JPH0574483A - 密閉形二次電池の製造方法 - Google Patents
密閉形二次電池の製造方法Info
- Publication number
- JPH0574483A JPH0574483A JP3260974A JP26097491A JPH0574483A JP H0574483 A JPH0574483 A JP H0574483A JP 3260974 A JP3260974 A JP 3260974A JP 26097491 A JP26097491 A JP 26097491A JP H0574483 A JPH0574483 A JP H0574483A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lid
- cathode
- anode
- secondary battery
- alumina ring
- 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
-
- 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
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 密閉形二次電池の生産性を向上させる。
【構成】 アルミニウム合金、鉄合金、ニッケル合金、
クラッド鋼板またはメッキ鋼材からなる陰極蓋３、陽極
蓋４を４００℃以下の温度下でα−アルミナリング２の
上、下面にそれぞれ超音波で接合する。 【効果】 固体電解質管とα−アルミナリングとのガラ
ス半田接合部に熱サイクルによる応力が加わらずに製造
することができるので、生産性を向上させることができ
る。
クラッド鋼板またはメッキ鋼材からなる陰極蓋３、陽極
蓋４を４００℃以下の温度下でα−アルミナリング２の
上、下面にそれぞれ超音波で接合する。 【効果】 固体電解質管とα−アルミナリングとのガラ
ス半田接合部に熱サイクルによる応力が加わらずに製造
することができるので、生産性を向上させることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は密閉形二次電池の製造方
法に関するもので、さらに詳しく言えば、イオン伝導性
の固体電解質管の内部に陰極室を、外部に陽極室を形成
してなる密閉形二次電池の製造方法に関するものであ
る。
法に関するもので、さらに詳しく言えば、イオン伝導性
の固体電解質管の内部に陰極室を、外部に陽極室を形成
してなる密閉形二次電池の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】イオン伝導性の固体電解質管の内部に陰
極室を、外部に陽極室を形成してなる密閉形二次電池と
しては、陰極室に陰極活物質としてのナトリウムを、陽
極室に陽極活物質としての硫黄を用いた電池がある。
極室を、外部に陽極室を形成してなる密閉形二次電池と
しては、陰極室に陰極活物質としてのナトリウムを、陽
極室に陽極活物質としての硫黄を用いた電池がある。
【０００３】このような密閉形二次電池の従来の製造方
法を図２のナトリウム−硫黄電池の要部断面図によって
説明する。
法を図２のナトリウム−硫黄電池の要部断面図によって
説明する。
【０００４】すなわち、図２において、固体電解質管１
の上部にα−アルミナリング２がガラス半田接合されて
なり、前記α−アルミナリング２の上面に陰極蓋３が、
下面に陽極蓋４がそれぞれ熱圧接合されている。前記陰
極蓋３には陰極端子５が溶接されるとともに、その中央
部を貫通して陰極集電体としての陰極パイプ６が溶接さ
れ、その下方は前記固体電解質管１内に挿入されてい
る。この固体電解質管１内には金属繊維７が配され、約
１５０℃の保温下において前記陰極パイプ６より固体電
解質管１内を排気した後、同温度で溶融させたナトリウ
ム８が真空充填され、充填後陰極端子５の上端は封止さ
れる。このような陰極室構成体は、円筒形の硫黄成形体
１０が内挿され、陽極集電端子１１が溶接された陽極集
電体を兼ねる電槽９内に挿入され、その上端は前記陽極
蓋４と真空溶接されて完全密閉される。
の上部にα−アルミナリング２がガラス半田接合されて
なり、前記α−アルミナリング２の上面に陰極蓋３が、
下面に陽極蓋４がそれぞれ熱圧接合されている。前記陰
極蓋３には陰極端子５が溶接されるとともに、その中央
部を貫通して陰極集電体としての陰極パイプ６が溶接さ
れ、その下方は前記固体電解質管１内に挿入されてい
る。この固体電解質管１内には金属繊維７が配され、約
１５０℃の保温下において前記陰極パイプ６より固体電
解質管１内を排気した後、同温度で溶融させたナトリウ
ム８が真空充填され、充填後陰極端子５の上端は封止さ
れる。このような陰極室構成体は、円筒形の硫黄成形体
１０が内挿され、陽極集電端子１１が溶接された陽極集
電体を兼ねる電槽９内に挿入され、その上端は前記陽極
蓋４と真空溶接されて完全密閉される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した密閉形二次電
池の製造方法では、α−アルミナリング２の上面に陰極
蓋３を、下面に陽極蓋４をそれぞれ熱圧接合する際にα
−アルミナリング２と固体電解質管１とのガラス半田接
合部に割れが生じ、電池の使用時に固体電解質管１が破
損に至るという問題があった。
池の製造方法では、α−アルミナリング２の上面に陰極
蓋３を、下面に陽極蓋４をそれぞれ熱圧接合する際にα
−アルミナリング２と固体電解質管１とのガラス半田接
合部に割れが生じ、電池の使用時に固体電解質管１が破
損に至るという問題があった。
【０００６】また、このような密閉形二次電池の製造方
法では、工程中の熱サイクルによって固体電解質管１に
クラックが発生し、電池の使用時に固体電解質管１が破
損に至るという問題があった。
法では、工程中の熱サイクルによって固体電解質管１に
クラックが発生し、電池の使用時に固体電解質管１が破
損に至るという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、イオン伝導性の固体電解質管の上部にα
−アルミナリングをガラス半田接合する工程と、前記α
−アルミナリングの上面に陰極蓋を接合し、この陰極蓋
によって密閉される陰極室を形成する工程と、前記α−
アルミナリングの下面に陽極蓋を接合し、この陽極蓋に
よって密閉される陽極室を形成する工程とを備えてなる
密閉形二次電池の製造方法であって、前記陰極蓋、陽極
蓋がアルミニウム合金、鉄合金、ニッケル合金、クラッ
ド鋼材またはメッキ鋼材からなり、かつ前記陰極蓋、陽
極蓋を４００℃以下の温度下で前記α−アルミナリング
に超音波で接合することを特徴とするものである。
め、本発明は、イオン伝導性の固体電解質管の上部にα
−アルミナリングをガラス半田接合する工程と、前記α
−アルミナリングの上面に陰極蓋を接合し、この陰極蓋
によって密閉される陰極室を形成する工程と、前記α−
アルミナリングの下面に陽極蓋を接合し、この陽極蓋に
よって密閉される陽極室を形成する工程とを備えてなる
密閉形二次電池の製造方法であって、前記陰極蓋、陽極
蓋がアルミニウム合金、鉄合金、ニッケル合金、クラッ
ド鋼材またはメッキ鋼材からなり、かつ前記陰極蓋、陽
極蓋を４００℃以下の温度下で前記α−アルミナリング
に超音波で接合することを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】従って、本発明は、アルミニウム合金、鉄合
金、ニッケル合金、クラッド鋼材またはメッキ鋼材から
なる陰極蓋、陽極蓋を４００℃以下の温度下でα−アル
ミナリングに超音波で接合しているので、ガラス半田接
合部に熱サイクルによる応力が加わることを防止するこ
とができる。
金、ニッケル合金、クラッド鋼材またはメッキ鋼材から
なる陰極蓋、陽極蓋を４００℃以下の温度下でα−アル
ミナリングに超音波で接合しているので、ガラス半田接
合部に熱サイクルによる応力が加わることを防止するこ
とができる。
【０００９】また、熱サイクルによって固体電解質管に
クラックが発生することを防止することができる。
クラックが発生することを防止することができる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の製造方法によって得られた密
閉形二次電池としてのナトリウム−硫黄電池の要部断面
図で、図２と共通する部分には同じ符号を付している。
閉形二次電池としてのナトリウム−硫黄電池の要部断面
図で、図２と共通する部分には同じ符号を付している。
【００１１】本発明の特徴は、固体電解質管１の上部に
α−アルミナリング２をガラス半田接合する工程と、こ
のα−アルミナリング２の上面にニッケルメッキされた
鉄からなる陰極蓋３を、下面に同材質からなる陽極蓋４
をそれぞれ大気中で超音波によって接合する工程とを備
えている。なお、前記接合は陰極蓋３、陽極蓋４の表面
に対して円周方向の超音波振動（周波数：４０ｋＨｚ，
振幅：約４０μｍ，圧力：約１．５Kg／cm2 ，時間：１
秒間）を与えることによって行っているが、陰極蓋３、
陽極蓋４の表面に対して垂直ねじり回転方向の超音波振
動（周波数：３５ｋＨｚ，ねじり回転振幅：約３５μ
ｍ，圧力：約１．７Kg／cm2 ，時間：３秒間）を与える
ことによって行うこともできる。そして、このねじり回
転振幅は２μｍ〜１００μｍであればよく、好ましくは
２５μｍ〜５０μｍであるのがよい。
α−アルミナリング２をガラス半田接合する工程と、こ
のα−アルミナリング２の上面にニッケルメッキされた
鉄からなる陰極蓋３を、下面に同材質からなる陽極蓋４
をそれぞれ大気中で超音波によって接合する工程とを備
えている。なお、前記接合は陰極蓋３、陽極蓋４の表面
に対して円周方向の超音波振動（周波数：４０ｋＨｚ，
振幅：約４０μｍ，圧力：約１．５Kg／cm2 ，時間：１
秒間）を与えることによって行っているが、陰極蓋３、
陽極蓋４の表面に対して垂直ねじり回転方向の超音波振
動（周波数：３５ｋＨｚ，ねじり回転振幅：約３５μ
ｍ，圧力：約１．７Kg／cm2 ，時間：３秒間）を与える
ことによって行うこともできる。そして、このねじり回
転振幅は２μｍ〜１００μｍであればよく、好ましくは
２５μｍ〜５０μｍであるのがよい。
【００１２】前記陰極蓋３には陰極端子５が溶接される
とともに、その中央部を貫通して陰極集電体としての陰
極パイプ６が溶接され、その下方が固体電解質管１内に
挿入されて図２の電池と同様に陰極室構成体が形成され
る。
とともに、その中央部を貫通して陰極集電体としての陰
極パイプ６が溶接され、その下方が固体電解質管１内に
挿入されて図２の電池と同様に陰極室構成体が形成され
る。
【００１３】そして、この陰極室構成体は、円筒形の硫
黄形成体１０が内挿され、陽極集電端子１１が溶接され
た陽極集電体を兼ねる電槽９内に挿入され、その上端は
前記陽極蓋４と真空溶接されて完全密閉される。
黄形成体１０が内挿され、陽極集電端子１１が溶接され
た陽極集電体を兼ねる電槽９内に挿入され、その上端は
前記陽極蓋４と真空溶接されて完全密閉される。
【００１４】なお、前記超音波による接合は大気中で行
っているが、ナトリウム−硫黄電池のような高温下で動
作させる電池では、その作動温度である４００℃以下の
温度下、好ましくは３００℃〜３８０℃の温度下で行っ
てもよい。
っているが、ナトリウム−硫黄電池のような高温下で動
作させる電池では、その作動温度である４００℃以下の
温度下、好ましくは３００℃〜３８０℃の温度下で行っ
てもよい。
【００１５】また、前記陰極蓋３、陽極蓋４としては、
ニッケルメッキされた鉄以外にアルミニウム合金、鉄合
金、クラッド鋼材、メッキ鋼材を用いてもよい。
ニッケルメッキされた鉄以外にアルミニウム合金、鉄合
金、クラッド鋼材、メッキ鋼材を用いてもよい。
【００１６】次に、陰極蓋３、陽極蓋４の表面に対して
円周方向の超音波振動を与えて接合した本発明の製造方
法により製造した電池１０本と、図２のような従来の製
造方法により製造された電池１０本とについて、室温か
ら３５０℃までのヒートサイクル試験を実施し、破損電
池数を調査したところ、表１のような結果が得られた。
円周方向の超音波振動を与えて接合した本発明の製造方
法により製造した電池１０本と、図２のような従来の製
造方法により製造された電池１０本とについて、室温か
ら３５０℃までのヒートサイクル試験を実施し、破損電
池数を調査したところ、表１のような結果が得られた。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１から、従来方法による電池では１０サ
イクル目で２セルが破損したのに対し、本発明方法によ
る電池では１５サイクル目で１セルが破損したのみであ
ることがわかる。
イクル目で２セルが破損したのに対し、本発明方法によ
る電池では１５サイクル目で１セルが破損したのみであ
ることがわかる。
【００１９】なお、陰極蓋３、陽極蓋４の表面に対して
垂直ねじり回転方向の超音波振動を与えて接合した場合
についても同様の試験を行ったところ、表１と同じ結果
が得られた。
垂直ねじり回転方向の超音波振動を与えて接合した場合
についても同様の試験を行ったところ、表１と同じ結果
が得られた。
【００２０】また、３５０℃の温度下で超音波振動を与
えて接合した場合についても同様の試験を行ったとこ
ろ、表１と同じ結果が得られた。
えて接合した場合についても同様の試験を行ったとこ
ろ、表１と同じ結果が得られた。
【００２１】
【発明の効果】上記したとおりであるから、本発明の密
閉形二次電池の製造方法は、固体電解質管とα−アルミ
ナリングとのガラス半田接合部に熱サイクルによる応力
が加わらないので、電池の生産性を向上させることがで
きる。
閉形二次電池の製造方法は、固体電解質管とα−アルミ
ナリングとのガラス半田接合部に熱サイクルによる応力
が加わらないので、電池の生産性を向上させることがで
きる。
【図１】本発明の製造方法により製造された密閉形二次
電池の要部断面図である。
電池の要部断面図である。
【図２】従来の製造方法により製造された密閉形二次電
池の要部断面図である。
池の要部断面図である。
１ 固体電解質管 ２ α−アルミナリング ３ 陰極蓋 ４ 陽極蓋
Claims (4)
- 【請求項１】 イオン伝導性の固体電解質管の上部にα
−アルミナリングをガラス半田接合する工程と、前記α
−アルミナリングの上面に陰極蓋を接合し、この陰極蓋
によって密閉される陰極室を形成する工程と、前記α−
アルミナリングの下面に陽極蓋を接合し、この陽極蓋に
よって密閉される陽極室を形成する工程とを備えてなる
密閉形二次電池の製造方法であって、前記陰極蓋、陽極
蓋がアルミニウム合金、鉄合金、ニッケル合金、クラッ
ド鋼材またはメッキ鋼材からなり、かつ前記陰極蓋、陽
極蓋を４００℃以下の温度下で前記α−アルミナリング
に超音波で接合することを特徴とする密閉形二次電池の
製造方法。 - 【請求項２】 陰極蓋、陽極蓋の表面に対して垂直ねじ
り回転方向の超音波で陰極蓋、陽極蓋とα−アルミナリ
ングとを接合したことを特徴とする請求項第１項記載の
密閉形二次電池の製造方法。 - 【請求項３】 陰極蓋、陽極蓋の表面に対して円周方向
の超音波で陰極蓋、陽極蓋とα−アルミナリングとを接
合したことを特徴とする請求項第１項記載の密閉形二次
電池の製造方法。 - 【請求項４】 陰極室に陰極活物質としてのナトリウム
を収納する工程と、陽極室に陽極活物質としての硫黄を
収納する工程とを有し、かつイオン伝導性の固体電解質
管としてのβ−アルミナまたはβ”−アルミナの上部に
α−アルミナリングをガラス半田接合する工程を有する
ことを特徴とする請求項第１項記載の密閉形二次電池の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260974A JPH0574483A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 密閉形二次電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260974A JPH0574483A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 密閉形二次電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574483A true JPH0574483A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=17355336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3260974A Pending JPH0574483A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 密閉形二次電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574483A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6127064A (en) * | 1997-08-29 | 2000-10-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Jar can for secondary battery |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP3260974A patent/JPH0574483A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6127064A (en) * | 1997-08-29 | 2000-10-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Jar can for secondary battery |
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