JPH0650649B2 - ナトリウムー硫黄電池 - Google Patents
ナトリウムー硫黄電池Info
- Publication number
- JPH0650649B2 JPH0650649B2 JP1326868A JP32686889A JPH0650649B2 JP H0650649 B2 JPH0650649 B2 JP H0650649B2 JP 1326868 A JP1326868 A JP 1326868A JP 32686889 A JP32686889 A JP 32686889A JP H0650649 B2 JPH0650649 B2 JP H0650649B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sodium
- cylindrical
- sulfur battery
- cylindrical portion
- alumina
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はナトリウム−硫黄電池に係り、特に金属製正極
蓋あるいは負極蓋の熱サイクルによる疲労劣化を緩和
し、かつ正極と負極を絶縁するα−アルミナ絶縁材と前
記正極蓋あるいは負極蓋との接合部の機械的強度を高め
たナトリウム−硫黄電池の構造に関するものである。
蓋あるいは負極蓋の熱サイクルによる疲労劣化を緩和
し、かつ正極と負極を絶縁するα−アルミナ絶縁材と前
記正極蓋あるいは負極蓋との接合部の機械的強度を高め
たナトリウム−硫黄電池の構造に関するものである。
（従来の技術） ナトリウム−硫黄電池は負極活物質であるナトリウムと
正極活物質である硫黄とをβ−アルミナ、β″−アルミ
ナなどナトリウムイオン伝導性固体電解質により分離
し、300〜350℃の高温で作動させる密閉型高温二次電池
である。第４図はこのナトリウム−硫黄電池の従来構造
を示す図で、この図において固体電解質管(1)の内側は
ナトリウムの充填された負極室(3)、外側は硫黄の充填
された正極室(4)であり、固体電解質管(1)の上端にはリ
ング状のα−アルミナ絶縁体(2)がガラス半田により接
合されている。図中の符号(5)は負極蓋で、円板部(6)と
α−アルミナ絶縁体(2)の上面に熱圧接合されるフラン
ジ部(8)を設けた円筒部(7)とからなり、その材質はアル
ミニウム製、あるいは少なくともα−アルミナ絶縁体
(2)との接合面にアルミニウム被覆を有する金属製であ
る。
正極活物質である硫黄とをβ−アルミナ、β″−アルミ
ナなどナトリウムイオン伝導性固体電解質により分離
し、300〜350℃の高温で作動させる密閉型高温二次電池
である。第４図はこのナトリウム−硫黄電池の従来構造
を示す図で、この図において固体電解質管(1)の内側は
ナトリウムの充填された負極室(3)、外側は硫黄の充填
された正極室(4)であり、固体電解質管(1)の上端にはリ
ング状のα−アルミナ絶縁体(2)がガラス半田により接
合されている。図中の符号(5)は負極蓋で、円板部(6)と
α−アルミナ絶縁体(2)の上面に熱圧接合されるフラン
ジ部(8)を設けた円筒部(7)とからなり、その材質はアル
ミニウム製、あるいは少なくともα−アルミナ絶縁体
(2)との接合面にアルミニウム被覆を有する金属製であ
る。
このような負極蓋(5)は電池製造における安全性、量産
性などを考慮して円板部(6)と円筒部(7)の別部材を用い
て負極室(3)の密封時に円板部(6)の円周と円筒部(7)の
上端とを溶接することで一体化されるのであるが、その
溶接の際、フランジ部(8)とα−アルミナ絶縁体(2)との
熱圧接合部に熱の影響が及ばないように溶接部はフラン
ジ部(8)から離す必要がある。なお、第４図に示す従来
構造のナトリウム−硫黄電池では固体電解質管(1)の内
側が負極室(3)、外側が正極室(4)であるが、固体電解質
管(1)の内側を正極室、外側を負極室としてナトリウム
−硫黄電池を形成することもできる。
性などを考慮して円板部(6)と円筒部(7)の別部材を用い
て負極室(3)の密封時に円板部(6)の円周と円筒部(7)の
上端とを溶接することで一体化されるのであるが、その
溶接の際、フランジ部(8)とα−アルミナ絶縁体(2)との
熱圧接合部に熱の影響が及ばないように溶接部はフラン
ジ部(8)から離す必要がある。なお、第４図に示す従来
構造のナトリウム−硫黄電池では固体電解質管(1)の内
側が負極室(3)、外側が正極室(4)であるが、固体電解質
管(1)の内側を正極室、外側を負極室としてナトリウム
−硫黄電池を形成することもできる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この第４図に示すナトリウム−硫黄電池
では、電池が高温（300〜350℃）で作動するため、第５
図の拡大図に示すように金属製負極蓋(5)の円板部(6)及
び円筒部(7)が熱膨張により延びて円筒部(7)の外側への
傾動が起こる。そして電池の始動、停止などで熱サイク
ルがかかると円筒部(7)の傾動、復帰が繰り返されるの
でその応力がとくにかかる円筒部(7)の内側にクラック
が入りやすく、また、フランジ部(8)とα−アルミナ絶
縁体(2)の接合部にもひずみがかかるためその部分の破
損の原因となる可能性もある。
では、電池が高温（300〜350℃）で作動するため、第５
図の拡大図に示すように金属製負極蓋(5)の円板部(6)及
び円筒部(7)が熱膨張により延びて円筒部(7)の外側への
傾動が起こる。そして電池の始動、停止などで熱サイク
ルがかかると円筒部(7)の傾動、復帰が繰り返されるの
でその応力がとくにかかる円筒部(7)の内側にクラック
が入りやすく、また、フランジ部(8)とα−アルミナ絶
縁体(2)の接合部にもひずみがかかるためその部分の破
損の原因となる可能性もある。
（課題を解決するための手段） 本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、
上端部にリング状のα−アルミナ絶縁体を固着した有底
円筒状の固体電解質管の内側と外側をそれぞれ負極室あ
るいは正極室とし前記固体電解質管の内側の室を封口す
る金属製蓋が前記α−アルミナ絶縁体の上面に接合され
るフランジ部を設けた円筒部と該円筒部に溶接された円
板部とからなるナトリウム−硫黄電池において、前記円
板部の熱膨張による前記円筒部の傾動を抑止するリング
状のα−アルミナ製抑止体を前記円筒部の外周側面に当
接させて設けたことを特徴とするナトリウム−硫黄電池
を第１の発明とし、上端部にリング状のα−アルミナ絶
縁体を固着した有底円筒状の固体電解質管の内側と外側
をそれぞれ負極室あるいは正極室とし前記固体電解質管
(1)の内側の室を封口する金属製蓋が前記α−アルミナ
絶縁体の上面に接合されるフランジ部を設けた円筒部と
該円筒部に溶接された円板部とからなるナトリウム−硫
黄電池において、前記円板部を円筒部の下端部に設け、
該円筒部の外周面に熱膨張による傾動を抑止するα−ア
ルミナ絶縁体を当接させたことを特徴とするナトリウム
−硫黄電池を第２の発明とするものである。
上端部にリング状のα−アルミナ絶縁体を固着した有底
円筒状の固体電解質管の内側と外側をそれぞれ負極室あ
るいは正極室とし前記固体電解質管の内側の室を封口す
る金属製蓋が前記α−アルミナ絶縁体の上面に接合され
るフランジ部を設けた円筒部と該円筒部に溶接された円
板部とからなるナトリウム−硫黄電池において、前記円
板部の熱膨張による前記円筒部の傾動を抑止するリング
状のα−アルミナ製抑止体を前記円筒部の外周側面に当
接させて設けたことを特徴とするナトリウム−硫黄電池
を第１の発明とし、上端部にリング状のα−アルミナ絶
縁体を固着した有底円筒状の固体電解質管の内側と外側
をそれぞれ負極室あるいは正極室とし前記固体電解質管
(1)の内側の室を封口する金属製蓋が前記α−アルミナ
絶縁体の上面に接合されるフランジ部を設けた円筒部と
該円筒部に溶接された円板部とからなるナトリウム−硫
黄電池において、前記円板部を円筒部の下端部に設け、
該円筒部の外周面に熱膨張による傾動を抑止するα−ア
ルミナ絶縁体を当接させたことを特徴とするナトリウム
−硫黄電池を第２の発明とするものである。
（実施例） 以下、本発明を図示のナトリウム−硫黄電池を実施例と
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
第１図は第１の発明の一実施例であるナトリウム−硫黄
電池の要部断面図で第４図と同一部材は同一符号で示さ
れている。ただし、固体電解質管(1)の内側を正極室、
外側を負極室とした場合は符号(5)は正極蓋である。第
２図は第１図に示す実施例を説明するために要部を拡大
した図で符号(9)で示す部材は蓋(5)の円板部(6)の熱膨
張により円筒部(7)が外側へ傾動するのを抑止できるよ
うに円筒部(7)を嵌通させて設けたα−アルミナ製抑止
体である。
電池の要部断面図で第４図と同一部材は同一符号で示さ
れている。ただし、固体電解質管(1)の内側を正極室、
外側を負極室とした場合は符号(5)は正極蓋である。第
２図は第１図に示す実施例を説明するために要部を拡大
した図で符号(9)で示す部材は蓋(5)の円板部(6)の熱膨
張により円筒部(7)が外側へ傾動するのを抑止できるよ
うに円筒部(7)を嵌通させて設けたα−アルミナ製抑止
体である。
第３図は第２の発明の実施例を示す図で、α−アルミナ
絶縁体(2)上面に熱圧接合されているフランジ部(8)を上
端部に有する円筒体(7)の外周面がα−アルミナ絶縁体
(2)の内周側面に当接されており、円板部(6)がその円筒
体(7)の下端部に溶接されて設けられている。
絶縁体(2)上面に熱圧接合されているフランジ部(8)を上
端部に有する円筒体(7)の外周面がα−アルミナ絶縁体
(2)の内周側面に当接されており、円板部(6)がその円筒
体(7)の下端部に溶接されて設けられている。
（作用及び効果） このように構成されたものは、円板部(6)及び円筒部(7)
の熱膨張による円筒部(7)の外側への傾動は第１図及び
第２図に示す実施例のものにおいては円筒部(7)を嵌通
させて設けたα−アルミ製抑止体(9)により、また、第
３図に示す実施例のものにおいては円筒部(7)の外側に
当接しているα−アルミナ絶縁体(2)により抑止される
ので電池の作動時の熱サイクルに伴う円筒部(7)の傾
動、復帰の繰り返しがなくなる。なお、第１図及び第２
図に示す実施例では抑止体(9)はα−アルミナ絶縁体(2)
と同材質のα−アルミナであるため、抑止体(9)とα−
アルミナ絶縁体(2)の熱膨張に差がなく、円筒部(7)にそ
れによる応力のかかるおそれがない。したがって円筒部
(7)の疲労劣化も抑えることができ、かつフランジ部(8)
とα−アルミナ絶縁体(2)との接合部にも応力がかかる
ことがないため、クラックの発生やそれによる活物質の
リークなどの異常状態に電池が陥いる危険性がなくなり
長寿命で安全性の高いナトリウム−硫黄電池を提供でき
る。
の熱膨張による円筒部(7)の外側への傾動は第１図及び
第２図に示す実施例のものにおいては円筒部(7)を嵌通
させて設けたα−アルミ製抑止体(9)により、また、第
３図に示す実施例のものにおいては円筒部(7)の外側に
当接しているα−アルミナ絶縁体(2)により抑止される
ので電池の作動時の熱サイクルに伴う円筒部(7)の傾
動、復帰の繰り返しがなくなる。なお、第１図及び第２
図に示す実施例では抑止体(9)はα−アルミナ絶縁体(2)
と同材質のα−アルミナであるため、抑止体(9)とα−
アルミナ絶縁体(2)の熱膨張に差がなく、円筒部(7)にそ
れによる応力のかかるおそれがない。したがって円筒部
(7)の疲労劣化も抑えることができ、かつフランジ部(8)
とα−アルミナ絶縁体(2)との接合部にも応力がかかる
ことがないため、クラックの発生やそれによる活物質の
リークなどの異常状態に電池が陥いる危険性がなくなり
長寿命で安全性の高いナトリウム−硫黄電池を提供でき
る。
以上に説明したとおり、本発明のものは従来の問題点を
一掃したナトリウム−硫黄電池として、産業の発展に寄
与するところは極めて大である。
一掃したナトリウム−硫黄電池として、産業の発展に寄
与するところは極めて大である。
第１図は第１の発明の実施例を示す要部断面図、第２図
は第１図の要部拡大図、第３図は第２の発明の実施例を
示す要部断面図、第４図は従来例を示す図、第５図は第
４図の要部拡大図である。 (1)：固体電解質管、(2)：α−アルミナ絶縁体、 (3)：正極室又は負極室、(4)：負極室又は正極室、
(5)：正極蓋又は負極蓋、(6)：円板部、 (7)：円筒部、(8)：フランジ部、(9)：α−アルミナ製
抑止体。
は第１図の要部拡大図、第３図は第２の発明の実施例を
示す要部断面図、第４図は従来例を示す図、第５図は第
４図の要部拡大図である。 (1)：固体電解質管、(2)：α−アルミナ絶縁体、 (3)：正極室又は負極室、(4)：負極室又は正極室、
(5)：正極蓋又は負極蓋、(6)：円板部、 (7)：円筒部、(8)：フランジ部、(9)：α−アルミナ製
抑止体。
Claims (2)
- 【請求項１】上端部にリング状のα−アルミナ絶縁体
(2)を固着した有底円筒状の固体電解質管(1)の内側と外
側をそれぞれ負極室あるいは正極室（３又は４）とし前
記固体電解質管(1)の内側の室(3)を封口する金属製蓋
(5)が前記α−アルミナ絶縁体(2)の上面に接合されるフ
ランジ部(8)を設けた円筒部(7)と該円筒部(7)に溶接さ
れた円板部(6)とからなるナトリウム−硫黄電池におい
て、前記円板部(6)及び円筒部(7)の熱膨張による前記円
筒部(7)の傾動を抑止するリング状のα−アルミナ製抑
止体(9)を前記円筒部(7)の外周側面に当接させて設けた
ことを特徴とするナトリウム−硫黄電池。 - 【請求項２】上端部にリング状のα−アルミナ絶縁体
(2)を固着した有底円筒状の固体電解質管(1)の内側と外
側をそれぞれ負極室あるいは正極室（３又は４）とし前
記固体電解質管(1)の内側の室(3)を封口する金属製蓋
(5)が前記α−アルミナ絶縁体(2)の上面に接合されるフ
ランジ部(8)を設けた円筒部(7)と該円筒部(7)に溶接さ
れた円板部(6)とからなるナトリウム−硫黄電池におい
て、前記円板部(6)を円筒部(7)の下端部に設け、該円筒
部(7)の外周面に熱膨張による傾動を抑止するα−アル
ミナ絶縁体(2)を当接させたことを特徴とするナトリウ
ム−硫黄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1326868A JPH0650649B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | ナトリウムー硫黄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1326868A JPH0650649B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | ナトリウムー硫黄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03187160A JPH03187160A (ja) | 1991-08-15 |
| JPH0650649B2 true JPH0650649B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=18192628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1326868A Expired - Lifetime JPH0650649B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | ナトリウムー硫黄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650649B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2552054B2 (ja) * | 1992-03-18 | 1996-11-06 | 日本碍子株式会社 | ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構造 |
| JP2559944B2 (ja) * | 1992-03-26 | 1996-12-04 | 日本碍子株式会社 | ナトリウム−硫黄電池における絶縁リングと筒状金具との熱圧接合構造 |
| JP5546063B2 (ja) | 2010-05-25 | 2014-07-09 | 株式会社人工資源研究所 | 固体電解質二次電池 |
| JP5869477B2 (ja) | 2010-05-31 | 2016-02-24 | 大川 宏 | 固体電解質二次電池 |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP1326868A patent/JPH0650649B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03187160A (ja) | 1991-08-15 |
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Legal Events
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