JP3193283B2 - ナトリウム２次電池 - Google Patents
ナトリウム２次電池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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- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はナトリウム２次電池
に関し、特に、絶縁材と負極容器及び／又は正極容器の
フランジ部との接合部界面端部の残留応力及び昇降温時
の熱応力や機械的荷重に対する発生応力を低減して、該
接合部の強度信頼性を向上するに好適な構造を有するナ
トリウム２次電池に関する。
に関し、特に、絶縁材と負極容器及び／又は正極容器の
フランジ部との接合部界面端部の残留応力及び昇降温時
の熱応力や機械的荷重に対する発生応力を低減して、該
接合部の強度信頼性を向上するに好適な構造を有するナ
トリウム２次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】負極活物質としてナトリウムを用い、正
極活物質として例えば硫黄を用いるナトリウム２次電池
は知られている。図８はその一例を示す断面図であり、
負極活物質としてのナトリウム１と硫黄成形体のような
正極活物質２とがナトリウム導電性のβ"-アルミナ製の
固体電解質管３の両面に配置され、該負極活物質１中に
配置された負極集電体４に溶着された負極端子５側と正
極活物質２を収容する正極容器６側とは、該固体電解質
管３の先端に溶着されたα−アルミナ材からなる絶縁リ
ング１０に一体に熱圧接される。図８の例では、該絶縁
リング１０の上端側に負極端子５に接続する負極容器７
のフランジ部７０が、また、下端側には正極容器６のフ
ランジ部８０が、それぞれ熱圧接により一体化されてい
る。
極活物質として例えば硫黄を用いるナトリウム２次電池
は知られている。図８はその一例を示す断面図であり、
負極活物質としてのナトリウム１と硫黄成形体のような
正極活物質２とがナトリウム導電性のβ"-アルミナ製の
固体電解質管３の両面に配置され、該負極活物質１中に
配置された負極集電体４に溶着された負極端子５側と正
極活物質２を収容する正極容器６側とは、該固体電解質
管３の先端に溶着されたα−アルミナ材からなる絶縁リ
ング１０に一体に熱圧接される。図８の例では、該絶縁
リング１０の上端側に負極端子５に接続する負極容器７
のフランジ部７０が、また、下端側には正極容器６のフ
ランジ部８０が、それぞれ熱圧接により一体化されてい
る。
【０００３】ナトリウム２次電池では、その構造上、絶
縁リングとフランジ部の熱圧接部の強度向上が課題とな
っており、従来多くの提案がなされている。例えば、特
開平２−１１２１４７号公報には、絶縁リングとしてα
−アルミナを使用し、この絶縁リングと鋼製の陰極容器
フランジ及び陽極容器フランジとがアルミニウムよりな
る中間材を介して熱圧接合するものにおいて、絶縁リン
グをなすα−アルミナの表面粗さを規定することにより
接合強度の向上を図るようにしたものが記載されてお
り、また、特開昭６１−１３８４７３号公報には、ＳＵ
Ｓ３０４製の容器フランジにクロム拡散層を設け、さら
にアルミニウム被覆層を真空蒸着した後に、α−アルミ
ナ製の絶縁リングに熱圧接することにより、絶縁リング
と負極容器フランジ及び正極容器フランジとの接合強度
を向上させるようにしたものが記載されている。
縁リングとフランジ部の熱圧接部の強度向上が課題とな
っており、従来多くの提案がなされている。例えば、特
開平２−１１２１４７号公報には、絶縁リングとしてα
−アルミナを使用し、この絶縁リングと鋼製の陰極容器
フランジ及び陽極容器フランジとがアルミニウムよりな
る中間材を介して熱圧接合するものにおいて、絶縁リン
グをなすα−アルミナの表面粗さを規定することにより
接合強度の向上を図るようにしたものが記載されてお
り、また、特開昭６１−１３８４７３号公報には、ＳＵ
Ｓ３０４製の容器フランジにクロム拡散層を設け、さら
にアルミニウム被覆層を真空蒸着した後に、α−アルミ
ナ製の絶縁リングに熱圧接することにより、絶縁リング
と負極容器フランジ及び正極容器フランジとの接合強度
を向上させるようにしたものが記載されている。
【０００４】上記の例のように強度信頼性を向上するた
めの手法として接合界面そのものの強度を向上する方法
とは別に、例えば、特開平５−３０４９号公報に記載の
ように、絶縁リングと容器フランジ部との接合界面に生
じる残留応力を小さくすることにより接合信頼性を向上
する方法も提案されている。これは、アルミナリングで
ある絶縁リングに容器フランジ部を熱圧接するに際し
て、圧接面に、純Ａｌの芯材の両面にブレージング材を
表皮層として設けたＡｌインサートを配置すると共に、
該Ａｌインサート接合部の内外周には半円から反楕円状
の窪みを形成するようにしたものである。このような窪
みを設けて厚さを連続的に変化させたＡｌインサートを
配置することにより、接合端部に発生する残留応力の集
中が軽減されて、高強度で信頼性に富んだナトリウム−
硫黄電池が得られる。
めの手法として接合界面そのものの強度を向上する方法
とは別に、例えば、特開平５−３０４９号公報に記載の
ように、絶縁リングと容器フランジ部との接合界面に生
じる残留応力を小さくすることにより接合信頼性を向上
する方法も提案されている。これは、アルミナリングで
ある絶縁リングに容器フランジ部を熱圧接するに際し
て、圧接面に、純Ａｌの芯材の両面にブレージング材を
表皮層として設けたＡｌインサートを配置すると共に、
該Ａｌインサート接合部の内外周には半円から反楕円状
の窪みを形成するようにしたものである。このような窪
みを設けて厚さを連続的に変化させたＡｌインサートを
配置することにより、接合端部に発生する残留応力の集
中が軽減されて、高強度で信頼性に富んだナトリウム−
硫黄電池が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の周囲に窪みを形
成したＡｌインサートを圧接面に介在させて熱圧接を行
なう方法は、ナトリウム２次電池の絶縁リングと容器フ
ランジ部との熱圧接部の強度信頼性の向上に有効なもの
であるが、熱圧接に際してＡｌインサートを別途準備す
ることが必要であると共に、熱圧接時にそれを所定の位
置に配置する作業を必要とし、電池の組み立て作業が複
雑化するのを否めない。
成したＡｌインサートを圧接面に介在させて熱圧接を行
なう方法は、ナトリウム２次電池の絶縁リングと容器フ
ランジ部との熱圧接部の強度信頼性の向上に有効なもの
であるが、熱圧接に際してＡｌインサートを別途準備す
ることが必要であると共に、熱圧接時にそれを所定の位
置に配置する作業を必要とし、電池の組み立て作業が複
雑化するのを否めない。
【０００６】また、別部材としてのＡｌインサートを配
置することは、Ａｌインサート加工によるイスト高及び
Ａｌインサートの移動を防止するための位置決め手段が
必要となる等の不都合がある。本発明の目的は、ナトリ
ウム２次電池において、絶縁材と容器フランジ部との接
合部界面端部に発生する熱圧接時の残留応力、昇降温時
の熱応力や機械的荷重に対する発生応力を、従来の容器
フランジ部に簡単な構成を付加することで緩和させ、そ
れにより、該接合部の強度信頼性を向上させることにあ
る。
置することは、Ａｌインサート加工によるイスト高及び
Ａｌインサートの移動を防止するための位置決め手段が
必要となる等の不都合がある。本発明の目的は、ナトリ
ウム２次電池において、絶縁材と容器フランジ部との接
合部界面端部に発生する熱圧接時の残留応力、昇降温時
の熱応力や機械的荷重に対する発生応力を、従来の容器
フランジ部に簡単な構成を付加することで緩和させ、そ
れにより、該接合部の強度信頼性を向上させることにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本願第１発明は、負極活物質としてのナトリウムを収
容する負極容器と正極活物質を収容する正極容器との間
にナトリウム導電性の固体電解質管を設け、該固体電解
質管に接合された絶縁材に負極容器のフランジ部及び正
極容器のフランジ部を熱圧接するように構成されたナト
リウム２次電池において、前記負極容器及び／又は正極
容器のフランジ部と前記絶縁材との熱圧接端部における
絶縁材平面と前記容器フランジ部とのなす空間側の角度
が鈍角とされていることを特徴とするナトリウム２次電
池である。
の本願第１発明は、負極活物質としてのナトリウムを収
容する負極容器と正極活物質を収容する正極容器との間
にナトリウム導電性の固体電解質管を設け、該固体電解
質管に接合された絶縁材に負極容器のフランジ部及び正
極容器のフランジ部を熱圧接するように構成されたナト
リウム２次電池において、前記負極容器及び／又は正極
容器のフランジ部と前記絶縁材との熱圧接端部における
絶縁材平面と前記容器フランジ部とのなす空間側の角度
が鈍角とされていることを特徴とするナトリウム２次電
池である。
【０００８】また第２発明は、ナトリウム２次電池にお
いて、前記負極容器及び／又は正極容器のフランジ部の
前記絶縁材との熱圧接端面に近接した部位には熱圧接面
に平行なスリットが形成され、それにより、前記容器フ
ランジ部の熱圧接端面側には肉薄部が形成されているこ
とを特徴とするナトリウム２次電池である。好ましく
は、本発明において、負極容器及び／又は正極容器のフ
ランジ部はアルミニウム又はアルミニウム合金により構
成される。
いて、前記負極容器及び／又は正極容器のフランジ部の
前記絶縁材との熱圧接端面に近接した部位には熱圧接面
に平行なスリットが形成され、それにより、前記容器フ
ランジ部の熱圧接端面側には肉薄部が形成されているこ
とを特徴とするナトリウム２次電池である。好ましく
は、本発明において、負極容器及び／又は正極容器のフ
ランジ部はアルミニウム又はアルミニウム合金により構
成される。
【０００９】本願発明によれば、Ａｌインサートのよう
な特別の部材を用いることなく、負極容器のフランジ部
及び／又は正極容器のフランジ部を構成する部材そのも
のの前記絶縁材との熱圧接端部における絶縁材平面とな
す空間側の角度が鈍角とされ、あるいは、該容器フラン
ジ部そのものの熱圧接端面側が該肉薄部に形成され、そ
れにより、絶縁材と容器フランジ部との接合部界面端部
に発生する熱圧接時の残留応力あるいは昇降温時の熱応
力や機械的荷重に対する発生応力を緩和することが可能
となり、接合部の強度信頼性が向上する。
な特別の部材を用いることなく、負極容器のフランジ部
及び／又は正極容器のフランジ部を構成する部材そのも
のの前記絶縁材との熱圧接端部における絶縁材平面とな
す空間側の角度が鈍角とされ、あるいは、該容器フラン
ジ部そのものの熱圧接端面側が該肉薄部に形成され、そ
れにより、絶縁材と容器フランジ部との接合部界面端部
に発生する熱圧接時の残留応力あるいは昇降温時の熱応
力や機械的荷重に対する発生応力を緩和することが可能
となり、接合部の強度信頼性が向上する。
【００１０】さらに、その目的達成のために特別の別個
の部材を用いないことから、ナトリウム２次電池の構成
を簡素化しかつ組み立てを容易にする効果ももたらされ
る。また、インサート加工が不要となりコスト低減がで
き、かつ、インサートの移動を防止するための位置決め
が不要となる等の効果ももたらされる。なお、本発明に
よるナトリウム２次電池において正極活物質として硫黄
が好ましく用いられるが、 なお、本発明によるナトリ
ウム２次電池において正極活物質として硫黄が好ましく
用いられるが、多硫化ナトリウムＮａ2Ｓx 、塩化鉄Ｆ
ｅＣｌ2 、セシウムＳｅのような溶融塩物質であっても
よい。
の部材を用いないことから、ナトリウム２次電池の構成
を簡素化しかつ組み立てを容易にする効果ももたらされ
る。また、インサート加工が不要となりコスト低減がで
き、かつ、インサートの移動を防止するための位置決め
が不要となる等の効果ももたらされる。なお、本発明に
よるナトリウム２次電池において正極活物質として硫黄
が好ましく用いられるが、 なお、本発明によるナトリ
ウム２次電池において正極活物質として硫黄が好ましく
用いられるが、多硫化ナトリウムＮａ2Ｓx 、塩化鉄Ｆ
ｅＣｌ2 、セシウムＳｅのような溶融塩物質であっても
よい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて、負極活物質としてナトリウムを、正極活物質とし
て硫黄を用いるナトリウム−硫黄電池を例にとり説明す
る。図１は、該ナトリウム−硫黄電池の一実施例を示す
部分破断図であり、負極容器のフランジ部及び正極容器
のフランジ部と絶縁リングとの接合部の構造以外は、図
８に示した従来公知のナトリウム２次電池とほぼ同じ構
造を有している。従って、図８に示したナトリウム２次
電池の構成部材と同じ機能を奏する構成部材には同じ符
号を付している。
いて、負極活物質としてナトリウムを、正極活物質とし
て硫黄を用いるナトリウム−硫黄電池を例にとり説明す
る。図１は、該ナトリウム−硫黄電池の一実施例を示す
部分破断図であり、負極容器のフランジ部及び正極容器
のフランジ部と絶縁リングとの接合部の構造以外は、図
８に示した従来公知のナトリウム２次電池とほぼ同じ構
造を有している。従って、図８に示したナトリウム２次
電池の構成部材と同じ機能を奏する構成部材には同じ符
号を付している。
【００１２】このナトリウム−硫黄電池においても、ナ
トリウム導伝性のβ″−アルミナ製の固体電解質管３の
上部に、固体電解質管３と線膨張係数のあまり違わない
α−アルミナ製の絶縁リング１０がガラス半田接合され
ており、この絶縁リング１０に対して、水平フランジ部
７１を持つ負極容器７のフランジ部７０及び水平フラン
ジ部８１を持つ正極容器６のフランジ部８０とが熱圧接
される。そして、β″−アルミナ製の固体電解質管３の
内側にはナトリウムの負極活物質１が、外側にはモール
ドに含浸された正極活物質２である硫黄が納められてい
る。図中、８は安全管である。
トリウム導伝性のβ″−アルミナ製の固体電解質管３の
上部に、固体電解質管３と線膨張係数のあまり違わない
α−アルミナ製の絶縁リング１０がガラス半田接合され
ており、この絶縁リング１０に対して、水平フランジ部
７１を持つ負極容器７のフランジ部７０及び水平フラン
ジ部８１を持つ正極容器６のフランジ部８０とが熱圧接
される。そして、β″−アルミナ製の固体電解質管３の
内側にはナトリウムの負極活物質１が、外側にはモール
ドに含浸された正極活物質２である硫黄が納められてい
る。図中、８は安全管である。
【００１３】図２は、絶縁リング１０と負極容器７のフ
ランジ部７０との熱圧接部分を拡大して示しており、こ
の実施例では、負極容器７の少なくともフランジ部７０
はアルミニウム又はアルミニウム合金で作られており、
かつ、その水平フランジ部７１の絶縁リング１０側に
は、断面形状において絶縁リング１０側に向けて末広が
り状となった突起部７２が、全周にわたり、一体形成さ
れている。従って、通常の方法によりこのフランジ部７
０をα−アルミナ製の絶縁リング１０に対して熱圧接し
た場合、負極容器７のフランジ部７０と絶縁リング１０
との熱圧接端部における絶縁材平面Ｌと前記容器フラン
ジ部７０とのなす空間側の角度θ、すなわち、フランジ
部７０の水平フランジ部７１の裏面側に形成された突起
部７２の内周側と外周側の稜線ａと絶縁材平面Ｌとのな
す角θは鈍角（θ＞９０°）とされる。
ランジ部７０との熱圧接部分を拡大して示しており、こ
の実施例では、負極容器７の少なくともフランジ部７０
はアルミニウム又はアルミニウム合金で作られており、
かつ、その水平フランジ部７１の絶縁リング１０側に
は、断面形状において絶縁リング１０側に向けて末広が
り状となった突起部７２が、全周にわたり、一体形成さ
れている。従って、通常の方法によりこのフランジ部７
０をα−アルミナ製の絶縁リング１０に対して熱圧接し
た場合、負極容器７のフランジ部７０と絶縁リング１０
との熱圧接端部における絶縁材平面Ｌと前記容器フラン
ジ部７０とのなす空間側の角度θ、すなわち、フランジ
部７０の水平フランジ部７１の裏面側に形成された突起
部７２の内周側と外周側の稜線ａと絶縁材平面Ｌとのな
す角θは鈍角（θ＞９０°）とされる。
【００１４】図３ａは前記の角度θを鈍角にした場合
（本発明形状）の負極容器フランジ部７０の外周側にお
ける接合界面端部Ｂ近傍における残留応力分布状態と、
該角度が鋭角（従来形状）の場合の残留応力分布状態と
を示ものであり、図３ｂはその形状を拡大して示してい
る。図３ｂに示すように、従来のフランジ部は通常断面
形状が方形状であり、熱圧接によりその断面形状は外方
に膨出するように変形することから、角度θは鋭角（θ
＜９０°）となる。図３ａに示されるように、従来の熱
圧接部の接合界面の最大主応力σ1 は端部Ｂにおいて大
きな応力集中が生じているが、本発明の構造を採用する
ことにより端部の応力集中を防止できることがわかる。
（本発明形状）の負極容器フランジ部７０の外周側にお
ける接合界面端部Ｂ近傍における残留応力分布状態と、
該角度が鋭角（従来形状）の場合の残留応力分布状態と
を示ものであり、図３ｂはその形状を拡大して示してい
る。図３ｂに示すように、従来のフランジ部は通常断面
形状が方形状であり、熱圧接によりその断面形状は外方
に膨出するように変形することから、角度θは鋭角（θ
＜９０°）となる。図３ａに示されるように、従来の熱
圧接部の接合界面の最大主応力σ1 は端部Ｂにおいて大
きな応力集中が生じているが、本発明の構造を採用する
ことにより端部の応力集中を防止できることがわかる。
【００１５】本発明によれば、接合面端部の応力集中を
排除するために、特別の部材を別途用いることなく、フ
ランジ部の形状を部分的に変更だけであり、きわめて容
易に接合界面の応力集中を緩和し強度信頼性を向上でき
る効果がある。また、別部材を用いないことから、組付
けも容易となる。特に、図２に示すように、接合界面の
内側端部Ａへ本願発明の構成を採用した場合は、ナトリ
ウム腐食強度向上に対する強度信頼性の向上も期待でき
る。
排除するために、特別の部材を別途用いることなく、フ
ランジ部の形状を部分的に変更だけであり、きわめて容
易に接合界面の応力集中を緩和し強度信頼性を向上でき
る効果がある。また、別部材を用いないことから、組付
けも容易となる。特に、図２に示すように、接合界面の
内側端部Ａへ本願発明の構成を採用した場合は、ナトリ
ウム腐食強度向上に対する強度信頼性の向上も期待でき
る。
【００１６】図４は正極容器のフランジ部８０に対して
本発明の技術手段を講じた場合の例を示しており、該フ
ランジ部８０の水平フランジ８１における絶縁リング１
０側に、図２に示したと同様な突起部８２が一体形成さ
れ、熱圧接されている。このようにすることにより、前
記した負極側熱圧接部への本発明適用と同じ効果が正極
側の熱圧接界面にも生じることが理解されよう。
本発明の技術手段を講じた場合の例を示しており、該フ
ランジ部８０の水平フランジ８１における絶縁リング１
０側に、図２に示したと同様な突起部８２が一体形成さ
れ、熱圧接されている。このようにすることにより、前
記した負極側熱圧接部への本発明適用と同じ効果が正極
側の熱圧接界面にも生じることが理解されよう。
【００１７】図５ａ、ｂはさらに他の実施例であり、図
５ａでは、突起部７２ａの形状を断面おてる内周側は末
広がり状とし、外周側は垂直としており、図５ｂでは、
突起部７２ｂの形状を断面おいて内周側は垂直とし、外
周側は末広がり状としている。これは、応力緩和が特に
必要とされる側の熱圧接端部における絶縁材平面と容器
フランジ部とのなす空間側の角度θのみを鈍角としよう
とするものであり、この形状の場合には突起部の形成が
容易となる利点がある。正極側のフランジ部８０にこの
形態を適用することはもちろん可能である。
５ａでは、突起部７２ａの形状を断面おてる内周側は末
広がり状とし、外周側は垂直としており、図５ｂでは、
突起部７２ｂの形状を断面おいて内周側は垂直とし、外
周側は末広がり状としている。これは、応力緩和が特に
必要とされる側の熱圧接端部における絶縁材平面と容器
フランジ部とのなす空間側の角度θのみを鈍角としよう
とするものであり、この形状の場合には突起部の形成が
容易となる利点がある。正極側のフランジ部８０にこの
形態を適用することはもちろん可能である。
【００１８】図６は本発明の応用例であり、負極容器の
フランジ部７０の水平フランジ部７１に形成する突起部
７２ｃの形状を断面における内周側及び外周側共に曲面
形状とした場合を示す。本形状によればθをより鈍角化
でき、かつ、図２に示すような形状の場合でのフランジ
加工部Ｃにおける応力集中も防止できる効果がある。こ
の曲面形状を内周側あるいは外周側のみに形成し、他方
側は垂直形状として突起部の成形加工を容易化すること
もできる。正極側のフランジ部に適用することもでき
る。
フランジ部７０の水平フランジ部７１に形成する突起部
７２ｃの形状を断面における内周側及び外周側共に曲面
形状とした場合を示す。本形状によればθをより鈍角化
でき、かつ、図２に示すような形状の場合でのフランジ
加工部Ｃにおける応力集中も防止できる効果がある。こ
の曲面形状を内周側あるいは外周側のみに形成し、他方
側は垂直形状として突起部の成形加工を容易化すること
もできる。正極側のフランジ部に適用することもでき
る。
【００１９】図７は、熱圧接部の接合界面端部での応力
緩和を図るための他の例を示しており、この例では、負
極容器フランジ部７０の水平フランジ部７１の裏面に形
成される突起部７２ｄの形状は全体として断面方形状と
され、該突起部７２ｄの絶縁リング１０との熱圧接端面
に近接した部位には熱圧接面に平行にスリット７３、７
３が形成され、それにより、水平フランジ部７１の熱圧
接端面側には板厚ｔの肉薄部７４、７４が形成されてい
る。この肉薄部７４、７４により応力集中を防止するこ
とができ、強度信頼性を向上する効果が奏される。この
形状のフランジ部は前記した他の形態のフランジ部と比
較して、容易に製作できるメリットがある。また、この
肉薄部７４は突起部７２ｄの内周側あるいは外周側のみ
に形成し、他方側は垂直形状としてもよく、一方を肉薄
部７４とし他方は図５あるいは図６に示した形状として
もよい。また、正極側のフランジ部に適用することもで
きる。
緩和を図るための他の例を示しており、この例では、負
極容器フランジ部７０の水平フランジ部７１の裏面に形
成される突起部７２ｄの形状は全体として断面方形状と
され、該突起部７２ｄの絶縁リング１０との熱圧接端面
に近接した部位には熱圧接面に平行にスリット７３、７
３が形成され、それにより、水平フランジ部７１の熱圧
接端面側には板厚ｔの肉薄部７４、７４が形成されてい
る。この肉薄部７４、７４により応力集中を防止するこ
とができ、強度信頼性を向上する効果が奏される。この
形状のフランジ部は前記した他の形態のフランジ部と比
較して、容易に製作できるメリットがある。また、この
肉薄部７４は突起部７２ｄの内周側あるいは外周側のみ
に形成し、他方側は垂直形状としてもよく、一方を肉薄
部７４とし他方は図５あるいは図６に示した形状として
もよい。また、正極側のフランジ部に適用することもで
きる。
【００２０】なお、本発明において、負極容器及び正極
容器全体をアルミニウム又はアルミニウム合金により構
成するようにしてもよく、フランジ部のみをアルミニウ
ム又はアルミニウム合金により構成するようにしてもよ
い。さらに、熱圧接に際しては、接合面にブレージング
材を配置するようにしてもよい。
容器全体をアルミニウム又はアルミニウム合金により構
成するようにしてもよく、フランジ部のみをアルミニウ
ム又はアルミニウム合金により構成するようにしてもよ
い。さらに、熱圧接に際しては、接合面にブレージング
材を配置するようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、容器フランジ部に簡単
な構成を付加するのみで、絶縁材と容器フランジ部との
熱圧接部の接合界面端部の応力集中を緩和することが可
能となり、接合部の強度信頼性を向上できる効果があ
る。また、電池の組み立てを複雑化させない効果があ
る。
な構成を付加するのみで、絶縁材と容器フランジ部との
熱圧接部の接合界面端部の応力集中を緩和することが可
能となり、接合部の強度信頼性を向上できる効果があ
る。また、電池の組み立てを複雑化させない効果があ
る。
【図１】本発明によるナトリウム２次電池の全体構造を
示す概略図。
示す概略図。
【図２】本発明を負極側に適用した場合の拡大断面図。
【図３】接合界面端部近傍における残留応力分布状態示
す図。
す図。
【図４】本発明を正極側に適用した状態を示す断面図。
【図５】本発明を接合界面の一部に採用した場合を示す
断面図。
断面図。
【図６】本発明の他の形態を示す断面図図。
【図７】突起部に肉薄部を形成した態様を説明する断面
図。
図。
【図８】従来構造によるナトリウム−硫黄電池の全体を
説明する図。
説明する図。
１…負極活物質（ナトリウム）、２…正極活物質（硫
黄）、３…固体電解質、４…負極集電体、５…負極端
子、６…正極容器、７…負極容器、１０…絶縁体（絶縁
リング）、７０…負極容器のフランジ部、７１…水平フ
ランジ部、７２…突起部、８０…正極容器のフランジ
部、８１…水平フランジ部、８２…突起部、Ｌ…接合界
面、ａ…突起部断面での稜線、Ａ、Ｂ…接合界面端部、
θ…容器フランジ部と絶縁材との熱圧接端部における絶
縁材平面と容器フランジ部とのなす空間側の角度
黄）、３…固体電解質、４…負極集電体、５…負極端
子、６…正極容器、７…負極容器、１０…絶縁体（絶縁
リング）、７０…負極容器のフランジ部、７１…水平フ
ランジ部、７２…突起部、８０…正極容器のフランジ
部、８１…水平フランジ部、８２…突起部、Ｌ…接合界
面、ａ…突起部断面での稜線、Ａ、Ｂ…接合界面端部、
θ…容器フランジ部と絶縁材との熱圧接端部における絶
縁材平面と容器フランジ部とのなす空間側の角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 繁 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 平５−3049（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−57777（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−236148（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−190837（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/39 H01M 2/02
Claims (4)
- 【請求項１】 負極活物質としてのナトリウムを収容す
る負極容器と正極活物質を収容する正極容器との間にナ
トリウム導電性の固体電解質管を設け、該固体電解質管
に接合された絶縁材に負極容器のフランジ部及び正極容
器のフランジ部を熱圧接するように構成されたナトリウ
ム２次電池において、前記負極容器のフランジ部及び／
又は正極容器のフランジ部と前記絶縁材との熱圧接端部
における絶縁材平面と前記容器フランジ部とのなす空間
側の角度が鈍角とされていることを特徴とするナトリウ
ム２次電池。 - 【請求項２】 負極活物質としてのナトリウムを収容す
る負極容器と正極活物質を収容する正極容器との間にナ
トリウム導電性の固体電解質管を設け、該固体電解質管
に接合された絶縁材に負極容器のフランジ部及び正極容
器のフランジ部を熱圧接するように構成されたナトリウ
ム２次電池において、前記負極容器のフランジ部及び／
又は正極容器のフランジ部の前記絶縁材との熱圧接端面
に近接した部位には熱圧接面に平行なスリットが形成さ
れ、それにより、前記容器フランジ部の熱圧接端面側に
は肉薄部が形成されていることを特徴とするナトリウム
２次電池。 - 【請求項３】 前記絶縁材がセラミックスであり、前記
容器フランジ部がアルミニウム又はアルミニウム合金か
らなることを特徴しする請求項１又は２記載のナトリウ
ム２次電池。 - 【請求項４】 正極活物質が硫黄であることを特徴とす
る請求項１又は２記載のナトリウム２次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00501796A JP3193283B2 (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | ナトリウム２次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00501796A JP3193283B2 (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | ナトリウム２次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199165A JPH09199165A (ja) | 1997-07-31 |
| JP3193283B2 true JP3193283B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=11599764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00501796A Expired - Fee Related JP3193283B2 (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | ナトリウム２次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3193283B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7327311B2 (ja) * | 2020-07-22 | 2023-08-16 | トヨタ自動車株式会社 | 組電池 |
-
1996
- 1996-01-16 JP JP00501796A patent/JP3193283B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09199165A (ja) | 1997-07-31 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |