筒状金具のフランジ部との間に、電池の
軸線と直交する半径方向に斜交する方向へ延びる熱圧接
合斜面が設けられているため、絶縁リングを大径にしな
くても、熱圧接合面の面積を増大することができる。従
って、活物質の腐食に対する寿命を延長することができ
る。請求項2記載の発明では、前記絶縁リングの熱圧接
合される端面と筒状金具の熱圧接合されるフランジ部と
の熱圧接合面に対し、底面と側面で熱圧接合される凹凸
接合面を設けたので、絶縁リングを大径にしなくても、
熱圧接合面の面積を増大することができる。従って、活
物質の腐食に対する寿命を延長することができる。
に絶縁リングに加圧熱圧接合する場合に、両熱圧接合面
における単位面積当たりの加圧力を同一にできるため、
同時に加圧熱圧接合ができる。加えて、熱圧接合面を任
意に選定できるため、設計の自由度が大きくなる。
黄電池の一実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。
状に形成され、その外周上部には陽極側端子2が設けら
れている。アルミニウム、アルミニウム合金あるいはチ
タン等よりなる陽極筒状金具3は陽極容器1の上端内周
に溶接固定され、円筒部3aとフランジ部3bとを有し
ている。
陽極筒状金具3のフランジ部3b上に熱圧接合され、そ
の下部内周面にはβ−アルミナ等よりなる有底円筒状の
固体電解質管5が開口端において接合固定されている。
そして、この固体電解質管5の内側には陰極室R1が区
画形成され、外側には陽極室R2が区画形成されてい
る。
され、このカートリッジ6内には陰極活物質としてのナ
トリウムNaが収容されている。小孔7はカートリッジ
6の底部に設けられ、この小孔7を通してカートリッジ
6内のナトリウムNaが、カートリッジ6と固体電解質
管5との間の間隙部に供給される。
窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス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6内
のナトリウムNaが小孔7から流出する方向へ加圧され
ている。さらに、前記陽極室R2内には陽極活物質とし
ての硫黄Sが収容されている。
チタン等よりなる陰極筒状金具8は前記絶縁リング4の
上端面に熱圧接合され、円筒部8aとフランジ部8bと
を有している。陰極蓋9は陰極筒状金具8の円筒部8a
に溶接固定され、その上面には陰極側端子10が突設さ
れている。そして、この陰極蓋9の筒状部の下端が、カ
ートリッジ6と固体電解質管5との間の間隙部に供給さ
れるナトリウムNaに接触して、陰極側の集電が行われ
る。
ジ6と固体電解質管5との間の間隙部に、そのカートリ
ッジ6及び固体電解質管5からそれぞれ所定間隔をおい
て配設され、耐食性を有するアルミニウムやステンレス
等の金属材料から形成されている。
孔7から供給されるナトリウムNaが、この安全管11
とカートリッジ6との間の間隙内で上方に移動された
後、安全管11の上端を乗り越えて、安全管11と固体
電解質管5との間の間隙内で下方に移動され、さらに、
固体電解質管5をナトリウムイオンとなって透過して、
陽極室R2側へ移動されると共に、このナトリウムNa
が陽極室R2内の硫黄Sと反応して、多硫化ナトリウム
が生成される。
金具8の接合構造について詳述すると、絶縁リング4の
上端面は、中高となるようにテーパ状に形成されてい
る。又、陰極筒状金具8のフランジ部8bは、円筒部8
aの下端縁から外方に向かって次第に低くなるように傾
斜状に延長形成されている。そして、このフランジ部8
bが絶縁リング4の上端面に対し、半径方向と交差する
方向へ延びる熱圧接合斜面12を介して熱圧接合されて
いる。
上端面と陰極筒状金具8のフランジ部8bとの間の接合
面12には、必要に応じてアルミニウム、ケイ素及びマ
グネシウムの三層構造よりなる中間接合材が介装され、
この中間接合材を介して接合面12が熱圧接合される。
は、前記のように絶縁リング4の上端面と陰極筒状金具
8のフランジ部8bとが、半径方向と交差する方向へ延
びる傾斜状の接合面12を介して接合されているため、
絶縁リング4を大径にしなくても、接合面12の面積を
増大することができる。従って、絶縁リング4と陰極筒
状金具8との接合面積を十分に確保することができて、
活物質の腐食に対する寿命を延長することができる。
5に基づいて説明する。まず、図2に示す実施例におい
ては、陰極筒状金具8のフランジ部8bが円筒部8aの
下端縁から外方へ直角に延長形成されている。又、この
フランジ部8bと絶縁リング4の上端部との間には、半
径方向と交差する方向へ延びる熱圧接合面を形成するよ
うに、断面ほぼ四角凹凸状の熱圧接合面13が設けら
れ、この凹凸状の接合面13の底面と側面が熱圧接合面
となるので、絶縁リング4と陰極筒状金具8との熱圧接
合面積が増大される。
の実施例における四角凹凸状の熱圧接合面13に代え
て、陰極筒状金具8のフランジ部8bと絶縁リング4の
上端面との間に、断面ほぼ三角凹凸状の熱圧接合斜面1
4が設けられ、これによって、絶縁リング4と陰極筒状
金具8との熱圧接合面積が増大されている。
実施例における四角凹凸状の熱圧接合面13に代えて、
陰極筒状金具8のフランジ部8bと絶縁リング4の上端
面との間に、断面ほぼ円形凹凸状の接合斜面15が設け
られ、これによって、絶縁リング4と陰極筒状金具8と
の熱圧接合面積が増大されている。
1の実施例とは逆に、絶縁リング4の上端部が中低とな
るようにテーパ状に形成され、陰極筒状金具8のフラン
ジ部8bが、円筒部8aの下端部から外方へ向かって次
第に高くなるように傾斜状に延長形成されている。そし
て、このフランジ部8bが絶縁リング4の上端面に対
し、半径方向と斜交する方向へ延びる熱圧接合斜面16
を介して熱圧接合され、絶縁リング4と陰極筒状金具8
との熱圧接合面積が増大されている。
合においても、上述の方法と全く同一の方法により実施
できる。また、絶縁リング4に陰極筒状金具8と陽極筒
状金具3とを同時に熱圧接合する場合においても、両接
合面12,17に適宜上述の方法を適用すれば所望する
加圧力で同時に加圧熱圧接合できる。
されるものではなく、この発明の趣旨から逸脱しない範
囲で、任意に変更して具体化することも可能である。
れているため、絶縁リングを大径にすることなく、絶縁
リングの端面と筒状金具のフランジ部との間の熱圧接合
面の面積を増大することができ、活物質の腐食に対する
寿命を延長することができるとともに、陰極筒状金具と
陽極筒状金具を絶縁リングに同時に加圧熱圧接合でき、
また熱圧接合面積を適宜選択できるため設計の自由度が
大きいという優れた効果を奏する。
の一実施例を示す断面図。
構造の別の実施例を示す部分断面図。
合構造の別の実施例を示す部分断面図。
断面図。
断面図。
合構造を示す部分断面図。
圧接合構造を示す部分断面図。
8…陰極筒状金具、8a…円筒部、8b…フランジ部、
12…熱圧接合斜面、13…四角凹凸状の熱圧接合面、
14…三角凹凸状の熱圧接合斜面、15…円形凹凸状の
熱圧接合斜面、16…熱圧接合斜面。
Claims (2)
- 【請求項1】 固体電解質管の開口端に絶縁リングを接
合し、その絶縁リングの端面に、円筒部とフランジ部と
を有する筒状金具を熱圧接合したナトリウム−硫黄電池
の絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構造において、 前記絶縁リングの熱圧接合される端面と筒状金具の熱圧
接合されるフランジ部との熱圧接合面に対し、電池の軸
線と直交する半径方向と平行な面に斜交する方向へ延び
る熱圧接合斜面を設けたことを特徴とするナトリウム−
硫黄電池における絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構
造。 - 【請求項2】 固体電解質管の開口端に絶縁リングを接
合し、その絶縁リングの端面に、円筒部とフランジ部と
を有する筒状金具を熱圧接合したナトリウム−硫黄電池
の絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構造において、 前記絶縁リングの熱圧接合される端面と筒状金具の熱圧
接合されるフランジ部との熱圧接合面に対し、底面と側
面で熱圧接合される凹凸接合面を設けたことを特徴とす
るナトリウム−硫黄電池における絶縁リングと筒状金具
との熱圧接合構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4062354A JP2552054B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4062354A JP2552054B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05266918A JPH05266918A (ja) | 1993-10-15 |
JP2552054B2 true JP2552054B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=13197700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4062354A Expired - Lifetime JP2552054B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2552054B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR960002926A (ko) * | 1994-06-09 | 1996-01-26 | 조규향 | 나트륨-유황전지 또는 나트륨/염화니켈전지용 심지관 및 이의 제조방법 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0650649B2 (ja) * | 1989-12-15 | 1994-06-29 | 日本碍子株式会社 | ナトリウムー硫黄電池 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP4062354A patent/JP2552054B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05266918A (ja) | 1993-10-15 |
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