JP3205438B2 - ナトリウム−硫黄電池の陽極容器及びその製造方法 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池の陽極容器及びその製造方法Info
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- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 この発明はナトリウム−硫黄電
池の陽極容器及びその製造方法に関するものである。
池の陽極容器及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】 従来、ナトリウム−硫黄電池の陽極容
器においては、多硫化ナトリウムに対する耐食性を高め
るために、容器本体の内周面に耐食皮膜を形成してい
る。この種の従来構成としては、例えば特開昭５２−２
０２２６号公報に示すように、鉄−クロム−モリブデン
系の合金よりなる耐食皮膜を形成したもが知られてい
る。また、陽極容器に耐食皮膜を形成するための材料と
しては、例えば特公昭５９−１９９８４号公報に示すよ
うに、鉄−クロム−モリブデン及びまたはアルミニウム
等の合金よりなる耐食皮膜用材料も知られている。
器においては、多硫化ナトリウムに対する耐食性を高め
るために、容器本体の内周面に耐食皮膜を形成してい
る。この種の従来構成としては、例えば特開昭５２−２
０２２６号公報に示すように、鉄−クロム−モリブデン
系の合金よりなる耐食皮膜を形成したもが知られてい
る。また、陽極容器に耐食皮膜を形成するための材料と
しては、例えば特公昭５９−１９９８４号公報に示すよ
うに、鉄−クロム−モリブデン及びまたはアルミニウム
等の合金よりなる耐食皮膜用材料も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 ところが、これらの
従来技術においては、耐食皮膜が鉄をメインとした合金
組成からなっている。このために、電池の内部抵抗が大
きくなるとともに、充放電サイクルに伴って電池容量が
急激に低下するという問題があった。
従来技術においては、耐食皮膜が鉄をメインとした合金
組成からなっている。このために、電池の内部抵抗が大
きくなるとともに、充放電サイクルに伴って電池容量が
急激に低下するという問題があった。
【０００４】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る。その目的と
するところは、エネルギ効率を高めて電池の内部抵抗を
減少させることができるとともに、充放電サイクルに伴
って電池容量が急激に低下するおそれを防止することが
できるナトリウム−硫黄電池の陽極容器及びその製造方
法を提供することにある。
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、エネルギ効率を高めて電池の内部抵抗を
減少させることができるとともに、充放電サイクルに伴
って電池容量が急激に低下するおそれを防止することが
できるナトリウム−硫黄電池の陽極容器及びその製造方
法を提供することにある。
【０００５】
【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に記載の発明では、金属材料よりなる
筒状の容器本体の内周面に耐食皮膜を形成してなるナト
リウムー硫黄電池の陽極容器において、前記耐食皮膜は
クロム−鉄をベースにするとともに、モリブデンとアル
ミニウムの少なくとも一方を含む合金からなり、その合
金中のクロムの含有量を６０〜９５重量％に設定したこ
とを特徴とするものである。
ために、請求項１に記載の発明では、金属材料よりなる
筒状の容器本体の内周面に耐食皮膜を形成してなるナト
リウムー硫黄電池の陽極容器において、前記耐食皮膜は
クロム−鉄をベースにするとともに、モリブデンとアル
ミニウムの少なくとも一方を含む合金からなり、その合
金中のクロムの含有量を６０〜９５重量％に設定したこ
とを特徴とするものである。
【０００６】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のナトリウムー硫黄電池の陽極容器において、前記耐
食皮膜の合金は、他の元素としてケイ素、マンガン、リ
ン、炭素及び硫黄の内の少なくとも１つを含むことを特
徴とするものである。
載のナトリウムー硫黄電池の陽極容器において、前記耐
食皮膜の合金は、他の元素としてケイ素、マンガン、リ
ン、炭素及び硫黄の内の少なくとも１つを含むことを特
徴とするものである。
【０００７】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載のナトリウムー硫黄電池の陽極容器において、前記耐
食皮膜の合金は、さらに添加元素としてニッケル、チタ
ン、ニオブ、ジルコニウム、イットリウム、タングステ
ン及びバナジウムの内の少なくとも１つを含むことを特
徴とするものである。
載のナトリウムー硫黄電池の陽極容器において、前記耐
食皮膜の合金は、さらに添加元素としてニッケル、チタ
ン、ニオブ、ジルコニウム、イットリウム、タングステ
ン及びバナジウムの内の少なくとも１つを含むことを特
徴とするものである。
【０００８】請求項４に記載の発明では、請求項１に記
載のナトリウムー硫黄電池の陽極容器において、前記耐
食皮膜の合金中のモリブデンの含有量を１．０〜２０重
量％、アルミニウムの含有量を１．０〜１０重量％に設
定したことを特徴とするものである。
載のナトリウムー硫黄電池の陽極容器において、前記耐
食皮膜の合金中のモリブデンの含有量を１．０〜２０重
量％、アルミニウムの含有量を１．０〜１０重量％に設
定したことを特徴とするものである。
【０００９】請求項５に記載の発明では、請求項１に記
載のナトリウムー硫黄電池の陽極容器において、前記耐
食皮膜中の気孔率を７．０％以下に設定したことを特徴
とするものである。
載のナトリウムー硫黄電池の陽極容器において、前記耐
食皮膜中の気孔率を７．０％以下に設定したことを特徴
とするものである。
【００１０】請求項６に記載の発明では、金属材料より
なる筒状の容器本体の内周面に耐食皮膜を形成するナト
リウム−硫黄電池の陽極容器の製造方法において、クロ
ム−鉄をベースにするとともに、モリブデンとアルミニ
ウムの少なくとも一方を含む合金からなり、その合金中
のクロムの含有量を６０〜９５重量％に設定した粉末状
の材料をプラズマ溶射して、耐食皮膜を形成することを
特徴としたものである。
なる筒状の容器本体の内周面に耐食皮膜を形成するナト
リウム−硫黄電池の陽極容器の製造方法において、クロ
ム−鉄をベースにするとともに、モリブデンとアルミニ
ウムの少なくとも一方を含む合金からなり、その合金中
のクロムの含有量を６０〜９５重量％に設定した粉末状
の材料をプラズマ溶射して、耐食皮膜を形成することを
特徴としたものである。
【００１１】請求項７に記載の発明では、請求項６に記
載のナトリウムー硫黄電池の陽極容器の製造方法におい
て、前記プラズマ溶射は、一次ガスとしてアルゴンガス
を使用し、二次ガスとして水素ガスを使用することを特
徴としたものである。
載のナトリウムー硫黄電池の陽極容器の製造方法におい
て、前記プラズマ溶射は、一次ガスとしてアルゴンガス
を使用し、二次ガスとして水素ガスを使用することを特
徴としたものである。
【００１２】
【作用】 上記のように構成されたナトリウムー硫黄電
池の陽極容器及びその製造方法によれば、容器本体の内
周面に形成した耐食皮膜が、クロム−鉄をベースにする
とともに、モリブデンとアルミニウムの少なくとも一方
を含む合金からなっている。そして、この合金中のクロ
ムの含有量を６０〜９５重量％に設定している。
池の陽極容器及びその製造方法によれば、容器本体の内
周面に形成した耐食皮膜が、クロム−鉄をベースにする
とともに、モリブデンとアルミニウムの少なくとも一方
を含む合金からなっている。そして、この合金中のクロ
ムの含有量を６０〜９５重量％に設定している。
【００１３】従って、この陽極容器を備えたナトリウム
−硫黄電池では、エネルギー効率を高めて電池の内部抵
抗を減少させることができる。また、この電池では充放
電サイクルに伴って電池容量が急激に低下するおそれを
防止することができる。
−硫黄電池では、エネルギー効率を高めて電池の内部抵
抗を減少させることができる。また、この電池では充放
電サイクルに伴って電池容量が急激に低下するおそれを
防止することができる。
【００１４】
【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及びその製造方法の一実施例を、図
面に基づいて詳細に説明する。さて、この実施例の製造
方法においては、図１に示すように、溶射ガン１を使用
して、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の非鉄金
属材料よりなる円筒状の容器本体２の内周面に、大気中
または不活性ガス中で、粉末状の耐食皮膜用材料３をプ
ラズマ溶射して、耐食皮膜４を形成する。この耐食皮膜
用材料３は、予め不活性ガスまたは真空中で、所定の粒
径となるように粉砕およびアトマイズされている。そし
て、この粉末の粒径は、５〜１００μｍの範囲内で選択
され、望ましくは１０〜４５μｍの範囲内で設定され
る。
硫黄電池の陽極容器及びその製造方法の一実施例を、図
面に基づいて詳細に説明する。さて、この実施例の製造
方法においては、図１に示すように、溶射ガン１を使用
して、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の非鉄金
属材料よりなる円筒状の容器本体２の内周面に、大気中
または不活性ガス中で、粉末状の耐食皮膜用材料３をプ
ラズマ溶射して、耐食皮膜４を形成する。この耐食皮膜
用材料３は、予め不活性ガスまたは真空中で、所定の粒
径となるように粉砕およびアトマイズされている。そし
て、この粉末の粒径は、５〜１００μｍの範囲内で選択
され、望ましくは１０〜４５μｍの範囲内で設定され
る。
【００１５】前記耐食皮膜用材料３は、クロム（Ｃｒ）
−鉄（Ｆｅ）をベースにするとともに、モリブデン（Ｍ
ｏ）とアルミニウム（Ａｌ）の少なくとも一方を含む合
金からなっている。また、この耐食皮膜用材料３の合金
は、他の元素としてケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍ
ｎ）、リン（Ｐ）、炭素（Ｃ）及び硫黄（Ｓ）の内の少
なくとも１つを含んでいる。さらに、この耐食皮膜用材
料３の合金は、添加元素としてニッケル（Ｎｉ）、チタ
ン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、
イットリウム（Ｙ）、タングステン（Ｗ）及びバナジウ
ム（Ｖ）の内の少なくとも１つを含んでいる。
−鉄（Ｆｅ）をベースにするとともに、モリブデン（Ｍ
ｏ）とアルミニウム（Ａｌ）の少なくとも一方を含む合
金からなっている。また、この耐食皮膜用材料３の合金
は、他の元素としてケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍ
ｎ）、リン（Ｐ）、炭素（Ｃ）及び硫黄（Ｓ）の内の少
なくとも１つを含んでいる。さらに、この耐食皮膜用材
料３の合金は、添加元素としてニッケル（Ｎｉ）、チタ
ン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、
イットリウム（Ｙ）、タングステン（Ｗ）及びバナジウ
ム（Ｖ）の内の少なくとも１つを含んでいる。
【００１６】そして、前記耐食皮膜用材料３の合金中の
クロムの含有量は、６０〜９５重量％に設定されいる。
また、この合金中のモリブデンの含有量は１．０〜２０
重量％に設定され、アルミニウムの含有量は１．０〜１
０重量％に設定されている。さらに、耐食皮膜用材料３
の合金中にモリブデンとアルミニウムの両元素を含む場
合には、モリブデン及びアルミニウムの含有量はそれぞ
れ１．０〜１０重量％に設定され、合計含有量は２０重
量％以下に設定されている。
クロムの含有量は、６０〜９５重量％に設定されいる。
また、この合金中のモリブデンの含有量は１．０〜２０
重量％に設定され、アルミニウムの含有量は１．０〜１
０重量％に設定されている。さらに、耐食皮膜用材料３
の合金中にモリブデンとアルミニウムの両元素を含む場
合には、モリブデン及びアルミニウムの含有量はそれぞ
れ１．０〜１０重量％に設定され、合計含有量は２０重
量％以下に設定されている。
【００１７】一方、耐食皮膜用材料３の合金中の鉄の含
有量は、合金の結合性を確保するために、少なくとも
２．０重量％以上に設定する必要である。また、耐食皮
膜用材料３の合金中にモリブデンを含有させた場合に
は、プラズマ溶射時における粉末状材料３の流動性を高
めることができる。さらに、合金中にアルミニウムを含
有させた場合には、プラズマ溶射時における粉末状材料
３の融点を下げて、溶融性を高めることができる。
有量は、合金の結合性を確保するために、少なくとも
２．０重量％以上に設定する必要である。また、耐食皮
膜用材料３の合金中にモリブデンを含有させた場合に
は、プラズマ溶射時における粉末状材料３の流動性を高
めることができる。さらに、合金中にアルミニウムを含
有させた場合には、プラズマ溶射時における粉末状材料
３の融点を下げて、溶融性を高めることができる。
【００１８】しかも、耐食皮膜用材料３の合金中に、他
の元素としてケイ素を含めた場合には、このケイ素が脱
酸剤の機能を発揮して、耐食皮膜４中の気孔率を低減す
ることができる。この場合、ケイ素の含有量を０．５重
量％以上に設定すると、耐食皮膜４中の気孔率を７％以
下に設定することができる。また、前記添加元素の含有
量が多くなると、その相互関係による物理的性質が悪化
し、耐食皮膜４内の未溶解粒子が多くなる。このため、
添加元素の合計含有量は５重量％以下に設定する必要が
ある。
の元素としてケイ素を含めた場合には、このケイ素が脱
酸剤の機能を発揮して、耐食皮膜４中の気孔率を低減す
ることができる。この場合、ケイ素の含有量を０．５重
量％以上に設定すると、耐食皮膜４中の気孔率を７％以
下に設定することができる。また、前記添加元素の含有
量が多くなると、その相互関係による物理的性質が悪化
し、耐食皮膜４内の未溶解粒子が多くなる。このため、
添加元素の合計含有量は５重量％以下に設定する必要が
ある。
【００１９】さらに、この実施例においては前記容器本
体２として、長さＬ１が３００〜６００ｍｍ、外径Ｌ２
が４０〜１５０ｍｍ、厚さＬ３が０．５〜５．０ｍｍの
ものまで適用可能であり、内周面の粗度がＲａ：５〜２
０μｍとなるようブラスト処理される。そして、この容
器本体２が８０〜４００℃の温度で予熱されるととも
に、１００〜６００ｒｐｍの速度で回転されながら、溶
射距離Ｌ４が１０〜４０ｍｍの状態において、溶射ガン
１が３〜３０ｍｍ／秒の速度で往復または一方向に移動
される。これにより、容器本体２の内周面に、厚さＬ５
が２０〜２００μｍの耐食皮膜４が形成される。
体２として、長さＬ１が３００〜６００ｍｍ、外径Ｌ２
が４０〜１５０ｍｍ、厚さＬ３が０．５〜５．０ｍｍの
ものまで適用可能であり、内周面の粗度がＲａ：５〜２
０μｍとなるようブラスト処理される。そして、この容
器本体２が８０〜４００℃の温度で予熱されるととも
に、１００〜６００ｒｐｍの速度で回転されながら、溶
射距離Ｌ４が１０〜４０ｍｍの状態において、溶射ガン
１が３〜３０ｍｍ／秒の速度で往復または一方向に移動
される。これにより、容器本体２の内周面に、厚さＬ５
が２０〜２００μｍの耐食皮膜４が形成される。
【００２０】一方、前記のプラズマ溶射には、一次ガス
としてアルゴンガスが使用され、二次ガスとして水素ガ
スが添加使用される。そして、このガスの供給量は、ア
ルゴンガスが２０〜６０リットル／分、水素ガスが０．
２〜５．０リットル／分の範囲内で設定され、電流は１
８０〜２８０Ａの範囲内で設定される。また、粉末状の
耐食皮膜用材料３を供給するためのキャリアガスとして
はアルゴンガスが使用され、その供給量は８〜３０リッ
トル／分の範囲内で設定される。
としてアルゴンガスが使用され、二次ガスとして水素ガ
スが添加使用される。そして、このガスの供給量は、ア
ルゴンガスが２０〜６０リットル／分、水素ガスが０．
２〜５．０リットル／分の範囲内で設定され、電流は１
８０〜２８０Ａの範囲内で設定される。また、粉末状の
耐食皮膜用材料３を供給するためのキャリアガスとして
はアルゴンガスが使用され、その供給量は８〜３０リッ
トル／分の範囲内で設定される。
【００２１】ちなみに、表１に示す実施例では、容器本
体２として、長さＬ１が４３０ｍｍ、外径Ｌ２が５０ｍ
ｍ、厚さＬ３が１．２ｍｍ、内面粗度がＲａ：５〜７μ
ｍのものが使用されている。また、予熱温度が１９０
℃、回転速度が４５０ｒｐｍ、溶射距離Ｌ４が１７．０
ｍｍ、移動速度が１５ｍｍ／秒に設定され、厚さＬ５が
４０μｍの耐食皮膜４が形成されている。さらに、プラ
ズマ溶射時におけるアルゴンガスの供給量が３２リット
ル／分、水素ガスの供給量が１．５リットル／分、電流
が２３０Ａ、キャリアガスの供給量が１２リットル／分
に設定されている。
体２として、長さＬ１が４３０ｍｍ、外径Ｌ２が５０ｍ
ｍ、厚さＬ３が１．２ｍｍ、内面粗度がＲａ：５〜７μ
ｍのものが使用されている。また、予熱温度が１９０
℃、回転速度が４５０ｒｐｍ、溶射距離Ｌ４が１７．０
ｍｍ、移動速度が１５ｍｍ／秒に設定され、厚さＬ５が
４０μｍの耐食皮膜４が形成されている。さらに、プラ
ズマ溶射時におけるアルゴンガスの供給量が３２リット
ル／分、水素ガスの供給量が１．５リットル／分、電流
が２３０Ａ、キャリアガスの供給量が１２リットル／分
に設定されている。
【００２２】このように、この実施例によれば、クロム
−鉄をベースにするとともに、モリブデンとアルミニウ
ムの少なくとも一方を含む合金からなり、その合金中の
クロムの含有量を６０〜９５重量％に設定した粉末状の
材料３をプラズマ溶射して、耐食皮膜４を形成してい
る。このため、エネルギー効率を高めるために電池の内
部抵抗を減少させることができるとともに、電池の充放
電サイクルに伴って電池容量が急激に低下するおそれを
防止することができる。
−鉄をベースにするとともに、モリブデンとアルミニウ
ムの少なくとも一方を含む合金からなり、その合金中の
クロムの含有量を６０〜９５重量％に設定した粉末状の
材料３をプラズマ溶射して、耐食皮膜４を形成してい
る。このため、エネルギー効率を高めるために電池の内
部抵抗を減少させることができるとともに、電池の充放
電サイクルに伴って電池容量が急激に低下するおそれを
防止することができる。
【００２３】ちなみに、耐食皮膜用材料３の合金組成を
変更して、容器本体２の内周面に耐食皮膜４を形成し、
次に示す表１のＮｏ．１〜１２のような試料を作製し
た。
変更して、容器本体２の内周面に耐食皮膜４を形成し、
次に示す表１のＮｏ．１〜１２のような試料を作製し
た。
【００２４】
【表１】
【００２５】そして、この実施例の試料１〜１２中の代
表的なものと、従来のクロム−鉄−ケイ素合金よりなる
比較例について、充放電サイクルに対する電池の内部抵
抗の変化を実測したところ、図２に示すような結果が得
られた。この実測結果から明らかなように、実施例の試
料によれば、比較例に比較して内部抵抗が大幅に減少す
ることが判った。
表的なものと、従来のクロム−鉄−ケイ素合金よりなる
比較例について、充放電サイクルに対する電池の内部抵
抗の変化を実測したところ、図２に示すような結果が得
られた。この実測結果から明らかなように、実施例の試
料によれば、比較例に比較して内部抵抗が大幅に減少す
ることが判った。
【００２６】また、この実施例の試料１〜１２中の代表
的なもの、従来のクロム−鉄−ケイ素合金よりなる比較
例、特開昭５２−２０２２６号及び特公昭５９−１９９
８４号公報に示す従来例、及びＳＵＳ３０４ステンレス
鋼や鉄やニッケルの単元素よりなる従来例について、充
放電サイクルに対する電池容量の変化を実測したとこ
ろ、図３に示すような結果が得られた。この実測結果か
ら明らかなように、実施例の試料によれば、比較例及び
従来例に比較し、充放電サイクルの初期において電池容
量が急激に低下するのを防止できることが判った。
的なもの、従来のクロム−鉄−ケイ素合金よりなる比較
例、特開昭５２−２０２２６号及び特公昭５９−１９９
８４号公報に示す従来例、及びＳＵＳ３０４ステンレス
鋼や鉄やニッケルの単元素よりなる従来例について、充
放電サイクルに対する電池容量の変化を実測したとこ
ろ、図３に示すような結果が得られた。この実測結果か
ら明らかなように、実施例の試料によれば、比較例及び
従来例に比較し、充放電サイクルの初期において電池容
量が急激に低下するのを防止できることが判った。
【００２７】さらに、耐食皮膜４中の気孔率を変化させ
て、充電サイクルに対する電池容量の変化を実測したと
ころ、図４に示すような結果が得られた。この実測結果
から明らかなように、耐食皮膜４中の気孔率を７％以下
に設定した場合には、充放電サイクルの初期において電
池容量が急激に低下するのを防止できることが判明し
た。
て、充電サイクルに対する電池容量の変化を実測したと
ころ、図４に示すような結果が得られた。この実測結果
から明らかなように、耐食皮膜４中の気孔率を７％以下
に設定した場合には、充放電サイクルの初期において電
池容量が急激に低下するのを防止できることが判明し
た。
【００２８】しかも、耐食皮膜４中のモリブデンの含有
量に対する耐食皮膜４内の未溶解粒子数の変化を実測し
たところ、図５に示すような結果が得られた。この実測
結果から明らかなように、モリブデンの含有量が２０重
量％を越えると、耐食皮膜４内の未溶解粒子数が急増す
ることが判った。また、耐食皮膜４中のアルミニウムの
含有量に対する耐食皮膜４内の気孔率の変化を実測した
ところ、図６に示すような結果が得られた。この実測結
果から明らかなように、アルミニウムの含有量が１０重
量％を越えると、耐食皮膜４内の気孔率が急増すること
が判った。
量に対する耐食皮膜４内の未溶解粒子数の変化を実測し
たところ、図５に示すような結果が得られた。この実測
結果から明らかなように、モリブデンの含有量が２０重
量％を越えると、耐食皮膜４内の未溶解粒子数が急増す
ることが判った。また、耐食皮膜４中のアルミニウムの
含有量に対する耐食皮膜４内の気孔率の変化を実測した
ところ、図６に示すような結果が得られた。この実測結
果から明らかなように、アルミニウムの含有量が１０重
量％を越えると、耐食皮膜４内の気孔率が急増すること
が判った。
【００２９】また、耐食皮膜４の合金中にモリブデン及
びアルミニウムの両元素を含有させた場合において、そ
の両元素の合計含有量に対する耐食皮膜４内の気孔率の
変化を実測したところ、図７に示すような結果が得られ
た。この実測結果から明らかなように、モリブデン及び
アルミニウムの合計含有量が２０重量％を越えると、耐
食皮膜４内の気孔率が７％を越えて急増することが判っ
た。
びアルミニウムの両元素を含有させた場合において、そ
の両元素の合計含有量に対する耐食皮膜４内の気孔率の
変化を実測したところ、図７に示すような結果が得られ
た。この実測結果から明らかなように、モリブデン及び
アルミニウムの合計含有量が２０重量％を越えると、耐
食皮膜４内の気孔率が７％を越えて急増することが判っ
た。
【００３０】さらに、耐食皮膜４の合金組成をクロム−
鉄−モリブデンにした場合、クロム−鉄−アルミニウム
にした場合、及びクロム−鉄−モリブデン−アルミニウ
ムにした場合について、耐食皮膜４の厚さＬ５に対する
溶射後の皮膜４の欠陥の有無を実測したところ、下記表
２に示すような結果が得られた。
鉄−モリブデンにした場合、クロム−鉄−アルミニウム
にした場合、及びクロム−鉄−モリブデン−アルミニウ
ムにした場合について、耐食皮膜４の厚さＬ５に対する
溶射後の皮膜４の欠陥の有無を実測したところ、下記表
２に示すような結果が得られた。
【００３１】
【表２】
【００３２】この実測結果から明らかなように、耐食皮
膜４の合金組成がいずれの場合でも、耐食皮膜４の厚さ
Ｌ５を２０〜２００μｍに設定すれば、溶射後の耐食皮
膜４にクラック等の欠陥が発生しないので好ましい。
膜４の合金組成がいずれの場合でも、耐食皮膜４の厚さ
Ｌ５を２０〜２００μｍに設定すれば、溶射後の耐食皮
膜４にクラック等の欠陥が発生しないので好ましい。
【００３３】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、例えば以下に示すようにこの発明
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。 （ａ）耐食皮膜４をメッキなどの方法により形成するこ
と。 （ｂ）プラズマ溶射を大気中で行うこと。 （ｃ）耐食皮膜４の厚みを下部ほど厚くすること。 （ｄ）容器本体２を楕円筒状や角筒状に形成すること。
されるものではなく、例えば以下に示すようにこの発明
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。 （ａ）耐食皮膜４をメッキなどの方法により形成するこ
と。 （ｂ）プラズマ溶射を大気中で行うこと。 （ｃ）耐食皮膜４の厚みを下部ほど厚くすること。 （ｄ）容器本体２を楕円筒状や角筒状に形成すること。
【００３４】
【発明の効果】 この発明は、以上説明したように構成
されているため、エネルギー効率を高めて電池の内部抵
抗を減少させることができるとともに、充放電サイクル
に伴って電池容量が急激に低下するおそれを防止するこ
とができるという優れた効果を奏する。
されているため、エネルギー効率を高めて電池の内部抵
抗を減少させることができるとともに、充放電サイクル
に伴って電池容量が急激に低下するおそれを防止するこ
とができるという優れた効果を奏する。
【図１】 この発明を具体化したナトリウム−硫黄電池
における陽極容器の製造方法の一実施例を示す断面図で
ある。
における陽極容器の製造方法の一実施例を示す断面図で
ある。
【図２】 この実施例の方法により耐食皮膜を形成した
場合の試料と、比較例として従来の方法により耐食皮膜
を形成した場合の試料とについて、充放電サイクルに対
する内部抵抗の変化を実測した結果を示すグラフであ
る。
場合の試料と、比較例として従来の方法により耐食皮膜
を形成した場合の試料とについて、充放電サイクルに対
する内部抵抗の変化を実測した結果を示すグラフであ
る。
【図３】 この実施例の方法により耐食皮膜を形成した
場合の試料と、比較例として従来の方法により耐食皮膜
を形成した場合の試料とについて、充放電サイクルに対
する電池容量の変化を実測した結果を示すグラフであ
る。
場合の試料と、比較例として従来の方法により耐食皮膜
を形成した場合の試料とについて、充放電サイクルに対
する電池容量の変化を実測した結果を示すグラフであ
る。
【図４】 陽極容器に形成された耐食皮膜内の気孔率を
変更した複数の試料について、充放電サイクルに対する
電池容量の変化を実測した結果を示すグラフである。
変更した複数の試料について、充放電サイクルに対する
電池容量の変化を実測した結果を示すグラフである。
【図５】 耐食皮膜中のモリブデンの含有量に対する未
溶解粒子数の変化を実測した結果を示すグラフである。
溶解粒子数の変化を実測した結果を示すグラフである。
【図６】 耐食皮膜中のアルミニウムの含有量に対する
気孔率の変化を実測した結果を示すグラフである。
気孔率の変化を実測した結果を示すグラフである。
【図７】 耐食皮膜中のモリブデン及びアルミニウムの
合計含有量に対する気孔率の変化を実測した結果を示す
グラフである。
合計含有量に対する気孔率の変化を実測した結果を示す
グラフである。
１…溶射ガン、２…容器本体、３…耐食皮膜用材料、４
…耐食皮膜。
…耐食皮膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−264659（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−11192（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−57861（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−20226（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−269463（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−349343（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−242909（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/39 H01M 10/38
Claims (7)
- 【請求項１】 金属材料よりなる筒状の容器本体の内周
面に耐食皮膜を形成してなるナトリウムー硫黄電池の陽
極容器において、前記耐食皮膜はクロム−鉄をベースに
するとともに、モリブデンとアルミニウムの少なくとも
一方を含む合金からなり、その合金中のクロムの含有量
を６０〜９５重量％に設定したことを特徴とするナトリ
ウム−硫黄電池の陽極容器。 - 【請求項２】 前記耐食皮膜の合金は、他の元素として
ケイ素、マンガン、リン、炭素及び硫黄の内の少なくと
も１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のナトリ
ウム−硫黄電池の陽極容器。 - 【請求項３】 前記耐食皮膜の合金は、さらに添加元素
としてニッケル、チタン、ニオブ、ジルコニウム、イッ
トリウム、タングステン及びバナジウムの内の少なくと
も１つを含むことを特徴とする請求項２に記載のナトリ
ウム−硫黄電池の陽極容器。 - 【請求項４】 前記耐食皮膜の合金中のモリブデンの含
有量を１．０〜２０重量％、アルミニウムの含有量を
１．０〜１０重量％に設定したことを特徴とする請求項
１に記載のナトリウム−硫黄電池の陽極容器。 - 【請求項５】 前記耐食皮膜中の気孔率を７．０％以下
に設定したことを特徴とする請求項１に記載のナトリウ
ム−硫黄電池の陽極容器。 - 【請求項６】 金属材料よりなる筒状の容器本体の内周
面に耐食皮膜を形成するナトリウム−硫黄電池の陽極容
器の製造方法において、クロム−鉄をベースにするとと
もに、モリブデンとアルミニウムの少なくとも一方を含
む合金からなり、その合金中のクロムの含有量を６０〜
９５重量％に設定した粉末状の材料をプラズマ溶射し
て、耐食皮膜を形成することを特徴としたナトリウム−
硫黄電池の陽極容器の製造方法。 - 【請求項７】 前記プラズマ溶射は、一次ガスとしてア
ルゴンガスを使用し、二次ガスとして水素ガスを使用す
ることを特徴とした請求項６に記載のナトリウム−硫黄
電池の陽極容器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20541593A JP3205438B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | ナトリウム−硫黄電池の陽極容器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20541593A JP3205438B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | ナトリウム−硫黄電池の陽極容器及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0757778A JPH0757778A (ja) | 1995-03-03 |
| JP3205438B2 true JP3205438B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=16506476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20541593A Expired - Fee Related JP3205438B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | ナトリウム−硫黄電池の陽極容器及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3205438B2 (ja) |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP20541593A patent/JP3205438B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0757778A (ja) | 1995-03-03 |
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