JPH04269463A - ナトリウム−硫黄電池 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池Info
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- JPH04269463A JPH04269463A JP3048791A JP4879191A JPH04269463A JP H04269463 A JPH04269463 A JP H04269463A JP 3048791 A JP3048791 A JP 3048791A JP 4879191 A JP4879191 A JP 4879191A JP H04269463 A JPH04269463 A JP H04269463A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (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】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリイオン伝導性
を有する固体電解質を利用したナトリウム−硫黄電池に
関するものである。
を有する固体電解質を利用したナトリウム−硫黄電池に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、アルカリイオン伝導性を有す
る固体電解質により陽極室と陰極室とを区画形成し、陽
極室内には溶融硫黄化合物を収容し、陰極室には溶融ナ
トリウムを収容したナトリウム−硫黄電池は、種々の形
式のものが知られている。そのうち、陽極室の材質に関
しては、特公昭５６ー４６２３３号公報においてクロム
メッキ鋼からなる陽極室が、特開平２ー１４２０６６号
公報においてクロムメッキからなる防食皮膜（メッキ厚
さ：５ 〜５０μｍ ）を設けてなるアルミニウム合金
製の陽極室がそれぞれ開示されている。
る固体電解質により陽極室と陰極室とを区画形成し、陽
極室内には溶融硫黄化合物を収容し、陰極室には溶融ナ
トリウムを収容したナトリウム−硫黄電池は、種々の形
式のものが知られている。そのうち、陽極室の材質に関
しては、特公昭５６ー４６２３３号公報においてクロム
メッキ鋼からなる陽極室が、特開平２ー１４２０６６号
公報においてクロムメッキからなる防食皮膜（メッキ厚
さ：５ 〜５０μｍ ）を設けてなるアルミニウム合金
製の陽極室がそれぞれ開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
５６ー４６２３３号公報に記載された技術では、クロム
メッキ層には多数の微細なクラックが存在し、しかもク
ロムメッキ層と基材の鋼との界面が存在するので、クラ
ックを通して界面が硫化されてしまい、クロムメッキ層
が剥離してしまう問題があった。また、熱膨張係数が異
なるため、昇温によりクラックの幅が増大し、耐食性が
劣化する問題もあった。
５６ー４６２３３号公報に記載された技術では、クロム
メッキ層には多数の微細なクラックが存在し、しかもク
ロムメッキ層と基材の鋼との界面が存在するので、クラ
ックを通して界面が硫化されてしまい、クロムメッキ層
が剥離してしまう問題があった。また、熱膨張係数が異
なるため、昇温によりクラックの幅が増大し、耐食性が
劣化する問題もあった。
【０００４】さらに、特開平２ー１４２０６６号公報に
記載された技術では、クロムメッキ層にクラックが潜在
的に存在し、しかもクロムメッキ層と基材との界面が存
在するので、クラックを通して界面が硫化されて、クロ
ムメッキ層が剥離する問題があった。また、熱サイクル
によってもクラックの幅が拡大するので、この原因でも
クロムメッキ層が剥離する問題があった。
記載された技術では、クロムメッキ層にクラックが潜在
的に存在し、しかもクロムメッキ層と基材との界面が存
在するので、クラックを通して界面が硫化されて、クロ
ムメッキ層が剥離する問題があった。また、熱サイクル
によってもクラックの幅が拡大するので、この原因でも
クロムメッキ層が剥離する問題があった。
【０００５】本発明の目的は上述した課題を解消して、
耐食性が向上し、表面からの剥離もない陽極室を有する
ナトリウム−硫黄電池を提供しようとするものである。
耐食性が向上し、表面からの剥離もない陽極室を有する
ナトリウム−硫黄電池を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のナトリウム−硫
黄電池は、アルカリイオン伝導性を有する固体電解質に
より陽極室と陰極室とを区画形成し、陽極室内には溶融
硫黄化合物を収容し、陰極室には溶融ナトリウムを収容
したナトリウム−硫黄電池において、前記陽極室を構成
する金属容器内表面の少なくとも溶融硫黄化合物に接触
する部分に、クロムとモリブデン、コバルト、鉄及び炭
素からなる群から選ばれた少なくとも一種の元素との合
金からなる防食皮膜を設けたことを特徴とするものであ
る。
黄電池は、アルカリイオン伝導性を有する固体電解質に
より陽極室と陰極室とを区画形成し、陽極室内には溶融
硫黄化合物を収容し、陰極室には溶融ナトリウムを収容
したナトリウム−硫黄電池において、前記陽極室を構成
する金属容器内表面の少なくとも溶融硫黄化合物に接触
する部分に、クロムとモリブデン、コバルト、鉄及び炭
素からなる群から選ばれた少なくとも一種の元素との合
金からなる防食皮膜を設けたことを特徴とするものであ
る。
【０００７】
【作用】上述した構成において、陽極室を構成する金属
容器の内表面に所定の組成の防食皮膜を設けているため
、クラックの発生を防止でき、耐食性を向上することが
できる。このとき、防食皮膜の組成をクロムとモリブデ
ン、コバルト、鉄及び炭素からなる群から選ばれた少な
くとも一種の元素との合金と限定したのは、これらのク
ロム合金メッキからなる防食皮膜は、従来例のクロムメ
ッキからなる防食皮膜と比べて、クラックフリーなメッ
キ膜を得ることができ、耐食性をさらに向上できるため
である。ここで、モリブデンはクロムと合金化すること
により、任意の組成の固溶体を得ることができる。また
、鉄はクロムと合金化することにより、熱膨張係数が基
材に近づき、熱サイクルに対して強くなる。さらに、コ
バルトはクロムと合金化することにより、多硫化ナトリ
ウムに対する耐食性が向上する。
容器の内表面に所定の組成の防食皮膜を設けているため
、クラックの発生を防止でき、耐食性を向上することが
できる。このとき、防食皮膜の組成をクロムとモリブデ
ン、コバルト、鉄及び炭素からなる群から選ばれた少な
くとも一種の元素との合金と限定したのは、これらのク
ロム合金メッキからなる防食皮膜は、従来例のクロムメ
ッキからなる防食皮膜と比べて、クラックフリーなメッ
キ膜を得ることができ、耐食性をさらに向上できるため
である。ここで、モリブデンはクロムと合金化すること
により、任意の組成の固溶体を得ることができる。また
、鉄はクロムと合金化することにより、熱膨張係数が基
材に近づき、熱サイクルに対して強くなる。さらに、コ
バルトはクロムと合金化することにより、多硫化ナトリ
ウムに対する耐食性が向上する。
【０００８】また、基材となる金属容器がアルミニウム
またはアルミニウム合金よりなる場合は、防食皮膜が破
れた場合でも表面に安定な硫化膜を形成し、それ以上の
腐食を防ぐとともに、軽量で熱伝導性がよく電気伝導性
もよいため好ましい。さらに、金属容器がクロム含有合
金よりなる場合は、多硫化ナトリウムに対して耐食性が
よいので、防食皮膜が破れても容器が急激に腐食される
ことがないため好ましい。なお、クロム含有量は、１６
ｗｔ％ 未満であると耐食性が不十分な場合があるとと
もに、３２ｗｔ％ を超えると加工性が悪く容器の形状
に加工することが難しいことがあるため、１６〜３２ｗ
ｔ％ が好ましい。また、防食皮膜の形成方法としては
、従来から公知の電気メッキ、気相メッキ、蒸着、無電
解メッキ、溶射等の方法を選択して使用すると好ましい
。
またはアルミニウム合金よりなる場合は、防食皮膜が破
れた場合でも表面に安定な硫化膜を形成し、それ以上の
腐食を防ぐとともに、軽量で熱伝導性がよく電気伝導性
もよいため好ましい。さらに、金属容器がクロム含有合
金よりなる場合は、多硫化ナトリウムに対して耐食性が
よいので、防食皮膜が破れても容器が急激に腐食される
ことがないため好ましい。なお、クロム含有量は、１６
ｗｔ％ 未満であると耐食性が不十分な場合があるとと
もに、３２ｗｔ％ を超えると加工性が悪く容器の形状
に加工することが難しいことがあるため、１６〜３２ｗ
ｔ％ が好ましい。また、防食皮膜の形成方法としては
、従来から公知の電気メッキ、気相メッキ、蒸着、無電
解メッキ、溶射等の方法を選択して使用すると好ましい
。
【０００９】
【実施例】以下、実際の例について説明する。
実施例１
外径：３８ｍｍ、内径：３６ｍｍの有底円筒状の表１に
示した基材材料からなるパイプの内表面に、表１に示す
種類及び厚さのメッキ層を防食皮膜として形成した。こ
の防食皮膜に熱サイクル（ΔＴ＝３１０ ℃）を５回付
与した後のメッキ層断面中のクラック発生の有無を調べ
た。結果を表１に示す。
示した基材材料からなるパイプの内表面に、表１に示す
種類及び厚さのメッキ層を防食皮膜として形成した。こ
の防食皮膜に熱サイクル（ΔＴ＝３１０ ℃）を５回付
与した後のメッキ層断面中のクラック発生の有無を調べ
た。結果を表１に示す。
【００１０】
【００１１】表１の結果から、試験Ｎｏ１〜４のクロム
合金メッキをした本発明例では、メッキのままではクラ
ックの発生はなく、熱サイクルを付与してもクラック密
度が小さいのに対し、試験Ｎｏ１１〜１３のクロム単独
メッキをした比較例では、メッキのままでもメッキ層断
面中にクラックが存在し、熱サイクルによりクラック密
度が増加することがわかる。
合金メッキをした本発明例では、メッキのままではクラ
ックの発生はなく、熱サイクルを付与してもクラック密
度が小さいのに対し、試験Ｎｏ１１〜１３のクロム単独
メッキをした比較例では、メッキのままでもメッキ層断
面中にクラックが存在し、熱サイクルによりクラック密
度が増加することがわかる。
【００１２】実施例２
外径：３８ｍｍ、内径：３６ｍｍの有底円筒状の表２に
示した基材材料からなるパイプの内表面に、表２に示す
種類及び厚さのメッキ層を防食皮膜として形成した。こ
の防食皮膜に熱サイクル（ΔＴ＝３１０ ℃）を５回付
与した後、電池を作製して３３０ ℃で１０００サイク
ルの充放電試験を行った後の電池容量を求めて比較した
。結果を表２に示す。
示した基材材料からなるパイプの内表面に、表２に示す
種類及び厚さのメッキ層を防食皮膜として形成した。こ
の防食皮膜に熱サイクル（ΔＴ＝３１０ ℃）を５回付
与した後、電池を作製して３３０ ℃で１０００サイク
ルの充放電試験を行った後の電池容量を求めて比較した
。結果を表２に示す。
【００１３】
【００１４】表２の結果から、試験Ｎｏ２１〜２４のク
ロム合金メッキ層を有する容器で組み立てた本発明の電
池は、１０００サイクルの充放電試験後も８０％ 以上
の電池容量を有しており、陽極物質が電池反応に有効に
活用されているのに対し、試験Ｎｏ３１〜３２のクロム
単独メッキの容器で組み立てた比較例の電池では、１０
００サイクルの充放電試験後の電池容量の低下が大きい
ことがわかる。この比較例の電池では、クロムメッキ層
のクラック密度が大きいため、陽極活物質が多く容器の
腐食反応に消費され、活物質が減少したためと考えられ
る。
ロム合金メッキ層を有する容器で組み立てた本発明の電
池は、１０００サイクルの充放電試験後も８０％ 以上
の電池容量を有しており、陽極物質が電池反応に有効に
活用されているのに対し、試験Ｎｏ３１〜３２のクロム
単独メッキの容器で組み立てた比較例の電池では、１０
００サイクルの充放電試験後の電池容量の低下が大きい
ことがわかる。この比較例の電池では、クロムメッキ層
のクラック密度が大きいため、陽極活物質が多く容器の
腐食反応に消費され、活物質が減少したためと考えられ
る。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、陽極容器の内表面に所定のクロム合金メッキ
層を設けることにより、従来のクロム単独のメッキ層を
設けた容器に比べて、クラックが存在し難く耐食性が向
上するとともに、熱サイクルを付与してもクラックが発
生しにくいので信頼性が向上する。
によれば、陽極容器の内表面に所定のクロム合金メッキ
層を設けることにより、従来のクロム単独のメッキ層を
設けた容器に比べて、クラックが存在し難く耐食性が向
上するとともに、熱サイクルを付与してもクラックが発
生しにくいので信頼性が向上する。
Claims (3)
- 【請求項１】 アルカリイオン伝導性を有する固体電
解質により陽極室と陰極室とを区画形成し、陽極室内に
は溶融硫黄化合物を収容し、陰極室には溶融ナトリウム
を収容したナトリウム−硫黄電池において、前記陽極室
を構成する金属容器内表面の少なくとも溶融硫黄化合物
に接触する部分に、クロムとモリブデン、コバルト、鉄
及び炭素からなる群から選ばれた少なくとも一種の元素
との合金からなる防食皮膜を設けたことを特徴とするナ
トリウム−硫黄電池。 - 【請求項２】 前記陽極室を構成する金属容器が、ア
ルミニウム、アルミニウム合金、鉄−クロム合金、鉄−
クロム−モリブデン合金、鉄−クロム−アルミニウム合
金、コバルト合金及びニッケル合金よりなる群から選ば
れた少なくとも一種の材料からなる請求項１記載のナト
リウム−硫黄電池。 - 【請求項３】 前記防食皮膜の厚さが１０μｍ 以上
である請求項１または２記載のナトリウム−硫黄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3048791A JPH04269463A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ナトリウム−硫黄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3048791A JPH04269463A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ナトリウム−硫黄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04269463A true JPH04269463A (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=12813060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3048791A Withdrawn JPH04269463A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ナトリウム−硫黄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04269463A (ja) |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP3048791A patent/JPH04269463A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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