JPH09199164A - ナトリウム−硫黄電池の製造法 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池の製造法Info
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- JPH09199164A JPH09199164A JP8007804A JP780496A JPH09199164A JP H09199164 A JPH09199164 A JP H09199164A JP 8007804 A JP8007804 A JP 8007804A JP 780496 A JP780496 A JP 780496A JP H09199164 A JPH09199164 A JP H09199164A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合部の接合強度を高め、信頼性を向上させ
ることができるナトリウム−硫黄電池の製造法を得る。 【解決手段】 固体電解質管１の開口部にα−アルミナ
リング２をガラス半田接合し、このα−アルミナリング
２の一方の面に陰極蓋３を熱圧接合し、他方の面に陽極
蓋４を熱圧接合するナトリウム−硫黄電池の製造法にお
いて、前記α−アルミナリング２をフッ化水素酸を含む
溶液中に浸漬して表面に二酸化珪素を除去した除去層１
３を形成した後、アルミニウム層１２またはアルミニウ
ムを主成分とする合金層を介在させて陰極蓋３および陽
極蓋４を熱圧接合する。
ることができるナトリウム−硫黄電池の製造法を得る。 【解決手段】 固体電解質管１の開口部にα−アルミナ
リング２をガラス半田接合し、このα−アルミナリング
２の一方の面に陰極蓋３を熱圧接合し、他方の面に陽極
蓋４を熱圧接合するナトリウム−硫黄電池の製造法にお
いて、前記α−アルミナリング２をフッ化水素酸を含む
溶液中に浸漬して表面に二酸化珪素を除去した除去層１
３を形成した後、アルミニウム層１２またはアルミニウ
ムを主成分とする合金層を介在させて陰極蓋３および陽
極蓋４を熱圧接合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はナトリウム−硫黄電
池の製造法に関するもので、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開口部にα−アル
ミナリングを接合し、前記α−アルミナリングの一方の
面に熱圧接合した陰極蓋によって前記固体電解質管の内
部に陰極室を形成し、前記α−アルミナリングの他方の
面に熱圧接合した陽極蓋とこの陽極蓋に溶接された電槽
とによって前記固体電解質管の外部に陽極室を形成して
なるナトリウム−硫黄電池の製造法に関するものであ
る。
池の製造法に関するもので、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開口部にα−アル
ミナリングを接合し、前記α−アルミナリングの一方の
面に熱圧接合した陰極蓋によって前記固体電解質管の内
部に陰極室を形成し、前記α−アルミナリングの他方の
面に熱圧接合した陽極蓋とこの陽極蓋に溶接された電槽
とによって前記固体電解質管の外部に陽極室を形成して
なるナトリウム−硫黄電池の製造法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のナトリウム−硫黄電池の製造法を
図２により説明する。すなわち、図２のものは、固体電
解質管１の上端にα−アルミナリング２をガラス半田接
合し、このα−アルミナリング２の上面に陰極蓋３を、
下面に陽極蓋４をそれぞれ熱圧接合し、前記陰極蓋３に
は陰極端子５を溶接するとともに、その中央部を貫通し
て陰極集電体としての陰極パイプ６を溶接し、その下方
を内部に金属繊維７が配された前記固体電解質管１内に
挿入し、約１５０℃の保温下において前記陰極パイプ６
より固体電解質管１内を排気した後、同温度で溶融させ
たナトリウム８を真空充填し、充填後陰極端子５の上端
を封止して陰極室構成体とし、この陰極室構成体を円筒
形の硫黄成形体１０が内挿され、陽極集電端子１１が溶
接された陽極集電体を兼ねる電槽９内に挿入してその上
端を前記陽極蓋４と真空溶接してなるもので、α−アル
ミナリング２と陰極蓋３または陽極蓋４との熱圧接合
を、α−アルナリング２と陰極蓋３または陽極蓋４との
間に高純度のアルミニウム層１２を介在させて不活性ガ
ス中、真空中または大気中で約５００〜６５０℃の温度
下で加圧し、このアルミニウム層１２をα−アルミナリ
ング２と陰極蓋３および陽極蓋４とに相互拡散させるこ
とによって行っている。
図２により説明する。すなわち、図２のものは、固体電
解質管１の上端にα−アルミナリング２をガラス半田接
合し、このα−アルミナリング２の上面に陰極蓋３を、
下面に陽極蓋４をそれぞれ熱圧接合し、前記陰極蓋３に
は陰極端子５を溶接するとともに、その中央部を貫通し
て陰極集電体としての陰極パイプ６を溶接し、その下方
を内部に金属繊維７が配された前記固体電解質管１内に
挿入し、約１５０℃の保温下において前記陰極パイプ６
より固体電解質管１内を排気した後、同温度で溶融させ
たナトリウム８を真空充填し、充填後陰極端子５の上端
を封止して陰極室構成体とし、この陰極室構成体を円筒
形の硫黄成形体１０が内挿され、陽極集電端子１１が溶
接された陽極集電体を兼ねる電槽９内に挿入してその上
端を前記陽極蓋４と真空溶接してなるもので、α−アル
ミナリング２と陰極蓋３または陽極蓋４との熱圧接合
を、α−アルナリング２と陰極蓋３または陽極蓋４との
間に高純度のアルミニウム層１２を介在させて不活性ガ
ス中、真空中または大気中で約５００〜６５０℃の温度
下で加圧し、このアルミニウム層１２をα−アルミナリ
ング２と陰極蓋３および陽極蓋４とに相互拡散させるこ
とによって行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のナトリ
ウム−硫黄電池の製造法では、陰極活物質としてのナト
リウムや反応生成物としての多硫化ナトリウムとα−ア
ルミナリング中のシリコンとによって熱圧接合部にアル
ミニウム、ナトリウム、シリコンからなる腐食相が生成
することがあり、この腐食相が長期間使用するうちに気
密不良の発生原因になるという問題があった。
ウム−硫黄電池の製造法では、陰極活物質としてのナト
リウムや反応生成物としての多硫化ナトリウムとα−ア
ルミナリング中のシリコンとによって熱圧接合部にアル
ミニウム、ナトリウム、シリコンからなる腐食相が生成
することがあり、この腐食相が長期間使用するうちに気
密不良の発生原因になるという問題があった。
【０００４】
【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、ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管
の開口部にα−アルミナリングを接合し、前記α−アル
ミナリングの一方の面に陰極蓋を熱圧接合し、この陰極
蓋によって密閉される陰極室と、前記α−アルミナリン
グの他方の面に陽極蓋を熱圧接合し、この陽極蓋によっ
て密閉される陽極室とを形成するナトリウム−硫黄電池
の製造法において、前記α−アルミナリングを、フッ化
水素酸を含む溶液中に浸漬した後、陰極蓋および陽極蓋
とα−アルミナリングとの間にアルミニウム層またはア
ルミニウムを主成分とする合金層を介在させて熱圧接合
することを特徴とするものである。
め、本発明は、ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管
の開口部にα−アルミナリングを接合し、前記α−アル
ミナリングの一方の面に陰極蓋を熱圧接合し、この陰極
蓋によって密閉される陰極室と、前記α−アルミナリン
グの他方の面に陽極蓋を熱圧接合し、この陽極蓋によっ
て密閉される陽極室とを形成するナトリウム−硫黄電池
の製造法において、前記α−アルミナリングを、フッ化
水素酸を含む溶液中に浸漬した後、陰極蓋および陽極蓋
とα−アルミナリングとの間にアルミニウム層またはア
ルミニウムを主成分とする合金層を介在させて熱圧接合
することを特徴とするものである。
【０００５】また、本発明は、前記したナトリウム−硫
黄電池の製造法において、フッ化水素酸を含む溶液は硝
酸、塩酸または硫酸のうち少なくとも１種を含むもので
あることを特徴とするものである。
黄電池の製造法において、フッ化水素酸を含む溶液は硝
酸、塩酸または硫酸のうち少なくとも１種を含むもので
あることを特徴とするものである。
【０００６】さらに、本発明は、前記したナトリウム−
硫黄電池の製造法において、陰極蓋、陽極蓋およびアル
ミニウム層またはアルミニウムを主成分とする合金層は
シリコンの含有量が０．１％以下のものであることを特
徴とするものである。
硫黄電池の製造法において、陰極蓋、陽極蓋およびアル
ミニウム層またはアルミニウムを主成分とする合金層は
シリコンの含有量が０．１％以下のものであることを特
徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【０００８】図１は本発明のナトリウム−硫黄電池の製
造法によって製造されたナトリウム−硫黄電池の要部断
面図で、図２と同一部分には同じ符号を付して以下の説
明を省略する。
造法によって製造されたナトリウム−硫黄電池の要部断
面図で、図２と同一部分には同じ符号を付して以下の説
明を省略する。
【０００９】本発明の特徴は、図１に示した如く、α−
アルミナリング２を、フッ化水素酸を含む溶液中に浸漬
してα−アルミナリング２の表面に二酸化珪素が除去さ
れた除去層１３を形成した後、前記陰極蓋３および陽極
蓋４とα−アルミナリング２とをアルミニウム層１２を
介在させて熱圧接合したことであり、これによって熱圧
接合部にアルミニウム、ナトリウム、シリコンからなる
腐食相の生成を防止するようにしたことである。
アルミナリング２を、フッ化水素酸を含む溶液中に浸漬
してα−アルミナリング２の表面に二酸化珪素が除去さ
れた除去層１３を形成した後、前記陰極蓋３および陽極
蓋４とα−アルミナリング２とをアルミニウム層１２を
介在させて熱圧接合したことであり、これによって熱圧
接合部にアルミニウム、ナトリウム、シリコンからなる
腐食相の生成を防止するようにしたことである。
【００１０】なお、前記フッ化水素酸を含む溶液には硝
酸、塩酸または硫酸のうち少なくとも１種を含ませるこ
とにより、α−アルミナリング２の表面から二酸化珪素
を除去する速度を速くすることかできる。
酸、塩酸または硫酸のうち少なくとも１種を含ませるこ
とにより、α−アルミナリング２の表面から二酸化珪素
を除去する速度を速くすることかできる。
【００１１】また、前記陰極蓋３、陽極蓋４およびアル
ミニウム層１２はシリコンの含有量を０．１％以下のも
のにすることにより、このシリコンによってアルミニウ
ム、ナトリウム、シリコンからなる腐食相の生成を防止
することができる。
ミニウム層１２はシリコンの含有量を０．１％以下のも
のにすることにより、このシリコンによってアルミニウ
ム、ナトリウム、シリコンからなる腐食相の生成を防止
することができる。
【００１２】
【実施例】α−アルミナリング２を、１００℃に加熱し
たフッ化水素酸の２０％溶液中に浸漬して表面の二酸化
珪素を除去した除去層１３を形成し、純水で前記フッ化
水素酸溶液を洗浄した後、ナトリウムイオン伝導性の固
体電解質管１の開口部にガラス半田で接合し、このα−
アルミナリング２の一方の面に面にシリコンの含有量が
０．１％以下のステンレス製の陰極蓋３を、他方の面に
同材質からなる陽極蓋４を、シリコンの含有量が０．１
％以下のアルミニウム層１２を介在させて真空中、６０
０℃の温度下で３０分間加圧して得た熱圧接合体Ａと、
上記のような処理をしたα−アルミナリング２の一方の
面に面にシリコンの含有量が１．０％のステンレス製の
陰極蓋３を、他方の面に同材質からなる陽極蓋４を、シ
リコンの含有量が１．０％のアルミニウム層１２を介在
させて真空中、６００℃の温度下で３０分間加圧して得
た熱圧接合体Ｂと、前記フッ化水素酸溶液中に浸漬せず
にα−アルミナリング２の一方の面にシリコンの含有量
が１．０％のステンレス製の陰極蓋３を、他方の面に同
材質からなる陽極蓋４を、シリコンの含有量が１．０％
のアルミニウム層１２を介在させて同条件で熱圧接合し
て得た熱圧接合体Ｃとを４００℃の溶融ナトリウム中に
浸漬して１０日間経過後、３０日間経過後および８０日
間経過後それぞれ室温で引っ張り試験を行い、前記溶融
ナトリウム中に浸漬前の引っ張り試験の結果と比較し、
比較結果を表１に示す。
たフッ化水素酸の２０％溶液中に浸漬して表面の二酸化
珪素を除去した除去層１３を形成し、純水で前記フッ化
水素酸溶液を洗浄した後、ナトリウムイオン伝導性の固
体電解質管１の開口部にガラス半田で接合し、このα−
アルミナリング２の一方の面に面にシリコンの含有量が
０．１％以下のステンレス製の陰極蓋３を、他方の面に
同材質からなる陽極蓋４を、シリコンの含有量が０．１
％以下のアルミニウム層１２を介在させて真空中、６０
０℃の温度下で３０分間加圧して得た熱圧接合体Ａと、
上記のような処理をしたα−アルミナリング２の一方の
面に面にシリコンの含有量が１．０％のステンレス製の
陰極蓋３を、他方の面に同材質からなる陽極蓋４を、シ
リコンの含有量が１．０％のアルミニウム層１２を介在
させて真空中、６００℃の温度下で３０分間加圧して得
た熱圧接合体Ｂと、前記フッ化水素酸溶液中に浸漬せず
にα−アルミナリング２の一方の面にシリコンの含有量
が１．０％のステンレス製の陰極蓋３を、他方の面に同
材質からなる陽極蓋４を、シリコンの含有量が１．０％
のアルミニウム層１２を介在させて同条件で熱圧接合し
て得た熱圧接合体Ｃとを４００℃の溶融ナトリウム中に
浸漬して１０日間経過後、３０日間経過後および８０日
間経過後それぞれ室温で引っ張り試験を行い、前記溶融
ナトリウム中に浸漬前の引っ張り試験の結果と比較し、
比較結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１から、熱圧接合体Ａは熱圧接合体Ｂお
よびＣと比較して引っ張り強度が大きく、４００℃の溶
融ナトリウム中に浸漬して８０日間経過しても引っ張り
強度の低下が小さいことがわかる。
よびＣと比較して引っ張り強度が大きく、４００℃の溶
融ナトリウム中に浸漬して８０日間経過しても引っ張り
強度の低下が小さいことがわかる。
【００１５】このことから、α−アルミナリング２をフ
ッ化水素酸溶液中に浸漬し、表面に二酸化珪素を除去し
た除去層１３を形成すると、熱圧接合部にアルミニウ
ム、ナトリウム、シリコンからなる腐食相が生成するの
を抑制することができるとともに、陰極蓋３、陽極蓋４
およびアルミニウム層１２に含有されるシリコンの量を
０．１％以下にすると上記した効果をより高めることが
できる。
ッ化水素酸溶液中に浸漬し、表面に二酸化珪素を除去し
た除去層１３を形成すると、熱圧接合部にアルミニウ
ム、ナトリウム、シリコンからなる腐食相が生成するの
を抑制することができるとともに、陰極蓋３、陽極蓋４
およびアルミニウム層１２に含有されるシリコンの量を
０．１％以下にすると上記した効果をより高めることが
できる。
【００１６】なお、前記フッ化水素酸溶液中には硝酸、
塩酸または硫酸のうち少なくとも１種を含ませると、α
−アルミナリング２の表面から二酸化珪素を短時間で除
去することができるので、これらを含ませることもでき
る。
塩酸または硫酸のうち少なくとも１種を含ませると、α
−アルミナリング２の表面から二酸化珪素を短時間で除
去することができるので、これらを含ませることもでき
る。
【００１７】上記した実施例ではα−アルミナリング２
を固体電解質管１の開口部にガラス半田接合する前にα
−アルミナリング２の表面に二酸化珪素を除去した除去
層１３を形成したが、α−アルミナリング２を固体電解
質管１の開口部にガラス半田接合した後にα−アルミナ
リング２の表面に二酸化珪素を除去した除去層１３を形
成してもよいことは言うまでもない。
を固体電解質管１の開口部にガラス半田接合する前にα
−アルミナリング２の表面に二酸化珪素を除去した除去
層１３を形成したが、α−アルミナリング２を固体電解
質管１の開口部にガラス半田接合した後にα−アルミナ
リング２の表面に二酸化珪素を除去した除去層１３を形
成してもよいことは言うまでもない。
【００１８】また、前記アルミニウム層１２に代えてア
ルミニウムを主成分とする合金層を使用することもでき
る。
ルミニウムを主成分とする合金層を使用することもでき
る。
【００１９】
【発明の効果】上記した如く、本発明は、α−アルミナ
リングと陰極蓋３および陽極蓋４とを熱圧接合する際、
その接合強度を大きくすることができるので、ナトリウ
ム−硫黄電池の量産時の信頼性を向上させることがで
き、長期間の使用に耐えるナトリウム−硫黄電池を得る
ことができる。
リングと陰極蓋３および陽極蓋４とを熱圧接合する際、
その接合強度を大きくすることができるので、ナトリウ
ム−硫黄電池の量産時の信頼性を向上させることがで
き、長期間の使用に耐えるナトリウム−硫黄電池を得る
ことができる。
【図１】本発明の製造法に係るナトリウム−硫黄電池の
要部断面図である。
要部断面図である。
【図２】従来の製造法に係るナトリウム−硫黄電池の要
部断面図である。
部断面図である。
１ 固体電解質管 ２ α−アルミナリング ３ 陰極蓋 ４ 陽極蓋 １２ アルミニウム層 １３ 除去層
Claims (3)
- 【請求項１】 ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管
の開口部にα−アルミナリングを接合し、前記α−アル
ミナリングの一方の面に陰極蓋を熱圧接合し、この陰極
蓋によって密閉される陰極室と、前記α−アルミナリン
グの他方の面に陽極蓋を熱圧接合し、この陽極蓋によっ
て密閉される陽極室とを形成するナトリウム−硫黄電池
の製造法において、前記α−アルミナリングを、フッ化
水素酸を含む溶液中に浸漬した後、陰極蓋および陽極蓋
とα−アルミナリングとの間にアルミニウム層またはア
ルミニウムを主成分とする合金層を介在させて熱圧接合
することを特徴とするナトリウム−硫黄電池の製造法 - 【請求項２】 請求項１記載のナトリウム−硫黄電池の
製造法において、フッ化水素酸を含む溶液は硝酸、塩酸
または硫酸のうち少なくとも１種を含むものであること
を特徴とするナトリウム−硫黄電池の製造法 - 【請求項３】 請求項１記載のナトリウム−硫黄電池の
製造法において、陰極蓋、陽極蓋およびアルミニウム層
またはアルミニウムを主成分とする合金層はシリコンの
含有量が０．１％以下のものであることを特徴とするナ
トリウム−硫黄電池の製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007804A JPH09199164A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | ナトリウム−硫黄電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007804A JPH09199164A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | ナトリウム−硫黄電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199164A true JPH09199164A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11675820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8007804A Pending JPH09199164A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | ナトリウム−硫黄電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09199164A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008224498A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | New Industry Research Organization | セラミックス基板又は無機耐熱性基板の洗浄方法及びこれを用いた素子の製造方法並びに素子 |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP8007804A patent/JPH09199164A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008224498A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | New Industry Research Organization | セラミックス基板又は無機耐熱性基板の洗浄方法及びこれを用いた素子の製造方法並びに素子 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A02 | Decision of refusal |
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