JPH0322028B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルカリ金属アノード液を収容する
ための少なくとも１個のアノード室及びアルコゲ
ンカソード液を収容するためのカソード室とを有
し、アノード室とカソード室がアルカリイオン伝
導固体電解質によつて互いに分離され、少なくと
も区域的に金属ケースによつて画定され、上記固
体電解質がカツプ状に形成されており、その開放
端が結合材によつて少なくとも１個と環状絶縁体
に定着され、該環状絶縁体が電池の蓋の密封帯に
おいて二つの反応体室を相互に分割する、アルカ
リ金属およびカルコゲン・ベースのアルカリ金属
カルコゲン固体電解質電池に関する。

固体電解質を有する、上記の再充電可能な電気
化学的電池は、エネルギ密度と出力密度の高い蓄
電池を構成するのに極めて好適である。アルカ
リ・カルコゲン電池に使用される、例えばβ−ア
ルミナ製の固体電解質は、易動性イオンの部分伝
導度がすこぶる高く、電子の部分伝導度は何乗も
小さいのが特徴である。このような固体電解質を
電気化学的電池の構成に使用することによつて、
自己放電が事実上発生しないこととなる。なぜな
ら電子伝導を無視することができ、反応物質は中
性粒子として固体電解質を通過することができな
いからである。

このような再充電可能な電気化学的蓄電池の特
殊な例が、ナトリウムと硫黄をベースとする電池
である。その固体電解質はβ−アルミナで作られ
ている。この電気化学的蓄電池の利点は、充電の
際に電気化学的副次反応が生じないことにある。
その理由は、ただ１種類のイオンしか固体電解質
を通過できないことである。従つて上記のナトリ
ウム硫黄電池の電流効率はほぼ100％である。こ
の電気化学的蓄電池の場合、反応物質が軽量であ
り、電気化学反応の際に多量のエネルギが放出さ
れるから、この電池のエネルギ含量と総重量との
比は鉛蓄電池と比較して極めて高い。このように
してナトリウムおよび硫黄ベースの電気化学的蓄
電池は、在来の蓄電池、例えば鉛蓄電池と比較し
て大きい利点を有する。

この電気化学的蓄電池の欠点は、充放電の際に
このために必要な化学反応を所望の通りに進行さ
せるには、約300ないし500℃の高い使用温度に保
持しなければならないことである。この温度のも
とでは使用材料に重大な問題が生ずる。特に電池
の製造のために使用される構造材料と反応物質、
とくにナトリウムおよび硫黄との間に不適合が生
ずる。二つの反応体室の開口部が互いに隣接する
この電池の蓋被区域では、これらの室を相互に入
念に密封しても、腐食現象が起こる。この現象を
取除くことはこれまで不十分にしかできなかつ
た。

電池の金属ケースの開口部区域に内向きのフラ
ンジを具備する電気化学的蓄電池が西独公開特許
公報第2556279号により公知である。このフラン
ジの上に固体電解質が支持される。固体電解質は
外向きのフランジを具備し、このフランジによつ
て金属ケースのフランジの上に載設される。この
場合、固体電解質のフランジは、特殊な結合材に
よつて固体電解質の管に固定された環状絶縁体か
ら成る。環状絶縁体は、ガラス半田によつて固体
電解質の解放端の外側に固定することが好まし
い。この絶縁体と、これが載設される金属ケース
のフランジとの間に、尖つた隅角部を有する複側
面形のリングが配設される。固体電解質の開口部
は金属カバーによつて閉鎖される。該金属カバー
は固体電解質のフランジの上に載設する。閉鎖カ
バーと固体電解質のフランジの間にも、尖つた隅
角部を有する複側面形のリングが配設されてい
る。

反応体室の相互および外部に体する密封が熱圧
縮法で行われる電気化学的電池が、米国特許公報
第4037027号により公知である。この方法によつ
て金属ケースの一部と固体電解質のセラミツク絶
縁リングが結合される。

これら既知の解決方法でも、反応体の反応物質
が密封帯にある部品の材料と化学反応する限り、
依然として腐食問題がある。その場合、腐食生成
物が発生して電気化学的反応を妨げ、あるいは電
気化学的蓄電池のケースまたは密封要素を腐食し
て貫通する。それによつて一方では反応体室相互
の間の、他方では電池全体の外部に対する密閉が
失われる。とくに腐食を受けやすいのは、固体電
解質と絶縁リングの結合のために使用されるガラ
スである。電気化学的蓄電池のたいていの実施態
様で、カツプ状ー固体電解質の内部にあるナトリ
ウムによつてこのガラスが侵蝕される。一方、電
池の金属ケースはとくに電池の蓋の密封帯で、硫
黄および発生する多硫化ナトリウムまたは発生す
る蒸気により腐食作用にさらされる。

本発明の目的とするところは、反応体室が相互
に、かつ外部に対して、恒久的に密封され、電池
のすべての部品が耐食性をもつように保護された
アルカリ金属カルコゲン固体電解質電池を提供す
ることにある。

この目的は、冒頭に挙げた種類の電池におい
て、少なくとも電池の蓋の密封帯で、少なくとも
金属ケースと固体電解質およびこれに固定された
絶縁体を少なくとも区域的に、それぞれ少なくと
も１個の保護層で蔽うことによつて達成される。

本発明の一実施態様において、環状絶縁体のそ
れぞれ上側と下側に保護層が配設される。絶縁体
を固体電解質に固定した結合体も、これらの２個
の保護層によつて蔽われる。二つの保護層の寸法
は、絶縁体を固定した、固体電解質の外向きの端
縁も同時に蔽うような大きさに選定されている。
これらの２個の保護層を金属円環として構成する
ことが好ましい。上記の２個の円環の製作のため
に、熱圧縮材料を使用する。２個の円環は絶縁体
および固体電解質と定着されている。

電池の金属ケースの保護層は、少なくとも金属
ケースの内部に配設されている。保護層を金属ケ
ースの開口部区域に取付けることが好ましい。保
護層は金属ケースの内面を包被状に蔽うように、
金属ケースに挿入して装着する。

本発明の一実施態様においては、この保護層が
スリーブによつて金属ケースの内部に保持され
る。スリーブを金属ケースの開放端の内側に固定
することが好ましい。保持のために使用されるス
リーブは、内向きのフランジを有する。ケースの
保護層は円筒形に形成され、スリーブと金属ケー
スの間に挿入される。保護層が離脱しないよう
に、スリーブの直径が金属ケースの内径より僅か
に小さいように選定する。このスリーブのフラン
ジの、少なくとも反応体室に面する側は、金属ケ
ースの保護層によつて取囲まれる。保護層はフラ
ンジの下面全体に沿つて走り、フランジの端縁で
上方へ折返されていることが好ましい。スリーブ
のフランジを、金属ケース内に配設された固体電
解質の保持装置として利用することが好ましい。
とくに、固体電解質の管と結合された絶縁リング
がフランジの上に載設されて、支持される。

本発明の別の実施態様においては、金属ケース
の保護層が金属ケースの内面に直接に覆設され
る。この実施態様では金属ケースの全内面が被覆
される。保護層を金属ケースの内面に直接に覆設
した電池の実施態様においては、金属ケースは開
放端に、内向きまたは外向きのフランジを有す
る。このフランジの上に、固体電解質と結合され
た絶縁体が載設される。この二つの実施態様の場
合、内向きまたは外向きのフランジの上側または
下側は、金属ケースの保護層によつて被覆され
る。金属ケースの保護層の製作にも熱圧縮材料を
使用することが好ましい。熱圧縮材料として、と
くにアルミニウムとチタンが適当である。またア
ルミニウム合金またはチタン合金も使用できる。
固体電解質の蓋被として、金属カバーが使用され
る。この金属カバーは、絶縁体および固体電解質
の端縁の上に配設された保護層の上に載置され
る。外部に対する電池の密閉を保証するために、
この円環と金属カバーを定着する。カバーと円環
との間に、場合によつては拡散障壁を配設するこ
とができる。絶縁体の下側に配設された円環と、
スリーブまたは金属ケースの内向きフランジの間
にも、別の拡散障壁を配設することができる。熱
圧縮材料製の金属部品に定着された金属部品の間
に、上記の拡散障壁を配設することが好ましい。
もろい金属間中間層の発生によつて接合区域が弱
められることが、この拡散障壁によつて防止され
る。絶縁体の上側と下側に配設され、保護層の役
割をする２個の円環と、それぞれ該円環に隣接す
る金属部品とを、既に公知の熱圧縮法によつて定
着することが好ましい。スリーブと金属ケースの
間に配設された保護層も、同じ方法により上記ス
リーブのフランジの下側に固定される。

本発明の一実施態様においては、絶縁体がガラ
ス半田によつて、固体電解質の外向きの厚くなつ
た端縁と結合される。軟質金属によつて絶縁体と
固体電解質を結合することもできる。この場合、
熱圧縮材料を使用することが好ましい。また、保
護層として設けられた２個の円環を介して、絶縁
体を固体電解質に保持することもできる。これが
可能であるのは、とくに２個の円環が絶縁体の上
側および下側とも、また固体電解質の外向きの厚
くなつた端縁の上側および下側とも、定着されて
いるからである。

次に図面に基づいて、本発明を説明する。

第１図に示すアルカリ金属固体電解質電池は、
金属製のカツプ状の金属ケース２と固体電解質で
形成された陽極ケース３から成る。カツプ状の金
属ケース２は、例えば特殊鋼で製作された、片側
を閉じた管である。これを安価な低合金鋼で製作
することもできる。このカツプ状の金属ケース２
の内部に、やはりカツプ状に形成された陽極ケー
ス３が配設されている。図示の陽極ケース３を形
成する固体電解質の実施態様は、β−アルミナで
製作されている。陽極ケース３の寸法は、その外
面と金属ケース２の内面の間に、陰極室の役割を
する連続した隙間４が形成されるように選定され
ている。

金属ケース２の内側界面は防食体５、例えば黒
鉛膜、で被覆されている。この黒鉛膜は、とりわ
け電池の放電時に発生する多硫化ナトリウムによ
つて金属ケース２が破壊されることを防止する。
金属ケース２は開口部区域の内部に側面保護層６
を具備し、ケース２の上部区域と内面を包被状に
取囲む。この側面保護層６は熱圧縮材料で製作す
ることが好ましい。側面保護層６の保持のために
スリーブ７が設けられている。該スリーブ７の一
端は、金属ケース２の開放端の内側でその内面に
定着されている。スリーブ７は金属ケースの開放
端の内側な、溶接により固定することが好まし
い。スリーブ７の内径はカツプ状ケース２の内径
より僅かに小さい。側面保護層６は円筒形に折曲
げられ、金属ケース２とスリーブ７の間に挿入さ
れている。金属ケース２とスリーブ７の間の僅か
な間隔によつて側面保護層６が結合されるから、
側面保護層６はこのクランプ式保持から離脱する
ことができない。スリーブ７の第２の端部に内向
きのフランジ８を具備する。フランジ８の幅は、
金属ケース２と陽極ケース３の間のカソード室４
を蔽うように定められている。スリーブ７とその
フランジ８は、例えば特殊鋼でこれらを製作する
ことができる。しかしコストの理由から、スリー
ブ７とそのフランジ８を安価な低合金鋼で製作す
ることもできる。スリーブ７とフランジ８を、カ
ソード室４の中の硫黄による損傷から守るため
に、金属ケース２の側面保護層６をフランジ８の
下面全体に沿つて導き、その端縁を上方へ折返
す。この措置によつてスリーブ７とカソード室４
の硫黄の直接的接触が完全に抑制される。前に述
べたように、側面保護層６はスリーブ７によつて
金属ケース２に極めて強く押付けられる。それに
よつて金属ケース２と側面保護層６の間に硫黄蒸
気が侵入し得ないこととなる。

前述のように、側面保護層６は熱圧縮材料から
成る。とくにこの保護層の形成のために、アルミ
ニウムまたはアアルミニウム合金の板が使用され
る。チタンまたはチタン合金の板もこのために考
えられる。側面保護層６をスリーブ７のフランジ
８に固定するために、圧縮法によつて側面保護層
６とフランジ８が定着される。ここで述べる圧縮
法は既に先行技術に属するものであり、電池の製
造に関連してのちに詳細に説明をする。

ここで述べる実施例の場合、スリーブ７の長さ
は、そのフランジ８を、金属ケース２の内部に配
設された陽極ケース３の支持面として利用できる
ように定める。ここで述べる実施例では、カツプ
状の金属ケース２の内部に配設された陽極ケース
３は、片側を閉じた、β−アルミナ製の管から成
る。陽極ケース３はその開口部に外向きの、厚く
なつた端縁を有し、ここに環状絶縁体１１を結着
する。この環状絶縁体１１の内径は、β−アルミ
ナ管の外径より僅かに大きく選定されている。結
合材１２により、環状絶縁体１１とβ−アルミナ
からなる陽極ケース３の定着が行われる。ここに
示す実施例の場合、結合材１２はガラス半田から
成る。結合材１２として、金属、とくに熱圧縮材
料として利用される金属を使用することもでき
る。このためにやはりアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金あるいはチタンまたはチタン合金が考
えられる。環状絶縁体１１と陽極ケース３の表面
は、共通の表面保護層１３によつて蔽われてい
る。表面保護層１３は円環状に形成されていて、
その内径は陽極ケース３の内径に整合する。この
表面保護層１３の外側界面は、環状絶縁体１１の
外側界面と同一の平面にある。

この表面保護層１３によつて、とりわけ環状絶
縁体１１と陽極ケース３とを結合する結合材１２
も陰蔽される。表面保護層１３の上に金属カバー
１４が載置される。その外側界面は、環状絶縁体
１１と同一平面にある。とくに表面保護層１３の
区域に拡散障壁９を形成するために、金属カバー
１４の下面に酸化物層を張ることができる。この
酸化物層は、もろい金属間中間層の発生によつて
接合区域が弱められることを防止する。

表面保護層１３は熱圧縮材料で製作することが
好ましい。これをアルミニウムまたはチタン材で
製造することが好ましい。またアルミニウム合金
またはチタン合金を使用することもできる。表面
保護層１３はまず第１に、α−アルミナ製の環状
絶縁体１１と結合材１２に対する保護層の役割を
する。結合材１２はとりわけアルカリ金属、とく
にこの場合使用されるナトリウムから守らなけれ
ばならない。本発明により表面保護層１３は陽極
ケース３および環状絶縁体１１の表面とも、金属
カバー１４の下面とも、定着される。これもまた
前述の熱圧縮法によつて行われる。

環状絶縁体１１と結合材１２のための下面保護
層１５は、環状絶縁体１１の下側に配設されてい
る。この下面保護層１５または金属円環から成り
その内径は陽極ケース３の外径に整合する。下面
保護層１５の外径は環状絶縁体１１の外径に相当
する。この下面保護層１５は、前述の表面保護層
１３と同じ材料で作られている。下面保護層１５
も環状絶縁体１１および陽極ケース３の端縁と定
着されている。前述のように、好ましくはα−ア
ルミナ製の環状絶縁体１１は、ガラス半田または
軟質金属によつて陽極ケース３に固定されてい
る。２個の表面保護層１３および下面保護層１５
を陽極ケース３とも環状絶縁体１１とも、定着す
ることによつて、場合によつては結合材１２を全
く廃止することができる。なぜなら表面保護層１
３および下面保護層１５によつて環状絶縁体１１
が陽極ケース３に十分に保持されるからである。

前述のように、カツプ状の金属ケース２の保護
層６の保持のために設けられたスリーブ７は、内
向きのフランジ８を有する。このフランジ８の上
に環状絶縁体１１が載置されている。その場合、
保護層の役割をする下面保護層１５は、フランジ
８の表面に直接載設する。拡散障壁を形成するた
めに、必要ならばフランジ８の表面にやはり酸化
物層を覆設する。下面保護層１５は圧縮法によつ
てフランジ８の表面と定着されている。金属ケー
ス２の側面保護層６はさらにフランジ８の下面に
沿つて導かれ、上方へ折返され、その端部が下面
保護層１５に接してこれと気密に結合されてい
る。それによつてスリーブ７の腐食が完全に排除
される。

前述のように、金属ケース２と陽極ケース３の
間にある間隙は、カソード室４として使用され
る。カソード室４は、ここに示す実施例では、硫
黄と場合によつてはさらに黒鉛繊維層が充填され
ている。カソード集電体として、金属ケース２が
使用される。陽極ケース３、とくにこれを形成す
るβ−アルミナ管の内部は、アノード室１６とし
て使用され、ここに熔融ナトリウムが充填されて
いる。金属カバー１４を貫通し、これに定着され
た集電体１７が陽極ケース３の中に突出する。電
池１の製作の際に、集電体１７はまず第一にアノ
ード室１６にナトリウムを充填するために使用さ
れる。次いで管１７は陽極集電体の役割を担当す
る。金属カバー１４の開口（図示せず）を介し
て、アノード室１６と、金属カバー１４の上方に
補設されたナトリウム貯留槽（図示せず）とを連
通することができる。

第２図は、本発明による電池１の変型を示す。
電池１は実質的に金属ケース２と陽極ケース３か
ら成る。カツプ状の金属ケース２は金属管２Ａで
製作されている。この管は特殊鋼または安価な低
合金鋼で製作することができる。この管２Ａの第
１の端部は円板２Ｂによつて閉じ、この円板２Ｂ
が金属ケース２の底部をなす。円板２Ｂは管２Ａ
と同じ材料を作られ、管２Ａに溶接されている。
管２Ａの第２の端部は内側へ折曲げられて、フラ
ンジ８を形成する。このフランジは陽極ケース３
の支持面として使用される。管２Ａおよび底部２
Ｂの内面は、それぞれ完全に閉じた内面保護層６
０で被覆される。側面保護層６は熱圧縮材料から
成る。この場合、被覆のためにやはりアルミニウ
ムまたはチタンもしくはアルミニウム合金または
チタン合金を使用することが好ましい。管２Ａお
よび底部２Ｂの内面の内面保護層６０の覆設は、
ここで詳述しない既知の方法によつて行われる。
管２Ａを内側へ折曲げて形成したフランジ８の下
面も内面保護層６０で被覆される。必要ならばこ
の内面保護層６０の上にもう一つの防食体５０を
覆設することができる。このために、例えば黒鉛
膜が考えられる。これに適した他の材料も、もち
ろん使用することができる。金属ケース２の内部
には陽極ケース３が配設されている。ここで述べ
る実施例の場合、陽極ケース３は片側が閉じたβ
−アルミナ管から成る。この管の開口部区域の厚
くなつた外縁に、環状絶縁体１１が付着されてい
る。環状絶縁体１１は結合材１２、例えばガラス
半田または軟質金属によつて陽極ケース３と結合
されている。陽極ケース３の寸法は、その外側界
面と金属ケース２の内側界面の間に連続する間隙
４が形成されるように選定されている。ここに示
す実施例では、この間隙４がカソード室として使
用される。

第１図に図示し、当該の明細書で説明した実施
例と同様に、この場合も環状絶縁体１１と結合材
１２のために２個の保護槽１３，１５が設けられ
ている。２個の保護層は、やはり２個の円環状の
表面保護層１３、と下面保護層１５から成る。こ
れらの保護層１３，１５は、環状絶縁体１１の上
側と下側に配設されている。表面保護層１３、と
下面保護層１５は、同時に接合材１２と陽極ケー
ス３の外側寄りに厚くなつた端縁を蔽う。２個の
保護層１３，１５は、やはり熱圧縮材料で製作さ
れている。このために適した材料は、既に前に挙
げた通りである。２個の表面保護層１３、と下面
保護層１５は、熱圧縮法によつて環状絶縁体１１
とも陽極ケース３とも結合される。電池１の上部
は、表面保護層１３の上に載置された金属カバー
１４によつて閉鎖される。この金属カバー１４も
また熱圧縮法によつて表面保護層１３と定着され
かつ気密に結合される。下面保護層１５によつて
下側を保護された環状絶縁体１１は、金属ケース
２の内向きのフランジの上に載置されている。下
面保護層１５は、第１図の実施例のように、この
場合も陽極ケース３および環状絶縁体１１とも、
フランジ８の上面とも、気密に固着されていて、
熱圧縮法によつて結合することができる。金属ケ
ース２の内面を蔽う内面保護層６０は、フランジ
８の内側の端縁を越えて上方へ導かれ、下面保護
層１５と気密に結合される。この措置によつて、
カソード室４を画定する金属ケース２の面が内面
保護層６０と補助的に下面保護層１５によつて包
被状に取囲まれるから、この面は硫黄または電池
の放電時に発生する多硫化ナトリウムと全く接触
しない。この場合も金属ケースはカソード集電体
として使用される。β−アルミナからなる陽極ケ
ース３の内部は、陽極室１６をなし、熔融ナトリ
ウムがこれに充填される。金属カバー１４を貫通
し、これに固定された集電体１７が陽極ケース３
の中に突出する。電池の製作の際に集電体１７
は、まず第一に陽極室１６にナトリウムを充填す
るために使用される。次いで、集電体１７は陽極
集電体の役割を担当する。条件が必要とするなら
ば、この場合も一方では表面保護層１３と金属カ
バー１４の間、他方ではフランジ８と下面保護層
１５の間に、拡散障壁を設けることができる。

この実施例でも環状絶縁体１１は２個の保護層
１３，１５を介して陽極ケース３と定着されてい
るから、条件が許すならば、結合材１２を廃止す
ることができる。

次に、第１図に図示す電池の熱圧縮法を使用し
た製作について説明をする。

電池１を製作する場合、まずβ−アルミナから
なる陽極ケース３と環状絶縁体１１とを結合す
る。これは、例えばガラス半田によつて行われ
る。次に、保護層の役割をする表面保護層１３、
と下面保護層１５を環状絶縁体１１および陽極ケ
ース３の外向きの端縁３ａの上側または下側に配
設する。表面保護層１３の上に更に金属カバー１
４を載設する。該金属カバー１４は、注入管およ
び集電体として利用される集電体１７と既に結合
されている。表面保護層１３と金属カバー１４の
間に閑散障壁を形成しようとするときは、金属カ
バー１４の下面に酸化物層を具備せしめる。こう
して形成された堆積物を、次の電池の上記の構成
部分と共に、熱圧縮材料の融点よりやや低い温度
で圧接する。圧接は温度550ないし650℃で行う。
600℃の温度を得るように努めることが好ましい。
構成部分の押圧は、圧力10ないし50MPa（10000
ないし50000KgＷ）で行うが、圧力が約40MPa
（40000KgＷ）であることが好ましい。加圧時間は
およそ１ないし３分であるが、堆積物２分間押圧
することが好ましい。保護ガス雰囲気、例えばア
ルゴンまたは窒素雰囲気で圧接することもでき
る。

圧接工程のち、こうして密封された陽極ケース
３を、カツプ状の金属ケース２の中に挿入するこ
とができる。その場合、環状絶縁体１１と、下側
に配設されたその下面保護層１５はフランジ８の
上に載設される。再び圧縮法を使用することによ
つて、下面保護層１５とフランジ８の上面とを結
合することができる。同時に側面保護層６と下面
保護層１５の二つの端部も気密に接合することが
できる。

アルカリ金属カルコゲン固体電解質電池の別の
実施例を第３図に示す。この実施態様は、第２図
に図示し、当該の明細書で説明した実施態様とお
おむね同様である。第３図の同等の構成部分は、
第２図と同じ参照符号を付した。２つの実施例の
相違は、金属ケース２によつて決まる。とくに金
属ケース２を形成する金属管２Ａの第２の端部
は、外方へ折曲げられている。それによつて外向
きのフランジ８が形成される。この実施例でも、
金属ケース２の全内面は、内面保護層６０で被覆
される。このためにやはり熱圧縮材料が使用され
る。内面保護層６０によつて外向きフランジ８の
表面も被覆される。この場合もまたフランジ８は
陽極ケース３のための支持面として利用される。
陽極ケース３は、β−アルミナから成る。陽極ケ
ース３の開口部区域では、その厚くなつた端縁の
外側に、結合材１２によつて環状絶縁体１１が固
定される。環状絶縁体１１の表面と結合材１２お
よび陽極ケース３の外向きの厚くなつた端縁３ａ
は、やはり円環から成る表面保護層１３によつて
完全に蔽われている。この場合も表面保護層１３
の製作のために圧縮材料が使用される。金属カバ
ー１４が電池のシーリングを形成する。表面保護
層１３は、陽極ケース３、環状絶縁体１１、金属
カバー１４と定着される。前述のように、固体電
解質３、とくにこれと結合された環状絶縁体１１
を載置したフランジ８の表面は、内面保護層６０
で被覆される。これは前述のように熱圧縮材料か
ら成るから、この実施態様では下面保護層１５を
廃止することができる。内面保護層６０が、下面
保護層１５の機能を担当するからである。電池の
この実施態様では、ただ陽極ケース３の外向きの
厚くなつた端縁３ａを、環状絶縁体１１と陽極ケ
ース３の間の結合部が必ず内面保護層６０によつ
て蔽われるような幅に形成するように注意しさえ
すればよい。このことは、陽極ケース３の端縁３
ａが、金属ケース２と陽極ケース３の間にある反
応体室を蔽うような幅を有するように形成するこ
とによつて達成される。熱圧縮法によつて内面保
護層６０と、陽極ケース３の端縁３ａおよび環状
絶縁体１１と結合することができる。同様にして
表面保護層１３と陽極ケース３および環状絶縁体
１１並びに金属カバー１４とを結合することがで
きる。

電池の上記の実施態様は、反応体室が入れ換わ
り、陽極ケースの内室がカソード室として使用さ
れ、金属ケースと陽極ケースの間の間隙がアノー
ド室をなす場合にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、アルカリ金属カルコゲン固体電解質
電池の縦断面図、第２図は、第１図に図示したア
ルカリ金属カルコゲン固体電解質電池の変型の縦
断面図、第３図は、アルカリ金属カルコゲン固体
電解質電池の実施態様の縦断面図。 ２……金属ケース、３……陽極ケース、４……
間隙（カソード室）、５……防食体、６……側面
保護層、７……スリーブ、８……フランジ、９…
…拡散障壁、１１……環状絶縁体、１２……結合
材、１３……表面保護層、１４……金属カバー、
１５……下面保護層、１６……アノード室、１７
……集電体、２Ａ……金属管、２Ｂ……円板、５
０……防食体、６０……内面保護層、１Ｖ……密
封帯。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カツプ状の金属ケース２と、 外向きに厚くなつた端縁３ａを形成した開口部
   を該金属ケース２の開口端よりも内部側に位置付
   け、かつ、該金属ケース２の内面との間にカソー
   ド室４を形成するように所定間隔を設けて該金属
   ケース２の内部に収容された固体電解質からなる
   カツプ状の陽極ケース３と、 前記端縁３ａの周側面に半田ガラス又は熱圧縮
   性材料からなる結合材１２を介して結着された環
   状絶縁体１１と、 該環状絶縁体１１及び前記端縁３ａの前記カソ
   ード室４に臨む下面を覆い、内側界面が前記陽極
   ケース３の外周面に当接すると共に、外側界面が
   該環状絶縁体１１の外側面と略面一になるように
   して前記結合材１２に被着された熱圧縮性材料か
   らなる下面保護層１５と、 外側面が前記環状絶縁体１１の外側面と略面一
   になるようにして該環状絶縁体１１及び前記端縁
   ３ａの上側表面を覆つて前記結合材１２に被着さ
   れた熱圧縮性材料からなる表面保護層１３と、 一端部７ａが前記金属ケース２の開口端部内壁
   面に取り付けられ、中央部７ｂによつて前記表面
   保護層１３、前記環状絶縁体１１及び前記下面保
   護層１５の夫々の前記外側面を覆い、かつ、他端
   部７ｃを前記陽極ケース３側に屈曲して前記下面
   保護層１５の直下に延出すると共に、拡散障壁９
   を介して前記下面保護層１５を支持するフランジ
   ８を形成したスリーブ７と、 該スリーブ７の前記中央部７ｂと前記金属ケー
   ス２の内壁面間に介在され、かつ、一端部が前記
   スリーブ７及びその屈曲端を覆うようにして前記
   陽極ケース３側に屈曲して設けられた側面保護層
   ６と、 前記陽極ケース３の開口部を塞ぐように前記表
   面保護層１３上に拡散障壁９を介して設けられ、
   前記金属ケース２及び前記陽極ケース３とにより
   密封帯を構成する金属カバー１４と、 該金属カバー１４を貫挿した一端部を前記陽極
   ケース３内に位置付け、かつ、他端部を外部に露
   出した集電体１７とを具備することを特徴とする
   アルカリ金属カルコゲン固体電解質電池。 ２ 拡散障壁９が、酸化物層で形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアル
   カリ金属カルコゲン固体電解質電池。 ３ 側面保護層６、表面保護層１３及び下面保護
   層１５が、アルミニウム、チタンのいずれかの熱
   圧縮性材料で形成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のアルカリ金属カルコゲ
   ン固体電解質電池。 ４ 側面保護層６、表面保護層１３及び下面保護
   層１５が、アルミニウム合金、チタン合金のいず
   れかの熱圧縮性材料で形成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のアルカリ金属
   カルコゲン固体電解質電池。 ５ 開口部の開口径を縮径するように内側に折り
   曲げて環状のフランジ８を形成したカツプ状の金
   属ケース２と、 前記フランジ８の開口部内側縁及び下面内壁を
   含む該金属ケース２の内壁面に被着された内面保
   護層６０と、 外向きに厚くなつた端縁３ａを形成した開口部
   を該端縁３ａを外部に突出するようにして前記内
   面保護層６０に接触した状態で該金属ケース２の
   開口端よりも内部側に位置付けられ、かつ、該金
   属ケース２の内面との間に所定間隔を設けてカソ
   ード室４を形成する固体電解質からなるカツプ状
   の陽極ケース３と、 前記端縁３ａの周側面に半田ガラス又は熱圧縮
   性材料からなる結合材１２を介して結着された環
   状絶縁体１１と、 外側面が該環状絶縁体１１の外側面と略面一に
   なるようにして前記フランジ８及び前記内面保護
   層６０の露出端縁に支持された状態で前記結合材
   １２に被着された熱圧縮性材料からなる下面保護
   層１５と、 外側面が前記環状絶縁体１１の外側面と略面一
   になるようにして該環状絶縁体１１及び前記端縁
   ３ａの上側表面を覆つて前記結合材１２に被着さ
   れた熱圧縮性材料からなる表面保護層１３と、 前記陽極ケース３の開口部を塞ぐように前記表
   面保護層１３上に設けられ、前記金属ケース２及
   び前記陽極ケース３とにより密封帯を構成する金
   属カバー１４と、 該金属カバー１４を貫挿した一端部を前記陽極
   ケース３内に位置付け、かつ、他端部を外部に露
   出した集電体１７とを具備することを特徴とする
   アルカリ金属カルコゲン固体電解質電池。 ６ 内面保護層６０、表面保護層１３及び下面保
   護層１５が、アルミニウム、チタンのいずれかの
   熱圧縮性材料で形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第５項記載のアルカリ金属カルコ
   ゲン固体電解質電池。 ７ 内面保護層６０、表面保護層１３及び下面保
   護層１５が、アルミニウム合金、チタン合金のい
   ずれかの熱圧縮性材料で形成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第５項記載のアルカリ金
   属カルコゲン固体電解質電池。 ８ 開口部の開口径を縮径するように内側に曲げ
   再び外側に向かつて折り曲げ屈曲部２ａを設けた
   フランジ８を有するカツプ状の金属ケース２と、 前記フランジ８の表面を含む該金属ケース２の
   内壁面に被着された内面保護層６０と、 外向きに厚くなつた端縁３ａを形成した開口部
   を該端縁３ａを外部に突出すると共に前記フラン
   ジ８上に載置し、かつ、前記屈曲部２ａの内面保
   護層６０と接触して気密状態を保持して該金属ケ
   ース２の内面との間に所定間隔を設けてカソード
   室４を形成する固体電解質からなるカツプ状の陽
   極ケース３と、 前記端縁３ａの周側面に半田ガラス又は熱圧縮
   性材料からなる結合材１２を介して結着された環
   状絶縁体１１と、 外側面が前記環状絶縁体１１の外側面と略面一
   になるようにして該環状絶縁体１１及び前記端縁
   ３ａの上側表面を覆つて前記結合材１２に被着さ
   れた熱圧縮性材料からなる表面保護層１３と、 前記陽極ケース３の開口部を塞ぐように該表面
   保護層１３上に設けられ、前記金属ケース２及び
   前記陽極ケース３とにより密封帯を構成する金属
   カバー１４と、 該金属カバー１４を貫挿した一端部を前記陽極
   ケース３内に位置付け、かつ、他端部を外部に露
   出した集電体１７とを具備することを特徴とする
   アルカリ金属カルコゲン固体電解質電池。 ９ 内面保護層６０及び表面保護層１３が、アル
   ミニウム、チタンのいずれかの熱圧縮性材料で形
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ８項記載のアルカリ金属カルコゲン固体電解質電
   池。 １０ 内面保護層６０及び表面保護層１３が、ア
   ルミニウム合金、チタン合金のいずれかの熱圧縮
   性材料で形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第８項記載のアルカリ金属カルコゲン固
   体電解質電池。