JP2968929B2 - ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングの結合構造およびこれを備えたナトリウム−硫黄電池 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングの結合構造およびこれを備えたナトリウム−硫黄電池Info
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- 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
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、電力貯蔵用などの二
次電池として好適に利用されるナトリウム−硫黄電池に
おける絶縁リングの結合構造に関する。
次電池として好適に利用されるナトリウム−硫黄電池に
おける絶縁リングの結合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】 ナトリウム−硫黄電池は、収納ケース
たる陽極容器内に、有底円筒状の固体電解質管を設け、
該固体電解質管の内側に陰極活物質としてのナトリウム
を収容するとともに、該固体電解質管の外側に陽極活物
質としての硫黄を収容している。かかる構成を有するナ
トリウム−硫黄電池においては、３００〜３５０℃に加
熱された状態でナトリウム及び硫黄がイオン化し、放電
時にはイオン化したナトリウムが固体電解質管を透過し
て硫黄と反応し、多硫化ナトリウムが生成し、一方充電
時には放電時とは逆の反応が起こり、ナトリウムと硫黄
が生成するようになっている。
たる陽極容器内に、有底円筒状の固体電解質管を設け、
該固体電解質管の内側に陰極活物質としてのナトリウム
を収容するとともに、該固体電解質管の外側に陽極活物
質としての硫黄を収容している。かかる構成を有するナ
トリウム−硫黄電池においては、３００〜３５０℃に加
熱された状態でナトリウム及び硫黄がイオン化し、放電
時にはイオン化したナトリウムが固体電解質管を透過し
て硫黄と反応し、多硫化ナトリウムが生成し、一方充電
時には放電時とは逆の反応が起こり、ナトリウムと硫黄
が生成するようになっている。
【０００３】 以上の基本構造を有するナトリウム−硫
黄電池において、陽極容器と陰極容器は互いの電気的絶
縁性を保持するため、絶縁リングを介して熱圧接合され
ている。この熱圧接合構造の例を説明すると、図２に示
すように、絶縁リング１０の上端部は、接合材１１を介
してリング状陰極金具１２がバックアップリング１３に
よりはさまれた状態で接合されている。なお、リング状
陰極金具１２は、絶縁リング１０の上端部に接合すると
ともに絶縁リング１０の内周上縁部およびバックアップ
リング１３の下端部に接合してそれぞれと強固に結合し
ている。
黄電池において、陽極容器と陰極容器は互いの電気的絶
縁性を保持するため、絶縁リングを介して熱圧接合され
ている。この熱圧接合構造の例を説明すると、図２に示
すように、絶縁リング１０の上端部は、接合材１１を介
してリング状陰極金具１２がバックアップリング１３に
よりはさまれた状態で接合されている。なお、リング状
陰極金具１２は、絶縁リング１０の上端部に接合すると
ともに絶縁リング１０の内周上縁部およびバックアップ
リング１３の下端部に接合してそれぞれと強固に結合し
ている。
【０００４】 そして、リング状陰極金具１２のさらに
内周側には、ステンレス製薄板リング１６およびステン
レス製厚板リング１７がリング状陰極金具１２の熱圧接
合の際における変形防止の目的で取り付けられており、
この状態で熱圧接合される。一方、絶縁リング１０の下
端部は、接合材１４を介して陽極金具１５が接合されて
いる。なお、２１は固体電解質管を示す。絶縁リングを
介する熱圧接合構造は上記のように形成され、この熱圧
接合構造は上方側からセラミックス製の上治具１９およ
びＮｉ、ＳＵＳ等の金属で保持され、また下方側からセ
ラミックス製の下治具２０で保持されて熱圧接合され
る。
内周側には、ステンレス製薄板リング１６およびステン
レス製厚板リング１７がリング状陰極金具１２の熱圧接
合の際における変形防止の目的で取り付けられており、
この状態で熱圧接合される。一方、絶縁リング１０の下
端部は、接合材１４を介して陽極金具１５が接合されて
いる。なお、２１は固体電解質管を示す。絶縁リングを
介する熱圧接合構造は上記のように形成され、この熱圧
接合構造は上方側からセラミックス製の上治具１９およ
びＮｉ、ＳＵＳ等の金属で保持され、また下方側からセ
ラミックス製の下治具２０で保持されて熱圧接合され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、上記のよ
うにして、絶縁リングを介した熱圧接合構造が形成され
ているが、熱圧接合後において、ステンレス製薄板リン
グ１６およびステンレス製厚板リング１７は取り外さ
れ、次いで図示しない陰極容器および陽極容器とともに
ナトリウム−硫黄電池が組み立てられている。
うにして、絶縁リングを介した熱圧接合構造が形成され
ているが、熱圧接合後において、ステンレス製薄板リン
グ１６およびステンレス製厚板リング１７は取り外さ
れ、次いで図示しない陰極容器および陽極容器とともに
ナトリウム−硫黄電池が組み立てられている。
【０００６】 しかしながら、リング状陰極金具１２へ
のステンレス製薄板リング１６とステンレス製厚板リン
グ１７の取付け、取外しには煩雑な作業を必要とし工数
がかかることからナトリウム−硫黄電池のコストアップ
要因となるという問題があった。
のステンレス製薄板リング１６とステンレス製厚板リン
グ１７の取付け、取外しには煩雑な作業を必要とし工数
がかかることからナトリウム−硫黄電池のコストアップ
要因となるという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 本発明はかかる従来の
問題を解決するためになされたもので、その目的とする
ところは、リング状陰極金具の内周側に所定の大きさの
バックアップ用金属部材を接合してなる絶縁リングの結
合構造を提供することにある。即ち、本発明によれば、
ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングの結合構造で
あって、該絶縁リングの上端部にリング状陰極金具が熱
圧接合されてなるとともに、該リング状陰極金具の内周
部にバックアップ用金属部材が接合されてなることを特
徴とするナトリウム−硫黄電池における絶縁リングの結
合構造が提供される。
問題を解決するためになされたもので、その目的とする
ところは、リング状陰極金具の内周側に所定の大きさの
バックアップ用金属部材を接合してなる絶縁リングの結
合構造を提供することにある。即ち、本発明によれば、
ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングの結合構造で
あって、該絶縁リングの上端部にリング状陰極金具が熱
圧接合されてなるとともに、該リング状陰極金具の内周
部にバックアップ用金属部材が接合されてなることを特
徴とするナトリウム−硫黄電池における絶縁リングの結
合構造が提供される。
【０００８】 また本発明によれば、上記した絶縁リン
グの結合構造を備えたナトリウム−硫黄電池が提供され
る。なお、本発明においては、バックアップ用金属部材
は、リング状陰極金具内周面の少なくとも鍔部付近に接
合されていることが熱圧接合時の陰極金具変形防止の点
から好ましい。
グの結合構造を備えたナトリウム−硫黄電池が提供され
る。なお、本発明においては、バックアップ用金属部材
は、リング状陰極金具内周面の少なくとも鍔部付近に接
合されていることが熱圧接合時の陰極金具変形防止の点
から好ましい。
【０００９】
【作用】 本発明では、絶縁リングと陰極容器等との結
合構造において、絶縁リングの上端部にリング状陰極金
具が熱圧接合され、かつリング状陰極金具の内周部にバ
ックアップ用金属部材が接合されたものである。このよ
うな構造を採用することにより、ナトリウム−硫黄電池
の作動温度（３００〜３５０℃）と常温との間で昇降温
を繰り返した際、絶縁リングとリング状陰極金具に応力
がかかってリング状陰極金具が変形あるいは損傷するこ
とを防止することができる。
合構造において、絶縁リングの上端部にリング状陰極金
具が熱圧接合され、かつリング状陰極金具の内周部にバ
ックアップ用金属部材が接合されたものである。このよ
うな構造を採用することにより、ナトリウム−硫黄電池
の作動温度（３００〜３５０℃）と常温との間で昇降温
を繰り返した際、絶縁リングとリング状陰極金具に応力
がかかってリング状陰極金具が変形あるいは損傷するこ
とを防止することができる。
【００１０】
【実施例】 次に、本発明を図示の実施例に基づき更に
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られる
ものではない。図１は、本発明のナトリウム−硫黄電池
における絶縁リングの結合構造の一例を示す一部断面説
明図で、絶縁リング１０の上端部には、接合材１１を介
してリング状陰極金具１２がバックアップリング１３に
よりはさまれた状態で配設されている。ここで、リング
状陰極金具１２は、鍔部３０と薄板状ベルト部３１から
形成され、鍔部３０が絶縁リング１０の上端部とバック
アップリング１３の下端部に挟まれた状態で挿入され、
かつ薄板状ベルト部３１が絶縁リング１０の内周側上縁
部およびバックアップリング１３の内周部に配設され
る。また、リング状陰極金具１２のさらに内周側には、
バックアップ用金属部材３２が取付けられている。
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られる
ものではない。図１は、本発明のナトリウム−硫黄電池
における絶縁リングの結合構造の一例を示す一部断面説
明図で、絶縁リング１０の上端部には、接合材１１を介
してリング状陰極金具１２がバックアップリング１３に
よりはさまれた状態で配設されている。ここで、リング
状陰極金具１２は、鍔部３０と薄板状ベルト部３１から
形成され、鍔部３０が絶縁リング１０の上端部とバック
アップリング１３の下端部に挟まれた状態で挿入され、
かつ薄板状ベルト部３１が絶縁リング１０の内周側上縁
部およびバックアップリング１３の内周部に配設され
る。また、リング状陰極金具１２のさらに内周側には、
バックアップ用金属部材３２が取付けられている。
【００１１】 以上のように各部材を配設した状態で、
約５２０〜６００℃の温度で熱圧接合を行なう。熱圧接
合すると、リング状陰極金具１２は絶縁リング１０およ
びバックアップリング１３と強固に接合するとともに、
バックアップ用金属部材３２とも強固に接合する。この
ように、リング状陰極金具１２のさらに内周側にバック
アップ用金属部材３２を取付けると、熱圧接合の際にお
ける変形が防止されるとともに、ナトリウム−硫黄電池
に組み立てられた後、電池の作動・停止時の昇降温によ
り絶縁リング１０とリング状陰極金具１２に応力がかか
ってリング状陰極金具１２が変形あるいは損傷すること
を防止する。
約５２０〜６００℃の温度で熱圧接合を行なう。熱圧接
合すると、リング状陰極金具１２は絶縁リング１０およ
びバックアップリング１３と強固に接合するとともに、
バックアップ用金属部材３２とも強固に接合する。この
ように、リング状陰極金具１２のさらに内周側にバック
アップ用金属部材３２を取付けると、熱圧接合の際にお
ける変形が防止されるとともに、ナトリウム−硫黄電池
に組み立てられた後、電池の作動・停止時の昇降温によ
り絶縁リング１０とリング状陰極金具１２に応力がかか
ってリング状陰極金具１２が変形あるいは損傷すること
を防止する。
【００１２】 なお、バックアップ用金属部材３２は、
リング状陰極金具１２の内周面の少なくとも鍔部付近に
取り付けられる。この理由は、熱圧接時の陰極金具の変
形は鍔部付近に生じやすいからである。また、バックア
ップ用金属部材３２の材質は、ステンレス等の材質が強
度、耐久性の点で好ましい。又バックアップ用金属部材
３２は、厚さが０．５〜２ｍｍ程度の薄板状リングとす
ることが好ましい。
リング状陰極金具１２の内周面の少なくとも鍔部付近に
取り付けられる。この理由は、熱圧接時の陰極金具の変
形は鍔部付近に生じやすいからである。また、バックア
ップ用金属部材３２の材質は、ステンレス等の材質が強
度、耐久性の点で好ましい。又バックアップ用金属部材
３２は、厚さが０．５〜２ｍｍ程度の薄板状リングとす
ることが好ましい。
【００１３】 本発明において用いる絶縁リング１０
は、陽極容器と陰極容器の電気的絶縁性を保持する必要
から、絶縁性を有するセラミックスからなるものが好ま
しく、強度、コスト等に鑑みるとα−アルミナなどが好
適に使用される。
は、陽極容器と陰極容器の電気的絶縁性を保持する必要
から、絶縁性を有するセラミックスからなるものが好ま
しく、強度、コスト等に鑑みるとα−アルミナなどが好
適に使用される。
【００１４】 また、リング状陰極金具１２は、絶縁リ
ング１０とバックアップリング１３との間を熱圧接合す
るものであり、一般にアルミニウムなどの金属材から構
成される。
ング１０とバックアップリング１３との間を熱圧接合す
るものであり、一般にアルミニウムなどの金属材から構
成される。
【００１５】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の絶縁リ
ングの結合構造によれば、熱圧接合の際における変形が
防止されるとともに、ナトリウム−硫黄電池を製造後、
電池の運転時・停止時の昇降温により絶縁リングとリン
グ状陰極金具に応力がかかってリング状陰極金具が変形
あるいは損傷することを防止することができるという効
果を奏する。また、本発明によれば、上記の効果を有す
る絶縁リングの結合構造を備えているため、寿命が長
く、しかも経済性に優れたナトリウム−硫黄電池を提供
することができる。
ングの結合構造によれば、熱圧接合の際における変形が
防止されるとともに、ナトリウム−硫黄電池を製造後、
電池の運転時・停止時の昇降温により絶縁リングとリン
グ状陰極金具に応力がかかってリング状陰極金具が変形
あるいは損傷することを防止することができるという効
果を奏する。また、本発明によれば、上記の効果を有す
る絶縁リングの結合構造を備えているため、寿命が長
く、しかも経済性に優れたナトリウム−硫黄電池を提供
することができる。
【図１】 本発明のナトリウム−硫黄電池における絶縁
リングの結合構造の一例を示す一部断面説明図である。
リングの結合構造の一例を示す一部断面説明図である。
【図２】 従来のナトリウム−硫黄電池における絶縁リ
ングの結合構造の例を示す一部断面説明図である。
ングの結合構造の例を示す一部断面説明図である。
１０：絶縁リング、１２：リング状陰極金具、１３：バ
ックアップリング、３０：鍔部、３１：薄板状ベルト
部。
ックアップリング、３０：鍔部、３１：薄板状ベルト
部。
Claims (4)
- 【請求項１】 ナトリウム−硫黄電池における絶縁リン
グの結合構造であって、該絶縁リングの上端部にリング
状陰極金具が熱圧接合されてなるとともに、該リング状
陰極金具の内周部にバックアップ用金属部材が接合され
てなることを特徴とするナトリウム−硫黄電池における
絶縁リングの結合構造。 - 【請求項２】 リング状陰極金具が、鍔部と薄板状ベル
ト部から形成されている請求項１記載の絶縁リングの結
合構造。 - 【請求項３】 バックアップ用金属部材が、リング状陰
極金具内周面の少なくとも鍔部付近に接合されている請
求項１記載の絶縁リングの結合構造。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載され
た絶縁リングの結合構造を備えたことを特徴とするナト
リウム−硫黄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7071524A JP2968929B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングの結合構造およびこれを備えたナトリウム−硫黄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7071524A JP2968929B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングの結合構造およびこれを備えたナトリウム−硫黄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08273699A JPH08273699A (ja) | 1996-10-18 |
| JP2968929B2 true JP2968929B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=13463210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7071524A Expired - Fee Related JP2968929B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングの結合構造およびこれを備えたナトリウム−硫黄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2968929B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4647078B2 (ja) * | 2000-10-25 | 2011-03-09 | 日本碍子株式会社 | Ｎａｓ電池製作用窒化処理済金属製治具 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP7071524A patent/JP2968929B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08273699A (ja) | 1996-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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