JPH071735Y2 - ナトリウム−硫黄電池 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池Info
- Publication number
- JPH071735Y2 JPH071735Y2 JP1988059626U JP5962688U JPH071735Y2 JP H071735 Y2 JPH071735 Y2 JP H071735Y2 JP 1988059626 U JP1988059626 U JP 1988059626U JP 5962688 U JP5962688 U JP 5962688U JP H071735 Y2 JPH071735 Y2 JP H071735Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sodium
- anode
- ring
- joining
- container
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- Y02E60/12—
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- Secondary Cells (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はナトリウム−硫黄電池に関し、さらに詳しくは
絶縁リングと陽極容器及び陰極容器との熱圧接合時に生
じる熱的残留応力を分散して、耐久信頼性を向上するこ
とができるナトリウム−硫黄電池に関するものである。
絶縁リングと陽極容器及び陰極容器との熱圧接合時に生
じる熱的残留応力を分散して、耐久信頼性を向上するこ
とができるナトリウム−硫黄電池に関するものである。
（従来の技術） 最近、電気自動車用、夜間電力貯蔵用の二次電池として
性能面及び経済面の両面において優れ、300〜400℃で作
動する高温型のナトリウム−硫黄電池の研究開発が進め
られている。
性能面及び経済面の両面において優れ、300〜400℃で作
動する高温型のナトリウム−硫黄電池の研究開発が進め
られている。
即ち、性能面では、ナトリウム−硫黄電池は鉛蓄電池に
比べて理論エネルギー密度が高く、充放電時における水
素や酸素の発生といった副反応もなく、活物質の利用率
も高く、経済面ではナトリウム及び硫黄が安価であると
いう利点を有している。
比べて理論エネルギー密度が高く、充放電時における水
素や酸素の発生といった副反応もなく、活物質の利用率
も高く、経済面ではナトリウム及び硫黄が安価であると
いう利点を有している。
従来のナトリウム−硫黄電池を第６図に基づいて説明す
ると、図中２は陽極容器、４は陽極容器２に対し絶縁リ
ング３を介して連結され、かつ溶融金属ナトリウムを貯
留する陰極容器である。又、５は前記絶縁リング３に固
定した有底筒状の固体電解質管であって、前記陽極容器
２に収納された陽極用導電材Ｍの中心部に挿入されてい
る。６は陰極容器４を貫通して固体電解質管５内へ進入
した陰極管である。
ると、図中２は陽極容器、４は陽極容器２に対し絶縁リ
ング３を介して連結され、かつ溶融金属ナトリウムを貯
留する陰極容器である。又、５は前記絶縁リング３に固
定した有底筒状の固体電解質管であって、前記陽極容器
２に収納された陽極用導電材Ｍの中心部に挿入されてい
る。６は陰極容器４を貫通して固体電解質管５内へ進入
した陰極管である。
前記絶縁リング３と陽極容器２及び陰極容器４とは接合
リング9,10を介して熱圧接合されている。
リング9,10を介して熱圧接合されている。
（考案が解決しようとする課題） ところが、従来のナトリウム−硫黄電池は、絶縁リング
３と両容器2,4が偏平状の接合リング9,10を介して約520
〜600℃で熱圧接合されるが、これが常温に降温され電
池に組み立てられた後、電池の運転中は約330℃で使用
される。この結果、接合時と比較して温度差が生じるの
で、熱圧接部、特に接合リング9,10の外周縁及び内周縁
には熱的残留温度が集中的に発生して機械的強度が低下
し、絶縁リング３の外周縁及び内周縁が接合部付近で破
損するという問題あった。
３と両容器2,4が偏平状の接合リング9,10を介して約520
〜600℃で熱圧接合されるが、これが常温に降温され電
池に組み立てられた後、電池の運転中は約330℃で使用
される。この結果、接合時と比較して温度差が生じるの
で、熱圧接部、特に接合リング9,10の外周縁及び内周縁
には熱的残留温度が集中的に発生して機械的強度が低下
し、絶縁リング３の外周縁及び内周縁が接合部付近で破
損するという問題あった。
本考案の目的は上記問題点を解消して、絶縁リングと陽
極容器及び陰極容器との結合部に生じる熱的残留応力を
軽減分散して絶縁リングの破損を抑制し、電池の耐久信
頼性を向上することができるナトリウム−硫黄電池を提
供することにある。
極容器及び陰極容器との結合部に生じる熱的残留応力を
軽減分散して絶縁リングの破損を抑制し、電池の耐久信
頼性を向上することができるナトリウム−硫黄電池を提
供することにある。
（課題を解決するための手段） 請求項１記載の考案は前記の目的を達成するために、第
１及び第２の接合リングをそれぞれ複数の分割リングに
より構成し、かつ、各分割リングの間には環状空間を介
在させたものである。
１及び第２の接合リングをそれぞれ複数の分割リングに
より構成し、かつ、各分割リングの間には環状空間を介
在させたものである。
又、請求項２記載の考案は陽極及び陰極容器のフランジ
部とα−アルミナ製の絶縁リングの夫々に、第１及び第
２の接合リングを介して相対応するように環状空間を設
けたものである。
部とα−アルミナ製の絶縁リングの夫々に、第１及び第
２の接合リングを介して相対応するように環状空間を設
けたものである。
更に、請求項３記載の発明は陽極及び陰極容器のフラン
ジ部とα−アルミナ製の絶縁リングの夫々に、第１及び
第２の接合リングを介して相対応するように環状空間を
設けるとともに、第１及び第２の接合リングには前記環
状空間に係合される環状突条を設けたものである。
ジ部とα−アルミナ製の絶縁リングの夫々に、第１及び
第２の接合リングを介して相対応するように環状空間を
設けるとともに、第１及び第２の接合リングには前記環
状空間に係合される環状突条を設けたものである。
（作用） 請求項1,2に記載のナトリウム−硫黄電池は、絶縁リン
グと陽極容器及び陰極容器のフランジ部の接合面に環状
空間を形成して接合面に分割したので、各接合面に発生
する熱的残留応力が分散され接合部分の破損が抑制され
る。
グと陽極容器及び陰極容器のフランジ部の接合面に環状
空間を形成して接合面に分割したので、各接合面に発生
する熱的残留応力が分散され接合部分の破損が抑制され
る。
又、請求項３に記載の考案は前記請求項1,2記載の考案
の作用に加えて、接合時に各部材の相対移動が防止され
る。
の作用に加えて、接合時に各部材の相対移動が防止され
る。
（実施例） 次に、本考案のナトリウム−硫黄電池を具体化した一実
施例を第１図〜第３図に従って説明する。
施例を第１図〜第３図に従って説明する。
この実施例のナトリウム−硫黄電池は、下部に陽極端子
１を備えた陽極容器２と、該陽極容器２の内部に収容さ
れ、かつカーボン繊維あるいはセラミック繊維をマット
状、かつ円筒状に形成してなり陽極活物質である溶融硫
黄を含浸した陽極用導電材Ｍと、前記陽極容器２の上端
部に対し、α−アルミナ製の絶縁リング３を介して連結
され、かつ溶融金属ナトリウムNaを貯留する陰極容器４
と前記絶縁リング３の内周部に固着され、かつ陰極活物
質であるナトリウムイオンを選択的に透過させる機能を
有した下方へ延びる円筒状の袋管を形成するβ−アルミ
ナ製の固体電解質管５とからなっている。又、陰極容器
４の上部蓋の中央部には、該陰極容器４を通して固体電
解質管５底部まで延びた細長い陰極管６が貫通支持さ
れ、該陰極管６の上端部には、陰極端子７が固着されて
いる。
１を備えた陽極容器２と、該陽極容器２の内部に収容さ
れ、かつカーボン繊維あるいはセラミック繊維をマット
状、かつ円筒状に形成してなり陽極活物質である溶融硫
黄を含浸した陽極用導電材Ｍと、前記陽極容器２の上端
部に対し、α−アルミナ製の絶縁リング３を介して連結
され、かつ溶融金属ナトリウムNaを貯留する陰極容器４
と前記絶縁リング３の内周部に固着され、かつ陰極活物
質であるナトリウムイオンを選択的に透過させる機能を
有した下方へ延びる円筒状の袋管を形成するβ−アルミ
ナ製の固体電解質管５とからなっている。又、陰極容器
４の上部蓋の中央部には、該陰極容器４を通して固体電
解質管５底部まで延びた細長い陰極管６が貫通支持さ
れ、該陰極管６の上端部には、陰極端子７が固着されて
いる。
そして、放電時には次のような反応によってナトリウム
イオンが固体電解質管５を透過して陽極容器２及び固体
電解質管５で区画形成された陽極用導電材Ｍの収容空間
に入り、該導電材Ｍ内の溶融硫黄と反応し、多硫化ナト
リウム、特に最終的には三硫化ナトリウムを生成する。
イオンが固体電解質管５を透過して陽極容器２及び固体
電解質管５で区画形成された陽極用導電材Ｍの収容空間
に入り、該導電材Ｍ内の溶融硫黄と反応し、多硫化ナト
リウム、特に最終的には三硫化ナトリウムを生成する。
2Na＋XS→Na2Sx 又、充電時には放電時とは逆の反応が起こり、ナトリウ
ム及び硫黄が生成される。
ム及び硫黄が生成される。
前記陰極容器４及び固体電解質管５内には、ほぼ全体に
わたって該固体電解質管５が破損した場合の安全対策と
して、ステンレス製のウイック８が充填されている。
わたって該固体電解質管５が破損した場合の安全対策と
して、ステンレス製のウイック８が充填されている。
次に、本考案のナトリウム−硫黄電池の特徴的構成を説
明する。
明する。
前記絶縁リング３と陽極容器２及び陰極容器４のフラン
ジ部2a,4aにはそれぞれアルミニウムあるいはニッケル
等の金属材よりなる第１及び第２の接合リング9,10が介
在されている。この接合リング9,10はその中間部におい
て分割され、両分割リング9a,9b,10a,10bの間には、接
合面を分割し作用する熱的残留応力を分散するための環
状溝ｇが設けられている。
ジ部2a,4aにはそれぞれアルミニウムあるいはニッケル
等の金属材よりなる第１及び第２の接合リング9,10が介
在されている。この接合リング9,10はその中間部におい
て分割され、両分割リング9a,9b,10a,10bの間には、接
合面を分割し作用する熱的残留応力を分散するための環
状溝ｇが設けられている。
さて、この実施例では、第１及び第２の接合リング9,10
をそれぞれ二個に分割しそれぞれの中間部に接合面を分
割するための環状空間ｇを設けたので、絶縁リング３と
陽極容器２及び陰極容器４との熱圧接合時の応力が分散
され、接合面に対する応力集中を防止することができ、
この結果、電池使用時においても熱的残留応力が分散さ
れるので接合部分の破損が防止される。
をそれぞれ二個に分割しそれぞれの中間部に接合面を分
割するための環状空間ｇを設けたので、絶縁リング３と
陽極容器２及び陰極容器４との熱圧接合時の応力が分散
され、接合面に対する応力集中を防止することができ、
この結果、電池使用時においても熱的残留応力が分散さ
れるので接合部分の破損が防止される。
なお、本考案は次のように具体化することも可能であ
る。
る。
（１） 第４図に示すように接合リング9,10をそれぞれ
一体に形成し、絶縁リング３、陽極容器２及び陰極容器
４のフランジ部2a,4aに前記接合リング9,10を介して相
対応する円環状の接合面分割用の環状空間3a,3b、2b,4b
を形成すること。
一体に形成し、絶縁リング３、陽極容器２及び陰極容器
４のフランジ部2a,4aに前記接合リング9,10を介して相
対応する円環状の接合面分割用の環状空間3a,3b、2b,4b
を形成すること。
（２） 第５図に示すように接合リング11,12に対し環
状空間3a,3b,2b,4bに結合される環状突条11a,12aを形成
すること。この別例では絶縁リング３と両容器2,4の熱
圧接合時に各部材の相対移動を防止することができる。
状空間3a,3b,2b,4bに結合される環状突条11a,12aを形成
すること。この別例では絶縁リング３と両容器2,4の熱
圧接合時に各部材の相対移動を防止することができる。
（考案の効果） 以上詳述したように、本考案のナトリウム−硫黄電池
は、絶縁リングと第１及び第２の接合リングとの接合
面、第１及び第２の接合リングと陽極容器及び陰極容器
との接合面をそれぞれ分割して熱的残留応力を分散させ
て接合部分の破損を抑制することができるとともに、接
合時に各部材の相対移動を防止して、電池の耐久信頼性
を向上することができる効果がある。
は、絶縁リングと第１及び第２の接合リングとの接合
面、第１及び第２の接合リングと陽極容器及び陰極容器
との接合面をそれぞれ分割して熱的残留応力を分散させ
て接合部分の破損を抑制することができるとともに、接
合時に各部材の相対移動を防止して、電池の耐久信頼性
を向上することができる効果がある。
第１図は本考案のナトリウム−硫黄電池の絶縁リングと
陽極容器及び陰極容器の接合部の断面図、第２図は絶縁
リング及び接合リング付近の分解斜視図、第３図はナト
リウム−硫黄電池の中央部縦断面図、第４図及び第５図
はそれぞれ本考案の別の実施例を示す部分断面図、第６
図は従来のナトリウム−硫黄電池の中央部縦断面図であ
る。 ２……陽極容器、2a……フランジ部、2b,3a,3b,4b,g…
…環状空間、３……絶縁リング、４……陰極容器、4a…
…フランジ部、５……固体電解質管、６……陰極管、9,
10……第１及び第２の接合リング、9a,10a……分割リン
グ、11,12……第１及び第２の接合リング、11a,12a……
環状突条、Ｍ……陽極用導電材。
陽極容器及び陰極容器の接合部の断面図、第２図は絶縁
リング及び接合リング付近の分解斜視図、第３図はナト
リウム−硫黄電池の中央部縦断面図、第４図及び第５図
はそれぞれ本考案の別の実施例を示す部分断面図、第６
図は従来のナトリウム−硫黄電池の中央部縦断面図であ
る。 ２……陽極容器、2a……フランジ部、2b,3a,3b,4b,g…
…環状空間、３……絶縁リング、４……陰極容器、4a…
…フランジ部、５……固体電解質管、６……陰極管、9,
10……第１及び第２の接合リング、9a,10a……分割リン
グ、11,12……第１及び第２の接合リング、11a,12a……
環状突条、Ｍ……陽極用導電材。
Claims (3)
- 【請求項１】陽極用導電材（Ｍ）を収納する陽極容器
（２）に対し、第１の接合リング（９）を介してα−ア
ルミナ製の絶縁リング（３）を接合固定し、該絶縁リン
グ（３）には第２の接合リング（10）を介して溶融金属
ナトリウム（Na）を貯留する陰極容器（４）を接合固定
したナトリウム−硫黄電池において、 前記第１及び第２の接合リング（9,10）はそれぞれ複数
の分割リング（9a,9b,10a,10b）からなっており、か
つ、各分割リング（9a,9b）（10a,10b）の間には環状空
間ｇが介在することを特徴とするナトリウム−硫黄電
池。 - 【請求項２】陽極用導電材（Ｍ）を収納する陽極容器
（２）に対し、第１の接合リング（11）を介してα−ア
ルミナ製の絶縁リング（３）を接合固定し、該絶縁リン
グ（３）には第２の接合リング（12）を介して溶融金属
ナトリウム（Na）を貯留する陰極容器（４）を接合固定
したナトリウム−硫黄電池において、 前記陽極及び陰極容器（2,4）のフランジ部（2a,4a）と
α−アルミナ製の絶縁リング（３）の夫々に、第１及び
第２の接合リング（11,12）を介して相対応するように
環状空間（2b,4b,3b,3a）を設けたことを特徴とするナ
トリウム−硫黄電池。 - 【請求項３】陽極用導電材（Ｍ）を収納する陽極容器
（２）に対し、第１の接合リング（11）を介してα−ア
ルミナ製の絶縁リング（３）を接合固定し、該絶縁リン
グ（３）には第２の接合リング（12）を介して溶融金属
ナトリウム（Na）を貯留する陰極容器（４）を接合固定
したナトリウム−硫黄電池において、 前記陽極及び陰極容器（2,4）のフランジ部（2a,4a）と
α−アルミナ製の絶縁リング（３）の夫々に、第１及び
第２の接合リング（11,12）を介して相対応するように
環状空間（2b,4b,3b,3a）を設けるとともに、第１及び
第２の接合リング（11,12）には前記環状空間（2b,4b,3
b,3a）に係合される環状突条（11a,12a）を設けたこと
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 |
|---|---|---|---|
| JP1988059626U JPH071735Y2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | ナトリウム−硫黄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988059626U JPH071735Y2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | ナトリウム−硫黄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01161564U JPH01161564U (ja) | 1989-11-09 |
| JPH071735Y2 true JPH071735Y2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=31285379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988059626U Expired - Lifetime JPH071735Y2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | ナトリウム−硫黄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071735Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929806A (ja) * | 1982-08-09 | 1984-02-17 | 株式会社小松製作所 | 筒体と基体の連結方法 |
| US4772405A (en) * | 1985-08-26 | 1988-09-20 | Ciba-Geigy Corporation | Lubricant compositions which contain sulfur-containing phenol derivatives, and novel sulfur-containing phenol derivatives |
| JPS6249866U (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-27 |
-
1988
- 1988-05-02 JP JP1988059626U patent/JPH071735Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01161564U (ja) | 1989-11-09 |
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