JPH0645004A - 密閉形二次電池 - Google Patents
密閉形二次電池Info
- Publication number
- JPH0645004A JPH0645004A JP4218616A JP21861692A JPH0645004A JP H0645004 A JPH0645004 A JP H0645004A JP 4218616 A JP4218616 A JP 4218616A JP 21861692 A JP21861692 A JP 21861692A JP H0645004 A JPH0645004 A JP H0645004A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- secondary battery
- lid
- alumina ring
- anode
- 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
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 接合部におけるリークを防止し、寿命および
信頼性を向上させることができる密閉形二次電池を得
る。 【構成】 固体電解質管1の開口部にα−アルミナリン
グ2がガラス半田接合されてなり、このα−アルミナリ
ング2の一方の面に陰極蓋3を、前記一方の面または他
方の面に陽極蓋4を接合し、かつこの接合を少なくとも
珪素を含有するアルミニウム層12を介在させて行う。 【効果】 陰極蓋3とα−アルミナリング2との接合部
および陽極蓋4とα−アルミナリング2との接合部に拡
散層が形成され、接合を良好に行うことができる。
信頼性を向上させることができる密閉形二次電池を得
る。 【構成】 固体電解質管1の開口部にα−アルミナリン
グ2がガラス半田接合されてなり、このα−アルミナリ
ング2の一方の面に陰極蓋3を、前記一方の面または他
方の面に陽極蓋4を接合し、かつこの接合を少なくとも
珪素を含有するアルミニウム層12を介在させて行う。 【効果】 陰極蓋3とα−アルミナリング2との接合部
および陽極蓋4とα−アルミナリング2との接合部に拡
散層が形成され、接合を良好に行うことができる。
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
閉形二次電池に関するものである。
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構造を
図3および図4のナトリウム−硫黄電池の要部断面図に
よって説明する。
図3および図4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3の密閉形二次電池は、固体
電解質管1の上端にα−アルミナリング2がガラス半田
接合され、この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、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、その下方を内部に金属繊維7が配された前記固体電
解質管1内に挿入し、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を真空充填し、充填後陰極
端子5の上端を封止して陰極室構成体とし、この陰極室
構成体を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
入してその上端を前記陽極蓋4と真空溶接してなる。
電解質管1の上端にα−アルミナリング2がガラス半田
接合され、この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、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、その下方を内部に金属繊維7が配された前記固体電
解質管1内に挿入し、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を真空充填し、充填後陰極
端子5の上端を封止して陰極室構成体とし、この陰極室
構成体を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
入してその上端を前記陽極蓋4と真空溶接してなる。
【0005】一方、図4の密閉形二次電池は、α−アル
ミナリング2の上面に陰極蓋3と陽極蓋4とが熱圧接合
されてなる以外は図3の密閉形二次電池と同一である。
ミナリング2の上面に陰極蓋3と陽極蓋4とが熱圧接合
されてなる以外は図3の密閉形二次電池と同一である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記した構造の密閉形
二次電池では、α−アルミナリング2と陰極蓋3または
陽極蓋4との熱圧接合を高純度のアルミニウムを介して
行い、アルミニウムをα−アルミナリング2と陰極蓋3
または陽極蓋4とに相互拡散させているが、陰極活物質
としてのナトリウムや反応生成物としての多硫化ナトリ
ウムおよびα−アルミナリング中の珪素によって接合部
にアルミニウム、ナトリウム、珪素からなる腐食相が生
成して気密不良が発生するという問題があった。
二次電池では、α−アルミナリング2と陰極蓋3または
陽極蓋4との熱圧接合を高純度のアルミニウムを介して
行い、アルミニウムをα−アルミナリング2と陰極蓋3
または陽極蓋4とに相互拡散させているが、陰極活物質
としてのナトリウムや反応生成物としての多硫化ナトリ
ウムおよびα−アルミナリング中の珪素によって接合部
にアルミニウム、ナトリウム、珪素からなる腐食相が生
成して気密不良が発生す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開口部に
α−アルミナリングが接合されてなり、前記α−アルミ
ナリングの一方の面に陰極蓋が接合され、この陰極蓋に
よって密閉される陰極室と、前記α−アルミナリングの
一方の面または他方の面に陽極蓋が接合され、この陽極
蓋によって密閉される陽極室とを備えてなる密閉形二次
電池において、前記陰極蓋とα−アルミナリングおよび
陽極蓋とα−アルミナリングとが30PPM以上の珪素
を含有するアルミニウムを介在させて接合されてなるこ
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開口部に
α−アルミナリングが接合されてなり、前記α−アルミ
ナリングの一方の面に陰極蓋が接合され、この陰極蓋に
よって密閉される陰極室と、前記α−アルミナリングの
一方の面または他方の面に陽極蓋が接合され、この陽極
蓋によって密閉される陽極室とを備えてなる密閉形二次
電池において、前記陰極蓋とα−アルミナリングおよび
陽極蓋とα−アルミナリングとが30PPM以上の珪素
を含有するアルミニウムを介在させて接合されてなるこ
とを特徴とするものである。
【0008】また、前記珪素の含有率が0.03%以下
であることを特徴とするものである。
であることを特徴とするものである。
【0009】
【作 用】本発明は、珪素を含有するアルミニウムを介
在させて陰極蓋とα−アルミナリングおよび陽極蓋とα
−アルミナリングとを接合しているので、前記アルミニ
ウム中の珪素とα−アルミナリング中の珪素とが接合部
に拡散してアルミニウム、珪素、酸素からなる中間層ま
たはα−アルミナリング中の不純物としてのマグネシア
によるマグネシウム、珪素、酸素からなる中間層が形成
される。
在させて陰極蓋とα−アルミナリングおよび陽極蓋とα
−アルミナリングとを接合しているので、前記アルミニ
ウム中の珪素とα−アルミナリング中の珪素とが接合部
に拡散してアルミニウム、珪素、酸素からなる中間層ま
たはα−アルミナリング中の不純物としてのマグネシア
によるマグネシウム、珪素、酸素からなる中間層が形成
される。
【0010】
【実施例】図1および図2は、本発明の密閉形二次電池
の断面図で、図3および図4と同一部分には同じ符号を
付して以下の説明を省略する。
の断面図で、図3および図4と同一部分には同じ符号を
付して以下の説明を省略する。
【0011】本発明の特徴は、図1および図2に示した
如く、陰極蓋3とα−アルミナリング2および陽極蓋4
とα−アルミナリング2が少なくとも珪素を含有するア
ルミニウム層12を介在させて接合したものである。
如く、陰極蓋3とα−アルミナリング2および陽極蓋4
とα−アルミナリング2が少なくとも珪素を含有するア
ルミニウム層12を介在させて接合したものである。
【0012】前記アルミニウム層12は厚みが0.2〜
0.6mm、珪素の含有率が3PPM、30PPM、4
0PPM、300PPMで、各々のアルミニウム層を陰
極蓋3とα−アルミナリング2との間および陽極蓋4と
α−アルミナリング2との間に配し、温度約600〜6
25℃、圧力約1200〜1600kg/cm2 で5〜
30分間保持して空気中で熱圧接合して本発明電池を製
作した。
0.6mm、珪素の含有率が3PPM、30PPM、4
0PPM、300PPMで、各々のアルミニウム層を陰
極蓋3とα−アルミナリング2との間および陽極蓋4と
α−アルミナリング2との間に配し、温度約600〜6
25℃、圧力約1200〜1600kg/cm2 で5〜
30分間保持して空気中で熱圧接合して本発明電池を製
作した。
【0013】前記各珪素の含有率のアルミニウム層12
を用いて図1および図2の本発明電池を各20セル製作
し、レッドチェック7により気密性不良が生じた電池の
数を調査し、結果を表−1に示す。
を用いて図1および図2の本発明電池を各20セル製作
し、レッドチェック7により気密性不良が生じた電池の
数を調査し、結果を表−1に示す。
【0014】
【表1】
【0015】表1から、アルミニウムに含有される珪素
の含有率が30PPM以上であれば、確実な接合を行え
ることがわかる。なお、実際には、珪素の含有率が0.
03%以上になると、前記アルミニウム層12中の珪素
やα−アルミナリング2中の珪素が接合部に拡散し、充
放電サイクルの経過に伴ってアルミニウム、ナトリウ
ム、珪素からなる腐食相が形成されるので、珪素の含有
率は0.03%以下にするのが好ましい。
の含有率が30PPM以上であれば、確実な接合を行え
ることがわかる。なお、実際には、珪素の含有率が0.
03%以上になると、前記アルミニウム層12中の珪素
やα−アルミナリング2中の珪素が接合部に拡散し、充
放電サイクルの経過に伴ってアルミニウム、ナトリウ
ム、珪素からなる腐食相が形成されるので、珪素の含有
率は0.03%以下にするのが好ましい。
【0016】次に、上記した各電池から任意に5個抽出
し、引張試験によりα−アルミナリング2と陰極蓋3お
よびα−アルミナリング2と陽極蓋4の接合強度の良否
を調査し、5個の平均値を表2に示す。
し、引張試験によりα−アルミナリング2と陰極蓋3お
よびα−アルミナリング2と陽極蓋4の接合強度の良否
を調査し、5個の平均値を表2に示す。
【0017】
【表2】
【0018】表2から、アルミニウム層12中の珪素の
含有率が30PPM以上であれば、接合強度が良好であ
ることがわかる。
含有率が30PPM以上であれば、接合強度が良好であ
ることがわかる。
【0019】
【発明の効果】上記したとおりであるから、本発明の密
閉形二次電池は、陰極蓋とα−アルミナリングとの接合
部および陽極蓋とα−アルミナリングとの接合部に拡散
層が形成でき、接合を良好に行うことができるので、密
閉形二次電池の信頼性および寿命の向上を図ることがで
きる。
閉形二次電池は、陰極蓋とα−アルミナリングとの接合
部および陽極蓋とα−アルミナリングとの接合部に拡散
層が形成でき、接合を良好に行うことができるので、密
閉形二次電池の信頼性および寿命の向上を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の密閉形二次電池の要部断面図である。
【図2】本発明の密閉形二次電池の要部断面図である。
【図3】従来の密閉形二次電池の要部断面図である。
【図4】従来の密閉形二次電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 12 アルミニウム層
Claims (3)
- 【請求項1】 イオン伝導性の固体電解質管の開口部に
α−アルミナリングが接合されてなり、前記α−アルミ
ナリングの一方の面に陰極蓋が接合され、この陰極蓋に
よって密閉される陰極室と、前記α−アルミナリングの
一方の面または他方の面に陽極蓋が接合され、この陽極
蓋によって密閉される陽極室とを備えてなる密閉形二次
電池において、前記陰極蓋とα−アルミナリングおよび
陽極蓋とα−アルミナリングとが30PPM以上の珪素
を含有するアルミニウム層を介在させて接合されてなる
ことを特徴とする密閉形二次電池。 - 【請求項2】 珪素の含有率が0.03%以下であるこ
とを特徴とする請求項第1項記載の密閉形二次電池。 - 【請求項3】 陰極室に収納される陰極活物質がナトリ
ウムであり、陽極室に収納される陽極活物質が硫黄であ
り、イオン伝導性の固体電解質管がβ−アルミナまたは
β”−アルミナであ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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4218616A JPH0645004A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 密閉形二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4218616A JPH0645004A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 密閉形二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0645004A true JPH0645004A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16722752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4218616A Pending JPH0645004A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 密閉形二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0645004A (ja) |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP4218616A patent/JPH0645004A/ja active Pending
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