JPH04249869A - 電気化学電池 - Google Patents
電気化学電池Info
- Publication number
- JPH04249869A JPH04249869A JP3208970A JP20897091A JPH04249869A JP H04249869 A JPH04249869 A JP H04249869A JP 3208970 A JP3208970 A JP 3208970A JP 20897091 A JP20897091 A JP 20897091A JP H04249869 A JPH04249869 A JP H04249869A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reservoir
- battery
- passageway
- anode
- envelope
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 31
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 28
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 27
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 27
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 11
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 claims description 8
- -1 sodium cations Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 claims description 5
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 39
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 22
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 13
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 12
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 11
- RPMPQTVHEJVLCR-UHFFFAOYSA-N pentaaluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3] RPMPQTVHEJVLCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 10
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 9
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 9
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 7
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 7
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 6
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 229910000873 Beta-alumina solid electrolyte Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021580 Cobalt(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 3
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 229910001538 sodium tetrachloroaluminate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 229910021554 Chromium(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- XBWRJSSJWDOUSJ-UHFFFAOYSA-L chromium(ii) chloride Chemical compound Cl[Cr]Cl XBWRJSSJWDOUSJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- ZSFZQNSWHYVSDP-UHFFFAOYSA-G dialuminum;sodium;heptachloride Chemical compound [Na+].[Al+3].[Al+3].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-] ZSFZQNSWHYVSDP-UHFFFAOYSA-G 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229940046892 lead acetate Drugs 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 150000003385 sodium Chemical class 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 150000002680 magnesium Chemical class 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical group [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000008029 phthalate plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 229910021381 transition metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/38—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/39—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/39—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
- H01M10/3909—Sodium-sulfur cells
- H01M10/3918—Sodium-sulfur cells characterised by the electrolyte
- H01M10/3936—Electrolyte with a shape other than plane or cylindrical
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
- H01M50/491—Porosity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】本発明は電気化学電池に係る。より詳細に
は本発明は、高温再充電可能な電気化学蓄電池に係る。
は本発明は、高温再充電可能な電気化学蓄電池に係る。
【０００２】本発明によれば、カソードを収容したカソ
ード室を規定しており、該カソード室に配置されたアノ
ード構造を含み、且つ、電池の作動温度で溶融している
アノード活物質が充填された複数のホルダを含む電池ハ
ウジングを有する高温再充電可能な電気化学蓄電池であ
って、アノード構造はアノード活物質を収容した通路を
規定しており、ホルダは扁平形状を有し通路に沿って互
いに離間して直列に装着され、各ホルダの内部が通路と
連通し、各ホルダが通路に交差方向に延びアノード活物
質の導体である材料から成る一対の対向する外向きの主
面を有し、カソードがホルダ間スペースを占め、電池が
通路と連通したアノード活物質のリザーバを含み、電池
の全ての充電状態でリザーバの少なくとも一部にアノー
ド活物質が充填されていることを特徴とする高温再充電
可能な電気化学蓄電池が提供される。
ード室を規定しており、該カソード室に配置されたアノ
ード構造を含み、且つ、電池の作動温度で溶融している
アノード活物質が充填された複数のホルダを含む電池ハ
ウジングを有する高温再充電可能な電気化学蓄電池であ
って、アノード構造はアノード活物質を収容した通路を
規定しており、ホルダは扁平形状を有し通路に沿って互
いに離間して直列に装着され、各ホルダの内部が通路と
連通し、各ホルダが通路に交差方向に延びアノード活物
質の導体である材料から成る一対の対向する外向きの主
面を有し、カソードがホルダ間スペースを占め、電池が
通路と連通したアノード活物質のリザーバを含み、電池
の全ての充電状態でリザーバの少なくとも一部にアノー
ド活物質が充填されていることを特徴とする高温再充電
可能な電気化学蓄電池が提供される。
【０００３】ハウジングは、電池を直立作動状態に支持
する下端形成ベースを有しており、アノード構造及び通
路がハウジングの内部に沿って上方、例えば垂直方向に
延びており、ホルダが垂直方向に扁平な形状を有し且つ
垂直方向で互いに離間して直列に装着されており、ホル
ダの主面が夫々ホルダの頂面及び底面であってもよい。 この場合、リザーバが通路の上方に配置され、通路の上
端と連通してもよい。リザーバは、通路の上端に導くド
レンに向かって下方に傾斜した底部を有していてもよい
。
する下端形成ベースを有しており、アノード構造及び通
路がハウジングの内部に沿って上方、例えば垂直方向に
延びており、ホルダが垂直方向に扁平な形状を有し且つ
垂直方向で互いに離間して直列に装着されており、ホル
ダの主面が夫々ホルダの頂面及び底面であってもよい。 この場合、リザーバが通路の上方に配置され、通路の上
端と連通してもよい。リザーバは、通路の上端に導くド
レンに向かって下方に傾斜した底部を有していてもよい
。
【０００４】リザーバが通路の上方に配置された電池の
実施例、及び、リザーバが通路の内部に配置された後述
する電池の実施例に双方において、通路が直立でなく、
ダクトもしくは通路が水平な状態、または、実際に通路
の下端がリザーバと連通する通路の末端となるように配
向された状態で電池が作動するように設計することも勿
論可能である。従って、溶融アノード物質が浸透する浸
透手段（ｗｉｃｋｉｎｇ ｍｅａｎｓ）でリザーバの
壁をライニングしてもよく、通路の内部に浸透材料を充
填し、その主面を与える各ホルダの壁間の内部スペース
に微粒状浸透材料を充填してもよく及び／または該スペ
ースをアノード材料が浸透するように十分に小さくして
もよい。上記の構造に代替または付加して、前記壁の内
面に、アノード物質で湿潤させる浸透性コーティングを
設けてもよい。例えば、ガラス中の金属またはカーボン
粒子をガラス成分の溶液中の懸濁液として前記壁に塗布
して乾燥させる。リザーバが通路の上方に配置されると
き、通路が垂直でリザーバが通路の下端と連通した状態
で電池が作動することは理論的には可能である。しかし
ながら可能な場合には、アノード物質が重力の助けで高
い位置のリザーバからダクト通路に流れるように電池が
設計されるのが自然である。
実施例、及び、リザーバが通路の内部に配置された後述
する電池の実施例に双方において、通路が直立でなく、
ダクトもしくは通路が水平な状態、または、実際に通路
の下端がリザーバと連通する通路の末端となるように配
向された状態で電池が作動するように設計することも勿
論可能である。従って、溶融アノード物質が浸透する浸
透手段（ｗｉｃｋｉｎｇ ｍｅａｎｓ）でリザーバの
壁をライニングしてもよく、通路の内部に浸透材料を充
填し、その主面を与える各ホルダの壁間の内部スペース
に微粒状浸透材料を充填してもよく及び／または該スペ
ースをアノード材料が浸透するように十分に小さくして
もよい。上記の構造に代替または付加して、前記壁の内
面に、アノード物質で湿潤させる浸透性コーティングを
設けてもよい。例えば、ガラス中の金属またはカーボン
粒子をガラス成分の溶液中の懸濁液として前記壁に塗布
して乾燥させる。リザーバが通路の上方に配置されると
き、通路が垂直でリザーバが通路の下端と連通した状態
で電池が作動することは理論的には可能である。しかし
ながら可能な場合には、アノード物質が重力の助けで高
い位置のリザーバからダクト通路に流れるように電池が
設計されるのが自然である。
【０００５】従って、リザーバが通路の上方に配置され
ているとき、通路が垂直でありリザーバが通路の上端と
連通している構造が一般には好ましい。
ているとき、通路が垂直でありリザーバが通路の上端と
連通している構造が一般には好ましい。
【０００６】本発明の別の実施態様によれば、リザーバ
を通路の内部に配置し、通路によって包囲する。この場
合、リザーバは、通路の内部の実質的に全長に沿って延
び、通路内のリザーバの周囲に周縁スペースが規定され
、ホルダが該スペースと連通する。
を通路の内部に配置し、通路によって包囲する。この場
合、リザーバは、通路の内部の実質的に全長に沿って延
び、通路内のリザーバの周囲に周縁スペースが規定され
、ホルダが該スペースと連通する。
【０００７】この実施態様において、リザーバと通路と
の連通路がリザーバの下端に存在するような姿勢に電池
が配向されているときは、リザーバが溶融アノード物質
を収容している限り、リザーバ内の溶融物質は重力によ
ってリザーバと通路との連通路に流れ、リザーバと溶融
アノード物質が充填された通路の内面との間のスペース
に維持される。
の連通路がリザーバの下端に存在するような姿勢に電池
が配向されているときは、リザーバが溶融アノード物質
を収容している限り、リザーバ内の溶融物質は重力によ
ってリザーバと通路との連通路に流れ、リザーバと溶融
アノード物質が充填された通路の内面との間のスペース
に維持される。
【０００８】リザーバが通路の内部に配置されていると
き、ハウジングは同様に、電池を直立作動状態に支持す
る下端形成ベースを有し得る。アノード構造及び通路は
ハウジングの内部に沿って上方に延び、ホルダは鉛直方
向で偏平で且つ垂直方向で互いに離間して直列に装着さ
れ、ホルダの主面は夫々ホルダの頂面及び底面であり、
リザーバと通路とはリザーバの下端を介して通路の下端
に導かれるように連通し、通路内のリザーバ周囲の周辺
スペースは毛細管スペースである。上記のごとく、周辺
スペース及びリザーバは、通路の一端から他端までの全
長に沿って延びており、リザーバの外面と通路の内面と
の間にスペースが規定される。
き、ハウジングは同様に、電池を直立作動状態に支持す
る下端形成ベースを有し得る。アノード構造及び通路は
ハウジングの内部に沿って上方に延び、ホルダは鉛直方
向で偏平で且つ垂直方向で互いに離間して直列に装着さ
れ、ホルダの主面は夫々ホルダの頂面及び底面であり、
リザーバと通路とはリザーバの下端を介して通路の下端
に導かれるように連通し、通路内のリザーバ周囲の周辺
スペースは毛細管スペースである。上記のごとく、周辺
スペース及びリザーバは、通路の一端から他端までの全
長に沿って延びており、リザーバの外面と通路の内面と
の間にスペースが規定される。
【０００９】リザーバが通路の内部に配置されていると
き、直立状態以外の姿勢に配向して電池を作動させるこ
とは理論的には可能である。しかしながら可能な場合に
は、重力の助けによってリザーバから通路にアノード物
質が流れるように電池を設計するのが自然である。従っ
てこの場合には、通路が垂直でリザーバが通路の下端と
連通している構造が一般には好ましい。
き、直立状態以外の姿勢に配向して電池を作動させるこ
とは理論的には可能である。しかしながら可能な場合に
は、重力の助けによってリザーバから通路にアノード物
質が流れるように電池を設計するのが自然である。従っ
てこの場合には、通路が垂直でリザーバが通路の下端と
連通している構造が一般には好ましい。
【００１０】リザーバと通路とがリザーバの下端を介し
て連通しているとき、リザーバは、その内部の溶融アノ
ード物質の上方に加圧不活性ガスを収容しており、また
一般には、リザーバ、ホルダ及び通路が前述のごとく溶
融アノード物質を浸透させる浸透材料の内部ライニング
を有してもよい。通路は、ホルダが、互いに離間して直
列に装着された中空管の内部によって与えられる。管は
ホルダの主面の中央開口を介してホルダの内部と連通す
る。管は、末端が互いに接触するように配置された複数
の環状セグメントから構成され得る。従って管が複合構
造を有する。セグメントはホルダを互いに離間させホル
ダにシールされている。
て連通しているとき、リザーバは、その内部の溶融アノ
ード物質の上方に加圧不活性ガスを収容しており、また
一般には、リザーバ、ホルダ及び通路が前述のごとく溶
融アノード物質を浸透させる浸透材料の内部ライニング
を有してもよい。通路は、ホルダが、互いに離間して直
列に装着された中空管の内部によって与えられる。管は
ホルダの主面の中央開口を介してホルダの内部と連通す
る。管は、末端が互いに接触するように配置された複数
の環状セグメントから構成され得る。従って管が複合構
造を有する。セグメントはホルダを互いに離間させホル
ダにシールされている。
【００１１】従って、上方に延びる通路は、上方に延び
る管状中空柱の形状の管の内部によって与えられる。垂
直方向で互いに離間して直列に装着されたホルダが前記
中空柱に装着されている。各ホルダの内部は中空柱の内
部と連通し従ってリザーバと連通している。
る管状中空柱の形状の管の内部によって与えられる。垂
直方向で互いに離間して直列に装着されたホルダが前記
中空柱に装着されている。各ホルダの内部は中空柱の内
部と連通し従ってリザーバと連通している。
【００１２】ハウジングは金属性円筒容器の形状でもよ
く、ホルダの平面図輪郭に一致する平面図輪郭を有して
いてもよい。この場合には、同様の複数の電池を横並び
の状態で稠密に実装し得る。従って、ハウジング及びホ
ルダの平面図輪郭は、矩形好ましくは方形、六角形また
は二等辺三角形でもよく、円形のごときその他の輪郭で
もよい。
く、ホルダの平面図輪郭に一致する平面図輪郭を有して
いてもよい。この場合には、同様の複数の電池を横並び
の状態で稠密に実装し得る。従って、ハウジング及びホ
ルダの平面図輪郭は、矩形好ましくは方形、六角形また
は二等辺三角形でもよく、円形のごときその他の輪郭で
もよい。
【００１３】各ホルダは鉛直方向で扁平な形状、即ち垂
直方向で圧縮されたエンベロープの形状でもよく、通路
を含む柱はエンベロープの主面に対してその中央に配置
されている。
直方向で圧縮されたエンベロープの形状でもよく、通路
を含む柱はエンベロープの主面に対してその中央に配置
されている。
【００１４】１つの実施態様において、柱は、エンベロ
ープの固体電解質と同じ材料から成るイオン伝導性の一
体セラミック管の形状でもよいが、好ましくはイオン及
び電子の絶縁材料から成る。この場合、各エンベロープ
は、その主面の各々に柱を通す開口を有し、各エンベロ
ープが例えばガラス溶接によって夫々の開口の周縁で柱
の外面にシールされ、柱の壁に貫通通路が設けられ、１
つ以上の該通路が各エンベロープにつながっている。こ
の場合、アノード構造は、複数の環状スペーサを含み得
る。これらのスペーサもまた任意にエンベロープの固体
電解質と同じイオン伝導性材料でもよいが、好ましくは
イオン及び電子の絶縁材料から成り、これによってエン
ベロープが垂直方向で互いに離間して配列され、スペー
サが例えばガラス溶接によって柱にシールされる。
ープの固体電解質と同じ材料から成るイオン伝導性の一
体セラミック管の形状でもよいが、好ましくはイオン及
び電子の絶縁材料から成る。この場合、各エンベロープ
は、その主面の各々に柱を通す開口を有し、各エンベロ
ープが例えばガラス溶接によって夫々の開口の周縁で柱
の外面にシールされ、柱の壁に貫通通路が設けられ、１
つ以上の該通路が各エンベロープにつながっている。こ
の場合、アノード構造は、複数の環状スペーサを含み得
る。これらのスペーサもまた任意にエンベロープの固体
電解質と同じイオン伝導性材料でもよいが、好ましくは
イオン及び電子の絶縁材料から成り、これによってエン
ベロープが垂直方向で互いに離間して配列され、スペー
サが例えばガラス溶接によって柱にシールされる。
【００１５】別の場合には柱が実際にスペーサ自体から
構成される。スペーサが前述の環状セグメントを形成し
、スペーサの内部通路とエンベロープの開口とを位置合
わせし両者が連通するようにしてスペーサを例えばガラ
ス溶接によってエンベロープにシールする。
構成される。スペーサが前述の環状セグメントを形成し
、スペーサの内部通路とエンベロープの開口とを位置合
わせし両者が連通するようにしてスペーサを例えばガラ
ス溶接によってエンベロープにシールする。
【００１６】各場合に、柱の少なくとも対向両端は電子
伝導性及びイオン伝導性であるのが好ましい。柱の下端
はハウジングの底部に支持され、柱の上端はハウジング
の頂部の開口の周縁でハウジングにシールされる。
伝導性及びイオン伝導性であるのが好ましい。柱の下端
はハウジングの底部に支持され、柱の上端はハウジング
の頂部の開口の周縁でハウジングにシールされる。
【００１７】リザーバが柱の上方に配置されるとき、柱
の内部はハウジングの頂部の開口を介してリザーバと連
通する。リザーバはまた、柱の上端にシールされハウジ
ングから電子的に絶縁されている。
の内部はハウジングの頂部の開口を介してリザーバと連
通する。リザーバはまた、柱の上端にシールされハウジ
ングから電子的に絶縁されている。
【００１８】リザーバが柱の内部に配置されているとき
、ハウジングの頂部の開口は例えば、ハウジングから電
子的に絶縁された金属閉鎖パネルによって閉鎖され得る
。この場合、リザーバはカップ形でよく、電池の直立状
態では転倒している。従ってカップの底部が上端側に位
置し、カップの上縁が下向きに開いている。
、ハウジングの頂部の開口は例えば、ハウジングから電
子的に絶縁された金属閉鎖パネルによって閉鎖され得る
。この場合、リザーバはカップ形でよく、電池の直立状
態では転倒している。従ってカップの底部が上端側に位
置し、カップの上縁が下向きに開いている。
【００１９】前述のごとく、電池のカソードはエンベロ
ープ間のスペースを占め、実際には、エンベロープがカ
ソードに埋設または埋没するように各エンベロープを包
囲し且つ閉鎖している。アノード物質がリザーバに収容
されているとき、リザーバ内のアノード物質の量は理論
的にはソード物質の量または容量と整合し得るが、電池
容量はカソードによって制限されるのが普通である。エ
ンベロープの縁が電池ハウジングに接近しているが接触
していないとき、カソード物質の量及び電池容量は、エ
ンベロープ間のスペースでカソード物質が占める総容積
に実質的に一致する。但し、電池出力はアノード構造の
エンベロープの主面によって与えられる隔離面積に依存
するので、高電力用には離間間隔の小さいエンベロープ
を多数使用する。
ープ間のスペースを占め、実際には、エンベロープがカ
ソードに埋設または埋没するように各エンベロープを包
囲し且つ閉鎖している。アノード物質がリザーバに収容
されているとき、リザーバ内のアノード物質の量は理論
的にはソード物質の量または容量と整合し得るが、電池
容量はカソードによって制限されるのが普通である。エ
ンベロープの縁が電池ハウジングに接近しているが接触
していないとき、カソード物質の量及び電池容量は、エ
ンベロープ間のスペースでカソード物質が占める総容積
に実質的に一致する。但し、電池出力はアノード構造の
エンベロープの主面によって与えられる隔離面積に依存
するので、高電力用には離間間隔の小さいエンベロープ
を多数使用する。
【００２０】アノード物質の総量は、アノード物質がや
や過剰になるようにカソード容量と整合させる。小さい
内容積のエンベロープと大きいリザーバとを使用するか
またはその逆にするかは設計の選択の間題である。
や過剰になるようにカソード容量と整合させる。小さい
内容積のエンベロープと大きいリザーバとを使用するか
またはその逆にするかは設計の選択の間題である。
【００２１】上記の電池構造を用いると、かなり自由な
電池の設計が可能であり且つ量産も可能であることが理
解されよう。平面図輪郭が標準化されたハウジング及び
形状が標準化されたエンベロープを使用し、電池の全体
高さ及びエンベロープの使用数を変更するだけで電池の
容量を変更し得る。電池の充／放電レートまたは電池の
出力特性を変更するためには、エンベロープ間の間隔を
所定範囲内で変更するだけでよい。これはこのような電
池の重要な利点である。
電池の設計が可能であり且つ量産も可能であることが理
解されよう。平面図輪郭が標準化されたハウジング及び
形状が標準化されたエンベロープを使用し、電池の全体
高さ及びエンベロープの使用数を変更するだけで電池の
容量を変更し得る。電池の充／放電レートまたは電池の
出力特性を変更するためには、エンベロープ間の間隔を
所定範囲内で変更するだけでよい。これはこのような電
池の重要な利点である。
【００２２】アノード構造の変形例においては、各ホル
ダが、ホルダの主面を夫々与える互いに離間した１対の
パネルから形成され得る。前記各対のパネルはその外周
に沿って互いにシールされ、隣合う各ホルダ対は互いに
向き合って接続されその対向主面の開口で互いに連通し
、前記主面が該開口の周囲に沿って互いにシールされて
いる。この場合、未処理プラスチックの未焼結テープ材
料から成る２つの環状ディスクを外縁で一緒に圧締めし
てホルダまたはエンベロープを形成し、前記ディスクの
各々をその内縁の周囲に沿って隣接ホルダまたはエンベ
ロープの対向ディスクの内縁の周囲に圧締めし、その後
でアノード構造を焼結する。ホルダの位置合わせされた
中央開口が通路を形成し、所望の場合、ディスクの中央
開口によって規定されたこの通路にリザーバが配備され
得る。または、前述のようにリザーバを通路の上方に配
備し得る。この場合、通路を形成する別の管または柱が
全く不要である。
ダが、ホルダの主面を夫々与える互いに離間した１対の
パネルから形成され得る。前記各対のパネルはその外周
に沿って互いにシールされ、隣合う各ホルダ対は互いに
向き合って接続されその対向主面の開口で互いに連通し
、前記主面が該開口の周囲に沿って互いにシールされて
いる。この場合、未処理プラスチックの未焼結テープ材
料から成る２つの環状ディスクを外縁で一緒に圧締めし
てホルダまたはエンベロープを形成し、前記ディスクの
各々をその内縁の周囲に沿って隣接ホルダまたはエンベ
ロープの対向ディスクの内縁の周囲に圧締めし、その後
でアノード構造を焼結する。ホルダの位置合わせされた
中央開口が通路を形成し、所望の場合、ディスクの中央
開口によって規定されたこの通路にリザーバが配備され
得る。または、前述のようにリザーバを通路の上方に配
備し得る。この場合、通路を形成する別の管または柱が
全く不要である。
【００２３】または、アソード構造が注入成形によって
得られた一体構造であり、隣合う各ホルダ対がその主面
の開口を介して互いに連通し、該開口の周囲に沿って互
いに接続されている。この場合、アノード構造を、例え
ば適正形状の金型でスリップ成形した後に焼結する。ま
たは、紙型または浸漬型をスラリー中に浸漬させて浸漬
成形し、次いで焼結中に紙を焼き去ってもよい。
得られた一体構造であり、隣合う各ホルダ対がその主面
の開口を介して互いに連通し、該開口の周囲に沿って互
いに接続されている。この場合、アノード構造を、例え
ば適正形状の金型でスリップ成形した後に焼結する。ま
たは、紙型または浸漬型をスラリー中に浸漬させて浸漬
成形し、次いで焼結中に紙を焼き去ってもよい。
【００２４】理論的にはアノード物質は、エンベロープ
の主面の材料によって伝導され得るいかなる電子伝導性
物質でもよいが、代表的なアノード物質は、そのアニオ
ンが固定電解質隔離材料によって伝導されるアルカリ金
属、通常はナトリウムである。ナトリウムイオンの適当
な導体は多数公知であり、例えばナシコンｎａｓｉｃｏ
ｎ （即ちＮａ３Ｚｒ２ＰＳｉ２Ｏ１２）、日本特許
公開第６２−２７４５６６号に記載のある種のナトリウ
ムイオン伝導性ガラス、及び特にβ−またはβ’’−ア
ルミナがある。これらの導体は単独または混合物の焼結
形態でホルダとして使用される。アルカリ金属アノード
の場合、リザーバはニッケル、鉄、スチールなどから製
造され、アノード端子として作用し得る。
の主面の材料によって伝導され得るいかなる電子伝導性
物質でもよいが、代表的なアノード物質は、そのアニオ
ンが固定電解質隔離材料によって伝導されるアルカリ金
属、通常はナトリウムである。ナトリウムイオンの適当
な導体は多数公知であり、例えばナシコンｎａｓｉｃｏ
ｎ （即ちＮａ３Ｚｒ２ＰＳｉ２Ｏ１２）、日本特許
公開第６２−２７４５６６号に記載のある種のナトリウ
ムイオン伝導性ガラス、及び特にβ−またはβ’’−ア
ルミナがある。これらの導体は単独または混合物の焼結
形態でホルダとして使用される。アルカリ金属アノード
の場合、リザーバはニッケル、鉄、スチールなどから製
造され、アノード端子として作用し得る。
【００２５】従って、アノード物質は典型的にはナトリ
ウムであり、ホルダの主面はナトリウムイオンを伝導す
る固体電解質である。
ウムであり、ホルダの主面はナトリウムイオンを伝導す
る固体電解質である。
【００２６】カソードに関して考えると、理論的にはカ
ソードはナトリウム／イオウ電池の場合のように例えば
イオウ／硫化ナトリウム／多硫化物でもよい。しかしな
がら好ましくはカソードは、ナトリウムカチオン（例え
ばアノードのアルカリ金属のカチオン）とハライドアニ
オンとを含む溶融塩電解質を含浸させた電子伝導性で電
解質透過性の多孔質マトリックスから成り、電気化学的
に活性の金属ハライドカソード物質がマトリックスの多
孔質内部に分散し、カソード活物質は電解質に実質的に
不溶である。
ソードはナトリウム／イオウ電池の場合のように例えば
イオウ／硫化ナトリウム／多硫化物でもよい。しかしな
がら好ましくはカソードは、ナトリウムカチオン（例え
ばアノードのアルカリ金属のカチオン）とハライドアニ
オンとを含む溶融塩電解質を含浸させた電子伝導性で電
解質透過性の多孔質マトリックスから成り、電気化学的
に活性の金属ハライドカソード物質がマトリックスの多
孔質内部に分散し、カソード活物質は電解質に実質的に
不溶である。
【００２７】従って、マトリックスはエンベロープ間の
スペースを占め、該スペースの各々に、好ましくは周縁
上に離間した１つ以上の場所でハウジングに電子的に接
続された金属の格子、網または細目網の形態の電流コレ
クタが備えられてもよい。ハウジングは後述するごとく
同様の金属から成り、電池のカソード端子として作用す
る。
スペースを占め、該スペースの各々に、好ましくは周縁
上に離間した１つ以上の場所でハウジングに電子的に接
続された金属の格子、網または細目網の形態の電流コレ
クタが備えられてもよい。ハウジングは後述するごとく
同様の金属から成り、電池のカソード端子として作用す
る。
【００２８】電気化学的に活性のカソード物質が内部に
分散し液体電解質を含浸した電子伝導性のマトリックス
を含む本発明の電池に適したカソード及びその製造方法
は、米国特許第４，５４６，０５５号、４，５２９，６
７６号、４，５６０，６２７号、４，５９２，９６９号
、４，６２６，４８３号、４，７７２，８７５号、４，
７７２，４４９号、４，７９７，３３２号及び４，７９
７，３３３号、英国特許公開第２，１９３，８３７号に
記載されている。これらの参考従来技術はまた、適当な
固体電解質及び溶融アルカリ金属アノード、主としてエ
ンベロープ用のβ−またはβ’’−アルミナ電解質及び
ナトリウムアノードを記載している。
分散し液体電解質を含浸した電子伝導性のマトリックス
を含む本発明の電池に適したカソード及びその製造方法
は、米国特許第４，５４６，０５５号、４，５２９，６
７６号、４，５６０，６２７号、４，５９２，９６９号
、４，６２６，４８３号、４，７７２，８７５号、４，
７７２，４４９号、４，７９７，３３２号及び４，７９
７，３３３号、英国特許公開第２，１９３，８３７号に
記載されている。これらの参考従来技術はまた、適当な
固体電解質及び溶融アルカリ金属アノード、主としてエ
ンベロープ用のβ−またはβ’’−アルミナ電解質及び
ナトリウムアノードを記載している。
【００２９】特に、カソードマトリックスは、多孔質の
鉄、ニッケル、クロム、コバルトまたはマンガンのごと
き遷移金属でもよく、これに対応するカソード活物質は
、ＦｅＣｌ２、ＮｉＣｌ２、ＣｒＣｌ２、ＣｏＣｌ２ま
たはＭｎＣｌ２でよい。これらのうちでも入手し易く廉
価なＦｅ／ＦｅＣｌ２及びＮｉ／ＮｉＣｌ２が通常は好
ましく、これらの電池において対応するハウジング及び
電流コレクタは典型的には、カソードがＦｅ／ＦｅＣｌ
２のとき鉄またはスチールであり、カソードがＮｉ／Ｎ
ｉＣｌ２のときはニッケルである。
鉄、ニッケル、クロム、コバルトまたはマンガンのごと
き遷移金属でもよく、これに対応するカソード活物質は
、ＦｅＣｌ２、ＮｉＣｌ２、ＣｒＣｌ２、ＣｏＣｌ２ま
たはＭｎＣｌ２でよい。これらのうちでも入手し易く廉
価なＦｅ／ＦｅＣｌ２及びＮｉ／ＮｉＣｌ２が通常は好
ましく、これらの電池において対応するハウジング及び
電流コレクタは典型的には、カソードがＦｅ／ＦｅＣｌ
２のとき鉄またはスチールであり、カソードがＮｉ／Ｎ
ｉＣｌ２のときはニッケルである。
【００３０】液体電解質として通常は、ＭＡｌＨａｌ４
（Ｍはアノードのアルカリ金属、Ｈａｌはハロゲン）タ
イプの電解質、例えばＮａＡｌＣｌ４が使用される。こ
れらの電解質中のＡｌイオンのモル量はアルカリ金属イ
オンのモル量を上回ってはならない。即ち、Ａｌ：Ｍの
モル比が１：１以上になってはならない。このためには
、電池のすベての充電状態でカソード室が液体電解質と
接触した固体アルカリ金属ハライド（ＭＨａｌ）をある
程度含むようにすればよい。
（Ｍはアノードのアルカリ金属、Ｈａｌはハロゲン）タ
イプの電解質、例えばＮａＡｌＣｌ４が使用される。こ
れらの電解質中のＡｌイオンのモル量はアルカリ金属イ
オンのモル量を上回ってはならない。即ち、Ａｌ：Ｍの
モル比が１：１以上になってはならない。このためには
、電池のすベての充電状態でカソード室が液体電解質と
接触した固体アルカリ金属ハライド（ＭＨａｌ）をある
程度含むようにすればよい。
【００３１】Ａｌ：Ｍのモル比が１：１以下であるよう
なＭＡｌＨａｌ４のタイプの電解質、例えばＮａＡｌＣ
ｌ４の特別な利点は、Ａｌ：Ｍの比が約１：１であると
きにＦｅＣｌ２、ＮｉＣｌ２、ＣｒＣｌ２、ＣｏＣｌ２
またはＭｎＣｌ２のごときカソード活物質が実質的に不
溶性になることに加えて、かかる電解質は前記比が約１
：１であるときに典型的な電池の作動温度で最小蒸気圧
を示すことである。これは構造上及び安全上の見地から
極めて重要である。何故ならば、例えばβ’’−アルミ
ナの薄膜エンベロープは脆性であり、電池の作動不良な
どによって温度が変動する際に電解質の蒸気圧が高いと
損傷され易いからである。
なＭＡｌＨａｌ４のタイプの電解質、例えばＮａＡｌＣ
ｌ４の特別な利点は、Ａｌ：Ｍの比が約１：１であると
きにＦｅＣｌ２、ＮｉＣｌ２、ＣｒＣｌ２、ＣｏＣｌ２
またはＭｎＣｌ２のごときカソード活物質が実質的に不
溶性になることに加えて、かかる電解質は前記比が約１
：１であるときに典型的な電池の作動温度で最小蒸気圧
を示すことである。これは構造上及び安全上の見地から
極めて重要である。何故ならば、例えばβ’’−アルミ
ナの薄膜エンベロープは脆性であり、電池の作動不良な
どによって温度が変動する際に電解質の蒸気圧が高いと
損傷され易いからである。
【００３２】前出の種々の特許及び特許出願においては
、本発明の電池の種々の構成部材の細部構造及び電気化
学的特性の種々のオプションが記載されている。例えば
、米国特許第４，５４６，０５５号は、本発明を導いた
基本的な電池を記載している。米国特許第４，５２９，
６７６号は、遷移金属含有マトリックスとカソードのア
ルカリ金属ハライド放電反応生成物とから本発明電池用
の適当なカソードを製造する方法を記載している。 該特許はまた、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ及びＭｎの１種
以上の中間耐熱硬質金属化合物を、炭素、ケイ素、ホウ
素、窒素及びリンから成るグループから選択された少な
くとも一種の非金属と共に放電状態のカソード活物質と
して使用でき、耐熱硬質金属化合物が充電中に塩素化に
よってハロゲン化し得ることを記載している。米国特許
第４，５６０，６２７号は、Ｆｅ／ＦｅＣｌ２カソード
の過充電を防止するためにＣｏ／ＣｏＣｌ２またはＮｉ
／ＮｉＣｌ２をカソード物質としてＦｅ／ＦｅＣｌ２カ
ソードと共に使用することを記載している。米国特許第
４，５９２，９６９号は、電解質中のＡｌＣｌ３によっ
てβ−アルミナ隔離板が汚染されることに起因すると考
えられるサイクル維持に伴う電池の内部抵抗の漸増に抵
抗するために、ＮａＡｌＣｌ４電解質にドーパントとし
てフッ素アニオンを使用することを記載している。米国
特許第４，６２６，４８３号は、Ｎｉ／ＮｉＣｌ２カソ
ードのサイクル維持に伴うカソード容量の漸減に抵抗す
るために、液体電解質及び／またはカソード活物質にド
ーパントとしてＳまたはＳｅのごときカルコゲンを使用
することを記載している。米国特許第４，７２２，８７
５号は、本発明電池用のカソードを微粒状カソードと電
解質との放電反応生成物から製造する方法を記載してい
る。米国特許第４，７７２，４４９号は、本発明電池用
の適当なカソードを製造するために、微粒状金属を酸化
させ次いで還元させることによって塩化ナトリウムが内
部に分散した遷移金属（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏまたは
Ｍｎ）カソードマトリックスを製造する方法を記載して
いる。米国特許第４，７９７，３３３号は、本発明電池
用の適当なカソードを製造するために、アルカリ金属ア
ルミニウムハライド溶融塩電解質、アルカリ金属ハライ
ド、アルミニウム及び遷移金属（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃ
ｏまたはＭｎ）を含むカソード前駆物質を充電する方法
を記載している。英国特許公開第２１９３８３７号は、
本発明電池用の適当なナトリウムアノードに溶解したマ
グネシウムの使用を記載している。このマグネシウムは
、β−アルミナ隔離板と共に使用されるとナトリウム／
隔離板界面に蓄積し得るナトリウム中の溶解不純物のゲ
ッターとして作用する。米国特許第４，７９７，３３２
号は、溶融アノードアルカリ金属によって隔離板表面の
湿潤性を改良するためにセラミック固体電解質隔離板の
アノードのアルカリ金属に接触する表面を遷移金属酸化
物でドーピングすることを記載している。
、本発明の電池の種々の構成部材の細部構造及び電気化
学的特性の種々のオプションが記載されている。例えば
、米国特許第４，５４６，０５５号は、本発明を導いた
基本的な電池を記載している。米国特許第４，５２９，
６７６号は、遷移金属含有マトリックスとカソードのア
ルカリ金属ハライド放電反応生成物とから本発明電池用
の適当なカソードを製造する方法を記載している。 該特許はまた、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ及びＭｎの１種
以上の中間耐熱硬質金属化合物を、炭素、ケイ素、ホウ
素、窒素及びリンから成るグループから選択された少な
くとも一種の非金属と共に放電状態のカソード活物質と
して使用でき、耐熱硬質金属化合物が充電中に塩素化に
よってハロゲン化し得ることを記載している。米国特許
第４，５６０，６２７号は、Ｆｅ／ＦｅＣｌ２カソード
の過充電を防止するためにＣｏ／ＣｏＣｌ２またはＮｉ
／ＮｉＣｌ２をカソード物質としてＦｅ／ＦｅＣｌ２カ
ソードと共に使用することを記載している。米国特許第
４，５９２，９６９号は、電解質中のＡｌＣｌ３によっ
てβ−アルミナ隔離板が汚染されることに起因すると考
えられるサイクル維持に伴う電池の内部抵抗の漸増に抵
抗するために、ＮａＡｌＣｌ４電解質にドーパントとし
てフッ素アニオンを使用することを記載している。米国
特許第４，６２６，４８３号は、Ｎｉ／ＮｉＣｌ２カソ
ードのサイクル維持に伴うカソード容量の漸減に抵抗す
るために、液体電解質及び／またはカソード活物質にド
ーパントとしてＳまたはＳｅのごときカルコゲンを使用
することを記載している。米国特許第４，７２２，８７
５号は、本発明電池用のカソードを微粒状カソードと電
解質との放電反応生成物から製造する方法を記載してい
る。米国特許第４，７７２，４４９号は、本発明電池用
の適当なカソードを製造するために、微粒状金属を酸化
させ次いで還元させることによって塩化ナトリウムが内
部に分散した遷移金属（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏまたは
Ｍｎ）カソードマトリックスを製造する方法を記載して
いる。米国特許第４，７９７，３３３号は、本発明電池
用の適当なカソードを製造するために、アルカリ金属ア
ルミニウムハライド溶融塩電解質、アルカリ金属ハライ
ド、アルミニウム及び遷移金属（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃ
ｏまたはＭｎ）を含むカソード前駆物質を充電する方法
を記載している。英国特許公開第２１９３８３７号は、
本発明電池用の適当なナトリウムアノードに溶解したマ
グネシウムの使用を記載している。このマグネシウムは
、β−アルミナ隔離板と共に使用されるとナトリウム／
隔離板界面に蓄積し得るナトリウム中の溶解不純物のゲ
ッターとして作用する。米国特許第４，７９７，３３２
号は、溶融アノードアルカリ金属によって隔離板表面の
湿潤性を改良するためにセラミック固体電解質隔離板の
アノードのアルカリ金属に接触する表面を遷移金属酸化
物でドーピングすることを記載している。
【００３３】従って、本発明の電池の種々の構成部材（
アノード、隔離板、カソードなど）の細部構造及び電気
化学的特性、並びに、それらの製造方法に関する限り、
例えば上記の先行特許及び特許出願に記載の多数の組み
合わせ及び可能性を利用し得ることが理解されよう。所
望の場合及び適合性がある場合は、これらの種々のオプ
ションのを組み合わせを使用することも可能である。
アノード、隔離板、カソードなど）の細部構造及び電気
化学的特性、並びに、それらの製造方法に関する限り、
例えば上記の先行特許及び特許出願に記載の多数の組み
合わせ及び可能性を利用し得ることが理解されよう。所
望の場合及び適合性がある場合は、これらの種々のオプ
ションのを組み合わせを使用することも可能である。
【００３４】エンベロープを製造するためには、固体電
解質またはその前駆物質を含む成形可能な混合物を、熱
可塑性及び熱硬化性を有する１種以上の結合剤と共に微
粒状に配合する。次いでこの混合物をシート材料に形成
し、該シート材料から成る一対の主面を有する横に扁平
なエンベロープを形成する。主面をエンベロープの周縁
に沿って互いに接合する。次いでエンベロープを硬化処
理して結合剤を硬化させ、硬化したエンベロープを加熱
して１種以上の結合剤を蒸発させ、１種以上の結合剤の
蒸発後にエンベロープを焼結し、エンベロープを焼結耐
火物に変換する。
解質またはその前駆物質を含む成形可能な混合物を、熱
可塑性及び熱硬化性を有する１種以上の結合剤と共に微
粒状に配合する。次いでこの混合物をシート材料に形成
し、該シート材料から成る一対の主面を有する横に扁平
なエンベロープを形成する。主面をエンベロープの周縁
に沿って互いに接合する。次いでエンベロープを硬化処
理して結合剤を硬化させ、硬化したエンベロープを加熱
して１種以上の結合剤を蒸発させ、１種以上の結合剤の
蒸発後にエンベロープを焼結し、エンベロープを焼結耐
火物に変換する。
【００３５】本発明で使用できる適当な公知の熱可塑性
及び熱硬化性結合剤は英国特許第１，２７４，２１１号
に記載されている。該特許の記載によれば、夫々が熱可
塑性及び熱硬化性を有する別々の結合剤を使用する代わ
りに、必要な熱可塑性及び熱硬化性の双方を示す１種類
の結合剤を使用してもよい。
及び熱硬化性結合剤は英国特許第１，２７４，２１１号
に記載されている。該特許の記載によれば、夫々が熱可
塑性及び熱硬化性を有する別々の結合剤を使用する代わ
りに、必要な熱可塑性及び熱硬化性の双方を示す１種類
の結合剤を使用してもよい。
【００３６】例えば、ポリビニル−ブチラールは、ジブ
チルフタレートを可塑剤としメチルエチルケトンを溶媒
として熱可塑性及び熱硬化性の双方を有する結合剤とし
て使用され得る。溶媒及び可塑剤は、結合剤をβ’’−
アルミナ粉末に容易にブレンドして均質混合物を形成す
る。または、バンバリーミキサーのような高エネルギー
ミキサーを使用してもよく、その場合には溶媒の使用を
省略し得る。
チルフタレートを可塑剤としメチルエチルケトンを溶媒
として熱可塑性及び熱硬化性の双方を有する結合剤とし
て使用され得る。溶媒及び可塑剤は、結合剤をβ’’−
アルミナ粉末に容易にブレンドして均質混合物を形成す
る。または、バンバリーミキサーのような高エネルギー
ミキサーを使用してもよく、その場合には溶媒の使用を
省略し得る。
【００３７】混合物をシート材料に形成する方法も英国
特許第１，２７４，２１１号に記載されており、例えば
カレンダ圧延、ローラ圧延またはドクターブレード塗布
法を使用する。シート材料はまた、英国特許第１，２７
４，２１１号に記載のごとくロール圧縮または圧締めに
よって稠密に圧縮され得る。
特許第１，２７４，２１１号に記載されており、例えば
カレンダ圧延、ローラ圧延またはドクターブレード塗布
法を使用する。シート材料はまた、英国特許第１，２７
４，２１１号に記載のごとくロール圧縮または圧締めに
よって稠密に圧縮され得る。
【００３８】シート材料を横に扁平なエンベロープに形
成するために、典型的には、同寸及び同形（例えば方形
）の２つの材料シートを互いに位置合わせして対面させ
、それらの縁端を、互いに塑性変形するために十分な力
で挾み付け、シートに沿った前記周縁に沿って一体接合
する。結合剤がある程度の熱可塑性軟化を示す温度、即
ち５０〜１５０℃の範囲の高温、例えば６０℃でシート
の挟み付けを行なう。この方法では、これに代替または
付加して、特に、前記温度範囲の低いほうの値を用いる
ときは、挾み付けが小さい力で行なえるように、挾み付
けされる縁端間に予め溶媒を塗布する。所望の場合には
、縁端のシールを室温で行なうためにかかる溶媒を使用
する。
成するために、典型的には、同寸及び同形（例えば方形
）の２つの材料シートを互いに位置合わせして対面させ
、それらの縁端を、互いに塑性変形するために十分な力
で挾み付け、シートに沿った前記周縁に沿って一体接合
する。結合剤がある程度の熱可塑性軟化を示す温度、即
ち５０〜１５０℃の範囲の高温、例えば６０℃でシート
の挟み付けを行なう。この方法では、これに代替または
付加して、特に、前記温度範囲の低いほうの値を用いる
ときは、挾み付けが小さい力で行なえるように、挾み付
けされる縁端間に予め溶媒を塗布する。所望の場合には
、縁端のシールを室温で行なうためにかかる溶媒を使用
する。
【００３９】混合物を製造し、これをエンベロープに形
成し、加熱し、強熱するための適当な方法は、出願人に
よる英国特許出願公開第２，２３１，５６７号により詳
細に記載されている。
成し、加熱し、強熱するための適当な方法は、出願人に
よる英国特許出願公開第２，２３１，５６７号により詳
細に記載されている。
【００４０】本発明の特定構造によれば、例えば２つの
シートを平滑ローラと段ローラとの間で圧延することに
よって２つのシートの内面に複数の平行リブまたは波形
を設けるのが好ましい。次いで、径方向よ延びるチャネ
ルをこれらのローラの波形面に例えば圧締めによって形
成し、各シートから中央開口を打ち抜く。次いで、中央
開口及び好ましくは対角線方向に延びるチャネルを位置
合わせし、一方のシートの波形が他方のシートの波形に
対して直角または少なくともある角度を成すようにして
シートを向き合わせて配置する。次いで、前述のごとく
シートをその周縁に沿って一緒にシールし、エンベロー
プを焼結する。
シートを平滑ローラと段ローラとの間で圧延することに
よって２つのシートの内面に複数の平行リブまたは波形
を設けるのが好ましい。次いで、径方向よ延びるチャネ
ルをこれらのローラの波形面に例えば圧締めによって形
成し、各シートから中央開口を打ち抜く。次いで、中央
開口及び好ましくは対角線方向に延びるチャネルを位置
合わせし、一方のシートの波形が他方のシートの波形に
対して直角または少なくともある角度を成すようにして
シートを向き合わせて配置する。次いで、前述のごとく
シートをその周縁に沿って一緒にシールし、エンベロー
プを焼結する。
【００４１】この構造において、波形の谷即ち溝の各々
はチャネルの少なくとも１つと交差し、一方のシートの
波形の峰即ち頂部は他方のシートの波形の峰即ち頂部と
当接し、エンベロープの主面に垂直な方向でエンベロー
プにかなりの圧縮強さを与える。同時に、エンベロープ
の内面のほぼ全体が、エンベロープに収容された溶融ナ
トリウムまたは同様のアノード物質によって確実に湿潤
され得る。この構造によれば、比較少量の溶融ナトリウ
ムを収容した比較的薄いエンベロープの使用が可能であ
り、エンベロープの内部は、相互接続した溝及びチャネ
ルの回路を含むのでので、これらはエンベロープの中央
開口と確実に連通し、従って柱の内部、次いでリザーバ
と確実に連通する。
はチャネルの少なくとも１つと交差し、一方のシートの
波形の峰即ち頂部は他方のシートの波形の峰即ち頂部と
当接し、エンベロープの主面に垂直な方向でエンベロー
プにかなりの圧縮強さを与える。同時に、エンベロープ
の内面のほぼ全体が、エンベロープに収容された溶融ナ
トリウムまたは同様のアノード物質によって確実に湿潤
され得る。この構造によれば、比較少量の溶融ナトリウ
ムを収容した比較的薄いエンベロープの使用が可能であ
り、エンベロープの内部は、相互接続した溝及びチャネ
ルの回路を含むのでので、これらはエンベロープの中央
開口と確実に連通し、従って柱の内部、次いでリザーバ
と確実に連通する。
【００４２】波形及びチャネルの寸法は、溶融アノード
物質が毛細管作用によってこれらに浸透し、各エンベロ
ープの内部に完全に充満して湿潤させるように十分に小
さい寸法であるのが好ましい。この浸透を助けるために
、アノード環境に不活性のカーボンまたは金属粒子のご
とき湿潤し易い粒子をガラス成分の溶液に懸濁させた懸
濁液を塗布またはその他の方法で適用して前記波形及び
チャネルを湿潤させる。懸濁液は、乾燥及び加熱後に、
エンベロープの壁を介したイオン移動を妨害することな
く、アノード物質によって容易に湿潤され塗布表面にア
ノード物質を浸透させる被膜を形成する。実際、所望の
場合には、微粒状浸透材料をエンベロープの内部のシー
ト間のチャネル及び溝に配備してもよい。この浸透材料
が湿潤に対して耐性であるとき、及び、アノード物質を
浸透させるために電池でその他の任意の浸透材料を実際
に使用するとき、該材料を米国特許第４，７９７，３３
２号に記載の方法で処理して、湿潤性の改良された遷移
金属酸化物表面を与えてもよい。
物質が毛細管作用によってこれらに浸透し、各エンベロ
ープの内部に完全に充満して湿潤させるように十分に小
さい寸法であるのが好ましい。この浸透を助けるために
、アノード環境に不活性のカーボンまたは金属粒子のご
とき湿潤し易い粒子をガラス成分の溶液に懸濁させた懸
濁液を塗布またはその他の方法で適用して前記波形及び
チャネルを湿潤させる。懸濁液は、乾燥及び加熱後に、
エンベロープの壁を介したイオン移動を妨害することな
く、アノード物質によって容易に湿潤され塗布表面にア
ノード物質を浸透させる被膜を形成する。実際、所望の
場合には、微粒状浸透材料をエンベロープの内部のシー
ト間のチャネル及び溝に配備してもよい。この浸透材料
が湿潤に対して耐性であるとき、及び、アノード物質を
浸透させるために電池でその他の任意の浸透材料を実際
に使用するとき、該材料を米国特許第４，７９７，３３
２号に記載の方法で処理して、湿潤性の改良された遷移
金属酸化物表面を与えてもよい。
【００４３】上述のごとく、アルカリ金属溶融塩電解質
、アルカリ金属ハライド、アルミニウム及び遷移金属を
含むカソード前駆物質を電池カソード室に充填し、カソ
ード前駆物質として作用させることによって本発明の電
池を製造することが可能である。この好ましい方法を使
用するとき、アルカリ金属アノード物質が入っていない
アノードホルダまたはエンベロープとリザーバとを電池
に充填する。電池（または電池前駆物質）に充電用電位
を印加すると電池の働きによってエンベロープ及びリザ
ーバにアノード物が導入される。
、アルカリ金属ハライド、アルミニウム及び遷移金属を
含むカソード前駆物質を電池カソード室に充填し、カソ
ード前駆物質として作用させることによって本発明の電
池を製造することが可能である。この好ましい方法を使
用するとき、アルカリ金属アノード物質が入っていない
アノードホルダまたはエンベロープとリザーバとを電池
に充填する。電池（または電池前駆物質）に充電用電位
を印加すると電池の働きによってエンベロープ及びリザ
ーバにアノード物が導入される。
【００４４】このために、例えばエンベロープの内部を
、Ａｃｈｅｓｏｎ Ｃｏｌｌｏｉｄｓ Ｃｏ．社，
Ｐｒｉｎｃｅ Ｒｏｃｋ Ｐｌｙｍｏｕｔｈの
Ａｑｕａｄａｇのごときコロイド黒鉛の水またはエタノ
ールの適当な（１０質量％）懸濁液ですすぎ、次いで乾
燥させてエンベロープの内面に電子伝導性の黒鉛ライニ
ングを残存させる処理を行なって、エンベロープの内面
に黒鉛ライニングを設けることによってエンベロープの
内面に好ましい電子伝導性を与える。または、例えば酢
酸鉛の溶液ですすいで鉛ライニングを設けることによっ
て銅または鉛などのエンベロープの内部環境と適合性の
（例えば内部環境に不活性の）導電性金属ライニングを
設けることもできる。乾燥後に、前記のすすぎによって
エンベロープの内面に残った酢酸鉛ライニングをアルカ
リ金属アノード物質で鉛に還元する。実際、前述のごと
きカーボンまたは金属粒子を含むガラス形成層の塗布は
かかる導電率にも貢献し得る。
、Ａｃｈｅｓｏｎ Ｃｏｌｌｏｉｄｓ Ｃｏ．社，
Ｐｒｉｎｃｅ Ｒｏｃｋ Ｐｌｙｍｏｕｔｈの
Ａｑｕａｄａｇのごときコロイド黒鉛の水またはエタノ
ールの適当な（１０質量％）懸濁液ですすぎ、次いで乾
燥させてエンベロープの内面に電子伝導性の黒鉛ライニ
ングを残存させる処理を行なって、エンベロープの内面
に黒鉛ライニングを設けることによってエンベロープの
内面に好ましい電子伝導性を与える。または、例えば酢
酸鉛の溶液ですすいで鉛ライニングを設けることによっ
て銅または鉛などのエンベロープの内部環境と適合性の
（例えば内部環境に不活性の）導電性金属ライニングを
設けることもできる。乾燥後に、前記のすすぎによって
エンベロープの内面に残った酢酸鉛ライニングをアルカ
リ金属アノード物質で鉛に還元する。実際、前述のごと
きカーボンまたは金属粒子を含むガラス形成層の塗布は
かかる導電率にも貢献し得る。
【００４５】電池の働きを開始させる際に充電用電位に
よって電流が流れるようにするためには、通常はリザー
バに接続されたアノード端子が、エンベロープの内面か
らリザーバまで延びる金属棒または網を介して、エンベ
ロープの少なくとも１つ、好ましくはリザーバから最も
遠いエンベロープの導電性内面に電子接触して配置され
なければならない。
よって電流が流れるようにするためには、通常はリザー
バに接続されたアノード端子が、エンベロープの内面か
らリザーバまで延びる金属棒または網を介して、エンベ
ロープの少なくとも１つ、好ましくはリザーバから最も
遠いエンベロープの導電性内面に電子接触して配置され
なければならない。
【００４６】添付図面に示す非限定実施例に基づいて本
発明をより詳細に以下に説明する。
発明をより詳細に以下に説明する。
【００４７】まず、図１Ａは、本発明による電気化学電
池全体を参照符号１０で示す。電池１０は、方形輪郭の
平面図を有する軟鋼製の缶の形状のハウジング１２を含
む。ハウジング１２は、より詳細に後述するごときカソ
ード１４を内蔵するカソード室を規定する。
池全体を参照符号１０で示す。電池１０は、方形輪郭の
平面図を有する軟鋼製の缶の形状のハウジング１２を含
む。ハウジング１２は、より詳細に後述するごときカソ
ード１４を内蔵するカソード室を規定する。
【００４８】ハウジング１２の内部でアノード構造がカ
ソード１４に埋設されている。アノード構造は、垂直方
向で扁平な複数のβ’’−アルミナエンベロープ１６が
垂直方向で互いに離間して装着された中央柱を含む。缶
即ちハウジング１２の頂部に、缶と実質的に同じ平面図
輪郭を有する軟鋼リザーバ１８が配備されている。
ソード１４に埋設されている。アノード構造は、垂直方
向で扁平な複数のβ’’−アルミナエンベロープ１６が
垂直方向で互いに離間して装着された中央柱を含む。缶
即ちハウジング１２の頂部に、缶と実質的に同じ平面図
輪郭を有する軟鋼リザーバ１８が配備されている。
【００４９】図１Ａのアノード構造の柱は、垂直方向に
延びるα−アルミナ管２０から成る。管２０の下端はα
−アルミナ（またはβ−またはβ’’−アルミナ）ディ
スク２２によって支持され、上端はα−アルミナカラー
２４によって包囲されている。ディスク２２及びカラー
２４は、ガラスを介して管２０に密封溶接されている。
延びるα−アルミナ管２０から成る。管２０の下端はα
−アルミナ（またはβ−またはβ’’−アルミナ）ディ
スク２２によって支持され、上端はα−アルミナカラー
２４によって包囲されている。ディスク２２及びカラー
２４は、ガラスを介して管２０に密封溶接されている。
【００５０】缶１２の頂部及びリザーバ１８の底部の中
央を円形開口が貫通している。リザーバ１８の底部の開
口は下方に突出するネック２６を有し、該ネックの下端
は半径外側方向に突出する周縁フランジを有し、該フラ
ンジは、接着部２８でカラー２４の上面に熱圧接されて
いる。この熱圧接及び接着密封性を向上させるために、
カラーは典型的にはメタライズされている。缶１２の頂
部の開口の周囲は、同様にしてカラー２４の上面に接着
部３０で熱圧接され、従って、缶１２の頂部の開口の周
囲は、リザーバ１８のネック２６の前記フランジから半
径外側方向に離間し且つ該フランジから電子的に絶縁さ
れている。カラー２４の上面は、熱圧接された接着部２
８及び３０の間にメタライズされない環状ゾーンを有す
る。リザーバ１８の底部と缶１２の頂部との間にマイカ
絶縁パッド３２が配備され、該パッドは、リザーバ１８
のネック２６が挿入される中央開口を有する。
央を円形開口が貫通している。リザーバ１８の底部の開
口は下方に突出するネック２６を有し、該ネックの下端
は半径外側方向に突出する周縁フランジを有し、該フラ
ンジは、接着部２８でカラー２４の上面に熱圧接されて
いる。この熱圧接及び接着密封性を向上させるために、
カラーは典型的にはメタライズされている。缶１２の頂
部の開口の周囲は、同様にしてカラー２４の上面に接着
部３０で熱圧接され、従って、缶１２の頂部の開口の周
囲は、リザーバ１８のネック２６の前記フランジから半
径外側方向に離間し且つ該フランジから電子的に絶縁さ
れている。カラー２４の上面は、熱圧接された接着部２
８及び３０の間にメタライズされない環状ゾーンを有す
る。リザーバ１８の底部と缶１２の頂部との間にマイカ
絶縁パッド３２が配備され、該パッドは、リザーバ１８
のネック２６が挿入される中央開口を有する。
【００５１】各エンベロープ１６は、周縁３６で互いに
シールされた１対の方形β’’−アルミナシート３４か
ら形成されている。エンベロープ１６の各々は、シート
３４の中央開口から成る中央開口を有しており、この開
口を柱２０が貫通する。最下位のエンベロープ１６はデ
ィスク２２に支持され、隣合う各エンベロープ対の間に
環状α−アルミナ（またはβ−またはβ’’−アルミナ
）のスペーサ３８が配備されている。
シールされた１対の方形β’’−アルミナシート３４か
ら形成されている。エンベロープ１６の各々は、シート
３４の中央開口から成る中央開口を有しており、この開
口を柱２０が貫通する。最下位のエンベロープ１６はデ
ィスク２２に支持され、隣合う各エンベロープ対の間に
環状α−アルミナ（またはβ−またはβ’’−アルミナ
）のスペーサ３８が配備されている。
【００５２】各エンベロープ１６の各シート３４を貫通
する中央開口の周囲は、柱２０の円筒状外面にガラス溶
接によってシールされ、前記シールは同時に、前記柱と
シート３４とを隣接スペーサ３８に接合している。接合
部で、各シート３４及びスペーサ３８は柱２０の湾曲外
面に当接する。
する中央開口の周囲は、柱２０の円筒状外面にガラス溶
接によってシールされ、前記シールは同時に、前記柱と
シート３４とを隣接スペーサ３８に接合している。接合
部で、各シート３４及びスペーサ３８は柱２０の湾曲外
面に当接する。
【００５３】柱２０はその壁に、各エンベロープ１６の
内部に位置合わせされた複数の径方向通路３９を有し、
これにより、柱２０の内部、従ってリザーバ１８の内部
が各エンベロープ１６の内部と連通する。
内部に位置合わせされた複数の径方向通路３９を有し、
これにより、柱２０の内部、従ってリザーバ１８の内部
が各エンベロープ１６の内部と連通する。
【００５４】スペーサ３８に関して前記に説明したシー
ルと全く同様に、カラー２４は柱２０及びその下方のエ
ンベロープ１６にシールされ、ディスク２２は柱２０及
びその上方のエンベロープ１６にシールされている。
ルと全く同様に、カラー２４は柱２０及びその下方のエ
ンベロープ１６にシールされ、ディスク２２は柱２０及
びその上方のエンベロープ１６にシールされている。
【００５５】各エンベロープ１６及び柱の内部に、電池
の作動温度で溶融しているナトリウムが充填されている
。リザーバ１８の一部はこのナトリウム４０で充填され
、ナトリウム４０の上方にガススペース４２が維持され
、該ガススペースに、アルゴンまたは窒素のごとき不活
性ガスが充填されている。または、このスペースに最初
に酸素を充填し、次いで酸素をナトリウムと反応させ、
大気圧以下のナトリウム蒸気で置換してもよい。
の作動温度で溶融しているナトリウムが充填されている
。リザーバ１８の一部はこのナトリウム４０で充填され
、ナトリウム４０の上方にガススペース４２が維持され
、該ガススペースに、アルゴンまたは窒素のごとき不活
性ガスが充填されている。または、このスペースに最初
に酸素を充填し、次いで酸素をナトリウムと反応させ、
大気圧以下のナトリウム蒸気で置換してもよい。
【００５６】また缶１２は、頂部の下方にアルゴンのご
とき不活性ガスが充填されたガススペース４４を有し、
アノード構造の外部の缶の内部のその他の部分には、カ
ソードマトリックス４６が充填されている。カソードマ
トリックスは典型的には多孔質鉄から成り、その細孔の
内部は、電池の作動温度で溶融している溶融金属ハライ
ド塩電解質で飽和され、該電解質は本質的にＮａＣｌと
ＡｌＣｌ３との等モル混合物、従ってほぼ式ＮａＡｌＣ
ｌ４の混合物から成る。
とき不活性ガスが充填されたガススペース４４を有し、
アノード構造の外部の缶の内部のその他の部分には、カ
ソードマトリックス４６が充填されている。カソードマ
トリックスは典型的には多孔質鉄から成り、その細孔の
内部は、電池の作動温度で溶融している溶融金属ハライ
ド塩電解質で飽和され、該電解質は本質的にＮａＣｌと
ＡｌＣｌ３との等モル混合物、従ってほぼ式ＮａＡｌＣ
ｌ４の混合物から成る。
【００５７】実際、マトリックスの細孔の内部は、均等
に内部分散した少量の微粒状固体ＮａＣｌをを含み、電
解質中のＮａＣｌ：ＡｌＣｌ３のモル比は、常に、特に
電池が完全充填されているときには、１：１よりもやや
大きい値に維持されている。
に内部分散した少量の微粒状固体ＮａＣｌをを含み、電
解質中のＮａＣｌ：ＡｌＣｌ３のモル比は、常に、特に
電池が完全充填されているときには、１：１よりもやや
大きい値に維持されている。
【００５８】電池の充電状態で、カソードマトリックス
４６の細孔の内部には、微粒状または薄膜状の金属ハラ
イド、即ちＮｉＣｌ２がカソード活物質として分散して
いる。
４６の細孔の内部には、微粒状または薄膜状の金属ハラ
イド、即ちＮｉＣｌ２がカソード活物質として分散して
いる。
【００５９】複数のスチール網電流コレクタ４８がマト
リックス４６に埋設されている。これらの電流コレクタ
はその外周に沿った離散した箇所で、スチールワイヤ５
０によって缶１２に接合されている。スチールワイヤは
、前記電流コレクタ４８とカソード端子棒５２を備えカ
ソード端子として作用するた缶１２とを電子的に接続す
る。リザーバ１８は同様にアノード端子として作用しア
ノード端子棒５４を備える。
リックス４６に埋設されている。これらの電流コレクタ
はその外周に沿った離散した箇所で、スチールワイヤ５
０によって缶１２に接合されている。スチールワイヤは
、前記電流コレクタ４８とカソード端子棒５２を備えカ
ソード端子として作用するた缶１２とを電子的に接続す
る。リザーバ１８は同様にアノード端子として作用しア
ノード端子棒５４を備える。
【００６０】図１Ｂは、図１Ａを多少変形した構造の詳
細図である。この変形構造では、カラー２４の上面及び
湾曲外周に実継ぎ部５６が存在する。リザーバ１８は同
じ場所でカラー２４の上面に熱圧接されるが、缶１２の
接着部３０は実継ぎ部５６によって与えられる上向き面
または段部に熱圧接され、従って、リザーバ１８及び缶
１２の熱圧接部が垂直方向で互いから離間しまた実継ぎ
部５６によって与えられる垂直方向の円筒面によって互
いから電子的に絶縁される。
細図である。この変形構造では、カラー２４の上面及び
湾曲外周に実継ぎ部５６が存在する。リザーバ１８は同
じ場所でカラー２４の上面に熱圧接されるが、缶１２の
接着部３０は実継ぎ部５６によって与えられる上向き面
または段部に熱圧接され、従って、リザーバ１８及び缶
１２の熱圧接部が垂直方向で互いから離間しまた実継ぎ
部５６によって与えられる垂直方向の円筒面によって互
いから電子的に絶縁される。
【００６１】次に図２Ａを参照する。特に注釈がない限
り図１Ａと同じ部材を同じ参照符号で示す。
り図１Ａと同じ部材を同じ参照符号で示す。
【００６２】図１Ａと図２Ａとの主な違いは、図１Ａの
α−アルミナのモノリシック即ち一体管２０から構成さ
れた柱が図２Ａでは削除されていることである。その代
わりに、環状スペーサ３８が（ディスク２２及びカラー
２４と共に）、環状または円形（ディスク２２）と組み
合わせられて、複合構造の柱２０を形成している。スペ
ーサ及びカラーの中央開口がエンベロープ１６のシート
３４の開口と位置合わせされて柱２０の中空内部を形成
し、これはエンベロープ１６の内部と直接連通している
。カラー２４は柱の上端を形成し、ディスク２２とスペ
ーサ３８とカラー２４とはガラスによってエンベロープ
１６にシールされ、アノードのナトリウム４０をカソー
ド１４から絶縁している。別の違いは、接着部２８及び
３０における熱圧接用の表面積を拡大するために、カラ
ー２４の上端が半径外側方向に突出する周縁フランジ５
８を有すること、リザーバ１８の底部が最も低い平坦中
央部６０を有し、リザーバの底部は該中央部から周縁に
向かって上方に傾斜していること、従って、リザーバの
底部から下方に柱の頂部に向かってドレンが存在するこ
と、及び、前記中央部６０の下方だけにマイカ絶縁パッ
ド３２が配備されていることである。
α−アルミナのモノリシック即ち一体管２０から構成さ
れた柱が図２Ａでは削除されていることである。その代
わりに、環状スペーサ３８が（ディスク２２及びカラー
２４と共に）、環状または円形（ディスク２２）と組み
合わせられて、複合構造の柱２０を形成している。スペ
ーサ及びカラーの中央開口がエンベロープ１６のシート
３４の開口と位置合わせされて柱２０の中空内部を形成
し、これはエンベロープ１６の内部と直接連通している
。カラー２４は柱の上端を形成し、ディスク２２とスペ
ーサ３８とカラー２４とはガラスによってエンベロープ
１６にシールされ、アノードのナトリウム４０をカソー
ド１４から絶縁している。別の違いは、接着部２８及び
３０における熱圧接用の表面積を拡大するために、カラ
ー２４の上端が半径外側方向に突出する周縁フランジ５
８を有すること、リザーバ１８の底部が最も低い平坦中
央部６０を有し、リザーバの底部は該中央部から周縁に
向かって上方に傾斜していること、従って、リザーバの
底部から下方に柱の頂部に向かってドレンが存在するこ
と、及び、前記中央部６０の下方だけにマイカ絶縁パッ
ド３２が配備されていることである。
【００６３】図２Ａはまた、シート３４の内面と接触し
て最下位のエンベロープ１６の中央に配置されたスチー
ルウールパッド５９を示す。スチールロッド６１が柱の
内部で延びており、該ロッドの上端はリザーバ１８の頂
部に固着され、下端はスチールウール５９と接触してい
る。電池を作動させることによって、スチールウール及
びロッドは後述するごとく、電子伝導性の黒鉛層を備え
た導電性内面を有する最下位のエンベロープの内面に端
子棒５４を接触させる。図示していないが、図１Ａ及び
図１Ｂの電池においてもウール５９、ロッド６１及び導
電性内面を同様に配置することが可能である。
て最下位のエンベロープ１６の中央に配置されたスチー
ルウールパッド５９を示す。スチールロッド６１が柱の
内部で延びており、該ロッドの上端はリザーバ１８の頂
部に固着され、下端はスチールウール５９と接触してい
る。電池を作動させることによって、スチールウール及
びロッドは後述するごとく、電子伝導性の黒鉛層を備え
た導電性内面を有する最下位のエンベロープの内面に端
子棒５４を接触させる。図示していないが、図１Ａ及び
図１Ｂの電池においてもウール５９、ロッド６１及び導
電性内面を同様に配置することが可能である。
【００６４】勿論、符号２２，２４，３８で示すような
種々のディスク、スペーサまたはカラーなどは充実部材
である必要はなく、軽量化をはかるために外形だけを維
持する部材でもよい。
種々のディスク、スペーサまたはカラーなどは充実部材
である必要はなく、軽量化をはかるために外形だけを維
持する部材でもよい。
【００６５】図２Ｂにおいても特に注釈がなければ、図
２Ａと同じ部分を同じ参照符号で示す。この場合、リザ
ーバは平坦底部を有し、該底部に低い三角形断面のスチ
ールプレート６３が配備され、ロッド６１が該三角形の
頂点に接続され、プレート６３の縁は離散した場所で例
えば仮付け溶接されることによってリザーバ１８の側壁
と底部との間の隅に配置されている。プレート６３とリ
ザーバ１８の底部との間のスペースと柱の内部とに浸透
材料６５が充填され、ロッド６１がこの浸透材料に埋設
されている。この構造によれば、電池が直立でないとき
、または、リザーバ１８からエンベロープ１６にナトリ
ウムを供給するための重力の助けが減少するかもしくは
全く無いとき、電池の放電中にリザーバのナトリウム４
０が柱の内部、従ってエンベロープ１６の内部に浸透し
得る。
２Ａと同じ部分を同じ参照符号で示す。この場合、リザ
ーバは平坦底部を有し、該底部に低い三角形断面のスチ
ールプレート６３が配備され、ロッド６１が該三角形の
頂点に接続され、プレート６３の縁は離散した場所で例
えば仮付け溶接されることによってリザーバ１８の側壁
と底部との間の隅に配置されている。プレート６３とリ
ザーバ１８の底部との間のスペースと柱の内部とに浸透
材料６５が充填され、ロッド６１がこの浸透材料に埋設
されている。この構造によれば、電池が直立でないとき
、または、リザーバ１８からエンベロープ１６にナトリ
ウムを供給するための重力の助けが減少するかもしくは
全く無いとき、電池の放電中にリザーバのナトリウム４
０が柱の内部、従ってエンベロープ１６の内部に浸透し
得る。
【００６６】図３Ａ及び図３Ｂは図１Ａの電池の可能な
構造を更に詳細に示している。ここでも特に注釈がなけ
れば、図１Ａと同じ部材を同じ参照符号で示す。図３Ａ
では、各スペーサ３８が、上面と下面及びその内周に１
対の環状実継ぎ部６２を有する。アノード構造を形成す
るために、これらの実継ぎ部６２に環状ガラスリング６
４を配備し、その後で、スペーサ３８を管２０の軸方向
の所定位置に配置し、次いで十分に加熱してガラスリン
グ６４を溶融させ、ガラスシールを形成する。ガラスシ
ールはスペーサ３８とエンベロープのシート３４と管２
０との間の隅で、管２０及びエンベロープ１６内のアノ
ードのナトリウム４０からカソード１４をシールするガ
ラスシールを形成する。
構造を更に詳細に示している。ここでも特に注釈がなけ
れば、図１Ａと同じ部材を同じ参照符号で示す。図３Ａ
では、各スペーサ３８が、上面と下面及びその内周に１
対の環状実継ぎ部６２を有する。アノード構造を形成す
るために、これらの実継ぎ部６２に環状ガラスリング６
４を配備し、その後で、スペーサ３８を管２０の軸方向
の所定位置に配置し、次いで十分に加熱してガラスリン
グ６４を溶融させ、ガラスシールを形成する。ガラスシ
ールはスペーサ３８とエンベロープのシート３４と管２
０との間の隅で、管２０及びエンベロープ１６内のアノ
ードのナトリウム４０からカソード１４をシールするガ
ラスシールを形成する。
【００６７】図３Ｂも特に注釈がなければ図２Ａと同じ
部材を同じ参照符号で示しており、この詳細図によれば
、カラー２４はその下面にガラスリング６４を含む同様
の実継ぎ部６２を有し、従って管２０及び最上位のエン
ベロープ１６の上部シート３４に同時にシールされる。
部材を同じ参照符号で示しており、この詳細図によれば
、カラー２４はその下面にガラスリング６４を含む同様
の実継ぎ部６２を有し、従って管２０及び最上位のエン
ベロープ１６の上部シート３４に同時にシールされる。
【００６８】図３Ｃは図２Ａの構造の細部を示しており
、特に注釈がなければ図２Ａと同じ部分を同じ参照符号
で示す。この場合、スペーサ３８は上面及び下面の径方
向中央部に環状溝６６を夫々備えており、各環状溝は、
図３Ａ及び図３Ｂに関して説明したシールと同様にスペ
ーサ３８をエンベロープ１６の隣接シート３４にシール
しカソード１４からナトリウム４０を遮断するガラスリ
ング６４を含む。
、特に注釈がなければ図２Ａと同じ部分を同じ参照符号
で示す。この場合、スペーサ３８は上面及び下面の径方
向中央部に環状溝６６を夫々備えており、各環状溝は、
図３Ａ及び図３Ｂに関して説明したシールと同様にスペ
ーサ３８をエンベロープ１６の隣接シート３４にシール
しカソード１４からナトリウム４０を遮断するガラスリ
ング６４を含む。
【００６９】詳細には図示しないが、ディスク２２は同
様にして管２０及び／または最下位のエンベロープ１６
にシールされ得る。
様にして管２０及び／または最下位のエンベロープ１６
にシールされ得る。
【００７０】図４及び図５は、図２Ａのエンベロープ１
６を構成するシート３４の１つを、該エンベロープ１６
を形成する前の成形可能な塑性状態で示す平面図及び側
面図である。シート３４は典型的には、成形可能混合物
を得るためにポリビニル−ブチラール熱可塑性／熱硬化
性結合剤、ジブチルフタレート可塑剤及びメチルエチル
ケトン溶媒と混合した粉末状β’’−アルミナから成る
。この混合物を平滑ローラと段ローラとの間で方形平坦
シートに圧延し、シート３４の片面に波形６８を設ける
。次いでシートを圧締めして波形のない平滑周縁７０と
対角線に沿って延びる１対のチャネル７２とを設ける。 各チャネルは、シートの周縁７０の１隅から対向する１
隅まで延びている。シートに中央開口７４を打ち抜く。 シート３４の中央以外の場所では、波形６８によって形
成される溝または谷の各々が、チャネル７２の少なくと
も１つと交差するように配列する。シート３４の中央で
はチャネル７２が開口７４で中断されており、溝または
谷はチャネル７２の代わりに開口７４と交差している。
６を構成するシート３４の１つを、該エンベロープ１６
を形成する前の成形可能な塑性状態で示す平面図及び側
面図である。シート３４は典型的には、成形可能混合物
を得るためにポリビニル−ブチラール熱可塑性／熱硬化
性結合剤、ジブチルフタレート可塑剤及びメチルエチル
ケトン溶媒と混合した粉末状β’’−アルミナから成る
。この混合物を平滑ローラと段ローラとの間で方形平坦
シートに圧延し、シート３４の片面に波形６８を設ける
。次いでシートを圧締めして波形のない平滑周縁７０と
対角線に沿って延びる１対のチャネル７２とを設ける。 各チャネルは、シートの周縁７０の１隅から対向する１
隅まで延びている。シートに中央開口７４を打ち抜く。 シート３４の中央以外の場所では、波形６８によって形
成される溝または谷の各々が、チャネル７２の少なくと
も１つと交差するように配列する。シート３４の中央で
はチャネル７２が開口７４で中断されており、溝または
谷はチャネル７２の代わりに開口７４と交差している。
【００７１】図２Ａのエンベロープ１６を製造するため
に、１対のシート３４を向き合わせ、波形面が接触し一
方のシートの波形が他方のシートの波形に直角に位置し
従って両方のシートが波形の頂辺の離散した場所で接触
するように配置する。シート３４の周縁７０に、接着剤
として作用するメチルエチルケトン溶媒をコートし、ポ
リビニル−ブチラールが塑性である適当な温度、例えば
６０℃に加熱しながら適当な圧力で圧締めすることによ
って塑性状態でシート３４と共にシールする。この圧締
めによって、２つのシート３４の周縁７０を一体的に接
着しシールし得る。
に、１対のシート３４を向き合わせ、波形面が接触し一
方のシートの波形が他方のシートの波形に直角に位置し
従って両方のシートが波形の頂辺の離散した場所で接触
するように配置する。シート３４の周縁７０に、接着剤
として作用するメチルエチルケトン溶媒をコートし、ポ
リビニル−ブチラールが塑性である適当な温度、例えば
６０℃に加熱しながら適当な圧力で圧締めすることによ
って塑性状態でシート３４と共にシールする。この圧締
めによって、２つのシート３４の周縁７０を一体的に接
着しシールし得る。
【００７２】このように形成された未処理エンベロープ
を加熱し、まずポリビニル−ブチラール／ジブチルフタ
レート混合物を硬化させて固化し、次いで結合剤、可塑
剤及び溶媒を揮発させ、最後にエンベロープを焼結して
セラミックβ’’−アルミナの一体エンベロープを形成
する。該エンベロープは、開口７４から成る中央開口を
有し、その内部にチャネル７２及び波形６８によって形
成された溝または谷を備える。
を加熱し、まずポリビニル−ブチラール／ジブチルフタ
レート混合物を硬化させて固化し、次いで結合剤、可塑
剤及び溶媒を揮発させ、最後にエンベロープを焼結して
セラミックβ’’−アルミナの一体エンベロープを形成
する。該エンベロープは、開口７４から成る中央開口を
有し、その内部にチャネル７２及び波形６８によって形
成された溝または谷を備える。
【００７３】典型的な構造では、２つのシートの波形６
８の頂辺は実際に互いに当接しており、図２Ａに示すシ
ート３４間のスペースは分かり易いように誇張されたも
のである。従って、このように形成されたエンベロープ
１６の内部は、比較的小さい容積であるが、エンベロー
プの内面全体は、両方のシートの波形が互いに交差し当
接する場所を除いて溶融ナトリウムの充填に有効利用で
き、溶融ナトリウムはチャネル７２を介して中央開口７
４と確実に且つ十分に連通する。図２の中央開口７４は
スペーサ３８の内部との組み合わせによって柱の中空内
部を形成する。
８の頂辺は実際に互いに当接しており、図２Ａに示すシ
ート３４間のスペースは分かり易いように誇張されたも
のである。従って、このように形成されたエンベロープ
１６の内部は、比較的小さい容積であるが、エンベロー
プの内面全体は、両方のシートの波形が互いに交差し当
接する場所を除いて溶融ナトリウムの充填に有効利用で
き、溶融ナトリウムはチャネル７２を介して中央開口７
４と確実に且つ十分に連通する。図２の中央開口７４は
スペーサ３８の内部との組み合わせによって柱の中空内
部を形成する。
【００７４】使用中、端子棒５２，５４に充電用電位を
印加すると、式： Ｎｉ＋２ＮａＣｌ→２Ｎａ＋ＮｉＣｌ２で示される反応
が生じて電池の充電が行なわれる。この反応はカソード
１４で生じ、ナトリウムイオンが、ＮａＡｌＣｌ４溶融
塩電解質及びエンベロープのシート３４から成る固体電
解質を介してエンベロープの内部に入る。従ってリザー
バ１８のナトリウム４０のレベルが上昇し、スペース４
２の容積が減少する。他方、缶１２の内部の電解質のレ
ベルが低下し、スペース４４の容積が増大する。
印加すると、式： Ｎｉ＋２ＮａＣｌ→２Ｎａ＋ＮｉＣｌ２で示される反応
が生じて電池の充電が行なわれる。この反応はカソード
１４で生じ、ナトリウムイオンが、ＮａＡｌＣｌ４溶融
塩電解質及びエンベロープのシート３４から成る固体電
解質を介してエンベロープの内部に入る。従ってリザー
バ１８のナトリウム４０のレベルが上昇し、スペース４
２の容積が減少する。他方、缶１２の内部の電解質のレ
ベルが低下し、スペース４４の容積が増大する。
【００７５】放電中は、上記反応が逆転し、缶１２の電
解質のレベルが上昇してスペース４４の容積が減少し、
リザーバのナトリウム４０のレベルが低下してスペース
４２の容積が増大する。
解質のレベルが上昇してスペース４４の容積が減少し、
リザーバのナトリウム４０のレベルが低下してスペース
４２の容積が増大する。
【００７６】本発明の電池は、図６から図９を参照しな
がら以下に記載するような簡単な方法で製造できる。図
６から図９に基づく記載は図２Ａと同様の電池構造に関
する説明であり、特に注釈がなければ、図２Ａと同じ参
照符号を使用している。
がら以下に記載するような簡単な方法で製造できる。図
６から図９に基づく記載は図２Ａと同様の電池構造に関
する説明であり、特に注釈がなければ、図２Ａと同じ参
照符号を使用している。
【００７７】図６は、電池のハウジング１２を示す。該
ハウジングは、深絞り成形によって形成された実質的に
矩形、特に方形の平面図を有し四隅が面取りされた蓋の
ない軟鋼缶である。缶の１つの側壁に、後述するごとく
電池の充填の際に使用されるスロット７６が設けられて
いる。
ハウジングは、深絞り成形によって形成された実質的に
矩形、特に方形の平面図を有し四隅が面取りされた蓋の
ない軟鋼缶である。缶の１つの側壁に、後述するごとく
電池の充填の際に使用されるスロット７６が設けられて
いる。
【００７８】図７Ａ及び図７Ｂは、缶１２の頂部または
蓋７８に装着されたアノード構造を示す。蓋７８は充填
用開口７９を有する。特に図７Ｂを参照すると、カラー
２４は接着部２８及び３０において同心的に熱圧接され
た２つの金属リング８０，８２を有する。径方向内側の
リング８０は直立の環状フランジを有し、これは、電池
のリザーバ（図２Ａ参照）の底部の中央開口に接続され
るネック２６を形成する。また、径方向外側のリング８
２も同様に、直立フランジ８４を有し、これは、蓋７８
の一部を形成し該蓋７８の中央開口の周囲を規定する対
応フランジ８６に接続される。リザーバとネック２６と
の接続及びフランジ８４とフランジ８６との接続はいず
れも溶接によって形成された密封接続である。
蓋７８に装着されたアノード構造を示す。蓋７８は充填
用開口７９を有する。特に図７Ｂを参照すると、カラー
２４は接着部２８及び３０において同心的に熱圧接され
た２つの金属リング８０，８２を有する。径方向内側の
リング８０は直立の環状フランジを有し、これは、電池
のリザーバ（図２Ａ参照）の底部の中央開口に接続され
るネック２６を形成する。また、径方向外側のリング８
２も同様に、直立フランジ８４を有し、これは、蓋７８
の一部を形成し該蓋７８の中央開口の周囲を規定する対
応フランジ８６に接続される。リザーバとネック２６と
の接続及びフランジ８４とフランジ８６との接続はいず
れも溶接によって形成された密封接続である。
【００７９】図８は垂直方向に離間して積層されたスチ
ール網電流コレクタ４８を示す。各電流コレクタはスロ
ット８８を有し、各スロットは電流コレクタの１縁に開
口端または口部を有し、電流コレクタの中心の盲端まで
内側に延びている。上から見るとスロット８８は位置合
わせされており、電流コレクタ４８は１対のストラップ
９０によって離間して積層された状態に維持されている
。ストラップ９０はスロット８８の内端即ち盲端の両側
の対向する場所で電流コレクタ４８の側面に仮付け溶接
されている。ストラップ９０の上端９２は、最上位の電
流コレクタ４８の上方で該電流コレクタから離間して内
側に折り曲げられている。各ストラップの上端９２は、
蓋７８（図７Ａ参照）に溶接するために内側に折り曲げ
られている。スロット８８は図７Ａのアノード構造の柱
を受容する。
ール網電流コレクタ４８を示す。各電流コレクタはスロ
ット８８を有し、各スロットは電流コレクタの１縁に開
口端または口部を有し、電流コレクタの中心の盲端まで
内側に延びている。上から見るとスロット８８は位置合
わせされており、電流コレクタ４８は１対のストラップ
９０によって離間して積層された状態に維持されている
。ストラップ９０はスロット８８の内端即ち盲端の両側
の対向する場所で電流コレクタ４８の側面に仮付け溶接
されている。ストラップ９０の上端９２は、最上位の電
流コレクタ４８の上方で該電流コレクタから離間して内
側に折り曲げられている。各ストラップの上端９２は、
蓋７８（図７Ａ参照）に溶接するために内側に折り曲げ
られている。スロット８８は図７Ａのアノード構造の柱
を受容する。
【００８０】図９も同じ部材を同じ参照符号で示す。図
９において、蓋７８（図８参照）はその周囲の直立フラ
ンジ９４を介して缶１２の壁の上縁に所定場所で溶接さ
れ、缶１２を閉鎖している。スロット７６は缶１２に溶
接された金属栓９６によって閉鎖されている。
９において、蓋７８（図８参照）はその周囲の直立フラ
ンジ９４を介して缶１２の壁の上縁に所定場所で溶接さ
れ、缶１２を閉鎖している。スロット７６は缶１２に溶
接された金属栓９６によって閉鎖されている。
【００８１】本発明の電池を組立てるために、エンベロ
ープ１６の積層体と、ディスク２２とカラー２４とスペ
ーサ３８とから構成された柱とを含むアノード構造を、
前述のごときガラスを使用した密封接続によって形成す
る。リング８０，８２を夫々、接着部２８，３０におい
てカラー２４に熱圧接し、蓋７８のフランジ８４，８６
をリング８２に溶接する。図８の電流コレクタ積層体も
、スロット８８を備えた網から電流コレクタ４８を裁断
または打ち抜きし、ストラップ９０に仮付け溶接するこ
とによって予め製造できる。次いで図７Ａのアノード構
造の柱を横方向に摺動させて図８の積層体のスロット８
８の口部から該スロットに挿入する。その結果、隣合う
各対のエンベロープ１６間に１つの電流コレクタ４８が
挿入され、逆に隣合う各対の電流コレクタの間に１つの
エンベロープが挿入された構造が得られる。次いでスト
ラップ９０の折り曲げた上端９２を蓋７８の下面の縁端
近傍の向き合った場所に溶接する。このように形成され
たアセンブリを次に缶１２に上から挿入し、蓋７８のフ
ランジ９４を缶１２の壁の上端に溶接して缶を閉鎖する
。典型的な設計によれば、各電流コレクタの網のいくつ
かのワイヤが缶の壁と接触するように周縁から外側に突
出している（図示せず）。これらのワイヤは図２に符号
５０で示されている。
ープ１６の積層体と、ディスク２２とカラー２４とスペ
ーサ３８とから構成された柱とを含むアノード構造を、
前述のごときガラスを使用した密封接続によって形成す
る。リング８０，８２を夫々、接着部２８，３０におい
てカラー２４に熱圧接し、蓋７８のフランジ８４，８６
をリング８２に溶接する。図８の電流コレクタ積層体も
、スロット８８を備えた網から電流コレクタ４８を裁断
または打ち抜きし、ストラップ９０に仮付け溶接するこ
とによって予め製造できる。次いで図７Ａのアノード構
造の柱を横方向に摺動させて図８の積層体のスロット８
８の口部から該スロットに挿入する。その結果、隣合う
各対のエンベロープ１６間に１つの電流コレクタ４８が
挿入され、逆に隣合う各対の電流コレクタの間に１つの
エンベロープが挿入された構造が得られる。次いでスト
ラップ９０の折り曲げた上端９２を蓋７８の下面の縁端
近傍の向き合った場所に溶接する。このように形成され
たアセンブリを次に缶１２に上から挿入し、蓋７８のフ
ランジ９４を缶１２の壁の上端に溶接して缶を閉鎖する
。典型的な設計によれば、各電流コレクタの網のいくつ
かのワイヤが缶の壁と接触するように周縁から外側に突
出している（図示せず）。これらのワイヤは図２に符号
５０で示されている。
【００８２】典型的には、米国特許第４，７９７，３３
３号に詳細に記載されているように、クロリドとアルミ
ニウムクロリドとの等モル混合物であるナトリウムアル
ミニウムクロリド溶融塩電解質を含浸させたニッケルと
アルミニウムとナトリウムクロリドとの微粒状混合物の
形態のカソード前駆物質を含むタイプの電池前駆物質を
電池に充填する。好ましくは、上記混合物の固体成分を
微粒状混合物とし、これをスロット７６から缶１２に充
填し、ガススペース４４（図２Ａ）以外の缶の内部、特
にエンベロープ１６と電流コレクタ４８との間のスペー
スを実質的に満たす。次いで所定位置に栓９６を溶接し
てスロット７６を閉鎖し、溶融ナトリウムアルミニウム
クロリド電解質を蓋７８の充填用開口７９から缶に充填
し、ガススペース４４以外の缶１２に満たす。次いで充
填用開口７９をシールする。
３号に詳細に記載されているように、クロリドとアルミ
ニウムクロリドとの等モル混合物であるナトリウムアル
ミニウムクロリド溶融塩電解質を含浸させたニッケルと
アルミニウムとナトリウムクロリドとの微粒状混合物の
形態のカソード前駆物質を含むタイプの電池前駆物質を
電池に充填する。好ましくは、上記混合物の固体成分を
微粒状混合物とし、これをスロット７６から缶１２に充
填し、ガススペース４４（図２Ａ）以外の缶の内部、特
にエンベロープ１６と電流コレクタ４８との間のスペー
スを実質的に満たす。次いで所定位置に栓９６を溶接し
てスロット７６を閉鎖し、溶融ナトリウムアルミニウム
クロリド電解質を蓋７８の充填用開口７９から缶に充填
し、ガススペース４４以外の缶１２に満たす。次いで充
填用開口７９をシールする。
【００８３】上記のごとく、アノード構造の柱の上端に
溶接されたリング８０から成る入口を利用し、米国特許
第４，７９７，３３２号に記載したように、硝酸マンガ
ン溶液を用いてエンベロープ１６の内部を洗い、乾燥さ
せ、次いで真空下に２００℃に加熱して硝酸塩を酸化物
に変換させる。次に、エンベロープの内部を１０％Ａｑ
ｕａｄａｇコロイド黒鉛溶液で同様に洗い、乾燥させる
。
溶接されたリング８０から成る入口を利用し、米国特許
第４，７９７，３３２号に記載したように、硝酸マンガ
ン溶液を用いてエンベロープ１６の内部を洗い、乾燥さ
せ、次いで真空下に２００℃に加熱して硝酸塩を酸化物
に変換させる。次に、エンベロープの内部を１０％Ａｑ
ｕａｄａｇコロイド黒鉛溶液で同様に洗い、乾燥させる
。
【００８４】次に、リザーバ１８（図２Ａ）をネック２
６に溶接する。図７Ａのアノード構造を組立てる前にス
チールウールを最下位のエンベロープ１６の所定位置に
配置しておき、ロッド６１をスチールウール５９と接触
させる。
６に溶接する。図７Ａのアノード構造を組立てる前にス
チールウールを最下位のエンベロープ１６の所定位置に
配置しておき、ロッド６１をスチールウール５９と接触
させる。
【００８５】端子５２，５４に充電用電位を印加すると
、アルミニウム及びニッケルがカソード室の塩化ナトリ
ウムと電気化学的に反応し、電池が完全充電状態になる
までに、エンベロープ１６でナトリウムが発生し、この
ナトリウムがエンベロープ１６及びリザーバ１８の一部
に充満し、カソード室で塩化ニッケルが発生し、同時に
アルミニウムの一部、塩化ナトリウムの一部及びニッケ
ルの一部が消費される。
、アルミニウム及びニッケルがカソード室の塩化ナトリ
ウムと電気化学的に反応し、電池が完全充電状態になる
までに、エンベロープ１６でナトリウムが発生し、この
ナトリウムがエンベロープ１６及びリザーバ１８の一部
に充満し、カソード室で塩化ニッケルが発生し、同時に
アルミニウムの一部、塩化ナトリウムの一部及びニッケ
ルの一部が消費される。
【００８６】これに関して、ウール５９及びロッド６１
がエンベロープ１６の内部に電子伝導性表面層として残
存するコロイド黒鉛と共に協働して、アノード端子５４
とエンベロープ１６の固体電解質との間に電子伝導性通
路を形成し、該固体電解質が溶融塩電解質と電流コレク
タ４８と蓋７８と缶１２とによって端子５２に接続され
ることが理解されよう。このため充電用電位を最初に印
加したときに上記電気化学的反応が発生し、ナトリウム
がエンベロープ１６の固体電解質を介してエンベロープ
１６の内部に入る。酸化マンガンはこれらのエンベロー
プの内部に表面層を形成し、この内部表面のナトリウム
湿潤性が実質的に増加する。最初の充電後の放電及び以
後の再充電は前述のごとく行なう。
がエンベロープ１６の内部に電子伝導性表面層として残
存するコロイド黒鉛と共に協働して、アノード端子５４
とエンベロープ１６の固体電解質との間に電子伝導性通
路を形成し、該固体電解質が溶融塩電解質と電流コレク
タ４８と蓋７８と缶１２とによって端子５２に接続され
ることが理解されよう。このため充電用電位を最初に印
加したときに上記電気化学的反応が発生し、ナトリウム
がエンベロープ１６の固体電解質を介してエンベロープ
１６の内部に入る。酸化マンガンはこれらのエンベロー
プの内部に表面層を形成し、この内部表面のナトリウム
湿潤性が実質的に増加する。最初の充電後の放電及び以
後の再充電は前述のごとく行なう。
【００８７】図１Ａから図９の説明ではカソード活物質
としてＮｉＣｌ２を使用したが、上記以外の遷移金属塩
化物、特にＦｅＣｌ２をＮｉＣｌ２と同様に使用するこ
とは勿論可能である。
としてＮｉＣｌ２を使用したが、上記以外の遷移金属塩
化物、特にＦｅＣｌ２をＮｉＣｌ２と同様に使用するこ
とは勿論可能である。
【００８８】図１０は、本発明による電気化学電池の変
形例を示す。電池全体を参照符号１０で示しており、特
に注釈がなければ、図１Ａ及び図２Ａと同じ部材を同じ
参照符号で示す。
形例を示す。電池全体を参照符号１０で示しており、特
に注釈がなければ、図１Ａ及び図２Ａと同じ部材を同じ
参照符号で示す。
【００８９】図１０においてアノード構造の柱は図２Ａ
の場合と同様に、垂直方向に延びるα−アルミナ（また
はβ−またはβ’−アルミナ）の複合管２０から成る。 アノード構造の下端は、最下位のエンベロープ１６の下
方で周縁に離間して配置された複数のアーチ状α−アル
ミナ（またはβ−またはβ’−アルミナ）のスペーサ９
８によって支持されている。
の場合と同様に、垂直方向に延びるα−アルミナ（また
はβ−またはβ’−アルミナ）の複合管２０から成る。 アノード構造の下端は、最下位のエンベロープ１６の下
方で周縁に離間して配置された複数のアーチ状α−アル
ミナ（またはβ−またはβ’−アルミナ）のスペーサ９
８によって支持されている。
【００９０】缶１２の頂部即ち蓋は中央を貫通する円形
開口を有し、この開口はその周縁に直立フランジ１００
を有し、該フランジは環状リング１０２の直立フランジ
に溶接され、該リングは、α−アルミナカラー２４の上
面に熱圧接された径方向内側に突出するフランジを有し
、該カラーの上面は典型的には、熱圧接及び接着部の密
封性を改良するためにメタライズされている。
開口を有し、この開口はその周縁に直立フランジ１００
を有し、該フランジは環状リング１０２の直立フランジ
に溶接され、該リングは、α−アルミナカラー２４の上
面に熱圧接された径方向内側に突出するフランジを有し
、該カラーの上面は典型的には、熱圧接及び接着部の密
封性を改良するためにメタライズされている。
【００９１】図１０と図１Ａ及び図２Ａとの主な違いは
、リザーバ１８が、図１Ａ及び図２Ａの柱２０よりも実
質的に大きい直径を有する管状柱２０の内部に配置され
ていることである。
、リザーバ１８が、図１Ａ及び図２Ａの柱２０よりも実
質的に大きい直径を有する管状柱２０の内部に配置され
ていることである。
【００９２】リザーバ１８の頂部は、カラー２４に包囲
され上方に突出する円形ネック１０４を有し、該ネック
１０４は、ネック１０４に溶接された直立周縁リムを有
する閉鎖ディスク１０６によって閉鎖されている。ネッ
ク１０４は次いで、環状リング１０８の直立フランジに
溶接されており、リング１０８は、リング１０２から径
方向内側に離間した場所でカラー２４に熱圧接されて缶
１２を閉鎖する径方向外側に突出したフランジを有する
。
され上方に突出する円形ネック１０４を有し、該ネック
１０４は、ネック１０４に溶接された直立周縁リムを有
する閉鎖ディスク１０６によって閉鎖されている。ネッ
ク１０４は次いで、環状リング１０８の直立フランジに
溶接されており、リング１０８は、リング１０２から径
方向内側に離間した場所でカラー２４に熱圧接されて缶
１２を閉鎖する径方向外側に突出したフランジを有する
。
【００９３】柱２０の下方に延びる最下位の電流コレク
タ４８以外の電流コレクタ４８は、柱２０、リザーバ１
８及び最下位エンベロープ１６を受容する中央開口を有
しており、また、スペーサ９８を受容する貫通口を有し
ている。これらのアーチ状スペーサ９８は、スペーサ３
８と同心的に軸合わせされ、上から見ると柱２０の下方
でスペーサ３８と位置合わせして配置され、最下位エン
ベロープ１６の下部シート３４にガラスによって溶接さ
れている。
タ４８以外の電流コレクタ４８は、柱２０、リザーバ１
８及び最下位エンベロープ１６を受容する中央開口を有
しており、また、スペーサ９８を受容する貫通口を有し
ている。これらのアーチ状スペーサ９８は、スペーサ３
８と同心的に軸合わせされ、上から見ると柱２０の下方
でスペーサ３８と位置合わせして配置され、最下位エン
ベロープ１６の下部シート３４にガラスによって溶接さ
れている。
【００９４】リザーバ１８はカップ形であり、開口端１
１０が下向きになった転倒状態で配置される。この開口
端１１０は最下位エンベロープ１６の下部シート３４の
上方に離間し、該下部シート３４は中央開口を有してい
ない完全シートである。この下部シート３４の上面中央
に備えられたスチールウールパッド１１２は端子棒５４
の下端と接触しており、該端子棒は、閉鎖ディスク１０
６を上から貫通し該ディスクに密封溶接されている。こ
の下部シート３４の上面は電気伝導性であり、電子伝導
性の黒鉛層を備える。
１０が下向きになった転倒状態で配置される。この開口
端１１０は最下位エンベロープ１６の下部シート３４の
上方に離間し、該下部シート３４は中央開口を有してい
ない完全シートである。この下部シート３４の上面中央
に備えられたスチールウールパッド１１２は端子棒５４
の下端と接触しており、該端子棒は、閉鎖ディスク１０
６を上から貫通し該ディスクに密封溶接されている。こ
の下部シート３４の上面は電気伝導性であり、電子伝導
性の黒鉛層を備える。
【００９５】次に図１１を参照するが、図１１において
も特に注釈がなければ図１０と同じ部材を同じ参照符号
で示す。
も特に注釈がなければ図１０と同じ部材を同じ参照符号
で示す。
【００９６】図１１と図１０との主な違いは、リザーバ
がネック１０４を有していない、リザーバの上端全体が
閉鎖ディスク１０６で閉鎖されている、カラー２４がリ
ザーバ１８の上端を包囲している、ことである。更に、
図１０の最上位エンベロープ１６の上部シート３４はネ
ック１０６を受容すべく比較的小さい中央開口を有する
が、図１１の対応シートはリザーバ１８を受容する大き
い開口を有する。
がネック１０４を有していない、リザーバの上端全体が
閉鎖ディスク１０６で閉鎖されている、カラー２４がリ
ザーバ１８の上端を包囲している、ことである。更に、
図１０の最上位エンベロープ１６の上部シート３４はネ
ック１０６を受容すべく比較的小さい中央開口を有する
が、図１１の対応シートはリザーバ１８を受容する大き
い開口を有する。
【００９７】図１２では図６と同じ部材を同じ参照符号
で示す。図１２においてスロット８８は大きい半円形凹
部の形状である。最下位の電流コレクタ４８は凹部８８
を有していないが、その代わりにスペーサ９８（図１０
及び図１１）を受容するための開口（図示せず）を有し
ている。後述するごとく、図１２の各電流コレクタ４８
は実際には図１０及び図１１の電流コレクタの半体であ
る。
で示す。図１２においてスロット８８は大きい半円形凹
部の形状である。最下位の電流コレクタ４８は凹部８８
を有していないが、その代わりにスペーサ９８（図１０
及び図１１）を受容するための開口（図示せず）を有し
ている。後述するごとく、図１２の各電流コレクタ４８
は実際には図１０及び図１１の電流コレクタの半体であ
る。
【００９８】図１３においても図９と同じ部材を同じ参
照符号で示すが、図９では、ネック２６、リング８０及
びフランジ８４が図示されているのに対して、図１３で
は、棒５４、フランジ１００、リング１０２、閉鎖ディ
スク１０６及びリング１０８が図示されている。
照符号で示すが、図９では、ネック２６、リング８０及
びフランジ８４が図示されているのに対して、図１３で
は、棒５４、フランジ１００、リング１０２、閉鎖ディ
スク１０６及びリング１０８が図示されている。
【００９９】図１０の電池を組立てるために、エンベロ
ープ１６の積層体とカラー２４及びスペーサ３８から成
る柱２０とを含むアノード構造を、リザーバ１８を所定
位置に維持して前述のごときガラスを用いて互いに密封
接続する。リング１０２，１０８は夫々、カラー２４に
熱圧接され、頂部即ち蓋７８の中央開口の直立フランジ
はリング１０２に溶接される。図１２の２つの電流コレ
クタ積層体は、凹部８８を備えた網から電流コレクタ４
８を裁断または打ち抜きし、ストラップ９０に仮付け溶
接することによって予め製造される。次いで、アノード
の柱２０に図１２の１対の電流コレクタ積層体を装着し
、隣合う各エンベロープ対の間に電流コレクタ４８が存
在し、且つその逆に、隣合う２つの電流コレクタの間に
１つのエンベロープが維持されるようにする。柱２０は
凹部８８に受容される。最下位の電流コレクタ４８は最
下位のエンベロープ１６の下方で互いに当接し、最下位
の電流コレクタの開口は、最下位のエンベロープ１６の
下部シート３４にガラス溶接されたスペーサ９８を収容
する。ストラップ９０の折れ曲がった上端９２を蓋７８
の下面の周縁近傍の両側に溶接する。このように形成さ
れたアセンブリを次に缶１２に上から挿入し、蓋７８の
周縁フランジ９４を缶１２の側面の上縁に溶接して缶を
閉鎖する。
ープ１６の積層体とカラー２４及びスペーサ３８から成
る柱２０とを含むアノード構造を、リザーバ１８を所定
位置に維持して前述のごときガラスを用いて互いに密封
接続する。リング１０２，１０８は夫々、カラー２４に
熱圧接され、頂部即ち蓋７８の中央開口の直立フランジ
はリング１０２に溶接される。図１２の２つの電流コレ
クタ積層体は、凹部８８を備えた網から電流コレクタ４
８を裁断または打ち抜きし、ストラップ９０に仮付け溶
接することによって予め製造される。次いで、アノード
の柱２０に図１２の１対の電流コレクタ積層体を装着し
、隣合う各エンベロープ対の間に電流コレクタ４８が存
在し、且つその逆に、隣合う２つの電流コレクタの間に
１つのエンベロープが維持されるようにする。柱２０は
凹部８８に受容される。最下位の電流コレクタ４８は最
下位のエンベロープ１６の下方で互いに当接し、最下位
の電流コレクタの開口は、最下位のエンベロープ１６の
下部シート３４にガラス溶接されたスペーサ９８を収容
する。ストラップ９０の折れ曲がった上端９２を蓋７８
の下面の周縁近傍の両側に溶接する。このように形成さ
れたアセンブリを次に缶１２に上から挿入し、蓋７８の
周縁フランジ９４を缶１２の側面の上縁に溶接して缶を
閉鎖する。
【０１００】図２Ａに基づいて前述した方法と同様にし
て電池に充填するが、図１１の場合には、粉末混合物が
最下位エンベロープ１６の下方のスペースに充満するよ
うに配慮することが必要である。
て電池に充填するが、図１１の場合には、粉末混合物が
最下位エンベロープ１６の下方のスペースに充満するよ
うに配慮することが必要である。
【０１０１】エンベロープ１６、カラー２４及びスペー
サ９８、３８は一緒にガラス溶接されてアノード構造を
形成するが、リザーバ１８はリング１０８に金属溶接さ
れる。
サ９８、３８は一緒にガラス溶接されてアノード構造を
形成するが、リザーバ１８はリング１０８に金属溶接さ
れる。
【０１０２】このリング１０８から成る入口を介して硝
酸マンガン溶液をアノード構造に供給して前述のように
エンベロープ１６の内部を洗い、次いで、１０％Ａｑｕ
ａｄａｇコロイド黒鉛溶液を用い同様にしてエンベロー
プの内部を洗う。
酸マンガン溶液をアノード構造に供給して前述のように
エンベロープ１６の内部を洗い、次いで、１０％Ａｑｕ
ａｄａｇコロイド黒鉛溶液を用い同様にしてエンベロー
プの内部を洗う。
【０１０３】次に、端子棒５４を備えたディスク１０６
をリング１０８に溶接し、端子棒５４をスチールウール
１１２と接触させる。スチールウールは最下位エンベロ
ープ１６の底部の所定位置に予め配置されている。
をリング１０８に溶接し、端子棒５４をスチールウール
１１２と接触させる。スチールウールは最下位エンベロ
ープ１６の底部の所定位置に予め配置されている。
【０１０４】これに関しては、ウール１１２及び端子棒
５４がエンベロープ１６の内部に電子伝導性表面層とし
て残ったコロイド黒鉛と共に、図２Ａのウール５９及び
ロッド６１に関して前述したように、アノード端子５４
とエンベロープ１６の固体電解質との間に電子伝導性通
路を形成することが理解されよう。
５４がエンベロープ１６の内部に電子伝導性表面層とし
て残ったコロイド黒鉛と共に、図２Ａのウール５９及び
ロッド６１に関して前述したように、アノード端子５４
とエンベロープ１６の固体電解質との間に電子伝導性通
路を形成することが理解されよう。
【０１０５】図１４及び図１５において、図１１と同じ
部材を同じ参照符号で示すが、図１４及び図１５では分
かり易いように多数の部材を省略した。省略した部材は
、図１１に関して説明した部材と実質的にに同じ機能及
び同じ構造を有する。図１４及び図１５において、電池
、及びアノード構造及びリング１８のごとき部材は図１
１の等価の部材に比べて比較的幅が狭くて背が高い。 また、輪郭は方形でなく円形である。
部材を同じ参照符号で示すが、図１４及び図１５では分
かり易いように多数の部材を省略した。省略した部材は
、図１１に関して説明した部材と実質的にに同じ機能及
び同じ構造を有する。図１４及び図１５において、電池
、及びアノード構造及びリング１８のごとき部材は図１
１の等価の部材に比べて比較的幅が狭くて背が高い。 また、輪郭は方形でなく円形である。
【０１０６】図１４によれば、各エンベロープ１６は図
４及び図５のシート３４に関して説明したのと同様の成
形可能な混合物から圧延された未加工のテープ材料から
製造された環状パネルの形状である。これらのパネルは
、図４及び図５のシートと同様に外周３６で圧締めされ
てエンベロープ１６を形成する。次いで、隣合うエンベ
ロープ１６の向き合うパネル３４を１１４で互いに向か
って折り曲げて１１６で接触させ、ここを接合部３６と
同様に接合する。このようにしてエンベロープ１６の積
層体を形成し、焼結後に、リザーバ１８を受容する中央
通路を備えたアノード構造を形成する。別個の中央管ま
たは柱は全く不要である。
４及び図５のシート３４に関して説明したのと同様の成
形可能な混合物から圧延された未加工のテープ材料から
製造された環状パネルの形状である。これらのパネルは
、図４及び図５のシートと同様に外周３６で圧締めされ
てエンベロープ１６を形成する。次いで、隣合うエンベ
ロープ１６の向き合うパネル３４を１１４で互いに向か
って折り曲げて１１６で接触させ、ここを接合部３６と
同様に接合する。このようにしてエンベロープ１６の積
層体を形成し、焼結後に、リザーバ１８を受容する中央
通路を備えたアノード構造を形成する。別個の中央管ま
たは柱は全く不要である。
【０１０７】図１５のアノード構造は、β−アルミナ粒
子を適当な金型でスリップ成形するかまたは紙型を浸漬
成形することによって製造された一体成形品である。未
加工の成形品を次に焼結する。
子を適当な金型でスリップ成形するかまたは紙型を浸漬
成形することによって製造された一体成形品である。未
加工の成形品を次に焼結する。
【０１０８】図１４及び図１５の構造を変更して中央通
路を狭くし、リザーバをこれらの通路から除去して図１
Ａ及び図２Ａと同様に通路の上方に配置することも勿論
可能である。
路を狭くし、リザーバをこれらの通路から除去して図１
Ａ及び図２Ａと同様に通路の上方に配置することも勿論
可能である。
【０１０９】図１Ａ、図２Ａ、図１０及び図１１のエン
ベロープ１６、シート３４及び缶１２は平面図で方形で
あるが、図１４及び図１５のこれらの部材は実際に円形
であり、図１４及び図１５の電池が直円柱の形状である
ことが理解されよう。
ベロープ１６、シート３４及び缶１２は平面図で方形で
あるが、図１４及び図１５のこれらの部材は実際に円形
であり、図１４及び図１５の電池が直円柱の形状である
ことが理解されよう。
【０１１０】最後に、図１６及び図１７は夫々、図１０
及び図１１の電池の変形例を示す。これらの電池の残り
の部分は図１０及び図１１の夫々の電池と実質的に同じ
であるから、変更部分だけを説明する。
及び図１１の電池の変形例を示す。これらの電池の残り
の部分は図１０及び図１１の夫々の電池と実質的に同じ
であるから、変更部分だけを説明する。
【０１１１】図１６及び図１７の電池において、図１０
及び図１１の電池のスペーサ９８と該スペーサの通路と
なる最下位電流コレクタ４８の開口が削除されている。 最下位エンベロープ１６は最下位の電流コレクタ４８に
よって缶１２の底部から離間している。更に、各場合に
、各最下位エンベロープ１６の上部シート３４はリザー
バ１８の下方に延び、端子棒５４の下端とスチールウー
ル５９とを受容するリザーバ１８よりも小さい中央開口
を有している。
及び図１１の電池のスペーサ９８と該スペーサの通路と
なる最下位電流コレクタ４８の開口が削除されている。 最下位エンベロープ１６は最下位の電流コレクタ４８に
よって缶１２の底部から離間している。更に、各場合に
、各最下位エンベロープ１６の上部シート３４はリザー
バ１８の下方に延び、端子棒５４の下端とスチールウー
ル５９とを受容するリザーバ１８よりも小さい中央開口
を有している。
【０１１２】図１６においては更に、最上位のエンベロ
ープ１６の下部シート３４がその上部シートと共にリザ
ーバ１８の頂部の上方に維持され、最上位のエンベロー
プのシート３４は、ネック１０４を受容するだけの大き
さのリザーバ１８よりも狭い同じ寸法の中央開口を有し
ている。
ープ１６の下部シート３４がその上部シートと共にリザ
ーバ１８の頂部の上方に維持され、最上位のエンベロー
プのシート３４は、ネック１０４を受容するだけの大き
さのリザーバ１８よりも狭い同じ寸法の中央開口を有し
ている。
【０１１３】本発明の利点は、図１Ａ、図２Ａ、図１０
、図１１、図１６及び図１７の電池によって与えられる
幾何学的形状が従来の方法によって簡単に且つ容易に製
造できること、また、標準化部品を使用しながら、設計
上で電池容量などにかなりの自由が残されていることで
ある。この点に関して説明すると、かかる電池の容量を
変更するときに必要なことは、異なる高さの缶１２を使
用し、缶内のエンベロープ１６の使用数を変更し、必要
ならばリザーバ１８の容量を変更するだけである。この
ため、種々の容量の電池に対して標準化されたエンベロ
ープ１６を量産でき、また必要であれば同時に、標準化
スペーサ３８、カラー２４などを量産できる。その他の
必要な唯一の変更は、缶１２の深さを変更することだけ
である。
、図１１、図１６及び図１７の電池によって与えられる
幾何学的形状が従来の方法によって簡単に且つ容易に製
造できること、また、標準化部品を使用しながら、設計
上で電池容量などにかなりの自由が残されていることで
ある。この点に関して説明すると、かかる電池の容量を
変更するときに必要なことは、異なる高さの缶１２を使
用し、缶内のエンベロープ１６の使用数を変更し、必要
ならばリザーバ１８の容量を変更するだけである。この
ため、種々の容量の電池に対して標準化されたエンベロ
ープ１６を量産でき、また必要であれば同時に、標準化
スペーサ３８、カラー２４などを量産できる。その他の
必要な唯一の変更は、缶１２の深さを変更することだけ
である。
【０１１４】本発明の電池のまた別の特に有利な特徴は
、一方のシート３４の波形６８の頂辺を他方のシート３
４の波形の頂辺（図４及び図５）と接触させることによ
ってエンベロープの主面に垂直な内圧及び外圧に比較的
耐性の丈夫な構造のエンベロープ１６を製造し得ること
である。この構造では、各エンベロープ１６の内部を極
めて小さい容積にすることができるので、ここに確実に
ナトリウムを充満させ、従ってすベての充電状態で十分
に湿潤させることができる。
、一方のシート３４の波形６８の頂辺を他方のシート３
４の波形の頂辺（図４及び図５）と接触させることによ
ってエンベロープの主面に垂直な内圧及び外圧に比較的
耐性の丈夫な構造のエンベロープ１６を製造し得ること
である。この構造では、各エンベロープ１６の内部を極
めて小さい容積にすることができるので、ここに確実に
ナトリウムを充満させ、従ってすベての充電状態で十分
に湿潤させることができる。
【０１１５】特に、本発明の構造によれば、電池が極め
て薄いエンベロープ１６を使用でき、そのアノード容量
をリザーバの寸法によってコントロールできる。エンベ
ロープ間に多数の薄いカソード部分を配置し、これによ
って、充／放電レートの高い高電力用電池を製造するこ
ともできる。このような電池は通常はカソードによって
制限される。また設計融通性があるので、高電力が最優
先でないときは、電解質面積が大きい、エンベロープ間
に薄いカソードスペースが存在する、などの利点を維持
したままで、エンベロープ間のスペースを拡大すること
によってカソード容量を拡大できる。
て薄いエンベロープ１６を使用でき、そのアノード容量
をリザーバの寸法によってコントロールできる。エンベ
ロープ間に多数の薄いカソード部分を配置し、これによ
って、充／放電レートの高い高電力用電池を製造するこ
ともできる。このような電池は通常はカソードによって
制限される。また設計融通性があるので、高電力が最優
先でないときは、電解質面積が大きい、エンベロープ間
に薄いカソードスペースが存在する、などの利点を維持
したままで、エンベロープ間のスペースを拡大すること
によってカソード容量を拡大できる。
【０１１６】図示の構造の変形としては、図１Ａ及び図
２Ａ（実際には図１Ｂ、図２Ｂ、図３Ａ及び図４Ａ）の
ディスク２２の省略、図１０及び図１１のスペーサの省
略などが可能である。このような変形は、最下位エンベ
ロープ１６の下部シート３４を会して最下位の電流コレ
クタ４８がアノード構造を支持する図１６及び図１７の
構造に有利である。
２Ａ（実際には図１Ｂ、図２Ｂ、図３Ａ及び図４Ａ）の
ディスク２２の省略、図１０及び図１１のスペーサの省
略などが可能である。このような変形は、最下位エンベ
ロープ１６の下部シート３４を会して最下位の電流コレ
クタ４８がアノード構造を支持する図１６及び図１７の
構造に有利である。
【０１１７】同様に、図４及び図５では、各エンベロー
プのシート３４の間に連続スペースを形成する波形６８
を説明したが、これらのシートが、β’’−アルミナの
低い柱またはストリップの形状のスペーサによって互い
に離間していてもよい。シルクスクリーン、インプリン
トなどの方法によってシート３４の内面に適当な凹状ま
たは凸状のパターンまたは組織を設けることが可能であ
る。
プのシート３４の間に連続スペースを形成する波形６８
を説明したが、これらのシートが、β’’−アルミナの
低い柱またはストリップの形状のスペーサによって互い
に離間していてもよい。シルクスクリーン、インプリン
トなどの方法によってシート３４の内面に適当な凹状ま
たは凸状のパターンまたは組織を設けることが可能であ
る。
【図１Ａ】本発明の電気化学電池の実施例の垂直断面図
である。
である。
【図１Ｂ】図１Ａの電池の変形例の詳細図である。
【図２Ａ】本発明の電気化学電池の別の実施例の図１Ａ
同様の垂直断面図である。
同様の垂直断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの電池の変形例の詳細図である。
【図３Ａ】図１Ａ及び図２Ａの電池の構造の詳細図であ
る。
る。
【図３Ｂ】図１Ａ及び図２Ａの電池の構造の詳細図であ
る。
る。
【図３Ｃ】図１Ａ及び図２Ａの電池の構造の詳細図であ
る。
る。
【図４】図２Ａの電池のエンベロープの製造に用いられ
る成形可能な混合物シートの平面図である。
る成形可能な混合物シートの平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図１Ａ及び図１Ｂの電池の蓋のないハウジング
の斜視図である。
の斜視図である。
【図７Ａ】図６のハウジングと共に使用される本発明の
電池のアノード構造の概略側面断面図である。
電池のアノード構造の概略側面断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの構造の拡大詳細図である。
【図８】図７Ａの構造で使用されるスチール網電流コレ
クタの積層体の斜視図である。
クタの積層体の斜視図である。
【図９】図６、図７Ａ及び図８に夫々示したハウジング
、アノード構造及び積層体から製造されたリザーバを含
まない電池の図６同様の斜視図である。
、アノード構造及び積層体から製造されたリザーバを含
まない電池の図６同様の斜視図である。
【図１０】本発明の電気化学電池の別の実施例の垂直断
面図である。
面図である。
【図１１】本発明の電気化学電池の更に別の実施例の図
１０同様の垂直断面図である。
１０同様の垂直断面図である。
【図１２】図１０及び図１１の電池で使用されるスチー
ル網電流コレクタの積層体の斜視図である。
ル網電流コレクタの積層体の斜視図である。
【図１３】図６のハウジングと図１２の積層体と図１１
の電池のアノード構造とから製造された電池の図９同様
の斜視図である。
の電池のアノード構造とから製造された電池の図９同様
の斜視図である。
【図１４】本発明の電気化学電池の別の実施例の概略垂
直断面部分図である。
直断面部分図である。
【図１５】本発明の電気化学電池の更に別の実施例の概
略垂直断面部分図である。
略垂直断面部分図である。
【図１６】図１０の電池の変形例の概略図である。
【図１７】図１１の電池の変形例の概略図である。
１０ 電池
１２ ハウジング
１４ カソード
１６ エンベロープ
１８ リザーバ
２０ アルミナ管
２２ ディスク
２４ カラー
２６ ネック
２８，３０ 接着部
３２ 絶縁パッド
３４ シート
３８ スペーサ
４０ ナトリウム
４２，４４ ガススペース
４６ カソードマトリックス
４８ 電流コレクタ
５０ スチール網
５２，５４ 端子棒。
Claims (15)
- 【請求項１】 カソードを収容したカソード室を規定
しており、該カソード室に配置されたアノード構造を含
み、且つ、電池の作動温度で溶融しているアノード活物
質が充填された複数のホルダを含む電池ハウジングを有
する高温再充電可能な電気化学蓄電池であって、アノー
ド構造はアノード活物質を収容した通路を規定しており
、ホルダは扁平形状を有し通路に沿って互いに離間して
直列に装着され、各ホルダの内部が通路と連通し、各ホ
ルダが通路に交差方向に延びアノード活物質の導体であ
る材料から成る一対の対向する外向きの主面を有し、カ
ソードがホルダ間スペースを占め、電池が通路と連通し
たアノード活物質のリザーバを含み、電池の全ての充電
状態でリザーバの少なくとも一部にアノード活物質が充
填されていることを特徴とする高温再充電可能な電気化
学蓄電池。 - 【請求項２】 ハウジングが、電池を直立作動状態に
支持する下端形成ベースを有しておリ、アノード構造及
び通路がハウジングの内部に沿って上方に延びており、
ホルダが垂直方向に扁平な形状を有し且つ垂直方向で互
いに離間して直列に装着されており、ホルダの主面が夫
々ホルダの頂面及び底面であることを特徴とする請求項
１に記載の電池。 - 【請求項３】 リザーバが通路の上方に配置され、通
路の上端と連通していることを特徴とする請求項２に記
載の電池。 - 【請求項４】 リザーバが通路の上端に導くドレンに
向かって下方に傾斜した底部を有することを特徴とする
請求項３に記載の電池。 - 【請求項５】 リザーバが通路の内部に配置され、通
路によって包囲されていることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の電池。 - 【請求項６】 リザーバが通路の内部の実質的に全長
に沿って延びており、通路の内部のリザーバの周囲に周
縁スペースが規定され、ホルダが該スペースと連通して
いることを特徴とする請求項５に記載の電池。 - 【請求項７】 ハウジングが、電池を直立作動状態に
支持する下端形成ベースを有しており、アノード構造及
び通路がハウジングの内部に沿って上方に延びており、
ホルダが垂直方向に扁平な形状を有し且つ垂直方向で互
いに離間して直列に装着されており、ホルダの主面が夫
々頂面及び底面であり、リザーバと通路とはリザーバの
下端を介して通路の下端に導かれることによって連通し
、通路内のリザーバの周囲の周縁スペースが毛細管スペ
ースであることを特徴とする請求項６に記載の電池。 - 【請求項８】 リザーバと通路との連通がリザーバの
下端を介して成立し、リザーバが溶融アノード物質の上
方に加圧不活性ガスを収容していることを特徴とする請
求項２から４または７のいずれか一項に記載の電池。 - 【請求項９】 リザーバ、ホルダ及び通路が溶融アノ
ード物質を浸透させる浸透材料から成る内部ライニング
を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一
項に記載の電池。 - 【請求項１０】 通路は、ホルダが互いに離間して直
列に装着された中空管の内部によって形成され、管は、
ホルダの主面の中央開口を介してホルダの内部と連通す
ることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記
載の電池。 - 【請求項１１】 管は、末端が互いに接するように配
置された複数の環状セグメントから成り、従って管が複
合構造を有しており、セグメントがホルダを互いに離間
させ且つホルダにシールされていることを特徴とする請
求項１０に記載の電池。 - 【請求項１２】 各ホルダが、ホルダの主面を夫々与
える離間した１対のパネルから形成され、前記各対のパ
ネルは、その外周に沿ってシールされており、隣合う各
ホルダ対は互いに対面して接続され、対向する夫々の主
面の開口を介して互いに連通しており、前記主面はその
開口の周囲に沿って互いにシールされていることを特徴
とする請求項１から９のいずれか一項に記載の電池。 - 【請求項１３】 アノード構造が注入成形による一体
構造であり、隣合う各ホルダ対がその主面の開口を介し
て互いに連通し、該開口の周囲に沿って互いに接続され
ていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項
に記載の電池。 - 【請求項１４】 アノード物質がナトリウムであり、
ホルダの主面がナトリウムイオンを伝導する固体電解質
であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一
項に記載の電池。 - 【請求項１５】 カソードが、ナトリウムカチオンと
ハライドアニオンとを含む溶融塩電解質を含浸させた電
子伝導性で電解質透過性の多孔質マトリックスを含み、
電気化学的に活性の金属ハライドカソード物質がマトリ
ックスの多孔の内部に分散し、カソード活物質が溶融塩
電解質に実質的に不溶であることを特徴とする請求項１
４に記載の電池。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9011035.4 | 1990-05-16 | ||
| GB909011035A GB9011035D0 (en) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | Electrochemical cell |
| GB9017903.7 | 1990-08-15 | ||
| GB909017903A GB9017903D0 (en) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | Electrochemical cell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04249869A true JPH04249869A (ja) | 1992-09-04 |
Family
ID=26297085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208970A Pending JPH04249869A (ja) | 1990-05-16 | 1991-05-16 | 電気化学電池 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04249869A (ja) |
| KR (1) | KR910020960A (ja) |
| BR (1) | BR9101992A (ja) |
| CA (1) | CA2041632A1 (ja) |
| DE (1) | DE4116053A1 (ja) |
| FR (1) | FR2662307B1 (ja) |
| GB (1) | GB2244594B (ja) |
| IT (1) | IT1247544B (ja) |
| SE (1) | SE9101468L (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010092856A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | General Electric Co <Ge> | エネルギ蓄積装置及び関連方法 |
| KR20150127656A (ko) * | 2013-03-13 | 2015-11-17 | 세라마테크, 인코오포레이티드 | 용융된 나트륨-fsa 전해질을 갖는 저온 배터리 |
| US10020543B2 (en) | 2010-11-05 | 2018-07-10 | Field Upgrading Usa, Inc. | Low temperature battery with molten sodium-FSA electrolyte |
| US10056651B2 (en) | 2010-11-05 | 2018-08-21 | Field Upgrading Usa, Inc. | Low temperature secondary cell with sodium intercalation electrode |
| US10224577B2 (en) | 2011-11-07 | 2019-03-05 | Field Upgrading Usa, Inc. | Battery charge transfer mechanisms |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA945562B (en) * | 1993-08-03 | 1995-03-02 | Programme 3 Patent Holdings | Electrochemical cell |
| JP6590805B2 (ja) * | 2013-12-10 | 2019-10-16 | セラマテック・インク | ナトリウム二次電池 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3811943A (en) * | 1971-02-16 | 1974-05-21 | Ford Motor Co | Mass transportation electrode for energy conversion device |
| FR2153134B1 (ja) * | 1971-09-20 | 1974-03-29 | Comp Generale Electricite | |
| GB1558186A (en) * | 1975-10-10 | 1979-12-19 | Chloride Silent Power Ltd | Alkali metal sulphur cells |
| US4226923A (en) * | 1979-10-29 | 1980-10-07 | Ford Motor Company | Volume efficient sodium sulfur battery |
| GB8613796D0 (en) * | 1986-06-06 | 1986-07-09 | Lilliwyte Sa | Electrochemical cell |
| WO1989005527A1 (en) * | 1987-12-03 | 1989-06-15 | Chloride Silent Power Limited | Improved alkali metal cell |
| GB8927274D0 (en) * | 1989-12-01 | 1990-01-31 | Lilliwyte Sa | Electrode holder |
-
1991
- 1991-05-01 CA CA002041632A patent/CA2041632A1/en not_active Abandoned
- 1991-05-07 IT ITMI911241A patent/IT1247544B/it active IP Right Grant
- 1991-05-15 BR BR919101992A patent/BR9101992A/pt not_active Application Discontinuation
- 1991-05-15 SE SE9101468A patent/SE9101468L/xx not_active Application Discontinuation
- 1991-05-16 KR KR1019910007965A patent/KR910020960A/ko not_active Application Discontinuation
- 1991-05-16 DE DE4116053A patent/DE4116053A1/de not_active Withdrawn
- 1991-05-16 FR FR919105951A patent/FR2662307B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-16 JP JP3208970A patent/JPH04249869A/ja active Pending
- 1991-05-16 GB GB9110563A patent/GB2244594B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010092856A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | General Electric Co <Ge> | エネルギ蓄積装置及び関連方法 |
| US10020543B2 (en) | 2010-11-05 | 2018-07-10 | Field Upgrading Usa, Inc. | Low temperature battery with molten sodium-FSA electrolyte |
| US10056651B2 (en) | 2010-11-05 | 2018-08-21 | Field Upgrading Usa, Inc. | Low temperature secondary cell with sodium intercalation electrode |
| US10224577B2 (en) | 2011-11-07 | 2019-03-05 | Field Upgrading Usa, Inc. | Battery charge transfer mechanisms |
| KR20150127656A (ko) * | 2013-03-13 | 2015-11-17 | 세라마테크, 인코오포레이티드 | 용융된 나트륨-fsa 전해질을 갖는 저온 배터리 |
| JP2016516275A (ja) * | 2013-03-13 | 2016-06-02 | セラマテック・インク | 溶融ナトリウム−ｆｓａ電解質を有する低温電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9101992A (pt) | 1991-12-24 |
| SE9101468L (sv) | 1991-11-17 |
| IT1247544B (it) | 1994-12-17 |
| ITMI911241A1 (it) | 1992-11-07 |
| GB2244594B (en) | 1994-07-06 |
| DE4116053A1 (de) | 1991-11-21 |
| FR2662307A1 (fr) | 1991-11-22 |
| FR2662307B1 (fr) | 1994-06-24 |
| CA2041632A1 (en) | 1991-11-17 |
| KR910020960A (ko) | 1991-12-20 |
| ITMI911241A0 (it) | 1991-05-07 |
| GB9110563D0 (en) | 1991-07-03 |
| SE9101468D0 (sv) | 1991-05-15 |
| GB2244594A (en) | 1991-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5230968A (en) | Electrochemical cells | |
| US5162172A (en) | Bipolar battery | |
| US3972734A (en) | Thermal deferred action battery | |
| US4687717A (en) | Bipolar battery with array of sealed cells | |
| CA1062773A (en) | Energy conversion devices with improved electrode shapes | |
| US3930888A (en) | Molten metal anode | |
| FR2730860A1 (fr) | Element accumulateur electrochimique et batterie de tels elements | |
| US4505996A (en) | Primary flat cell | |
| JPH0322028B2 (ja) | ||
| US5563006A (en) | Electrochemical cell | |
| EP0085405A1 (en) | Fuel cell | |
| US5279908A (en) | Electrochemical cell | |
| US4792505A (en) | Electrodes made from mixed silver-silver oxides | |
| US5187029A (en) | Electrochemical cell | |
| JPWO2018016166A1 (ja) | 電池 | |
| SU1838848A3 (ru) | Сжатая с боков кассета для использования в качестве электрододержателя в электрохимическом элементе. способ ее изготовления и электрохимический элемент | |
| JPH04249869A (ja) | 電気化学電池 | |
| US5061580A (en) | Electrochemical cell | |
| US3891460A (en) | Thermal battery and molten metal anode therefore | |
| JPH0758626B2 (ja) | 電気化学電池の電極用ホルダとして使用するための固体電解質からなる偏平な外囲容器の製造方法及び該方法より製造された外囲容器 | |
| JPS5825086A (ja) | 電気化学的蓄電池 | |
| JPH0736334B2 (ja) | 溶融炭酸塩形燃料電池の電極 | |
| JPH0261101B2 (ja) | ||
| CN114930604A (zh) | 钠金属卤化物电化学电池及其制作方法 | |
| EP0117238B1 (en) | Sandwich electrode and a battery comprising the same |