JP2771405B2 - ナトリウム−硫黄電池の陽極容器における耐食皮膜の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ナトリウム−硫黄電
池の陽極容器における耐食皮膜の形成方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のナトリウム−硫黄電池において
は、例えば図４に示すような方法によって、陽極容器の
内周面に耐食皮膜を形成すると共に、陽極容器内に絶縁
リング等を組み付けていた。

【０００３】すなわち、この従来方法では、まず図４
（ａ）に示すように、円筒状をなす陽極容器２１の内周
面全長に亘って耐食皮膜２２を形成した後、ビード加工
等によりくびれ部を形成する。次に、図４（ｂ）に示す
ように、陽極容器２１の開口端部の内周面を切削加工し
て、その開口部付近の耐食皮膜２２を除去する。

【０００４】また、図４（ｃ）に示すように、予め支持
金具２３に絶縁リング２４を固定すると共に、その絶縁
リング２４に固体電解質管２５及び陰極蓋用の筒状取付
金具２６を取り付けておく。そして、この状態で支持金
具２３を陽極容器２１の開口端部に嵌挿し、その支持金
具２３の上端縁を陽極容器２１の開口端部に溶接固定す
ることにより、固体電解質管２５を陽極容器２１内に吊
り下げ状態で組み付ける。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来方
法においては、陽極容器２１の内周面全長に亘って耐食
皮膜２２が溶射形成された陽極容器２１に対し、切削加
工により陽極容器２１の開口端部付近の耐食皮膜２２を
除去しているため、加工が面倒でコスト高になると共
に、切削加工時に耐食皮膜２２の切断端部に浮き上がり
が生じやすいという問題があった。また、陽極容器２１
の開口端部に切削しきれなかった耐食皮膜２２が残る
と、その陽極容器の開口端部に支持金具２３を嵌挿した
とき、同開口端部に残った耐食皮膜２２によって支持金
具２３に適正位置に対するずれ、傾斜及び偏芯等が生じ
てしまうこともある。

【０００６】この発明は、このような従来の技術に存在
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、陽極容器の内周面に開口端部付近を除
いた状態で耐食皮膜を簡単に形成することができるとと
もに、陽極容器の開口端部に嵌挿された支持金具の適正
位置からの位置ずれを防止でき、しかも、耐食皮膜の端
部に浮き上がりによる剥離が生じるおそれを確実に防止
することができるナトリウム−硫黄電池の陽極容器にお
ける耐食皮膜の形成方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明では、支持金具が嵌挿される
陽極容器の開口端部にマスキング材を装着した状態で、
陽極容器の内周面に耐食性粉末材を溶射して、陽極容器
の内周面に耐食皮膜を形成する耐食皮膜の形成方法にお
いて、前記マスキング材の端縁には、溶射される皮膜層
をマスキング材と陽極容器内周面との間で分断するため
の分断部を設けた。 請求項２記載の発明では、前記マス
キング材の分断部において、陽極容器の内周面とマスキ
ング材の内周面との間隙Ｓから耐食皮膜の厚さｔを引い
た寸法Ｓ−ｔを１．０〜２．５ｍｍの範囲内に設定し
た。 請求項３記載の発明では、マスキング材の下端外周
縁にテーパ状の分断部を設た。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明によれば、陽極容器の開口
端部にマスキング材を装着した状態で、陽極容器の内周
面に耐食性粉末材が溶射されると、陽極容器の内周面及
びマスキング材の内周面に耐食皮膜が形成される。その
耐食皮膜は、マスキング材に設けられた分断部によっ
て、マスキング材の内周面側のものと陽極容器の内周面
側のものとに分断される。従って、マスキング材を陽極
容器から取り外すことによって、陽極容器の内周面に開
口端部付近を除いた状態で耐食皮膜が簡単に形成され
る。また、陽極容器の開口端部内周面に耐食皮膜が形成
されることはマスキング材によって確実に防止される。
そのため、陽極容器の開口端に支持金具を嵌挿したと
き、陽極容器の開口端部内周面に耐食皮膜が付着するこ
とに起因した支持金具の適正位置からの位置ずれが防止
されるようになる。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、寸法Ｓ−ｔ
を１．０〜２．５ｍｍの範囲内に設定することで、耐食
皮膜がマスキング材の内周面側のものと陽極容器の内周
面側のものとに的確に分断される。従って、マスキング
材を陽極容器から取り外すとき、陽極容器の内周面側に
位置する耐食皮膜がマスキング材の取り外しに伴って同
内周面から剥がされることがなく、その耐食皮膜の端部
が浮き上がることもなくなる。 請求項３記載の発明によ
れば、マスキング材を陽極容器に嵌挿した状態では、分
断部の外周面と陽極容器の内周面との間に空間ができ
る。そして、分断部によって分断された耐食皮膜の内、
陽極容器の内周面側の耐食皮膜がマスキング材に付着す
ることは、上記分断部外周面と耐食皮膜外周面との間の
空間によって防止される。従って、マスキング材を陽極
容器から取り外すとき、陽極容器の内周面側に位置する
耐食皮膜がマスキング材の取り外しに伴って同内周面か
ら剥がされることがなく、その耐食皮膜の端部が浮き上
がることもなくなる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明を具体化したナトリウム−硫
黄電池の陽極容器における耐食皮膜の形成方法の一実施
例を、図１及び図２に基づいて詳細に説明する。

【００１１】さて、この実施例においては、図１に示す
ように、陽極容器１の開口上端部にマスキング材２を装
着し、この状態で溶射ガン３から陽極容器１の内周面に
ステライト合金等の耐食性粉末材４を溶射して、陽極容
器１の内周面に開口端部付近を除いた状態で耐食皮膜５
を形成する。なお、前記陽極容器１はアルミニウムやア
ルミニウム合金等の金属材料により円筒状に形成され、
その外周上端寄りには陽極容器１の熱変化に伴う伸縮を
吸収緩和するためのくびれ部１ａが設けられている。

【００１２】図１及び図２（ａ）に示すように、前記マ
スキング材２は鉄又は鉄系合金やアルミニウムやアルミ
ニウム合金等の金属材料により円筒状に形成され、その
上端外周には陽極容器１の開口上端縁に係合可能なフラ
ンジ部２ａが一体に突設されている。分断部６はマスキ
ング材２の下端外周縁にテーパ状に形成され、陽極容器
１の内周面からマスキング材２の内周面にかけて耐食皮
膜５の皮膜層が溶射形成される際に、この分断部６にお
いて皮膜層を分断するようになっている。

【００１３】そして、この実施例では、前記マスキング
材２の分断部６において、陽極容器１の内周面とマスキ
ング材２の内周面との間隔Ｓから耐食皮膜の厚さｔを引
いた寸法Ｓ−ｔ、すなわちマスキング材２の内周面と耐
食皮膜５の表面との間隔が、１．０〜２．５ｍｍの範囲
内に設定されている。

【００１４】ちなみに、この間隔Ｓ−ｔを０．５ｍｍ以
下に設定した場合には、耐食皮膜５の皮膜層が陽極容器
１の内周面からマスキング材２の内周面にかけて、分断
されることなく連続的に形成される。このため、マスキ
ング材２を陽極容器１から取り外す際に、耐食皮膜５が
切断されて、その切断端部に浮き上がりによる剥離が生
じるおそれがある。また、間隔Ｓ−ｔを３．５ｍｍより
も大きく設定した場合には、耐食皮膜５の皮膜層が分断
部６と対応する陽極容器１の内周面付近まで延長して形
成される。このため、後述する絶縁リング９用の支持金
具８を陽極容器１の開口上端部に取り付ける際に、その
取り付けに支障を来すおそれがある。従って、この間隔
Ｓ−ｔは１．０〜３．５ｍｍの範囲内であることが好ま
しい。本実施例のように間隔Ｓ−ｔを１．０〜２．５ｍ
ｍの範囲内の値に設定すれば、耐食皮膜５が分断部６に
よってマスキング材２の内周面側のものと陽極容器１の
内周面側のものとに的確に分断される。従って、マスキ
ング材２を陽極容器１から取り外すとき、陽極容器１の
内周面側に位置する耐食皮膜５がマスキング材２の取り
外しに伴って同内周面から剥がされることがなく、その
耐食皮膜５の端部が浮き上がることもなくなる。

【００１５】さらに、図３（ａ）に示すように、マスキ
ング材２の下端縁を平坦状に形成したり、図３（ｂ）に
示すように、マスキング材２の下端縁の内周及び外周に
テーパ部７を形成したり、図３（ｃ）に示すように、マ
スキング材２の下端縁の内周にテーパ部７を形成した場
合にも、耐食皮膜５の皮膜層が陽極容器１の内周面から
マスキング材２の内周面にかけて、分断されることなく
連続的に形成される。このため、マスキング材２を陽極
容器１から取り外す際に、耐食皮膜５が切断されて、そ
の切断端部に浮き上がりが生じるおそれがある。

【００１６】それに対して、この実施例においては、マ
スキング材２の下端外周縁にテーパ状の分断部６が設け
られているため、陽極容器１の内周面からマスキング材
２の内周面にかけて耐食皮膜５の皮膜層が溶射形成され
る際に、この分断部６において皮膜層が確実に分断され
る。また、分断部６の外周面と陽極容器１の内周面との
空間により、分断された耐食皮膜５の内、陽極容器１の
内周面側に位置する耐食皮膜５がマスキング材２に付着
するのを防止することができる。従って、マスキング材
２を陽極容器１から取り外すとき、陽極容器１の内周面
側に位置する耐食皮膜５がマスキング材２の取り外しに
伴って同内周面から剥がされることがなく、その耐食皮
膜５の端部が浮き上がることもなくなる。そして、この
ように耐食皮膜５の溶射形成後に陽極容器１からマスキ
ング材２を取り外せば、陽極容器１の内周面に開口端部
付近を除いた状態で耐食皮膜５が形成されていることに
なる。

【００１７】従って、陽極容器１に耐食皮膜５を溶射形
成した後に、陽極容器１の開口端部の内周面を切削加工
して、耐食皮膜５の不要部分を除去する必要がなく、工
程を簡素化することができて、製作コストの低減を図る
ことができる。また、耐食皮膜５の溶射形成時に、マス
キング材２に形成されたテーパ状の分断部６において皮
膜層が自然に分断されるため、マスキング材２を陽極容
器１から取り外す際に耐食皮膜５の端部に浮き上がりが
生じることがなく、その耐食皮膜５が陽極容器１の内周
面から剥離するのを確実に防止することができる。

【００１８】そして、前記のように陽極容器１の内周面
に耐食皮膜５を溶射形成した後、図２（ｂ）に示すよう
に、陽極容器１内に固体電解質管等を組み付ける。すな
わち、予め支持金具８にアルファアルミナよりなる絶縁
リング９を固定すると共に、その絶縁リング９にベータ
アルミナ等よりなる有底円筒状の固体電解質管１０及び
陰極蓋用の筒状取付金具１１を取り付けておく。なお、
前記支持金具８は断面ほぼＬ字状に形成され、その上端
外周には陽極容器１の開口上端縁に係合可能なフランジ
部８ａが一体に突設されている。

【００１９】この状態で、固体電解質管１０を陽極容器
１内に挿入すると共に、支持金具８を陽極容器１の開口
上端部に嵌挿して、支持金具８のフランジ部８ａを陽極
容器１の開口上端縁に係合させる。この状態にあって
は、支持金具８の外周面と陽極容器１の内周面との間に
耐食皮膜５が挟まれることがなく、その耐食皮膜５によ
る支持金具８の適正位置に対するずれ、傾斜及び偏芯等
を防止する事ができる。こうして支持金具８を陽極容器
１に取り付けた後、フランジ部８ａの外周縁を陽極容器
１の開口上端部に対し、陽極容器１の外周側から溶接固
定することにより、固体電解質管１０を陽極容器１内に
吊り下げ状態で組み付けることができる。従って、この
実施例によれば、陽極容器１の内周面に耐食皮膜５を溶
射形成した後、陽極容器１の切削加工等を行うことな
く、直ちに固体電解質管１０等の組み付け工程に移行す
ることができる。

【００２０】なお、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、例えば、耐食性粉末材４として、
ステライト合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、ハ
ステロイ等の他の材料を使用したり、マスキング材２の
分断部６のテーパの角度を変えたり、その分断部６を円
弧状又は湾曲状に形成したり等、この発明の趣旨から逸
脱しない範囲で、各部の構成を任意に変更して具体化す
ることも可能である。

【００２１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、陽極容器
の開口端部にマスキング材を装着した状態で、陽極容器
の内周面及びマスキング材の内周面に耐食皮膜が形成
し、その後にマスキング材を陽極容器から取り外すこと
で、陽極容器の内周面に開口端部付近を除いた状態で耐
食皮膜を簡単に形成することができる。また、陽極容器
の開口端部内周面に耐食皮膜が形成されることはマスキ
ング材によって確実に防止されるため、陽極容器の開口
端に支持金具を嵌挿したとき、その耐食皮膜によって支
持金具に適正位置からの位置ずれが生じるのを防止する
ことができる。 請求項２記載の発明によれば、寸法Ｓ−
ｔを１．０〜２．５ｍｍの範囲内に設定することで、耐
食皮膜がマスキング材の内周面側のものと陽極容器の内
周面側のものとに的確に分断される。従って、マスキン
グ材を陽極容器から取り外すとき、陽極容器の内周面側
に位置する耐食皮膜がマスキング材の取り外しに伴って
同内周面から剥がされることがなく、その耐食皮膜の端
部が浮き上がることもなくなる。 請求項３記載の発明に
よれば、マスキング材を陽極容器に嵌挿した状態では、
分断部の外周面と陽極容器の内周面との間に空間ができ
る。そして、分断部によって分断された耐食皮膜の内、
陽極容器の内周面側の耐食皮膜がマスキング材に付着す
ることは、上記分断部外周面と耐食皮膜外周面との間の
空間によって防止される。従って、マスキング材を陽極
容器から取り外すとき、陽極容器の内周面側に位置する
耐食皮膜がマスキング材の取り外しに伴って同内周面か
ら剥がされることがなく、その耐食皮膜の端部が浮き上
がることもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を具体化したナトリウム−硫黄電池の
陽極容器における耐食皮膜の形成方法の一実施例を示す
部分断面図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は、その陽極容器に対する耐食
皮膜の形成工程、及び陽極容器に対する絶縁リング等の
組付工程を順に示す部分断面図である。

【図３】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は、陽極容器に対す
る耐食皮膜の形成方法において、マスキング材の異なっ
た形状を示す部分断面図である。

【図４】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は、従来のナトリウ
ム−硫黄電池において、陽極容器に対する耐食皮膜の形
成工程、及び陽極容器に対する絶縁リング等の組付工程
を順に示す部分断面図である。

【符号の説明】

１…陽極容器、２…マスキング材、４…耐食性粉末材、
５…耐食皮膜、６…分断部。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持金具が嵌挿される陽極容器の開口端
   部にマスキング材を装着した状態で、陽極容器の内周面
   に耐食性粉末材を溶射して、陽極容器の内周面に耐食皮
   膜を形成する耐食皮膜の形成方法において、 前記マスキング材の端縁には、溶射される皮膜層をマス
   キング材と陽極容器内周面との間で分断するための分断
   部を設けたことを特徴とするナトリウム−硫黄電池の陽
   極容器における耐食皮膜の形成方法。
2. 【請求項２】 前記マスキング材の分断部において、陽
   極容器の内周面とマスキング材の内周面との間隙Ｓから
   耐食皮膜の厚さｔを引いた寸法Ｓ−ｔが１．０〜２．５
   ｍｍの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項
   １に記載されたナトリウム−硫黄電池の陽極容器におけ
   る耐食皮膜の形成方法。
3. 【請求項３】 マスキング材の下端外周縁にテーパ状の
   分断部が設けられていることを特徴とする請求項１に記
   載されたナトリウム−硫黄電池の陽極容器における耐食
   皮膜の形成方法。