JPH05343099A - ナトリウム−硫黄電池 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池Info
- Publication number
- JPH05343099A JPH05343099A JP4142436A JP14243692A JPH05343099A JP H05343099 A JPH05343099 A JP H05343099A JP 4142436 A JP4142436 A JP 4142436A JP 14243692 A JP14243692 A JP 14243692A JP H05343099 A JPH05343099 A JP H05343099A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina ring
- cathode
- lid
- anode
- battery
- 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
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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
-
- 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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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、電池内部の温度上昇による圧
力の上昇に、陰極蓋とα−アルミナリングとの接合部の
剥離を防止し、２次破損を起こさせない構造を提供する
ことにある。 【構成】上記目的を達成するために、ナトリウム−硫黄
電池において、陽極蓋をα−アルミナリングの上面に、
前記陰極蓋をα−アルミナリングの下面に接合し、電池
内部の圧力が上昇した時に、この陽と陰の両極の蓋がα
−アルミナリングを圧迫するような構成にしたものであ
る。
力の上昇に、陰極蓋とα−アルミナリングとの接合部の
剥離を防止し、２次破損を起こさせない構造を提供する
ことにある。 【構成】上記目的を達成するために、ナトリウム−硫黄
電池において、陽極蓋をα−アルミナリングの上面に、
前記陰極蓋をα−アルミナリングの下面に接合し、電池
内部の圧力が上昇した時に、この陽と陰の両極の蓋がα
−アルミナリングを圧迫するような構成にしたものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ナトリウム−硫黄電池
に関するもので、さらに詳しく言えば電池内部の圧力の
増加による電池破壊規模の低減を計ったものである。
に関するもので、さらに詳しく言えば電池内部の圧力の
増加による電池破壊規模の低減を計ったものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ナトリウム−硫黄電池の構造は、
固体電解質管の上端にα−アルミナリングがガラス半田
接合され、α−アルミナリングの上面に陰極蓋が、下面
に陽極蓋が熱圧接合されており、電池使用時及び破損時
における、内圧上昇に対するα−アルミナリングからの
蓋の剥離を防止する構造にはなっていない。また、特開
平2-114463号公報に示すように上記陰極蓋の上部に補助
蓋を設けて、内圧上昇による補助蓋の変形を利用し陰極
蓋をα−アルミナリングに押し付けて蓋の剥離を防止す
る方法が試みられている。
固体電解質管の上端にα−アルミナリングがガラス半田
接合され、α−アルミナリングの上面に陰極蓋が、下面
に陽極蓋が熱圧接合されており、電池使用時及び破損時
における、内圧上昇に対するα−アルミナリングからの
蓋の剥離を防止する構造にはなっていない。また、特開
平2-114463号公報に示すように上記陰極蓋の上部に補助
蓋を設けて、内圧上昇による補助蓋の変形を利用し陰極
蓋をα−アルミナリングに押し付けて蓋の剥離を防止す
る方法が試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ナトリウム−硫黄電池
の、作動温度は350℃である。また、固体電解質管など
に破損が生じた場合、ナトリウムと硫黄が直接反応し、
350℃以上の高温になる。
の、作動温度は350℃である。また、固体電解質管など
に破損が生じた場合、ナトリウムと硫黄が直接反応し、
350℃以上の高温になる。
【０００４】通常の作動温度、さらにはナトリウムと硫
黄との直接反応による温度で、電池内部の圧力は上昇す
る。この時、陰極蓋とα−アルミナリングとの接合部が
圧力に耐えられなくなり陰極蓋がα−アルミナリングか
ら剥離し、電池内部の物質、硫黄、ナトリウム等が飛び
出し、隣接する電池に悪影響を及ぼし、２次破損をもた
らす。
黄との直接反応による温度で、電池内部の圧力は上昇す
る。この時、陰極蓋とα−アルミナリングとの接合部が
圧力に耐えられなくなり陰極蓋がα−アルミナリングか
ら剥離し、電池内部の物質、硫黄、ナトリウム等が飛び
出し、隣接する電池に悪影響を及ぼし、２次破損をもた
らす。
【０００５】本発明の目的は、電池内部の温度上昇によ
る圧力の上昇時における、陰極蓋とα−アルミナリング
との接合部の剥離を防止し、２次破損を起こさせない構
造を提供することにある。
る圧力の上昇時における、陰極蓋とα−アルミナリング
との接合部の剥離を防止し、２次破損を起こさせない構
造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、ナトリウム−硫黄電池において、陽極蓋をα−アル
ミナリングの上面に、前記陰極蓋をα−アルミナリング
の下面に接合し、電池内部の圧力が上昇した時に、この
陽と陰の両極の蓋がα−アルミナリングを圧迫するよう
な構成にしたものである。
に、ナトリウム−硫黄電池において、陽極蓋をα−アル
ミナリングの上面に、前記陰極蓋をα−アルミナリング
の下面に接合し、電池内部の圧力が上昇した時に、この
陽と陰の両極の蓋がα−アルミナリングを圧迫するよう
な構成にしたものである。
【０００７】また、α−アルミナリングの陽極蓋及び陰
極蓋を接合する面をテーパ状にし、陽極蓋を外側テーパ
部に、陰極蓋を内側テーパ部に接合し、上記と同様に電
池内部の圧力が上昇した時に、この陽と陰の両極の蓋が
α−アルミナリングを圧迫するような構成にしたもので
ある。
極蓋を接合する面をテーパ状にし、陽極蓋を外側テーパ
部に、陰極蓋を内側テーパ部に接合し、上記と同様に電
池内部の圧力が上昇した時に、この陽と陰の両極の蓋が
α−アルミナリングを圧迫するような構成にしたもので
ある。
【０００８】
【作用】上記手段を用いたナトリウム−硫黄電池は、温
度上昇にともない上昇した電池内部の圧力に耐え、陽と
陰の両極の蓋がα−アルミナリングから剥離することが
ない。 また、固体電解質管等が破損し、ナトリウムと
硫黄が直接反応するまたは、電池外部へ飛散し隣接する
他の電池に悪影響を及ぼすなどの、２次破損を起こすこ
とがない。
度上昇にともない上昇した電池内部の圧力に耐え、陽と
陰の両極の蓋がα−アルミナリングから剥離することが
ない。 また、固体電解質管等が破損し、ナトリウムと
硫黄が直接反応するまたは、電池外部へ飛散し隣接する
他の電池に悪影響を及ぼすなどの、２次破損を起こすこ
とがない。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図１及び図
２は本発明の第一の実施例を示すもので正面断面図で、
図２は要部拡大図である。本実施例に示すナトリウム−
硫黄電池の構成は、まずα−アルミナリング1aの内輪部
に図に示すように切欠きが設けられ、α−アルミナリン
グ1aの上面に陽極蓋2aが、また下面の切欠き部に陰極蓋
3aが熱圧接合されており、さらにβ”−アルミナからな
る固体電解質管４が陰極蓋3aを挟んでα−アルミナリン
グ1aの切欠き部にガラス半田により接合されている。固
体電解質管４の内部には、ナトリウムを保持し、異常時
にナトリウムが急激に固体電解質管４から外部に流出
し、硫黄と直接反応するのを防ぐために設けられた安全
管５、この安全管５の上部に溶接された陰極端子６、安
全管５を包みナトリウムを固体電解質管４に接触させる
ための金属製繊維のウイック７が設けられ、安全管５は
陰極蓋３に溶接されている。また、固体電解質管４を下
方から被包し、その上部で陽極蓋２と溶接された電槽８
が設けられている。固体電解質管４と電槽８との間隙に
はカーボンマットを圧縮しナトリウムを含浸したモール
ド９が設けられている。
２は本発明の第一の実施例を示すもので正面断面図で、
図２は要部拡大図である。本実施例に示すナトリウム−
硫黄電池の構成は、まずα−アルミナリング1aの内輪部
に図に示すように切欠きが設けられ、α−アルミナリン
グ1aの上面に陽極蓋2aが、また下面の切欠き部に陰極蓋
3aが熱圧接合されており、さらにβ”−アルミナからな
る固体電解質管４が陰極蓋3aを挟んでα−アルミナリン
グ1aの切欠き部にガラス半田により接合されている。固
体電解質管４の内部には、ナトリウムを保持し、異常時
にナトリウムが急激に固体電解質管４から外部に流出
し、硫黄と直接反応するのを防ぐために設けられた安全
管５、この安全管５の上部に溶接された陰極端子６、安
全管５を包みナトリウムを固体電解質管４に接触させる
ための金属製繊維のウイック７が設けられ、安全管５は
陰極蓋３に溶接されている。また、固体電解質管４を下
方から被包し、その上部で陽極蓋２と溶接された電槽８
が設けられている。固体電解質管４と電槽８との間隙に
はカーボンマットを圧縮しナトリウムを含浸したモール
ド９が設けられている。
【００１０】また、図３は本発明の第二の実施例を示す
要部拡大図である。前記第１の実施例に示すようなナト
リウム−硫黄電池において、α−アルミナリング1bを図
のようにテーパ形状にし、α−アルミナリング1bの外側
テーパ部に陽極蓋2b、内側テーパ部に陰極蓋3bが熱圧接
合したものである。
要部拡大図である。前記第１の実施例に示すようなナト
リウム−硫黄電池において、α−アルミナリング1bを図
のようにテーパ形状にし、α−アルミナリング1bの外側
テーパ部に陽極蓋2b、内側テーパ部に陰極蓋3bが熱圧接
合したものである。
【００１１】さらに、図４は本発明の第三の実施例を示
す要部拡大図である。固体電解質管4cの上端部を図のよ
うにテーパ状にし、陰極蓋3cをα−アルミナリング1cと
前記固体電解質管4cとの間に挟むような構成にし、組み
立てる際に固体電解質管4cに陰極蓋3c、α−アルミナリ
ング1c、陽極蓋2cの順に上方から下方へ降ろすだけで調
心位置合わせができ組立性が向上された構成となってい
る。但し、陰極蓋3cは電池内短絡を防ぐため絶縁材で作
られたものでなければならない。
す要部拡大図である。固体電解質管4cの上端部を図のよ
うにテーパ状にし、陰極蓋3cをα−アルミナリング1cと
前記固体電解質管4cとの間に挟むような構成にし、組み
立てる際に固体電解質管4cに陰極蓋3c、α−アルミナリ
ング1c、陽極蓋2cの順に上方から下方へ降ろすだけで調
心位置合わせができ組立性が向上された構成となってい
る。但し、陰極蓋3cは電池内短絡を防ぐため絶縁材で作
られたものでなければならない。
【００１２】ナトリウム−硫黄電池は、通常350℃の温
度状態で使用される。この状態においても電池内部の圧
力は高いものとなる。さらに異常時、例えば固体電解質
管４が破損し硫黄とナトリウムが直接反応した場合等
は、電池内部の温度は異常上昇し、通常の温度状態での
圧力よりも高圧になってしまう。このとき、図４に示す
ような従来の構造では、特に陰極蓋３においてはα−ア
ルミナリング１から剥離する方向に力が掛かるため、陰
極蓋３とα−アルミナリング１との接合部が、圧力に耐
えきれずに剥離してしまう。
度状態で使用される。この状態においても電池内部の圧
力は高いものとなる。さらに異常時、例えば固体電解質
管４が破損し硫黄とナトリウムが直接反応した場合等
は、電池内部の温度は異常上昇し、通常の温度状態での
圧力よりも高圧になってしまう。このとき、図４に示す
ような従来の構造では、特に陰極蓋３においてはα−ア
ルミナリング１から剥離する方向に力が掛かるため、陰
極蓋３とα−アルミナリング１との接合部が、圧力に耐
えきれずに剥離してしまう。
【００１３】しかし、上記第一乃至、第三の実施例に示
すのような構成によれば、電池内部の圧力が高くなるに
つれ、上記陽と陰の両極の蓋２，３のα−アルミナリン
グ１を締め付ける力が増し、陽陰両極の蓋２，３とα−
アルミナリング１の接合部が剥離することがなく、電池
内部の物質が外部に漏れ、他の隣接する電池に悪影響を
及ぼし２次破損を招くことがなくなる。
すのような構成によれば、電池内部の圧力が高くなるに
つれ、上記陽と陰の両極の蓋２，３のα−アルミナリン
グ１を締め付ける力が増し、陽陰両極の蓋２，３とα−
アルミナリング１の接合部が剥離することがなく、電池
内部の物質が外部に漏れ、他の隣接する電池に悪影響を
及ぼし２次破損を招くことがなくなる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、電池内部の圧力の上昇
に対し、陽陰両極の蓋がα−アルミナリング１から剥離
することがなく、破損時には他の隣接する電池に悪影響
を及ぼすことがないため、その破損した電池のみの交換
で済む。
に対し、陽陰両極の蓋がα−アルミナリング１から剥離
することがなく、破損時には他の隣接する電池に悪影響
を及ぼすことがないため、その破損した電池のみの交換
で済む。
【図１】第一の電池構造を示す正面断面図である。
【図２】第一の実施例を示す要部拡大図である。
【図３】第二の実施例を示す要部拡大図である。
【図４】第三の実施例を示す要部拡大図である。
【図５】従来の電池構造を示す正面断面図である。
１…αアルミナリング、 ２…陽極蓋、 ３…陰極蓋、 ４…固体電解質管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宗像 孝一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社 日立製作所日立工場内
Claims (4)
- 【請求項１】ナトリウムイオンの固体電解質管の上端に
α−アルミナリングが接合され、このα−アルミナリン
グに陰極蓋及び陽極蓋を接合し、且つこの陽極蓋に溶接
されて前記固体電解質管を下方から被包する電槽を有
し、前記固体電解質管内を陰極室、固体電解質管と前記
電槽との間隙を陽極室とするナトリウム−硫黄電池にお
いて、前記陽極蓋をα−アルミナリングの上面に、前記
陰極蓋をα−アルミナリングの下面に接合したことを特
徴とするナトリウム−硫黄電池。 - 【請求項２】α−アルミナリングの陽極蓋及び陰極蓋を
接合する面をテーパ状にし、陽極蓋を外側テーパ部に、
陰極蓋を内側テーパ部に接合したことを特徴とするナト
リウム−硫黄電池。 - 【請求項３】固体電解質管の上端をテーパ状にし、陰極
蓋をα−アルミナリングと前記固体電解質管との間に挟
むように接合したことを特徴とする請求項２記載のナト
リウム−硫黄電池。 - 【請求項４】電池の内圧上昇時に陽極及び陰極の両方の
蓋をα−アルミナリングに押しつけ、蓋がα−アルミナ
リングから剥離、飛散すること防止したことを特徴とし
た請求項１乃至３のいずれか１項に記載のナトリウム−
硫黄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4142436A JPH05343099A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | ナトリウム−硫黄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4142436A JPH05343099A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | ナトリウム−硫黄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343099A true JPH05343099A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15315275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4142436A Pending JPH05343099A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | ナトリウム−硫黄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05343099A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101256620B1 (ko) * | 2010-12-28 | 2013-04-19 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 나트륨유황 전지 |
-
1992
- 1992-06-03 JP JP4142436A patent/JPH05343099A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101256620B1 (ko) * | 2010-12-28 | 2013-04-19 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 나트륨유황 전지 |
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