JPH04292868A - 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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- JPH04292868A JPH04292868A JP3081785A JP8178591A JPH04292868A JP H04292868 A JPH04292868 A JP H04292868A JP 3081785 A JP3081785 A JP 3081785A JP 8178591 A JP8178591 A JP 8178591A JP H04292868 A JPH04292868 A JP H04292868A
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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
- H01M10/39—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
- H01M10/3909—Sodium-sulfur cells
-
- H—ELECTRICITY
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
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-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- 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】本発明は故障が発生した場合に、
それ以後の続流による過充電を回避して破壊等の大事故
を未然に防止することができるナトリウム−硫黄電池に
関するものである。
それ以後の続流による過充電を回避して破壊等の大事故
を未然に防止することができるナトリウム−硫黄電池に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ナトリウム−硫黄電池は断熱容器内に直
列あるいは並列に多数個組み合わせて配列され、大容量
の高温電池装置として３００ 〜３５０ ℃の高温度で
運転されるものである。
列あるいは並列に多数個組み合わせて配列され、大容量
の高温電池装置として３００ 〜３５０ ℃の高温度で
運転されるものである。
【０００３】ところが、このような高温電池装置におい
て短絡事故等によって特定の単電池の固体電解質管の破
損等の故障を生じた場合、この状態を放置しておくと故
障した単電池内へ周辺の健全な単電池から続流電流が引
続き流れ込むことがある。そして、この続流による電流
は過充電となって有効な仕事には使われず発熱に消費さ
れる結果、内圧の上昇で単電池が破壊され、この単電池
を含む高温電池装置全体あるいは周辺の高温電池装置を
も巻き込んだ大規模な破損事故を発生させるおそれがあ
るという問題点があった。
て短絡事故等によって特定の単電池の固体電解質管の破
損等の故障を生じた場合、この状態を放置しておくと故
障した単電池内へ周辺の健全な単電池から続流電流が引
続き流れ込むことがある。そして、この続流による電流
は過充電となって有効な仕事には使われず発熱に消費さ
れる結果、内圧の上昇で単電池が破壊され、この単電池
を含む高温電池装置全体あるいは周辺の高温電池装置を
も巻き込んだ大規模な破損事故を発生させるおそれがあ
るという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決して、万が一、単電池の固体電解質
管が破損するような故障が発生した場合にも続流による
過充電を有効に回避して単電池自体の破壊を確実に防止
することができ、更には事故の拡大化を防止して大規模
な事故の発生を未然に防ぐことができる安全性に優れた
ナトリウム−硫黄電池を提供することを目的として完成
されたものである。
従来の問題点を解決して、万が一、単電池の固体電解質
管が破損するような故障が発生した場合にも続流による
過充電を有効に回避して単電池自体の破壊を確実に防止
することができ、更には事故の拡大化を防止して大規模
な事故の発生を未然に防ぐことができる安全性に優れた
ナトリウム−硫黄電池を提供することを目的として完成
されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、陽極端子と陰極端子との間に事
故発生時の昇温により熱変形して両端子間を連結する短
絡用金具を設けたことを特徴とするものである。
めになされた本発明は、陽極端子と陰極端子との間に事
故発生時の昇温により熱変形して両端子間を連結する短
絡用金具を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
【実施例】次に本発明を図示の実施例について詳細に説
明する。図中、１は陽極活物質として溶融硫黄または多
硫化ナトリウム、陰極活物質として金属ナトリウムを用
いたナトリウム−硫黄電池の電池本体、２はその陽極端
子、３は陰極端子である。
明する。図中、１は陽極活物質として溶融硫黄または多
硫化ナトリウム、陰極活物質として金属ナトリウムを用
いたナトリウム−硫黄電池の電池本体、２はその陽極端
子、３は陰極端子である。
【０００７】前記の陰極端子３には事故発生時の昇温に
より熱変形する短絡用金具４が取付けられており、該短
絡用金具４は３００ 〜３５０ ℃の正常運転時におい
ては陽極端子２と接触しないよう、例えばその先端部が
陰極端子３側を向き陽極端子２との間に一定の距離を保
持している。この短絡用金具４は３８０ 〜４４０ ℃
において熱変形するよう、例えば、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｏ系
形状記憶合金で構成されており、電池本体１の事故発生
時には昇温により熱変形してその先端部を陽極端子２側
へ伸ばして、陽極端子２に設けた接触をより確実なもの
とするための接触端子５と接触させ、両端子間を電気的
に短絡させるものである。
より熱変形する短絡用金具４が取付けられており、該短
絡用金具４は３００ 〜３５０ ℃の正常運転時におい
ては陽極端子２と接触しないよう、例えばその先端部が
陰極端子３側を向き陽極端子２との間に一定の距離を保
持している。この短絡用金具４は３８０ 〜４４０ ℃
において熱変形するよう、例えば、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｏ系
形状記憶合金で構成されており、電池本体１の事故発生
時には昇温により熱変形してその先端部を陽極端子２側
へ伸ばして、陽極端子２に設けた接触をより確実なもの
とするための接触端子５と接触させ、両端子間を電気的
に短絡させるものである。
【０００８】なお、実施例においては前記の短絡用金具
４を陰極端子３に取付けてあるが陽極端子２に取付けて
よいことはもちろんであり、その形状等も前記の条件を
満たすものであれば適宜設計変更できることはもちろん
である。また、短絡用金具４によって単電池１は強制短
絡されることとなって自己放電電流が流れることになる
ので、図２に示すように短絡用金具４の一部分にタング
ステン、ニッケル−クロム合金等よりなる制動抵抗４ａ
を設けることにより過大な自己放電電流を抑え、なおか
つ過充電電流をバイパスさせることが好ましい。なお、
図３は前記の短絡用金具４を圧着による取付部６をもっ
て陰極端子３に取り付けた状態を示すものであるが、取
付け方法としてはその他ネジによるものやスポット溶接
によるもの等適宜選択して行うことができる。
４を陰極端子３に取付けてあるが陽極端子２に取付けて
よいことはもちろんであり、その形状等も前記の条件を
満たすものであれば適宜設計変更できることはもちろん
である。また、短絡用金具４によって単電池１は強制短
絡されることとなって自己放電電流が流れることになる
ので、図２に示すように短絡用金具４の一部分にタング
ステン、ニッケル−クロム合金等よりなる制動抵抗４ａ
を設けることにより過大な自己放電電流を抑え、なおか
つ過充電電流をバイパスさせることが好ましい。なお、
図３は前記の短絡用金具４を圧着による取付部６をもっ
て陰極端子３に取り付けた状態を示すものであるが、取
付け方法としてはその他ネジによるものやスポット溶接
によるもの等適宜選択して行うことができる。
【０００９】
【作用】以上のように構成されたものにおいては、大型
の断熱容器内に直列あるいは並列に組み合わせて配列さ
れ従来のものと同様に使用さるものであるが、万が一、
短絡事故等によって特定の単電池が故障した場合には次
のとおり該単電池の破壊事故を回避することとなる。す
なわち、図４の等価回路図に示されるように例えば４本
の単電池の直列群を複数個並列に配列したブロック内の
特定の単電池Ａ１が固体電解質管を破損したとすると、
該単電池Ａ１の温度は約４００ ℃まで急激に上昇する
こととなる。すると、これに伴って短絡用金具４が熱変
形し陽極端子２と陰極端子３とを連結して該単電池Ａ１
と並列なバイパス回路を形成することとなり、以後の周
辺電池群からの続流をバイパス回路に分散させることと
なる。この結果、故障した単電池Ａ１への電流集中が緩
和さることとなり、単電池Ａ１内における異常発熱が有
効に防止され内圧上昇が抑えられて破壊事故が確実に防
止されることとなる。
の断熱容器内に直列あるいは並列に組み合わせて配列さ
れ従来のものと同様に使用さるものであるが、万が一、
短絡事故等によって特定の単電池が故障した場合には次
のとおり該単電池の破壊事故を回避することとなる。す
なわち、図４の等価回路図に示されるように例えば４本
の単電池の直列群を複数個並列に配列したブロック内の
特定の単電池Ａ１が固体電解質管を破損したとすると、
該単電池Ａ１の温度は約４００ ℃まで急激に上昇する
こととなる。すると、これに伴って短絡用金具４が熱変
形し陽極端子２と陰極端子３とを連結して該単電池Ａ１
と並列なバイパス回路を形成することとなり、以後の周
辺電池群からの続流をバイパス回路に分散させることと
なる。この結果、故障した単電池Ａ１への電流集中が緩
和さることとなり、単電池Ａ１内における異常発熱が有
効に防止され内圧上昇が抑えられて破壊事故が確実に防
止されることとなる。
【００１０】このように、いずれかの単電池が万が一故
障したとしても初期段階においてバイパス回路を形成し
、以後の続流をバイパス回路を通じて流すことにより故
障電池における電流集中を回避し単電池の破壊事故、お
よびそれに起因する高温電池装置全体の大規模な破壊事
故を防止することとなる。また、形状記憶合金からなる
短絡用金具は熱変形後における形状保持性に優れていて
確実なバイパス回路を形成することができるとともに、
変形量も大きいために電極間の間隔を広くすることがで
き正常作動時の電気絶縁性にも優れている。また、短絡
用金具は単電池の電極に後から取付けが可能なため、電
池の組立てが容易なうえ点検も簡単にできることとなる
。
障したとしても初期段階においてバイパス回路を形成し
、以後の続流をバイパス回路を通じて流すことにより故
障電池における電流集中を回避し単電池の破壊事故、お
よびそれに起因する高温電池装置全体の大規模な破壊事
故を防止することとなる。また、形状記憶合金からなる
短絡用金具は熱変形後における形状保持性に優れていて
確実なバイパス回路を形成することができるとともに、
変形量も大きいために電極間の間隔を広くすることがで
き正常作動時の電気絶縁性にも優れている。また、短絡
用金具は単電池の電極に後から取付けが可能なため、電
池の組立てが容易なうえ点検も簡単にできることとなる
。
【００１１】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、故障が発生した場合にも続流による過充
電を有効に回避して単電池自体の破壊を確実に防止する
ことができ、更には事故の拡大化を防止して大規模な事
故の発生を未然に防ぐことができて、極めて安全性に優
れたものである。また、簡単な構造であって生産性にも
優れており安価に量産することができるという利点も有
する。よって、本発明は従来の問題点を一掃したナトリ
ウム−硫黄電池として、産業の発展に寄与するところは
極めて大である。
明においては、故障が発生した場合にも続流による過充
電を有効に回避して単電池自体の破壊を確実に防止する
ことができ、更には事故の拡大化を防止して大規模な事
故の発生を未然に防ぐことができて、極めて安全性に優
れたものである。また、簡単な構造であって生産性にも
優れており安価に量産することができるという利点も有
する。よって、本発明は従来の問題点を一掃したナトリ
ウム−硫黄電池として、産業の発展に寄与するところは
極めて大である。
【００１２】
【図１】本発明の実施例を示す正面図である。
【図２】本発明の実施例を示す等価回路図である。
【図３】本発明の実施例を示す要部の斜視図である。
【図４】本発明に係るナトリウム−硫黄電池で構成され
る高温電池装置の一部の等価回路図である。
る高温電池装置の一部の等価回路図である。
２ 陽極端子
３ 陰極端子
４ 短絡用金具
Claims (2)
- 【請求項１】 陽極端子と陰極端子との間にナトリウ
ム−硫黄電池内の故障発生時の昇温により熱変形して両
端子間を連結する短絡用金具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】 短絡用金具が形状記憶合金であること
を特徴とする請求項１記載のナトリウム−硫黄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3081785A JPH04292868A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ナトリウム−硫黄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3081785A JPH04292868A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ナトリウム−硫黄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292868A true JPH04292868A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13756141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3081785A Pending JPH04292868A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ナトリウム−硫黄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04292868A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6069551A (en) * | 1997-05-02 | 2000-05-30 | Therm-O-Disc, Incorporated | Thermal switch assembly |
| US6342826B1 (en) * | 1999-08-11 | 2002-01-29 | Therm-O-Disc, Incorporated | Pressure and temperature responsive switch assembly |
| EP1246276A2 (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-02 | Wilson Greatbatch Ltd. | Link fuse |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3081785A patent/JPH04292868A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6069551A (en) * | 1997-05-02 | 2000-05-30 | Therm-O-Disc, Incorporated | Thermal switch assembly |
| US6342826B1 (en) * | 1999-08-11 | 2002-01-29 | Therm-O-Disc, Incorporated | Pressure and temperature responsive switch assembly |
| EP1246276A2 (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-02 | Wilson Greatbatch Ltd. | Link fuse |
| US6617953B2 (en) * | 2001-03-26 | 2003-09-09 | Wilson Greatbatch Ltd. | Link fuse |
| EP1246276A3 (en) * | 2001-03-26 | 2004-01-14 | Wilson Greatbatch Ltd. | Link fuse |
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