JPH05266919A - Sodium-sulfuer battery - Google Patents
Sodium-sulfuer batteryInfo
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- JPH05266919A JPH05266919A JP4064001A JP6400192A JPH05266919A JP H05266919 A JPH05266919 A JP H05266919A JP 4064001 A JP4064001 A JP 4064001A JP 6400192 A JP6400192 A JP 6400192A JP H05266919 A JPH05266919 A JP H05266919A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、電力貯蔵用等に利用
されるナトリウム−硫黄電池に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sodium-sulfur battery used for power storage and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のナトリウム−硫黄電池としては、
例えば図６に示すような構成のものが知られている。2. Description of the Related Art As a conventional sodium-sulfur battery,
For example, a structure as shown in FIG. 6 is known.
【０００３】この従来構成においては、陽極容器２１内
に絶縁リング２２を介して有底円筒状の固体電解質管２
３が配設され、その固体電解質管２３の内側と外側には
陰極室Ｒ１及び陽極室Ｒ２が区画形成されている。陰極
室Ｒ１内にはカートリッジ２４が配設され、このカート
リッジ２４内に収容された陰極活物質としてのナトリウ
ムＮａが底部の小孔２５を介して、カートリッジ２４と
固体電解質管２３との間の間隙部に供給される。また、
陽極室Ｒ２内には陽極活物質としての硫黄Ｓが収容され
ている。In this conventional structure, a cylindrical solid electrolyte tube 2 having a bottom is provided in the anode container 21 via an insulating ring 22.
3 is provided, and a cathode chamber R1 and an anode chamber R2 are defined inside and outside the solid electrolyte tube 23. A cartridge 24 is arranged in the cathode chamber R1, and sodium Na as a cathode active material contained in the cartridge 24 is passed through a small hole 25 at the bottom to form a gap between the cartridge 24 and the solid electrolyte tube 23. Supplied to the department. Also,
Sulfur S as an anode active material is accommodated in the anode chamber R2.
【０００４】前記カートリッジ２４内の上部空間には、
窒素ガスやアルゴンガス等の所定圧力の不活性ガスＧが
充填され、この不活性ガスＧによってカートリッジ２４
内のナトリウムＮａが小孔２５から流出する方向へ加圧
されている。そして、この不活性ガスＧは、電池の組み
立て時にカートリッジ２４の上部空間内に、アジ化ナト
リウム等よりなる粉末状のガス発生物質を収容してお
き、このガス発生物質を熱分解させることによって発生
される。In the upper space of the cartridge 24,
An inert gas G having a predetermined pressure such as nitrogen gas or argon gas is filled, and the cartridge 24 is filled with the inert gas G.
The sodium Na in the inside is pressurized in the direction of flowing out from the small holes 25. The inert gas G is generated by accommodating a powdery gas generating substance made of sodium azide or the like in the upper space of the cartridge 24 when assembling the battery and thermally decomposing the gas generating substance. To be done.
【０００５】絶縁リング２２上には陰極蓋２６が接合固
定され、その下面に突設された円筒部２７の下端が、カ
ートリッジ２４と固体電解質管２３との間の間隙部に供
給されるナトリウムＮａに接触して、陰極側の集電が確
保される。カートリッジ２４と固体電解質管２３との間
の間隙部には耐食性を有する金属材料よりなる有底円筒
状の安全管２８が配置され、固体電解質管２３が破損し
たとき、この安全管２８にてナトリウムＮａと硫黄Ｓと
の直接反応による急速な発熱が抑制される。また、前記
陰極蓋２６の円筒部２７とナトリウムＮａとの接触を確
実にして導電性を良好にするため、安全管２８の上端部
が陰極蓋２６の円筒部２７に接近配置されている。A cathode lid 26 is bonded and fixed on the insulating ring 22, and the lower end of a cylindrical portion 27 protruding from the lower surface of the cathode lid 26 is supplied to the gap between the cartridge 24 and the solid electrolyte tube 23. , And the current collection on the cathode side is secured. A bottomed cylindrical safety pipe 28 made of a metal material having corrosion resistance is arranged in a gap between the cartridge 24 and the solid electrolyte pipe 23, and when the solid electrolyte pipe 23 is damaged, sodium is used in the safety pipe 28. Rapid heat generation due to the direct reaction between Na and sulfur S is suppressed. Further, in order to ensure the contact between the cylindrical portion 27 of the cathode lid 26 and sodium Na and to improve the conductivity, the upper end of the safety tube 28 is arranged close to the cylindrical portion 27 of the cathode lid 26.
【０００６】そして、電池の放電時には、カートリッジ
２４の小孔２５から供給されるナトリウムＮａが、安全
管２８とカートリッジ２４との間の間隙内で上方に移動
された後、安全管２８の上端を乗り越えて、安全管２８
と固体電解質管２３との間の間隙内で下方に移動され
る。さらに、固体電解質管２３をナトリウムイオンＮａ
+ となって透過して、陽極室Ｒ２内の硫黄Ｓとの反応に
より、多硫化ナトリウムＮａ2 Ｓｘが生成される。ま
た、電池の充電時には、放電時と逆の反応が起こって、
ナトリウムＮａ及び硫黄Ｓが生成される。When the battery is discharged, the cartridge
Sodium Na supplied from 24 small holes 25 is safe
Move upward in the gap between tube 28 and cartridge 24
After the safety pipe 28 has been
Is moved downward in the gap between the solid electrolyte tube 23 and
It Further, the solid electrolyte tube 23 is replaced with sodium ion Na.
+And permeate to react with the sulfur S in the anode chamber R2.
More, sodium polysulfide Na2Sx is generated. Well
In addition, when the battery is charged, the opposite reaction from the discharge occurs,
Sodium Na and sulfur S are produced.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来の
ナトリウム−硫黄電池では、電池の組み立て時に、カー
トリッジ２４の上部空間内に粉末状のガス発生物質を収
容しているため、このガス発生物質が、カートリッジ２
４内への収容時にカートリッジ２４の内壁に付着した
り、ナトリウムＮａの充填時に飛散したりしてナトリウ
ムＮａ中に混入し、この混入したガス発生物質が電池の
作動温度付近で熱分解されて、ナトリウムＮａ中にバブ
ル状の不活性ガスが発生する。そして、このバブル状の
不活性ガスが、電池の放電時にナトリウムＮａとともに
カートリッジ２４外に流出して、長期間電池の充放電を
繰り返している間に、陰極室Ｒ１の上部空間内に滞留す
る。By the way, in this conventional sodium-sulfur battery, since the powdery gas generating substance is contained in the upper space of the cartridge 24 at the time of assembling the battery, this gas generating substance is generated. , Cartridge 2
4 adheres to the inner wall of the cartridge 24 during storage in the cartridge 4, or scatters during filling with sodium Na and mixes into sodium Na. The mixed gas generating substance is thermally decomposed near the operating temperature of the battery, Bubble-like inert gas is generated in sodium Na. Then, this bubble-like inert gas flows out of the cartridge 24 together with sodium Na when the battery is discharged, and stays in the upper space of the cathode chamber R1 during repeated charging and discharging of the battery.
【０００８】しかしながら、従来のナトリウム−硫黄電
池においては、安全管２８が陰極蓋２６の円筒部２７と
接近するように、上方へ長く延長して配置されているた
め、前記のように陰極室Ｒ１の上部空間内に不活性ガス
が滞留すると、電池の放電時に安全管２８の上端を越え
るナトリウムＮａの流出が阻害されて、安全管２８と固
体電解質管２３との間の間隙内にナトリウムＮａが供給
されなくなり、固体電解質管２３の動作面積が減少し
て、電池の放電容量が低下したり、電池が破損するとい
う問題があった。However, in the conventional sodium-sulfur battery, since the safety tube 28 is arranged so as to extend upward so as to approach the cylindrical portion 27 of the cathode lid 26, the cathode chamber R1 is arranged as described above. When the inert gas stays in the upper space of the column, the outflow of sodium Na over the upper end of the safety tube 28 is obstructed during discharge of the battery, and sodium Na is trapped in the gap between the safety tube 28 and the solid electrolyte tube 23. There is a problem that the supply is stopped, the operating area of the solid electrolyte tube 23 is reduced, the discharge capacity of the battery is reduced, and the battery is damaged.
【０００９】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものであって、その目的
とするところは、陰極室の上部空間内に不活性ガスが滞
留しても、電池の放電時に安全管の上端から安全管と固
体電解質管との間の間隙内に、ナトリウムを支障なく供
給することができ、ナトリウムの供給不全に伴い固体電
解質管の動作面積が減少して、電池の放電容量が低下し
たり、電池が破損することを確実に防止することができ
るナトリウム−硫黄電池を提供することにある。The present invention has been made by paying attention to the problems existing in such a conventional technique. The purpose of the present invention is to retain an inert gas in the upper space of the cathode chamber. Also, when the battery is discharged, sodium can be supplied from the upper end of the safety tube into the gap between the safety tube and the solid electrolyte tube without hindrance, and the operating area of the solid electrolyte tube decreases due to insufficient supply of sodium. Thus, it is to provide a sodium-sulfur battery capable of reliably preventing the discharge capacity of the battery from decreasing and the battery from being damaged.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、有底円筒状の固体電解質管の内側
と外側に陰極室及び陽極室を形成し、その陰極室内には
カートリッジを配設して、そのカートリッジ内のナトリ
ウムを底部の小孔を介して、カートリッジと固体電解質
管との間の間隙部に供給するとともに、陽極室内には陽
極を構成する硫黄を収容し、カートリッジと固体電解質
管との間の間隙部には耐食性を有する金属材料よりなる
有底円筒状の安全管を配置してなるナトリウム−硫黄電
池において、前記安全管には、安全管の上端を越えて安
全管の内側から外側にナトリウムが流出するのを補助す
るための補助通路を、前記陽極の上端部より上方位置に
設けたものである。In order to achieve the above object, according to the present invention, a cathode chamber and an anode chamber are formed inside and outside a bottomed cylindrical solid electrolyte tube, and a cartridge is provided in the cathode chamber. The sodium in the cartridge is supplied to the gap between the cartridge and the solid electrolyte tube through the small hole in the bottom, and the sulfur that constitutes the anode is accommodated in the anode chamber. In a sodium-sulfur battery in which a bottomed cylindrical safety tube made of a metal material having corrosion resistance is arranged in the gap between the solid electrolyte tube and the solid electrolyte tube, the safety tube is provided with the safety tube over the upper end. An auxiliary passage for assisting the outflow of sodium from the inside of the safety pipe to the outside is provided at a position above the upper end of the anode.
【００１１】[0011]
【作用】上記のように構成されたナトリウム−硫黄電池
においては、安全管の上端部に補助通路が設けられてい
るため、長期間電池の充放電を繰り返している間に、陰
極室の上部空間内に不活性ガスが滞留することがあって
も、電池の放電時にカートリッジ内から供給されるナト
リウムが、安全管に設けられた補助通路を通して安全管
と固体電解質管との間の間隙内に支障なく供給される。
従って、ナトリウムの供給不全に伴い固体電解質管の動
作面積が減少して、電池の放電容量が低下したり、電池
が破損することを確実に防止することができる。In the sodium-sulfur battery constructed as described above, since the auxiliary passage is provided at the upper end of the safety tube, the upper space of the cathode chamber is maintained during repeated charging and discharging of the battery. Even if the inert gas may stay inside, the sodium supplied from inside the cartridge at the time of battery discharge will interfere with the gap between the safety tube and the solid electrolyte tube through the auxiliary passage provided in the safety tube. Supplied without.
Therefore, it is possible to reliably prevent the operating area of the solid electrolyte tube from being reduced due to the supply failure of sodium, and the discharge capacity of the battery from decreasing and the battery from being damaged.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、この発明を具体化したナトリウム−硫
黄電池の第１実施例を、図１及び図２に基づいて詳細に
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a sodium-sulfur battery embodying the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.
【００１３】図１に示すように、陽極容器１は有底円筒
状に形成され、その上端開口部にはアルミナ等よりなる
絶縁リング２が接合固定されている。アルミナ等よりな
る有底円筒状の固体電解質管３は絶縁リング２の内周面
に接合固定され、この固体電解質管３の内側には陰極室
Ｒ１が区画形成されるとともに、外側には陽極室Ｒ２が
区画形成されている。As shown in FIG. 1, the anode container 1 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and an insulating ring 2 made of alumina or the like is joined and fixed to the opening at the upper end thereof. A bottomed cylindrical solid electrolyte tube 3 made of alumina or the like is joined and fixed to the inner peripheral surface of the insulating ring 2, a cathode chamber R1 is defined inside the solid electrolyte tube 3, and an anode chamber is formed outside. R2 is partitioned.
【００１４】カートリッジ４は前記陰極室Ｒ１内に配設
され、このカートリッジ４内には陰極活物質としてのナ
トリウムＮａが収容されている。小孔５はカートリッジ
４の底部に設けられ、この小孔５を通してカートリッジ
４内のナトリウムＮａが、カートリッジ５と固体電解質
管３との間の間隙部に供給される。The cartridge 4 is arranged in the cathode chamber R1, and the cartridge 4 contains sodium Na as a cathode active material. The small hole 5 is provided at the bottom of the cartridge 4, and the sodium Na in the cartridge 4 is supplied to the gap between the cartridge 5 and the solid electrolyte tube 3 through the small hole 5.
【００１５】また、前記カートリッジ４内の上部空間に
は、窒素ガスやアルゴンガス等の所定圧力の不活性ガス
Ｇが充填され、この不活性ガスＧによってカートリッジ
４内のナトリウムＮａが小孔５から流出する方向へ加圧
されている。そして、この不活性ガスＧは、電池の組み
立て時にカートリッジ４の上部空間内に、アジ化ナトリ
ウム等よりなる粉末状のガス発生物質を収容しておき、
このガス発生物質を熱分解させることによって発生され
る。The upper space of the cartridge 4 is filled with an inert gas G having a predetermined pressure such as nitrogen gas or argon gas, and the inert gas G causes sodium Na in the cartridge 4 to pass through the small holes 5. Pressurized in the outflow direction. The inert gas G contains a powdery gas generating substance such as sodium azide in the upper space of the cartridge 4 when the battery is assembled.
It is generated by thermally decomposing this gas generating substance.
【００１６】円筒状の陽極用導電材６は前記陽極室Ｒ２
内に収容され、グラファイトマット等により形成されて
いる。そして、この陽極用導電材６には陽極活物質とし
ての硫黄Ｓが含浸されている。The cylindrical conductive material 6 for the anode is used for the anode chamber R2.
It is housed inside and is made of graphite mat or the like. The anode conductive material 6 is impregnated with sulfur S as an anode active material.
【００１７】陰極蓋７は前記絶縁リング２の上面に接合
固定され、その下面には円筒部８が突設されている。そ
して、この陰極蓋７の円筒部８の下端が、カートリッジ
４と固体電解質管３との間の間隙部に供給されるナトリ
ウムＮａに接触して、陰極側の集電が行われる。The cathode lid 7 is bonded and fixed to the upper surface of the insulating ring 2, and a cylindrical portion 8 is projectingly provided on the lower surface thereof. Then, the lower end of the cylindrical portion 8 of the cathode lid 7 comes into contact with sodium Na supplied to the gap between the cartridge 4 and the solid electrolyte tube 3 to collect electricity on the cathode side.
【００１８】耐食性を有するアルミニウムやステンレス
等の金属材料よりなる有底円筒状の安全管９は、前記カ
ートリッジ４と固体電解質管３との間の間隙部に、その
カートリッジ４及び固体電解質管３からそれぞれ所定間
隔をおいて配設され、固体電解質管３が破損したとき、
この安全管９にてナトリウムＮａと硫黄Ｓとの直接反応
による急速な発熱が抑制される。また、前記陰極蓋７の
円筒部８とナトリウムＮａとの接触を確実にして導電性
を良好にするため、この安全管９の上端部が陰極蓋７の
円筒部８に接近するように、上方へ長く延ばして配置さ
れている。A bottomed cylindrical safety tube 9 made of a metal material such as aluminum or stainless steel having corrosion resistance is provided in the gap between the cartridge 4 and the solid electrolyte tube 3 from the cartridge 4 and the solid electrolyte tube 3. When the solid electrolyte tube 3 is broken at a predetermined interval,
The safety pipe 9 suppresses rapid heat generation due to a direct reaction between sodium Na and sulfur S. Further, in order to ensure the contact between the cylindrical portion 8 of the cathode lid 7 and the sodium Na and to improve the conductivity, the upper end of the safety tube 9 is moved upward so as to approach the cylindrical portion 8 of the cathode lid 7. It has been extended to a long distance.
【００１９】図１及び図２に示すように、複数の補助通
路１０は前記安全管９の上端部に円周方向へ所定間隔お
きに形成され、陽極用導電材６の上端部より上方におい
て縦方向へスリット状に延びている。そして、陰極室Ｒ
１の上部空間内に不活性ガスが滞留したとき、電池の放
電時にカートリッジ４内から供給されるナトリウムＮａ
を、この補助通路１０を通して安全管９と固体電解質管
３との間の間隙内へ供給するようになっている。As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of auxiliary passages 10 are formed in the upper end of the safety pipe 9 at predetermined intervals in the circumferential direction, and extend vertically above the upper end of the anode conductive material 6. It extends in the direction of a slit. And the cathode chamber R
When the inert gas stays in the upper space of 1, the sodium Na supplied from the inside of the cartridge 4 when the battery is discharged.
Are supplied into the gap between the safety pipe 9 and the solid electrolyte pipe 3 through the auxiliary passage 10.
【００２０】なお、前記補助通路１０は、幅０．５〜１
ｍｍ、長さ２〜５ｍｍに設定し、安全管９の上端から５
〜１０ｍｍの範囲内で、円周方向へ等間隔おきに４箇所
設けるのが望ましい。The width of the auxiliary passage 10 is 0.5-1.
mm, length 2 to 5 mm, 5 from the upper end of the safety pipe 9
Within the range of 10 mm, it is desirable to provide four locations at equal intervals in the circumferential direction.
【００２１】次に、前記のように構成されたナトリウム
−硫黄電池について作用を説明する。さて、このナトリ
ウム−硫黄電池の完全充電完了状態においては、大半の
ナトリウムＮａがカートリッジ４内に貯留されている。
この状態で放電を開始すると、カートリッジ４の上部空
間に封入された不活性ガスＧの圧力により、カートリッ
ジ４内のナトリウムＮａが小孔５を通って流出され、安
全管９とカートリッジ４との間の間隙内で上方に移動さ
れる。Next, the operation of the sodium-sulfur battery constructed as described above will be described. Now, when the sodium-sulfur battery is completely charged, most of the sodium Na is stored in the cartridge 4.
When the discharge is started in this state, the pressure of the inert gas G enclosed in the upper space of the cartridge 4 causes the sodium Na in the cartridge 4 to flow out through the small hole 5 and the space between the safety pipe 9 and the cartridge 4. Is moved upward in the gap.
【００２２】その後、ナトリウムＮａは安全管９の上端
を乗り越えて、安全管９と固体電解質管３との間の間隙
内で下方に移動され、さらに、固体電解質管３をナトリ
ウムイオンＮａ+ となって透過して、陽極室Ｒ２側へ移
動される。そして、このナトリウムＮａが陽極室Ｒ２内
の硫黄Ｓと反応して、多硫化ナトリウムＮａ2 Ｓｘが生
成される。また、電池の充電時には、放電時と逆の反応
が起こって、ナトリウムＮａ及び硫黄Ｓが生成される。After that, sodium Na gets over the upper end of the safety pipe 9 and is moved downward in the gap between the safety pipe 9 and the solid electrolyte pipe 3, and further the solid electrolyte pipe 3 becomes sodium ion Na +. Permeate and move to the anode chamber R2 side. Then, the sodium Na reacts with the sulfur S in the anode chamber R2 to generate sodium polysulfide Na 2 Sx. Further, when the battery is charged, a reaction reverse to that at the time of discharging occurs, and sodium Na and sulfur S are produced.
【００２３】この電池の動作中において、固体電解質管
３が破壊した場合には、陰極室Ｒ１のナトリウムＮａと
陽極室Ｒ２の硫黄Ｓとが直接反応して、高温の多硫化ナ
トリウムが発生するおそれがある。ところが、カートリ
ッジ４と固体電解質管３との間の間隙部に安全管９が配
設されているため、この安全管９によりナトリウムＮａ
と硫黄Ｓとの直接反応が抑制される。従って、前記ナト
リウムＮａと硫黄Ｓとの直接反応が拡大するのを防ぐこ
とができて、大事故に繋がるおそれを確実に防止するこ
とができる。When the solid electrolyte tube 3 is broken during the operation of this battery, sodium Na in the cathode chamber R1 and sulfur S in the anode chamber R2 may directly react with each other to generate high-temperature sodium polysulfide. There is. However, since the safety pipe 9 is disposed in the gap between the cartridge 4 and the solid electrolyte pipe 3, the safety pipe 9 causes sodium Na
The direct reaction between sulfur and sulfur S is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the direct reaction between the sodium Na and the sulfur S from expanding, and it is possible to reliably prevent the risk of a serious accident.
【００２４】ところで、このナトリウム−硫黄電池にお
いて、電池の組み立て時に、カートリッジ４の上部空間
内に粉末状のガス発生物質を収容する際に、ガス発生物
質がナトリウムＮａ中に混入していると、その混入した
ガス発生物質が電池の作動温度付近で熱分解されて、ナ
トリウムＮａ中にバブル状の不活性ガスが発生する。そ
して、このバブル状の不活性ガスが、電池の放電時にナ
トリウムＮａとともにカートリッジ４外に流出して、長
期間電池の充放電を繰り返している間に、陰極室Ｒ１の
上部空間内に滞留し、安全管９の上端から安全管９と固
体電解質管３との間の間隙内へのナトリウムＮａの供給
に支障を来すおそれがある。By the way, in this sodium-sulfur battery, when the powdery gas generating substance is contained in the upper space of the cartridge 4 when the battery is assembled, if the gas generating substance is mixed in sodium Na, The mixed gas generating substance is thermally decomposed near the operating temperature of the battery, and a bubble-like inert gas is generated in sodium Na. Then, this bubble-like inert gas flows out of the cartridge 4 together with sodium Na at the time of discharging the battery, and stays in the upper space of the cathode chamber R1 during repeated charging and discharging of the battery, The supply of sodium Na from the upper end of the safety pipe 9 into the gap between the safety pipe 9 and the solid electrolyte pipe 3 may be hindered.
【００２５】ところが、この実施例においては、安全管
９の上端部に複数のスリット状の補助通路１０が設けら
れているため、陰極室Ｒ１の上部空間内に不活性ガスが
滞留することがあっても、電池の放電時にカートリッジ
４内から供給されるナトリウムＮａが、この補助通路１
０を通して安全管９と固体電解質管３との間の間隙内に
放電に必要な量だけ支障なく供給される。従って、ナト
リウムＮａの供給不全に伴い固体電解質管３の動作面積
が減少して、電池の放電容量が低下したり、電池が破損
することを確実に防止することができる。However, in this embodiment, since a plurality of slit-shaped auxiliary passages 10 are provided at the upper end portion of the safety pipe 9, the inert gas may stay in the upper space of the cathode chamber R1. However, the sodium Na supplied from the inside of the cartridge 4 when the battery is discharged is
0 is supplied into the gap between the safety tube 9 and the solid electrolyte tube 3 in an amount necessary for discharge without any trouble. Therefore, it is possible to reliably prevent the operating area of the solid electrolyte tube 3 from being reduced due to the supply failure of sodium Na, and the discharge capacity of the battery from lowering or the battery from being damaged.
【００２６】なお、この実施例の電池と従来の電池とに
ついて、電池容量の比較試験を行ったところ、図５に示
すような充放電特性を得ることができた。これによれ
ば、この実施例の電池は従来の電池に比較して、電池容
量が充電時及び放電時共に優れていることがわかる。A battery capacity comparison test was carried out on the battery of this example and the conventional battery, and the charge and discharge characteristics shown in FIG. 5 were obtained. According to this, it can be seen that the battery of this example is superior in battery capacity to both charging and discharging as compared with the conventional battery.
【００２７】[0027]
【別の実施例】次に、この発明の別の実施例を図３及び
図４に基づいて説明する。まず、図３に示す第２実施例
においては、複数の横長スリット状の補助通路１０が、
安全管９の上端部に円周方向へ所定間隔おきに形成され
ている。そして、この補助通路１０は、幅０．５〜１ｍ
ｍ、長さ２〜５ｍｍに設定され、安全管９の上端から５
〜１０ｍｍの位置において、円周方向へ等間隔おきに４
箇所設けられている。Another Embodiment Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, in the second embodiment shown in FIG. 3, the plurality of lateral slit-shaped auxiliary passages 10 are
The safety pipe 9 is formed at the upper end of the safety pipe 9 at predetermined intervals in the circumferential direction. The width of the auxiliary passage 10 is 0.5 to 1 m.
m, length 2 to 5 mm, 5 from the upper end of the safety pipe 9
At 10 mm position, 4 at equal intervals in the circumferential direction
It is provided in some places.
【００２８】次に、図４に示す第３実施例においては、
複数の円形小孔状の補助通路１０が、安全管９の上端部
に円周方向へ所定間隔おきに形成されている。そして、
この補助通路１０は、外径０．５〜２ｍｍに設定され、
安全管９の上端から５〜１０ｍｍの位置において、円周
方向へ等間隔おきに４箇所設けられている。Next, in the third embodiment shown in FIG.
A plurality of circular small hole-shaped auxiliary passages 10 are formed in the upper end portion of the safety pipe 9 at predetermined intervals in the circumferential direction. And
The auxiliary passage 10 has an outer diameter of 0.5 to 2 mm,
Four positions are provided at equal intervals in the circumferential direction at a position 5 to 10 mm from the upper end of the safety pipe 9.
【００２９】従って、これらの第２及び第３実施例にお
いても、前述した第１実施例の場合と同様に、陰極室Ｒ
１の上部空間内に不活性ガスが滞留した際に、各補助通
路１０を通して安全管９と固体電解質管３との間の間隙
内にナトリウムＮａを支障なく供給することができ、ナ
トリウムＮａの供給不全に伴い固体電解質管３の動作面
積が減少して、電池の放電容量が低下するおそれを確実
に防止することができる。Therefore, also in these second and third embodiments, as in the case of the above-mentioned first embodiment, the cathode chamber R
When the inert gas stays in the upper space of No. 1, sodium Na can be supplied into the gap between the safety pipe 9 and the solid electrolyte pipe 3 through each auxiliary passage 10 without any trouble. It is possible to reliably prevent the operating area of the solid electrolyte tube 3 from being reduced due to the failure, and the discharge capacity of the battery from decreasing.
【００３０】なお、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、例えば、補助通路１０の個数を３
個、２個（この場合は対称位置がよい）又は５個以上と
したり、形状や上下位置を適宜に変更する等、この発明
の趣旨から逸脱しない範囲で、各部の構成を任意に変更
して具体化してもよい。The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and for example, the number of auxiliary passages 10 is three.
The configuration of each part may be arbitrarily changed within a range not departing from the spirit of the present invention, such as the number of two, two (in this case, a symmetrical position is good) or five or more, and the shape and the vertical position are appropriately changed. It may be embodied.
【００３１】[0031]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているため、陰極室の上部空間内に不活性ガスが滞留
しても、電池の放電時に安全管の上端から安全管と固体
電解質管との間の間隙内に、ナトリウムを支障なく供給
することができ、ナトリウムの供給不全に伴い固体電解
質管の動作面積が減少して、電池の放電容量が低下した
り、電池が破損することを確実に防止することができる
という優れた効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, even if the inert gas stays in the upper space of the cathode chamber, the safety tube and the solid electrolyte are discharged from the upper end of the safety tube when the battery is discharged. Sodium can be supplied into the space between the tubes without any problems, and due to insufficient supply of sodium, the operating area of the solid electrolyte tube is reduced, which reduces the discharge capacity of the battery or damages the battery. It has an excellent effect that it can be surely prevented.
【図１】この発明を具体化したナトリウム−硫黄電池の
第１実施例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a first embodiment of a sodium-sulfur battery embodying the present invention.
【図２】その安全管を取り出して示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view showing the safety tube taken out.
【図３】この発明の第２実施例を示す安全管の縦断面図
である。FIG. 3 is a vertical sectional view of a safety pipe showing a second embodiment of the present invention.
【図４】この発明の第３実施例を示す安全管の縦断面図
である。FIG. 4 is a vertical sectional view of a safety pipe showing a third embodiment of the present invention.
【図５】この実施例の電池と従来の電池における充放電
特性を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing charge / discharge characteristics of the battery of this example and a conventional battery.
【図６】従来のナトリウム−硫黄電池を示す縦断面図で
ある。FIG. 6 is a vertical sectional view showing a conventional sodium-sulfur battery.
３…固体電解質管、４…カートリッジ、５…小孔、９…
安全管、１０…補助通路、Ｒ１…陰極室、Ｒ２…陽極
室、Ｎａ…ナトリウム、Ｓ…硫黄、Ｇ…不活性ガス。3 ... Solid electrolyte tube, 4 ... Cartridge, 5 ... Small hole, 9 ...
Safety pipe, 10 ... Auxiliary passage, R1 ... Cathode chamber, R2 ... Anode chamber, Na ... Sodium, S ... Sulfur, G ... Inert gas.
Claims (1)
に陰極室及び陽極室を形成し、その陰極室内にはカート
リッジを配設して、そのカートリッジ内のナトリウムを
底部の小孔を介して、カートリッジと固体電解質管との
間の間隙部に供給するとともに、陽極室内には陽極を構
成する硫黄を収容し、カートリッジと固体電解質管との
間の間隙部には耐食性を有する金属材料よりなる有底円
筒状の安全管を配置してなるナトリウム−硫黄電池にお
いて、 前記安全管には、安全管の上端を越えて安全管の内側か
ら外側にナトリウムが流出するのを補助するための補助
通路を、前記陽極の上端部より上方位置に設けたことを
特徴とするナトリウム−硫黄電池。1. A cathode chamber and an anode chamber are formed inside and outside a bottomed cylindrical solid electrolyte tube, and a cartridge is disposed in the cathode chamber, and sodium in the cartridge is provided with a small hole at the bottom. Via a metal material having corrosion resistance in the gap between the cartridge and the solid electrolyte tube while supplying sulfur to the gap between the cartridge and the solid electrolyte tube through the anode chamber. In a sodium-sulfur battery comprising a bottomed cylindrical safety pipe, the safety pipe is provided for assisting sodium outflow from the inside of the safety pipe to the outside of the safety pipe. A sodium-sulfur battery, wherein the auxiliary passage is provided above the upper end of the anode.
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|---|---|---|---|
| JP4064001A JP3049151B2 (en) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Sodium-sulfur battery |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP4064001A JP3049151B2 (en) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Sodium-sulfur battery |
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| Publication Number | Publication Date |
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ID=13245537
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4064001A Expired - Lifetime JP3049151B2 (en) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Sodium-sulfur battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3049151B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960002926A (en) * | 1994-06-09 | 1996-01-26 | 조규향 | Core tube for sodium-sulfur battery or sodium / nickel chloride battery and its manufacturing method |
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-
1992
- 1992-03-19 JP JP4064001A patent/JP3049151B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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