JPH0646577B2 - ナトリウム硫黄電池 - Google Patents

ナトリウム硫黄電池

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JPH0646577B2
JPH0646577B2 JP1081109A JP8110989A JPH0646577B2 JP H0646577 B2 JPH0646577 B2 JP H0646577B2 JP 1081109 A JP1081109 A JP 1081109A JP 8110989 A JP8110989 A JP 8110989A JP H0646577 B2 JPH0646577 B2 JP H0646577B2
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anode
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insulating ring
sodium
container
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正昭 中村
正明 大島
朗 小林
広行 川本
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Tokyo Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
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Tokyo Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H01M10/39Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
    • H01M10/3909Sodium-sulfur cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、ナトリウム硫黄電池に関し、特に陽極容器の
開口部と陰極キャップの開口部とを互いに接合するため
の絶縁リングの内周面に対して陽極活物質としての硫黄
と陰極活物質としてのナトリウムを互いに隔離しかつそ
の陰極活物質を選択的に通過せしめる固体電解質容器の
開口部を接合して構成してなるナトリウム硫黄電池に関
する。
[従来の技術] 従来、この種のナトリウム硫黄電池としては、第2図に
示したナトリウム硫黄電池10Aのごとく、陽極活物質と
しての硫黄(ここでは硫黄モールドグラファイト繊維1
2)を収容した陽極容器11の開口部と陰極キャップ16の
開口部とを熱圧接部17a,17bを介して互いに接合するた
めのアルミナ製の絶縁リング17の内周面に対し開口部が
接合部すなわちガラス半田部17cによって接合されてお
り、陽極容器11の内部に配設されかつ陰極活物質を選択
的に通過せしめる固体電解質容器13によって陽極活物質
と陰極活物質とを互いに隔離しておき、外部から加熱し
て陰極活物質を溶解し固体電解質容器13を通過せしめて
陽極活物質との間で電気化学反応を起こさせることによ
り動作状態(すなわち充電あるいは放電)を達成してな
るものが提案されていた。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来のナトリウム硫黄電池10Aでは、絶
縁リング17の外周面が周辺環境に露出されていたので、
外部から加熱して陰極活物質たるナトリウムを溶解する
に際し、(i)絶縁リング17の外周面に対して熱気が直接
に接触せしめられる欠点があり、ひいては(ii)絶縁リン
グ17が局所的に加熱されてしまう欠点があり、結果的
に(iii)絶縁リング17の内周面と固体電解質容器13との
接合部たるガラス半田部17cが破損する欠点があった。
そこで本発明は、これらの欠点を除去すべく、絶縁リン
グを包囲しつつ絶縁リングと陽極容器との接合部および
絶縁リングと陰極キャップとの接合部を包囲するよう陽
極容器の外側に対し絶縁リングの外周面との間に間隔を
保有して陽極キャップを配設することにより絶縁リング
に対する接合部に熱応力が急激に発生することを防止し
てなるナトリウム硫黄電池を提供せんとするものであ
る。
(2)発明の構成 [課題を解決するための手段] 本発明により提供される問題点の解決手段は、「陽極活
物質としての硫黄を収容した陽極容器の開口部と陰極キ
ャップの開口部とを互いに接合するための絶縁リングの
内周面に対し開口部が接合されており陽極容器の内部に
配設され陰極活物質を選択的に通過せしめる固体電解質
容器によって陽極活物質と陰極活物質とを互いに隔離し
ておき、外部から加熱して陰極活物質を溶解し固体電解
質容器を通過せしめて陽極活物質との間で電気化学反応
を起こさせることにより充電あるいは放電を達成してな
るナトリウム硫黄電池において、絶縁リングを包囲しつ
つ絶縁リングと陽極容器との接合部および絶縁リングと
陰極キャップとの接合部を包囲するよう陽極容器の外側
に対し絶縁リングの外周面との間に間隔を保有して陽極
キャップを配設してなることを特徴とするナトリウム硫
黄電池」 である。
[作用] 本発明にかかるナトリウム硫黄電池は、陽極活物質とし
ての硫黄を収容した陽極容器の開口部と陰極キャップの
開口部とを互いに接合するための絶縁リングの内周面に
対し開口部が接合されており陽極容器の内部に配設され
陰極活物質を選択的に通過せしめる固体電解質容器によ
って陽極活物質と陰極活物質とを互いに隔離しておき、
外部から加熱して陰極活物質を溶解し固体電解質容器を
通過せしめて陽極活物質との間で電気化学反応を起こさ
せることにより充電あるいは放電を達成してなるナトリ
ウム硫黄電池において、絶縁リングを包囲しつつ絶縁リ
ングと陽極容器との接合部および絶縁リングと陰極キャ
ップとの接合部を包囲するよう陽極容器の外側に対し絶
縁リングの外周面との間に間隔を保有して陽極キャップ
を配設してなることを特徴とするので、(i)外部より加
熱して陰極活物質たるナトリウムを溶融するに際し、絶
縁リングの外周面に対し熱気が直接に接触されることを
回避する作用をなし、ひいては(iii)絶縁リングが局所
的に加熱され、急激に熱膨張することを回避する作用を
なし、結果的に(iii)固体電解質容器と絶縁リングとの
間の接合部の破損を防止する作用をなし、また(iV)陰極
キャップないし絶縁リングに対して外力が作用されるこ
とを防止する作用をなし、加えてまた(V)絶縁リングの
接合部が外力によって破損することを防止する作用をな
す 「実施例] 次に本発明にかかるナトリウム硫黄電池ついて、その好
ましい実施例を挙げ、具体的に説明する。
まず第1図を参照しつつ、本発明にかかるナトリウム硫
黄電池の一実施例について、その構成を詳細に説明す
る。10 は、本発明にかかるナトリウム硫黄電池であって、金
属で形成された筒状の陽極容器11と、陽極容器11の内部
に収容されており陽極活物質としての硫黄を保持するた
めの硫黄モールドグラファイト繊維12と、硫黄モールド
グラファイト繊維12の内部に配設されており陽極活物質
と陰極活物質とを互いに隔離しておき陰極活物質として
ナトリウム14Aのイオンを選択的に通過せしめるベータ
アルミナで形成された筒状の固定電解質容器13と、固体
電解質容器13の内部に間隔をおいて配設されており内部
に陰極活物質としてのナトリウム14Aが収容されてなる
筒状の安全容器すなわち陰極容器14を備えている。
ナトリウム硫黄電池10は、また、陰極容器14の開口部に
取付部材15aを介して取付けられた陰極端子15と、取付
部材15aの周面に対して取付けられており陰極容器14の
開口部外周面を保護するための金属製の陰極キャップ16
と、陽極容器11の開口部端面と陰極キャップ16の端面と
の間にそれぞれ接合部すなわち熱圧接部17a,17bを介し
て接合されておりかつ接合部すなわちガラス半田部17c
を介して内周面が固体電解質容器13の開口部周面に接合
されてなるアルファアルミナからなる絶縁リング17とを
備えている。
ナトリウム硫黄電池10は、更に、陽極容器11の開口部外
周面に形成されたネジ部11aに対し内周面に形成された
ネジ部18aが螺合されており陰極キャップ16および絶縁
リング17の周囲にそれらを包囲するよう配設された金属
製の陽極キャップ18と、陽極キャップ18の端面に対し取
付けられた陽極端子19と、陰極キャップ16と陽極キャッ
プ18との間の電気絶縁を確保するために陰極キャップ16
の端面に配設された円環状の絶縁体20とを包有してい
る。
次いで第1図を参照しつつ、本発明にかかるナトリウム
硫黄電池の一実施例について、その作用を詳細に説明す
る。
ナトリウム硫黄電池10は、絶縁リング17の外周面に対し
間隔をおいて陽極キャップ18が配置されているので、陰
極活物質としてのナトリウム14Aを溶融せしめて動作状
態(すなわち充電あるいは放電)とするに際し、絶縁リ
ング17の外周面に対し熱気が直接に接触せしめられるこ
とを回避できるので、絶縁リング17が局所的に加熱され
急激に熱膨張することを抑制できる。したがってナトリ
ウム硫黄電池10は、固体電解質容器13と絶縁リング17と
の接合部すなわちガラス半田部17cが熱歪を生じて破損
することを防止できる。
また、ナトリウム硫黄電池10は、絶縁リング17の外周面
に対して陽極キャップ18が間隔をおいて配置されている
ので、陰極キャップ16ないし絶縁リング17に対して外力
が作用されることを防止することができる。したがって
ナトリウム硫黄電池10は、絶縁リング17の熱圧接部17a,
17bが外力によって破損することを防止できる。
更に、ナトリウム硫黄電池10は、絶縁リング17の外周面
に対して陽極キャップ18が配設されているので、内部圧
力の異常などの原因により絶縁リング17の熱圧接部17a,
17bが破損され、陰極活物質たるナトリウムが流出して
も、外部へ流出することを防止できる。したがってナト
リウム硫黄電池10は、その交換作業などを軽減でき、保
守作業を容易化できる。
加えて、ナトリウム硫黄電池10は、陰極キャップ16を包
囲するように陽極キャップ18が配置されているので、そ
の端面に対し陽極端子19を取付けることができる。した
がってナトリウム硫黄電池10は、陰極端子15と陽極端子
19とを同一端面に形成でき、周辺回路(図示せず)に対
する接続を容易化できる。
なお、その他のナトリウム硫黄電池10の作用は、従前の
ものと同様であるので、ここでは説明の都合上、省略す
る。
(3)発明の効果 上述より明らかなように、本発明にかかるナトリウム硫
黄電池は、陽極活物質としての硫黄を収容した陽極容器
の開口部と陰極キャップの開口部とを互いに接合するた
めの絶縁リングの内周面に対し開口部が接合されており
陽極容器の内部に配設され陰極活物質を選択的に通過せ
しめる固体電解質容器によって陽極活物質と陰極活物質
とを互いに隔離しておき、外部から加熱して陰極活物質
を溶解し固体電解質容器を通過せしめて陽極活物質との
間で電気化学反応を起こさせることにより充電あるいは
放電を達成してなるナトリウム硫黄電池において、 絶縁リングを包囲しつつ絶縁リングと陽極容器との接合
部および絶縁リングと陰極キャップとの接合部を包囲す
るよう陽極容器の外側に対し絶縁リングの外周面との間
に間隔を保有して陽極キャップを配設し てなることを特徴とするので、 (i)外部より加熱して陽極活物質たるナトリウムを溶融
するに際し、絶縁リングの外周面に対し熱気が直接に接
触されることを回避できる効果 を有し、ひいては (ii)絶縁リングが局所的に加熱され、急激に熱膨張する
ことを回避できる効果 を有し、結果的に (iii)固体電解質容器と絶縁リングとの間の接合部の破
損を防止できる効果 を有し、また(iV)陰極キャップないし絶縁リングに対し
て外力が作用されることを回避できる効果を有し、また
加えて(V)絶縁リングの接合部が外力によって破損する
ことを防止できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかるナトリウム硫黄電池の一実施例
を示す断面図、第2図は従来例を示す断面図である。10 ……ナトリウム硫黄電池 11……陽極容器 11a……ネジ部 12……硫黄モールドグラファイト繊維 13……固体電解質容器 14……陰極容器 14A……ナトリウム 15……陰極端子 15a……取付部材 16……陰極キャップ 17……絶縁リング 17a,17b……熱圧接部 17c……ガラス半田部 18……陽極キャップ 18a……ネジ部 19……陽極端子 20……絶縁体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 朗 東京都調布市西つつじケ丘2丁目4番1号 東京電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 川本 広行 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特公 昭48−6728(JP,B1)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】陽極活物質としての硫黄を収容した陽極容
    器の開口部と陰極キャップの開口部とを互いに接合する
    ための絶縁リングの内周面に対し開口部が接合されてお
    り陽極容器の内部に配設され陰極活物質を選択的に通過
    せしめる固体電解質容器によって陽極活物質と陰極活物
    質とを互いに隔離しておき、外部から加熱して陰極活物
    質を溶解し固体電解質容器を通過せしめて陽極活物質と
    の間で電気化学反応を起こさせることにより充電あるい
    は放電を達成してなるナトリウム硫黄電池において、絶
    縁リングを包囲しつつ絶縁リングと陽極容器との接合部
    および絶縁リングと陰極キャップとの接合部を包囲する
    よう陽極容器の外側に対し絶縁リングの外周面との間に
    間隙を保有して陽極キャップを配設してなることを特徴
    とするナトリウム硫黄電池。
JP1081109A 1989-03-31 1989-03-31 ナトリウム硫黄電池 Expired - Lifetime JPH0646577B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2559943B2 (ja) * 1992-03-23 1996-12-04 日本碍子株式会社 ナトリウム−硫黄電池
DE4336236C1 (de) * 1993-10-23 1995-01-05 Abb Patent Gmbh Elektrochemische Speicherzelle

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JPH02260373A (ja) 1990-10-23

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