JPH05283101A - Sodium-sulfur battery - Google Patents
Sodium-sulfur batteryInfo
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- JPH05283101A JPH05283101A JP4077656A JP7765692A JPH05283101A JP H05283101 A JPH05283101 A JP H05283101A JP 4077656 A JP4077656 A JP 4077656A JP 7765692 A JP7765692 A JP 7765692A JP H05283101 A JPH05283101 A JP H05283101A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、電力貯蔵用等として
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 storing electric power.
【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５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. 5 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（ＮａＮ3 ）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 contains a powdery gas generating substance such as sodium azide (NaN 3 ) in the upper space of the cartridge 24 when the battery is assembled, and the gas generating substance is thermally decomposed. It is generated by
【０００５】絶縁リング２２上には陰極蓋２６が接合固
定され、この陰極蓋２６により陰極室Ｒ１の上面開口部
が閉塞されている。陰極蓋２６の下面には円筒部２７が
突設され、この円筒部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。A cathode lid 26 is bonded and fixed onto the insulating ring 22, and the cathode lid 26 closes the upper opening of the cathode chamber R1. A cylindrical portion 27 is projectingly provided on the lower surface of the cathode lid 26, and a lower end of the cylindrical portion 27 comes into contact with sodium Na supplied to a gap portion between the cartridge 24 and the solid electrolyte tube 23 to collect the cathode side. Electricity is secured.
【０００６】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。[0006] A bottomed cylindrical safety pipe 28 made of a metal material having corrosion resistance is disposed in the gap between the cartridge 24 and the solid electrolyte pipe 23, and when the solid electrolyte pipe 23 is damaged, the safety pipe 28 is provided. Sodium Na and sulfur S
Rapid heat generation due to direct reaction with 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.
【０００７】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、このナトリウムＮａは固体電解質管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 Ｓ
ｘ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 sodium Na supplied from the small hole 25 of the cartridge 24 is moved upward in the gap between the safety pipe 28 and the cartridge 24, and then the upper end of the safety pipe 28 is removed. Overcoming the safety tube 28
And is moved downward in the gap between the solid electrolyte tube 23 and the solid electrolyte tube 23. Further, this sodium Na permeates the solid electrolyte tube 23 as sodium ions Na +, and the anode chamber R2
Due to the reaction with sulfur S inside, sodium polysulfide Na 2 S
x is generated. 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.
【０００８】[0008]
【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
運転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。また、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 when the cartridge is housed in the cartridge 4, or scatters when the sodium Na is filled, and mixes into the 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. The 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 while the battery is repeatedly charged and discharged.
【０００９】そして、電池の放電末期には、カートリッ
ジ２４内のナトリウムＮａの量が減少するため、カート
リッジ２４及び安全管２８が浮き上がって、安全管２８
の上端が陰極蓋２６の内面に密着することがあり、陰極
室Ｒ１の上部空間内に滞留している不活性ガスが安全管
２８と固体電解質管２３との間の間隙に押し出されて、
その間隙内へのナトリウムＮａの供給が阻害され、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
低下するという問題があった。At the end of discharge of the battery, the amount of sodium Na in the cartridge 24 decreases, so that the cartridge 24 and the safety pipe 28 are lifted and the safety pipe 28
The upper end of the cathode lid 26 may come into close contact with the inner surface of the cathode lid 26, and the inert gas staying in the upper space of the cathode chamber R1 is pushed out into the gap between the safety pipe 28 and the solid electrolyte pipe 23,
There is a problem that the supply of sodium Na into the gap is hindered, the operating area of the solid electrolyte tube 23 is reduced, and the discharge capacity of the battery is reduced.
【００１０】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、カートリッジ外に不活性ガスが流出す
ることがあっても、電池の放電時に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するおそれ
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, and the purpose thereof is to prevent the inert gas from flowing out of the cartridge. During the discharge of the battery, sodium can be supplied into the gap between the safety tube and the solid electrolyte tube without any problem, and the operating area of the solid electrolyte tube is reduced due to the insufficient supply of sodium, and the discharge capacity of the battery is reduced. Another object of the present invention is to provide a sodium-sulfur battery that can surely prevent the risk of deterioration of the battery.
【００１１】[0011]
【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、陽極室内には硫
黄を収容し、前記陰極室の上面開口部を陰極蓋により閉
塞してなるナトリウム−硫黄電池において、前記陰極蓋
の内面とカートリッジの頂面との間には、カートリッジ
が上昇して陰極蓋に接触したときガスの滞留を許容する
ためのガス滞留空間を設けたものである。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. And supplying sodium in the cartridge to the gap between the cartridge and the solid electrolyte tube through a small hole at the bottom, and containing sulfur in the anode chamber, and the upper surface of the cathode chamber. In a sodium-sulfur battery in which the opening is closed by a cathode lid, between the inner surface of the cathode lid and the top surface of the cartridge, in order to allow retention of gas when the cartridge rises and contacts the cathode lid. The gas retention space is provided.
【００１２】[0012]
【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、カートリッジが上昇して陰極蓋に接触した
とき陰極蓋の内面とカートリッジの頂面との間にガス滞
留空間が設けられている。そのため、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
ガスが滞留し、電池の放電末期に、カートリッジ内のナ
トリウム量の減少に伴い、カートリッジ及び安全管が浮
き上がることがあっても、不活性ガスがガス滞留空間に
滞留維持されていて、安全管と固体電解質管との間の間
隙に押し出されることはない。In the sodium-sulfur battery constructed as described above, the gas retention space is provided between the inner surface of the cathode lid and the top surface of the cartridge when the cartridge is raised and contacts the cathode lid. Therefore, during repeated charging / discharging of the battery for a long period of time, the inert gas stays in the upper space of the cathode chamber, and at the end of discharging the battery, the amount of sodium in the cartridge decreases and the cartridge and the safety pipe are Even if it floats, the inert gas is retained in the gas retention space and is not pushed out into the gap between the safety tube and the solid electrolyte tube.
【００１３】従って、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、安全管と固体電解質管との
間の間隙内に支障なく供給され、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
容量が低下するおそれを確実に防止することができる。Therefore, sodium supplied from the inside of the cartridge when the battery is discharged is supplied into the gap between the safety tube and the solid electrolyte tube without any trouble, and the operating area of the solid electrolyte tube is reduced due to insufficient supply of sodium. Thus, it is possible to reliably prevent the discharge capacity of the battery from decreasing.
【００１４】[0014]
【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に基づいて詳細に説明す
る。EXAMPLE A first example of a sodium-sulfur battery embodying the present invention will be described in detail below with reference to FIG.
【００１５】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α−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。β−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 α-alumina or the like is joined and fixed to the upper end opening thereof. The cylindrical solid electrolyte tube 3 made of β-alumina or the like has an insulating ring 2
The solid electrolyte tube 3 is joined and fixed to the inner peripheral surface thereof, and a cathode chamber R1 is defined inside the solid electrolyte tube 3, and an anode chamber R2 is defined outside.
【００１６】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４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 4 and the solid electrolyte tube 3 through the small hole 5.
【００１７】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 in 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.
【００１８】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.
【００１９】陰極蓋７は前記絶縁リング２の上面に接合
固定され、この陰極蓋７により陰極室Ｒ１の上面開口部
が閉塞されている。円筒部８は陰極蓋７の下面に突設さ
れ、この円筒部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 the cathode lid 7 closes the upper opening of the cathode chamber R1. The cylindrical portion 8 is projectingly provided on the lower surface of the cathode lid 7, and the lower end of the cylindrical portion 8 comes into contact with sodium Na supplied to the gap between the cartridge 4 and the solid electrolyte tube 3 to collect current on the cathode side. Is done.
【００２０】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。The bottomed cylindrical safety tube 9 made of a metal material having corrosion resistance such as aluminum or stainless steel 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.
【００２１】曲面状の凹部１０は前記陰極蓋７の内面に
形成され、この凹部１０によりカートリッジ４が陰極蓋
７に接触したときでも陰極蓋７の内面とカートリッジ４
の頂面との間にガス滞留空間１１が確保されるようにな
っている。そして、電池の放電末期に、カートリッジ４
内のナトリウムＮａ量の減少に伴い、カートリッジ４及
び安全管９が浮き上がったとき、カートリッジ４外に流
出した不活性ガスＧが、このガス滞留空間１１に滞留維
持されるようになっている。The curved concave portion 10 is formed on the inner surface of the cathode lid 7, and even when the cartridge 4 comes into contact with the cathode lid 7 due to the concave portion 10, the inner surface of the cathode lid 7 and the cartridge 4 are made.
A gas retention space 11 is secured between the gas retention space 11 and the top surface. Then, at the end of battery discharge, the cartridge 4
When the cartridge 4 and the safety pipe 9 float up due to the decrease in the amount of sodium Na in the inside, the inert gas G flowing out of the cartridge 4 is retained and maintained in the gas retention space 11.
【００２２】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.
【００２３】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 climbs over the upper end of the safety tube 9 and is moved downward in the gap between the safety tube 9 and the solid electrolyte tube 3, and the solid electrolyte tube 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.
【００２４】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、この実施
例においては、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, in this embodiment, since the safety pipe 9 is disposed in the gap between the cartridge 4 and the solid electrolyte pipe 3, the safety pipe 9 suppresses the direct reaction between sodium Na and sulfur S. It 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.
【００２５】また、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運転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
部空間内に滞留する。さらに、この状態で電池の放電末
期に、カートリッジ４内のナトリウムＮａ量の減少に伴
い、カートリッジ４及び安全管９が浮き上がると、陰極
室Ｒ１の上部空間内の不活性ガスが安全管９と固体電解
質管３との間の間隙に押し出されて、その間隙内へのナ
トリウムＮａの供給に支障を来すおそれがある。Further, 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 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 when the battery is discharged, and stays in the upper space of the cathode chamber R1 during repeated charging and discharging of the battery. Further, in this state, when the amount of sodium Na in the cartridge 4 decreases at the end of discharge of the battery, the cartridge 4 and the safety tube 9 are lifted, and the inert gas in the upper space of the cathode chamber R1 becomes solid with the safety tube 9 and solid. It may be pushed out into the gap between the electrolyte tube 3 and the supply of sodium Na into the gap.
【００２６】ところが、この実施例においては、陰極蓋
７の内面とカートリッジ４の頂面との間にガス滞留空間
１１が設けられているため、不活性ガスＧがカートリッ
ジ４外に流出した状態で、カートリッジ４及び安全管９
が浮き上がることがあっても、不活性ガスがガス滞留空
間１１に滞留維持されていて、安全管９と固体電解質管
３との間の間隙に押し出されることはない。従って、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、安全管９と固体電解質管３との間の間隙内に
支障なく供給され、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。However, in this embodiment, since the gas retention space 11 is provided between the inner surface of the cathode lid 7 and the top surface of the cartridge 4, the inert gas G flows out of the cartridge 4. , Cartridge 4 and safety tube 9
However, the inert gas is retained in the gas retention space 11 and is not pushed out into the gap between the safety pipe 9 and the solid electrolyte pipe 3. Therefore, sodium Na supplied from the inside of the cartridge 4 at the time of discharging the battery is supplied without trouble into the gap between the safety tube 9 and the solid electrolyte tube 3, and the operation of the solid electrolyte tube 3 is accompanied by the supply failure of sodium Na. It is possible to reliably prevent the area from decreasing and the discharge capacity of the battery from decreasing.
【００２７】[0027]
【別の実施例】次に、この発明の別の実施例を図２〜図
４に基づいて説明する。まず、図２に示す第２実施例に
おいては、陰極蓋７の内面に円錐台形状の凹部１２が形
成され、この凹部１２により陰極蓋７の内面とカートリ
ッジ４の頂面との間にガス滞留空間１１が形成されてい
る。また、図３に示す第３実施例においては、陰極蓋７
の内面に円筒状の凹部１３が形成され、この凹部１３に
より陰極蓋７の内面とカートリッジ４の頂面との間にガ
ス滞留空間１１が形成されている。さらに、図４に示す
第４実施例においては、カートリッジ４の頂面に曲面状
の凸部１４が形成され、この凸部１４により陰極蓋７の
内面とカートリッジ４の頂面との間にガス滞留空間１１
が形成されるようになっている。Another Embodiment Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, in the second embodiment shown in FIG. 2, a frustoconical recess 12 is formed on the inner surface of the cathode lid 7, and gas is retained between the inner surface of the cathode lid 7 and the top surface of the cartridge 4 by the recess 12. A space 11 is formed. Further, in the third embodiment shown in FIG. 3, the cathode lid 7
A cylindrical recess 13 is formed on the inner surface of the, and the recess 13 forms a gas retention space 11 between the inner surface of the cathode lid 7 and the top surface of the cartridge 4. Further, in the fourth embodiment shown in FIG. 4, a curved convex portion 14 is formed on the top surface of the cartridge 4, and the convex portion 14 forms a gas between the inner surface of the cathode lid 7 and the top surface of the cartridge 4. Residence space 11
Are formed.
【００２８】従って、これらの実施例においても、前述
した第１実施例の場合と同様に、不活性ガスＧがカート
リッジ４外に流出した状態で、カートリッジ４及び安全
管９が浮き上がることがあっても、不活性ガスがガス滞
留空間１１に滞留維持されていて、安全管９と固体電解
質管３との間の間隙に押し出されることはなく、ナトリ
ウムＮａを安全管９と固体電解質管３との間の間隙内に
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 embodiments, the cartridge 4 and the safety pipe 9 may float in a state where the inert gas G flows out of the cartridge 4 as in the case of the first embodiment described above. However, since the inert gas is retained in the gas retention space 11 and is not pushed out into the gap between the safety pipe 9 and the solid electrolyte pipe 3, sodium Na is separated from the safety pipe 9 and the solid electrolyte pipe 3. It is possible to supply the gas into the space without any trouble, and it is possible to surely prevent the operating area of the solid electrolyte tube 3 from being reduced due to the insufficient supply of sodium Na, and the discharge capacity of the battery from decreasing.
【００２９】なお、この発明は前記各実施例の構成に限
定されるものではなく、例えば、凹部１０，１２，１３
や凸部１４を放射状に延びる溝としたり、部分的な凹部
としたり等適宜に変更する等、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する
ことも可能である。The present invention is not limited to the configuration of each of the above-mentioned embodiments, and for example, the recesses 10, 12, 13 are provided.
It is also possible to embody the structure of each part by arbitrarily changing the structure such that the convex part 14 is formed as a groove extending radially, a partial concave part is appropriately changed, or the like without departing from the gist of the present invention. Is.
【００３０】[0030]
【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、カートリッジ外に不活性ガスが流出する
ことがあっても、電池の放電時に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するおそれを
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 may flow out of the cartridge, the gap between the safety tube and the solid electrolyte tube at the time of discharging the battery. An excellent effect that sodium can be supplied without any trouble, and the operating area of the solid electrolyte tube is reduced due to insufficient supply of sodium, and it is possible to reliably prevent the discharge capacity of the battery from decreasing. Play.
【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】この発明のナトリウム−硫黄電池の第２実施例
を示す部分縦断面図である。FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view showing a second embodiment of the sodium-sulfur battery of the present invention.
【図３】この発明のナトリウム−硫黄電池の第３実施例
を示す部分縦断面図である。FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view showing a third embodiment of the sodium-sulfur battery of the present invention.
【図４】この発明のナトリウム−硫黄電池の第４実施例
を示す部分縦断面図である。FIG. 4 is a partial vertical sectional view showing a fourth embodiment of the sodium-sulfur battery of the present invention.
【図５】従来のナトリウム−硫黄電池を示す縦断面図で
ある。FIG. 5 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、７…
陰極蓋、１０…凹部、１１…ガス滞留空間、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, 7 ...
Cathode lid, 10 ... Recess, 11 ... Gas retention space, 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、陽極室内には硫黄を収
容し、前記陰極室の上面開口部を陰極蓋により閉塞して
なるナトリウム−硫黄電池において、 前記陰極蓋の内面とカートリッジの頂面との間には、カ
ートリッジが上昇して陰極蓋に接触したときガスの滞留
を許容するためのガス滞留空間を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. A sodium-sulfur battery which supplies sulfur to the gap between the cartridge and the solid electrolyte tube, stores sulfur in the anode chamber, and closes the upper opening of the cathode chamber with a cathode lid. A sodium-sulfur battery characterized in that a gas retention space is provided between the inner surface of the cathode lid and the top surface of the cartridge to allow retention of gas when the cartridge rises and comes into contact with the cathode lid.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4077656A JP2708998B2 (en) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Sodium-sulfur battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4077656A JP2708998B2 (en) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Sodium-sulfur battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283101A true JPH05283101A (en) | 1993-10-29 |
| JP2708998B2 JP2708998B2 (en) | 1998-02-04 |
Family
ID=13639931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4077656A Expired - Fee Related JP2708998B2 (en) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Sodium-sulfur battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2708998B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02112168A (en) * | 1988-10-20 | 1990-04-24 | Ngk Insulators Ltd | Sodium-sulfur battery |
| JPH03203171A (en) * | 1989-12-29 | 1991-09-04 | Ngk Insulators Ltd | Sodium-sulfur battery |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4077656A patent/JP2708998B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02112168A (en) * | 1988-10-20 | 1990-04-24 | Ngk Insulators Ltd | Sodium-sulfur battery |
| JPH03203171A (en) * | 1989-12-29 | 1991-09-04 | Ngk Insulators Ltd | Sodium-sulfur battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2708998B2 (en) | 1998-02-04 |
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