JPH08167409A - ナトリウム−硫黄電池モジュール - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池モジュールInfo
- Publication number
- JPH08167409A JPH08167409A JP6311446A JP31144694A JPH08167409A JP H08167409 A JPH08167409 A JP H08167409A JP 6311446 A JP6311446 A JP 6311446A JP 31144694 A JP31144694 A JP 31144694A JP H08167409 A JPH08167409 A JP H08167409A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sodium
- sulfur
- battery module
- sulfur battery
- active material
- 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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-
- 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)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ナトリウム−硫黄電池モジュールの安全性を
向上させる。 【構成】 電解質にナトリウムイオン伝導性の固体電解
質を、陰極活物質にナトリウムを、陽極活物質に硫黄を
用いたナトリウム−硫黄電池を直並列に多数接続してな
るナトリウム−硫黄電池モジュールにおいて、各ナトリ
ウム−硫黄電池の端子３間を耐高温性絶縁管２で被覆し
た低融点金属線１によって接続する。 【効果】 過電流が流れたナトリウム−硫黄電池または
電池集合体の破損を防止することができ、ナトリウム−
硫黄電池モジュールの安全性を向上させることができ
る。
向上させる。 【構成】 電解質にナトリウムイオン伝導性の固体電解
質を、陰極活物質にナトリウムを、陽極活物質に硫黄を
用いたナトリウム−硫黄電池を直並列に多数接続してな
るナトリウム−硫黄電池モジュールにおいて、各ナトリ
ウム−硫黄電池の端子３間を耐高温性絶縁管２で被覆し
た低融点金属線１によって接続する。 【効果】 過電流が流れたナトリウム−硫黄電池または
電池集合体の破損を防止することができ、ナトリウム−
硫黄電池モジュールの安全性を向上させることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はナトリウム−硫黄電池モ
ジュールに関するもので、さらに詳しく言えば、ナトリ
ウム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、前記陰極室に陰極活物質としての
ナトリウムを、前記陽極室に陽極活物質としての硫黄を
用いてなるナトリウム−硫黄電池を直並列に多数接続し
てなるナトリウム−硫黄電池モジュールにおいて、過電
流によって固体電解質管が破損し、それによって発生す
るナトリウムと硫黄との直接反応を防止できるようにし
たナトリウム−硫黄電池モジュールに関するものであ
る。
ジュールに関するもので、さらに詳しく言えば、ナトリ
ウム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、前記陰極室に陰極活物質としての
ナトリウムを、前記陽極室に陽極活物質としての硫黄を
用いてなるナトリウム−硫黄電池を直並列に多数接続し
てなるナトリウム−硫黄電池モジュールにおいて、過電
流によって固体電解質管が破損し、それによって発生す
るナトリウムと硫黄との直接反応を防止できるようにし
たナトリウム−硫黄電池モジュールに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】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てなるナト
リウム−硫黄電池は、直並列に多数接続したナトリウム
−硫黄電池モジュールとして用いられることが多くなっ
てきている。
を、陽極室に陽極活物質としての硫黄を用いてなるナト
リウム−硫黄電池は、直並列に多数接続したナトリウム
−硫黄電池モジュールとして用いられることが多くなっ
てきている。
【０００３】このようなナトリウム−硫黄電池モジュー
ルは、夜間の余剰電力を利用して充電され、電力が不足
する昼間に放電させることによって電力消費の平準化を
図るロードレベリング（ＬＬ）用として注目されている
が、このようなナトリウム−硫黄電池モジュールは、日
常の保守管理が困難な建物の地下室等に設置されるのが
一般的である。
ルは、夜間の余剰電力を利用して充電され、電力が不足
する昼間に放電させることによって電力消費の平準化を
図るロードレベリング（ＬＬ）用として注目されている
が、このようなナトリウム−硫黄電池モジュールは、日
常の保守管理が困難な建物の地下室等に設置されるのが
一般的である。
【０００４】また、ナトリウム−硫黄電池は、その作動
温度が３００〜３５０℃という高温であるため、これら
を多数を直並列に接続してモジュール化したものでは、
いずれかの電池に故障等が発生した場合、一部の電池ま
たは一部の電池集合体に過電流が流れることがあり、そ
れによって固体電解質管が破損すると陰極活物質として
のナトリウムと陽極活物質としての硫黄とが直接反応
し、その発熱によってモジュールの温度が異常に上昇す
ることがあった。
温度が３００〜３５０℃という高温であるため、これら
を多数を直並列に接続してモジュール化したものでは、
いずれかの電池に故障等が発生した場合、一部の電池ま
たは一部の電池集合体に過電流が流れることがあり、そ
れによって固体電解質管が破損すると陰極活物質として
のナトリウムと陽極活物質としての硫黄とが直接反応
し、その発熱によってモジュールの温度が異常に上昇す
ることがあった。
【０００５】このようなナトリウムと硫黄との直接反応
を防止するものとして、特開平４−２８２５７３号公報
には、ナトリウム−硫黄電池同士を接続する接続導体の
全体または一部を、ナトリウム−硫黄電池の作動温度よ
り若干高くかつナトリウム−硫黄電池の構成材料のうち
最も低融点の材料より低い融点の材料で構成したことが
記載されてる。
を防止するものとして、特開平４−２８２５７３号公報
には、ナトリウム−硫黄電池同士を接続する接続導体の
全体または一部を、ナトリウム−硫黄電池の作動温度よ
り若干高くかつナトリウム−硫黄電池の構成材料のうち
最も低融点の材料より低い融点の材料で構成したことが
記載されてる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した接続導体でナ
トリウム−硫黄電池同士を接続してなるナトリウム−硫
黄電池モジュールでは、過電流によって接続導体が溶融
すると、その未溶融部分や溶融した接続導体自体がナト
リウム−硫黄電池間の間隙に落下したり、他の部分に接
触して別に短絡が生じる場合があり、安全性の上で完全
なものではないという問題があった。
トリウム−硫黄電池同士を接続してなるナトリウム−硫
黄電池モジュールでは、過電流によって接続導体が溶融
すると、その未溶融部分や溶融した接続導体自体がナト
リウム−硫黄電池間の間隙に落下したり、他の部分に接
触して別に短絡が生じる場合があり、安全性の上で完全
なものではないという問題があった。
【０００７】また、上記した接続導体でナトリウム−硫
黄電池同士を接続してなるナトリウム−硫黄電池モジュ
ールでは、過電流によって接続導体が溶融すると、過電
流が流れた電池または電池集合体間の接続が遮断される
ため、流れていた充放電電流が他の電池または他の電池
集合体に流れて連鎖的に他の電池または他の電池集合体
間の接続も遮断されるという問題があった。
黄電池同士を接続してなるナトリウム−硫黄電池モジュ
ールでは、過電流によって接続導体が溶融すると、過電
流が流れた電池または電池集合体間の接続が遮断される
ため、流れていた充放電電流が他の電池または他の電池
集合体に流れて連鎖的に他の電池または他の電池集合体
間の接続も遮断されるという問題があった。
【０００８】
【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、電解質にナトリウムイオン伝導性の固体
電解質を、陰極活物質にナトリウムを、陽極活物質に硫
黄を用いたナトリウム−硫黄電池を直並列に多数接続し
てなるナトリウム−硫黄電池モジュールにおいて、各ナ
トリウム−硫黄電池の端子間を耐高温性絶縁管で被覆し
た低融点金属線によって接続したことを特徴とするもの
である。
め、本発明は、電解質にナトリウムイオン伝導性の固体
電解質を、陰極活物質にナトリウムを、陽極活物質に硫
黄を用いたナトリウム−硫黄電池を直並列に多数接続し
てなるナトリウム−硫黄電池モジュールにおいて、各ナ
トリウム−硫黄電池の端子間を耐高温性絶縁管で被覆し
た低融点金属線によって接続したことを特徴とするもの
である。
【０００９】
【作用】本発明によれば、ナトリウム−硫黄電池の端子
間を接続する低融点金属線を耐高温性絶縁管で被覆して
いるので、過電流によって低融点金属線が溶融しても、
それがナトリウム−硫黄電池間の間隙に落下することは
なく、また溶融した低融点金属線が耐高温性絶縁管で保
持されるため、固体電解質管が破損に至らない程度の過
電流であれば、その電池または電池集合体間の接続を遮
断せずに継続的に流し続けることができる。
間を接続する低融点金属線を耐高温性絶縁管で被覆して
いるので、過電流によって低融点金属線が溶融しても、
それがナトリウム−硫黄電池間の間隙に落下することは
なく、また溶融した低融点金属線が耐高温性絶縁管で保
持されるため、固体電解質管が破損に至らない程度の過
電流であれば、その電池または電池集合体間の接続を遮
断せずに継続的に流し続けることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
【００１１】図１は本発明のナトリウム−硫黄電池モジ
ュールの要部断面図で、アルミニウムまたはアルミニウ
ム／ステンレスのクラッド材からなる個々のナトリウム
−硫黄電池の端子３間をアルミニウムからなる低融点金
属線１で接続するとともに、この低融点金属線１をセラ
ミックスからなる耐高温性絶縁管２で被覆したことを特
徴とするものである。
ュールの要部断面図で、アルミニウムまたはアルミニウ
ム／ステンレスのクラッド材からなる個々のナトリウム
−硫黄電池の端子３間をアルミニウムからなる低融点金
属線１で接続するとともに、この低融点金属線１をセラ
ミックスからなる耐高温性絶縁管２で被覆したことを特
徴とするものである。
【００１２】前記低融点金属線１は、直径が１．５ｍ
ｍ、純度が９９％のアルミニウム線で、その中央部を
０．５ｍｍまでプレスしたものである。これはナトリウ
ム−硫黄電池の作動温度を３５０℃とし、その定格電流
５０Ａの３倍の過電流が流れた時に１分以内に前記中央
部が溶融するように、発生するジュール熱による熱量と
放熱による熱量との平衡点に基づいて計算したもので、
個々のナトリウム−硫黄電池に流れる充放電電流と中央
部が溶融する時の過電流の大きさに基づいて任意に定め
うるものである。
ｍ、純度が９９％のアルミニウム線で、その中央部を
０．５ｍｍまでプレスしたものである。これはナトリウ
ム−硫黄電池の作動温度を３５０℃とし、その定格電流
５０Ａの３倍の過電流が流れた時に１分以内に前記中央
部が溶融するように、発生するジュール熱による熱量と
放熱による熱量との平衡点に基づいて計算したもので、
個々のナトリウム−硫黄電池に流れる充放電電流と中央
部が溶融する時の過電流の大きさに基づいて任意に定め
うるものである。
【００１３】なお、前記低融点金属線１として、純度が
９９％のアルミニウム線を用いているが、これは低融点
金属線１の電気抵抗を１ｍΩ以下にし、ナトリウム−硫
黄電池モジュール全体の効率の低下を最小限になるよう
に定めたもので、実用的には純度が９８％以上であるこ
とが望ましい。また、前記低融点金属線１としては、亜
鉛系の合金も使用することがてきるが、この合金の電気
抵抗はアルミニウムより高いため、ナトリウム−硫黄電
池モジュール全体の効率が低下する原因になったり、３
００℃以上の高温下での長期間の使用によってその相変
態や高温腐食が生じるため、信頼性が低下する原因にな
って好ましくない。
９９％のアルミニウム線を用いているが、これは低融点
金属線１の電気抵抗を１ｍΩ以下にし、ナトリウム−硫
黄電池モジュール全体の効率の低下を最小限になるよう
に定めたもので、実用的には純度が９８％以上であるこ
とが望ましい。また、前記低融点金属線１としては、亜
鉛系の合金も使用することがてきるが、この合金の電気
抵抗はアルミニウムより高いため、ナトリウム−硫黄電
池モジュール全体の効率が低下する原因になったり、３
００℃以上の高温下での長期間の使用によってその相変
態や高温腐食が生じるため、信頼性が低下する原因にな
って好ましくない。
【００１４】次に、純度が９９％、直径が１．５ｍｍの
アルミニウム線を用いて図１に示す低融点金属線１を耐
高温性絶縁管２で被覆したものを３０本製作し、３５０
℃の温度下で５０Ａ，１５０Ａの電流を流して溶融する
までの時間を調査したところ、５０Ａの電流ではいずれ
も溶融せず、１５０Ａの電流ではすべてが１０〜３５秒
でその中央部が溶融し、溶融したアルミニウムはいずれ
も耐高温性絶縁管２内に保持されることがわかった。
アルミニウム線を用いて図１に示す低融点金属線１を耐
高温性絶縁管２で被覆したものを３０本製作し、３５０
℃の温度下で５０Ａ，１５０Ａの電流を流して溶融する
までの時間を調査したところ、５０Ａの電流ではいずれ
も溶融せず、１５０Ａの電流ではすべてが１０〜３５秒
でその中央部が溶融し、溶融したアルミニウムはいずれ
も耐高温性絶縁管２内に保持されることがわかった。
【００１５】なお、前記低融点金属線１はセラミックス
からなる耐高温性絶縁管２によって被覆しているが、セ
ラミックス繊維の織物であっても同様の効果が得られる
ことは言うまでもない。
からなる耐高温性絶縁管２によって被覆しているが、セ
ラミックス繊維の織物であっても同様の効果が得られる
ことは言うまでもない。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のナトリウム
−硫黄電池モジュールは、ナトリウム−硫黄電池または
電池集合体に流れた過電流によってその電池またはその
電池集合体の破損を防止することができ、ナトリウム−
硫黄電池モジュールの安全性を向上させることができ
る。
−硫黄電池モジュールは、ナトリウム−硫黄電池または
電池集合体に流れた過電流によってその電池またはその
電池集合体の破損を防止することができ、ナトリウム−
硫黄電池モジュールの安全性を向上させることができ
る。
【図１】本発明のナトリウム−硫黄電池モジュールにお
けるナトリウム−硫黄電池間または電池集合体間を接続
した状態を示す図である。
けるナトリウム−硫黄電池間または電池集合体間を接続
した状態を示す図である。
１ 低融点金属線 ２ 耐高温性絶縁管 ３ 端子
Claims (3)
- 【請求項１】 電解質にナトリウムイオン伝導性の固体
電解質を、陰極活物質にナトリウムを、陽極活物質に硫
黄を用いたナトリウム−硫黄電池を直並列に多数接続し
てなるナトリウム−硫黄電池モジュールにおいて、各ナ
トリウム−硫黄電池の端子間を耐高温性絶縁管で被覆し
た低融点金属線によって接続したことを特徴とするナト
リウム−硫黄電池モジュール。 - 【請求項２】 請求項１記載のナトリウム−硫黄電池モ
ジュールにおいて、耐高温性絶縁管はセラミックス管ま
たはセラミックス繊維の織物であることを特徴とするナ
トリウム−硫黄電池モジュール。 - 【請求項３】 請求項１記載のナトリウム−硫黄電池モ
ジュールにおいて、低融点金属線は純度が９８％以上の
アルミニウムであり、かつその溶断部の断面積を小さく
しことを特徴とするナトリウム−硫黄電池モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6311446A JPH08167409A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | ナトリウム−硫黄電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6311446A JPH08167409A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | ナトリウム−硫黄電池モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08167409A true JPH08167409A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18017320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6311446A Pending JPH08167409A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | ナトリウム−硫黄電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08167409A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101397025B1 (ko) * | 2012-09-10 | 2014-05-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리드탭 조립체 및 이를 구비한 전지 모듈 |
-
1994
- 1994-12-15 JP JP6311446A patent/JPH08167409A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101397025B1 (ko) * | 2012-09-10 | 2014-05-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리드탭 조립체 및 이를 구비한 전지 모듈 |
| US9059454B2 (en) | 2012-09-10 | 2015-06-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Lead tab assembly and battery module with the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040825 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050105 |