JPH065629B2 - Firing method of beta-alumina tube for sodium-sulfur battery - Google Patents
Firing method of beta-alumina tube for sodium-sulfur batteryInfo
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- JPH065629B2 JPH065629B2 JP22501489A JP22501489A JPH065629B2 JP H065629 B2 JPH065629 B2 JP H065629B2 JP 22501489 A JP22501489 A JP 22501489A JP 22501489 A JP22501489 A JP 22501489A JP H065629 B2 JPH065629 B2 JP H065629B2
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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−硫黄電池用ベータアルミナ管の焼
成方法に係り、更に詳しくは、ベータアルミナ管成形体
及び容器の立設・支持を確実にかつ能率的に行なうこと
ができ、しかもベータアルミナ管成形体の焼成効率を向
上させることができるナトリウム−硫黄電池用ベータア
ルミナ管の焼成方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for firing beta-alumina tubes for sodium-sulfur batteries, and more specifically, to ensure the standing and support of a beta-alumina tube molded body and a container. The present invention also relates to a method for firing a beta-alumina tube for a sodium-sulfur battery, which can be efficiently performed and can improve the firing efficiency of a beta-alumina tube molded body.
［従来の技術］ ナトリウム−硫黄電池は、一方の陰極活物質である溶融
金属ナトリウム、他方には陽極活性物質である溶融硫黄
を配し、両者をナトリウムイオンに対して選択的な透過
性を有するベータアルミナ固体電解質で隔離し、３００
〜３５０℃で作動させる高温二次電池である。[Prior Art] A sodium-sulfur battery has molten metal sodium as a cathode active material on one side and molten sulfur as an anode active material on the other side, and both have selective permeability to sodium ions. Isolate with beta-alumina solid electrolyte, 300
It is a high temperature secondary battery operated at ˜350 ° C.
このようなナトリウム−硫黄電池の構成は、例えば第２
図に示すように、陽極活性物質である溶融硫黄Ｓを含浸
したカーボンフェルト等の陽極用導電材１を収容する円
筒状の陽極容器２と、該陽極容器２の上端部と例えばア
ルファアルミナ製の絶縁体リング３を介して連結され、
且つ溶融金属ナトリウムＮａを貯留する陰極容器４と、
前記絶縁体リング３の内周部に接合され、且つナトリウ
ムイオンＮａ＋を選択的に透過させる機能を有する有底
円筒状のベータアルミナ管５とからなっている。また、
前記陰極容器４の上蓋６の中央部には、陰極容器４を通
して下方向にベータアルミナ管５の底部付近まで延びた
陰極管７が貫通支持されている。The structure of such a sodium-sulfur battery is, for example, the second one.
As shown in the figure, a cylindrical anode container 2 containing a conductive material 1 for anode such as carbon felt impregnated with molten sulfur S which is an anode active material, an upper end portion of the anode container 2 and, for example, alpha alumina Connected through the insulator ring 3,
And a cathode container 4 for storing molten metal sodium Na,
It consists of a bottomed cylindrical beta-alumina tube 5 joined to the inner circumference of the insulator ring 3 and having a function of selectively permeating sodium ions Na + . Also,
A cathode tube 7 extending downward through the cathode container 4 to near the bottom of the beta-alumina tube 5 is penetratingly supported in the central portion of the upper lid 6 of the cathode container 4.
以上のような構成を有するナトリウム−硫黄電池におい
て、放電時には溶融金属ナトリウムは電子を放出してナ
トリウムイオンとなり、これがベータアルミナ固体電解
質中を透過して陽極側に移動し、陽極の硫黄と外部回路
を通ってきた電子と反応して多硫化ナトリウムを生成
し、２Ｖ程度の電圧を発生する。充電時には放電とは逆
にナトリウム及び硫黄の生成反応が起こる。In the sodium-sulfur battery having the above structure, when discharged, molten metal sodium releases an electron to become a sodium ion, which penetrates through the beta-alumina solid electrolyte and moves to the anode side, and sulfur of the anode and an external circuit. It reacts with the electrons that have passed through to generate sodium polysulfide and generates a voltage of about 2V. On the contrary to discharging, during charging, a reaction of producing sodium and sulfur occurs.
［発明が解決しようとする課題］ このようにナトリウム−硫黄電池において、ベータアル
ミナ管は極めて重要な役割を果たしているものである
が、このベータアルミナ管の製造方法、特にその焼成工
程は歩留りが悪く、難しいものであることが知られてい
る。[Problems to be Solved by the Invention] Thus, in the sodium-sulfur battery, the beta-alumina tube plays an extremely important role, but the manufacturing method of this beta-alumina tube, especially the firing step, has a poor yield. , Known to be difficult.
その主な理由としては、ベータアルミナ管成形体とそれ
を外側より覆う容器を所定位置に立設し、これを確実に
下方より支持することが困難であるほか、約１５００℃
以上の高温で焼成するため支持部材自体が変形し、その
結果ベータアルミナ管成形体が変形したり、ベータアル
ミナ管成形体と容器とが接触する事態が生ずるからであ
る。The main reason for this is that it is difficult to erected a beta-alumina tube molded body and a container covering it from the outside at a predetermined position and securely support it from below.
This is because the support member itself is deformed by firing at the above high temperature, and as a result, the beta-alumina tube molded body is deformed or the beta-alumina tube molded body comes into contact with the container.
［課題を解決するための手段］ そこで、本発明者は、上記従来の問題を解決するためベ
ータアルミナ管成形体と容器を所定位置に立設し、確実
に下方より支持し、しかも支持部材自体が変形してもベ
ータアルミナ管成形体の変形を少なくすることができ、
ひいては焼成工程における歩留りを向上することができ
る焼成方法を開発すべく、種々検討を重ねた結果、本発
明を完成したものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned conventional problems, the inventor of the present invention sets up the beta-alumina tube molded body and the container in a predetermined position and surely supports them from below, and further, supports the support member itself. Deformation of the beta-alumina tube can be reduced even if the
As a result, the present invention has been completed as a result of various studies in order to develop a firing method capable of improving the yield in the firing step.
即ち、本発明によれば、ナトリウム−硫黄電池用の有底
円筒状ベータアルミナ管成形体を容器にて覆って焼成す
るに当り、該ベータアルミナ管成形体の開口端部を好ま
しくはその共素地からなる第一のセッターにより下方か
ら支持するとともに、前記容器を下方からセラミック焼
結体からなる蓋体にて支持し、前記第一のセッターと前
記蓋体の間に、ベータアルミナ管成形体と容器との間隔
を所定に保持するための突起部を端部に設けたセラミッ
ク焼結体からなる第二のセッターを配置したことを特徴
とするナトリウム−硫黄電池用ベータアルミナ管の焼成
方法、が提供される。That is, according to the present invention, when the bottomed cylindrical beta-alumina tube molded body for a sodium-sulfur battery is covered with a container and fired, the open end of the beta-alumina tube molded body is preferably made of a co-base material. While being supported from below by a first setter consisting of, the container is supported from below by a lid body made of a ceramic sintered body, and between the first setter and the lid body, a beta-alumina pipe molded body and A method for firing a beta-alumina tube for a sodium-sulfur battery, characterized in that a second setter made of a ceramic sintered body having a projection for maintaining a predetermined distance from the container is provided at the end, Provided.
また、第一およい第二のセッターと蓋体は、各々その底
部が凹状に形成されていることが、焼成中にそれらが変
形してもその変形の大部分を凹部にて吸収できるため、
ベータアルミナ管成形体および容器は殆ど変形すること
がなく、好ましい。Further, the first and second setters and lids, each of which has a concave bottom portion, even if they are deformed during firing, most of the deformation can be absorbed by the recesses,
The beta-alumina tube molded body and the container are preferable because they hardly deform.
さらに、第一のセッターはベータアルミナ管成形体を内
側より保持するための突起部をその外周部に有すると、
焼成中にベータアルミナ管成形体が収縮しようとしても
確実に位置決めでき、好ましい。Furthermore, the first setter has a protrusion for holding the beta-alumina pipe molded body from the inside, and
It is preferable because the beta-alumina tube molded body can be surely positioned even if the molded body of beta-alumina tube shrinks during firing.
［作用］ 本発明においては、ベータアルミナ管成形体の共素地か
らなる第一のセッター、セラミック焼結体からなる第二
のセッター、およびセラミック焼結体からなる蓋体とか
ら構成される支持部材を用いる。[Operation] In the present invention, a support member including a first setter made of a co-base material of a beta-alumina tube molded body, a second setter made of a ceramic sintered body, and a lid made of a ceramic sintered body. To use.
ここで、第一のセッターはベータアルミナ管成形体を下
法から支持し、蓋体は容器を下方から支持するものであ
る。また、第二のセッターは第一のセッターと蓋体の間
に配置され、かつ端部に突起部を設けてベータアルミナ
管成形体と容器との間隔を所定に保持するために用いら
れる。Here, the first setter supports the beta-alumina tube molded body from the lower method, and the lid body supports the container from below. Further, the second setter is arranged between the first setter and the lid, and is provided with a protrusion at the end thereof to be used for maintaining a predetermined space between the beta alumina tube molded body and the container.
本発明では上記のように構成された支持部材を用いて焼
成するので、ベータアルミナ管成形体と容器を所定位置
に立設して確実に下方より支持することができ、しかも
焼成い際して支持部材自体が変形してもベータアルミナ
管成形体および容器の変形が少なくてすみ、その結果焼
成工程における歩留りが向上する。In the present invention, since the firing is performed using the support member configured as described above, the beta alumina tube molded body and the container can be erected at a predetermined position and reliably supported from below, and further, during firing. Even if the supporting member itself is deformed, deformation of the beta-alumina tube molded body and the container is small, and as a result, the yield in the firing step is improved.
［実施例］ 以下、本発明を図示の実施例に基きさらに説明するが、
本発明はこれらの実施例に限られるものではない。[Examples] Hereinafter, the present invention will be further described based on illustrated examples.
The invention is not limited to these examples.
第１図はベータアルミナ管成形体を容器にて覆った状態
を示す部分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a state in which a beta-alumina tube molded body is covered with a container.
ベータアルミナ管成形体１０は、その下方から、ベータ
アルミナ管成形体１０と同一の組成（共素地）を有する
第一セッター１１に支持される。第一セッター１１は、
ベータアルミナ管成形体１０を内側より保持するための
突起部１２をその外周部に有している。The beta-alumina tube molded body 10 is supported from below by a first setter 11 having the same composition (co-base material) as the beta-alumina tube molded body 10. The first setter 11,
A projecting portion 12 for holding the beta-alumina tube molded body 10 from the inside is provided on the outer peripheral portion thereof.
第一セッター１１の下方には、アルミナ、マグネシア、
スピネル等の材質で形成されるセラミック焼結体で構成
される第二セッター１３が配置されて第一セッター１１
を支持している。さらに第二セッター１３の下方には、
アルミナ、マグネシア、スピネル等のセラミック焼結体
で構成される蓋体１４が配置され、第二セッター１３を
支持するとともにアルミナ、マグネシア、スピネル等の
材質からなる容器（いわゆる、クレーシブル）１５を支
持している。Below the first setter 11, alumina, magnesia,
The second setter 13 composed of a ceramic sintered body formed of a material such as spinel is arranged to form the first setter 11
I support you. Furthermore, below the second setter 13,
A lid 14 made of a ceramic sintered body such as alumina, magnesia, and spinel is arranged to support the second setter 13 and a container (so-called creasable) 15 made of a material such as alumina, magnesia, and spinel. ing.
ここで、第二セッター１３の外周上端部には突起１６が
設けられ、第一セッター１１の外周（即ちベータアルミ
ナ管成形体１０）と第二セッター１３（即ち、容器１
５）とが所定の間隔に確実に保持されるようにしてい
る。Here, a protrusion 16 is provided on the upper end of the outer periphery of the second setter 13, and the outer periphery of the first setter 11 (that is, the beta alumina tube molded body 10) and the second setter 13 (that is, the container 1).
5) and are surely held at a predetermined interval.
更に、第一セッター１１、第二セッター１３および蓋体
１４は、それぞれの底部に凹部１９、１７、１８を形成
している。この凹部１９、１７、１８を形成したことに
より、焼成中にそれらが変形してもその変形の大部分が
凹部１９、１７、１８で吸収されるため、ベータアルミ
ナ管成形体１０および容器１５は殆ど変形することがな
い。Furthermore, the first setter 11, the second setter 13, and the lid 14 have recesses 19, 17, and 18 at their bottoms. By forming the recesses 19, 17 and 18, most of the deformations are absorbed by the recesses 19, 17 and 18 even if they are deformed during firing. Almost no deformation.
なお、容器１５はベータアルミナ管成形体１０に近接し
て配置され、その間隔は通常約１〜２mmである。この間
隔が大きくなり過ぎると、ベータアルミナ管成形体かの
Ｎａ２Ｏの揮散が増大する。It should be noted that the container 15 is arranged close to the beta-alumina tube molded body 10, and the interval is usually about 1 to 2 mm. If this interval becomes too large, the volatilization of Na 2 O in the beta-alumina tube molded body will increase.
上記のように、各支持部材を用いてベータアルミナ管成
形体の外周側から容器にて覆った後焼成することにより
ベータアルミナ管が製造されるが、その焼成は電気炉又
はガス炉により約１５５０〜１６５０℃の範囲に制御さ
れ、約０．５〜１時間行なわれる。As described above, a beta-alumina tube is manufactured by covering each of the support members with a container from the outer peripheral side of the beta-alumina tube molded body and then firing the beta-alumina tube. The firing is performed by an electric furnace or a gas furnace at about 1550. The temperature is controlled in the range of ˜1650 ° C., and it is performed for about 0.5 to 1 hour.
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のナトリウム−硫黄電池用
ベータアルミナ管の焼成方法によれば、第一のセッタ
ー、第二のセッターおよび蓋体から成る支持部材を用い
てベータアルミナ管成形体を焼成するため、ベータアル
ミナ管成形体と容器を所定位置に立設して確実に下方よ
り支持することができ、しかも焼成に際して支持部材自
体が変形してもベータアルミナ管成形体および容器の変
形が少なくてすみ、その結果焼成工程における歩留りが
向上する、という効果を奏する。[Effects of the Invention] As described above, according to the firing method of the beta-alumina tube for sodium-sulfur battery of the present invention, the beta-alumina is formed by using the supporting member including the first setter, the second setter and the lid. Since the tube-formed body is fired, the beta-alumina tube-formed body and the container can be erected at a predetermined position and reliably supported from below, and even if the supporting member itself is deformed during firing, There is an effect that the deformation of the container is small, and as a result, the yield in the firing process is improved.
第１図はベータアルミナ管成形体を容器にて覆った状態
を示す部分断面図、第２図はナトリウム−硫黄電池の断
面構成図である。 １０…ベータアルミナ管成形体、１１…第一セッター、
１２…突起部、１３…第二セッター、１４…蓋体、１５
…容器、１６…突起、１７，１８，１９…凹部。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a state in which a beta-alumina tube molded body is covered with a container, and FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of a sodium-sulfur battery. 10 ... Beta-alumina tube molded body, 11 ... First setter,
12 ... Projection part, 13 ... Second setter, 14 ... Lid, 15
... container, 16 ... projection, 17, 18, 19 ... recessed portion.
Claims (3)
タアルミナ管成形体を容器にて覆って焼成するに当り、
該ベータアルミナ管成形体の開口端部をその共素地から
なる第一のセッターにより下方から支持するとともに、
前記容器を下方からセラミック焼結体からなる蓋体にて
支持し、前記第一のセッターと前記蓋体の間に、ベータ
アルミナ管成形体と容器との間隔を所定に保持するため
の突起部を端部に設けたセラミック焼結体からなる第二
のセッターを配置したことを特徴とするナトリウム−硫
黄電池用ベータアルミナ管の焼成方法。1. A method of covering a bottomed cylindrical beta-alumina tube molded body for a sodium-sulfur battery with a container and firing the same.
While supporting the open end of the beta-alumina tube molded body from below by the first setter made of the co-base material,
The container is supported from below by a lid body made of a ceramic sintered body, and a protrusion for maintaining a predetermined space between the beta alumina tube molded body and the vessel between the first setter and the lid body. A method for firing a beta-alumina tube for a sodium-sulfur battery, characterized in that a second setter made of a ceramic sintered body provided at the end is arranged.
その底部が凹状に形成されている請求項１記載のナトリ
ウム−硫黄電池用ベータアルミナ管の焼成方法。2. The method for calcination of a beta-alumina tube for a sodium-sulfur battery according to claim 1, wherein the bottoms of the first and second setters and the lid are formed in a concave shape.
体を内側より位置決めするための突起部を外周部に有す
る請求項１記載のナトリウム−硫黄電池用ベータアルミ
ナ管の焼成方法。3. The method for calcination of a beta-alumina tube for a sodium-sulfur battery according to claim 1, wherein the first setter has a protrusion for positioning the beta-alumina tube molded body from the inside.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22501489A JPH065629B2 (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | Firing method of beta-alumina tube for sodium-sulfur battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22501489A JPH065629B2 (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | Firing method of beta-alumina tube for sodium-sulfur battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0388278A JPH0388278A (en) | 1991-04-12 |
| JPH065629B2 true JPH065629B2 (en) | 1994-01-19 |
Family
ID=16822721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22501489A Expired - Lifetime JPH065629B2 (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | Firing method of beta-alumina tube for sodium-sulfur battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065629B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5403204A (en) * | 1993-03-03 | 1995-04-04 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Joint connector |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP22501489A patent/JPH065629B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0388278A (en) | 1991-04-12 |
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