JP5617746B2 - 閉鎖型溶融塩組電池 - Google Patents
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Description
かかる課題に鑑み、本発明は、溶融塩電池を稼働させるための電力を節約できる構造を提供することを目的とする。
このように構成された閉鎖型溶融塩組電池では、外箱による組電池の保温効果が得られるので、より少ない電力で、溶融塩を融点以上の温度に維持することができる。
図1は、溶融塩電池における発電要素の基本構造を原理的に示す略図である。図において、発電要素は、正極1、負極2及びそれらの間に介在するセパレータ3を備えている。正極1は、正極集電体1aと、正極材1bとによって構成されている。負極2は、負極集電体2aと、負極材2bとによって構成されている。
一方、負極2においては、アルミニウム製の負極集電体2a上に、負極活物質としての例えば錫を含むSn−Na合金が、メッキにより形成される。
例えば、溶融塩としては、上記の他、LiFSA−KFSA−CsFSAの混合物も好適である。また、他の塩を混合する場合もあり(有機カチオン等)、一般には、溶融塩は、(a)NaFSA、又は、LiFSAを含む混合物、(b)NaTFSA、又は、LiTFSAを含む混合物、が適する。これらの場合、各混合物の溶融塩は、比較的低融点となるので、少ない加熱で溶融塩電池を作動させることができる。
図2及び図3において、複数(図示しているのは6個)の矩形平板状の負極2と、袋状のセパレータ3に各々収容された複数(図示しているのは5個)の矩形平板状の正極1とが、互いに対向して図3における上下方向すなわち積層方向に重ね合わせられ、積層構造を成している。
図4は、このような電池容器11に収められた状態の溶融塩電池Bの外観の概略を示す斜視図である。なお、図2,図3における正極1及び負極2のそれぞれからは、端子(正極1の端子1tのみ図示している。)が電池容器11の外部へ引き出される。図4において、電池容器11の上部には、内部の気圧が過度に上昇したときに放圧するための安全弁12が設けられている。なお、電池容器11の内面には絶縁処理が施されている。
図6との違いは、外箱13の本体部13a及び蓋部13bにおけるそれぞれの肉厚中間層に、真空な空間領域Va及びVbが形成されている点である。このような真空領域Va,Vbを設けることによって、断熱性に優れた構造が実現され、断熱効果が高められる。従って、外箱13による組電池100の保温効果が向上し、熱効率が改善される。なお、外箱13の材質はセラミック等の、断熱性に優れた材質を用いることが好ましいが、構造的に断熱性を確保できるので、アルミニウムやステンレス等の金属を用いることも可能である。また真空領域VaやVbの内部に、輻射熱の放散を防ぐために断熱材を設けても良い。断熱材としては、帯状の樹脂フィルムの一面又は両面にアルミニウムを蒸着した帯状材と合成繊維からなるメッシュ構造材とを積層した積層材、代表的にはスーパーインシュレーション(商品名)が挙げられる。
図6との主要な違いは、外箱13の本体部13aにおける側面に、安全弁16を設けた点である。また、それに付随する細部の違いとしては、安全弁16の内面側の直近に電池容器11が来ないように、安全弁16側に波板状のばね15を装着した点である。このばね15は、スペーサであるとともに、複数個並んでいる溶融塩電池Bを、ヒータ14を挟んで相互に圧接させる部材となっている。
また、もし外箱13の安全弁16が蓋部13bに設けられている場合には、電池容器11からガスとともに電解液が吹き出た場合に、外箱13の安全弁16が開いていると電解液を外部へ放出する可能性がある。しかし、図示の構造では、電池容器11の安全弁12に対向する面(すなわち蓋部13b)とは異なる面に外箱13の安全弁16が設けられていることによって、二重の漏出を確実に防止することができる。
また、各電池容器11には、安全弁12の他にさらに、安全弁12の故障を想定して破裂弁(破裂して放圧する弁)を設ける場合もある。その場合も、破裂弁からガスが放出される方向にある面とは異なる面に、外箱13の安全弁16を設ければ、電解液の漏出を確実に防止することができる。
11:電池容器
12:安全弁
13:外箱
14:ヒータ(加熱装置)
16:安全弁
100:組電池
B:溶融塩電池
Claims (1)
- 電解質として溶融塩を含む溶融塩電池本体を収容する電池容器を、複数個並べて構成された組電池と、
前記組電池を加熱する加熱装置と、
断熱性を有する箱体であって、内部に前記組電池及び前記加熱装置を収容して閉鎖された外箱と
を備え、
前記外箱には内圧を逃がす弁が設けられ、
前記弁は、外箱の各面のうち、前記電池容器の弁に対向する面とは異なる面に設けられていることを特徴とする閉鎖型溶融塩組電池。
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