JPS58152379A - 高温電池 - Google Patents

高温電池

Info

Publication number
JPS58152379A
JPS58152379A JP57033034A JP3303482A JPS58152379A JP S58152379 A JPS58152379 A JP S58152379A JP 57033034 A JP57033034 A JP 57033034A JP 3303482 A JP3303482 A JP 3303482A JP S58152379 A JPS58152379 A JP S58152379A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
active material
anode active
anode
battery
iron
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.)
Granted
Application number
JP57033034A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0239065B2 (ja
Inventor
Hiroyasu Komata
小俣 裕保
Hideo Anpo
安保 秀雄
Takanori Nakazawa
中沢 崇徳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP57033034A priority Critical patent/JPS58152379A/ja
Publication of JPS58152379A publication Critical patent/JPS58152379A/ja
Publication of JPH0239065B2 publication Critical patent/JPH0239065B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/661Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H01M10/39Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
    • H01M10/3909Sodium-sulfur cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高温電池に係るもので、1′8j極活物質に1
− 接するlin極活物質容器、陽極果′市拐刺等に11i
・1食性の優れた祠料を提供することにより、′「1を
池の寿茄の長期化をはかるく)のである。
本電池の原理は、1!、+66年米国フォード・モータ
ー社により発表さノ1. fcもので活物質としてナト
リウム、硫黄を用いることからナトリウム−硫黄電池と
もよばれている。その構造は一第」図に示すごとく一]
の陰極端子、2の陰極活物質(ツートリウム)、3のす
トリウムイオン伝轡性を有する固体゛屯解質菅(例えば
ベータアルミナ)、4のカーボン又はクラファイトフェ
ルトに@浸された陽極活物漬(例えe」、蝕黄又は多像
化す) IJウム)、5の陽、欣端子東市イ4料を兼ね
た陽極活物質容器からなり、固体市tIN買管の」二部
開放端には、陰極室と陽極室を気密に密封する蓋を眠気
的に絶縁するための絶縁物8(例えtゴアルファアルミ
ナ)がガラス9で接合されている。作動温度値、両極活
物質の融魚、固体電所質の′岨導度を考慮し通常300
〜350 t:である。
電池反尾、eコ、以下の式に示すと」・・りである。
2− 放電 商副電池は、高性能の2次電池として電力負荷調整用電
気自動車電源用に各国で開発か進められているか、開発
のネックのひとつに、耐多硫化す[・リウム性の優れた
陽極活物質容器、陽極集電材料・1が必要であるという
点かある。多硫化すトリウムC1非常に強い腐食作用3
丁もち、l′a極を古物質容器、陽極集電材料等が腐食
されると像化物が生成される。腐食か進行すると、陽極
活物質中の硫黄かi流化のために消費さ!17、活物質
とし、て作用する硫黄の量が減り、電池容量が減少して
寿命となる。又局部的に戸高食が進すすると、陽極活物
質容器等に穴かあき、活物質が外部へ流出して寿命とな
る場合もある。
陽極活物質容器、陽極集電材料等に要求される性能は、
激しい腐食作用をもつ陽極活物質に対し耐食性があり、
かつ機械的強度かなくてはならず、力11王性に優?+
、でいる材料か望ましい。さらにIS極染’4 ’a=
おこなうときには良好な電気伝導性も必要である。一般
にはSUs  304、モリブテン、クロ3− 広さらには本発明台らによる鉄−クロム−Jす系合金な
どか關Jjij4粘物實谷器、陽イ・す4集゛「1を材
料等とt7て極i4Jさルているが、S [I 830
4では腐食の進行か速く、第2図に示すように、少ない
充放″市ザイクルで急旅な電池容量のθ成少をさたす。
モリブテンの場合、陽極活物質組成がT勅、s5 付近
の部分放電状態で放電をJI切る充放電ザイクルのとぎ
は、全体量としての腐食は少なく、第3図に示す様に電
池容量の減少LJ、少ないが、局部的な腐尺いわゆる孔
僕がJ9こり、結局寿命0J撤ソかい。
そのうえl#A極活物買絹成がN4.2S3 ’I・1
方の冗全放市状態丑で放電する充放市ザイクルのときは
、腐食の進イテが加速さa、第4図にボテ様に、第31
z1に示した部分放電に比較して電池容量減少Q1、原
しくなる。クロムe」、N、2S、〜I報2S3  の
全域で全体量の腐食は少ないか、孔食紫生すること、′
−1/ζ極めて脆く、容器等にカ11工すること/′i
現状技φ14では不可能に近いものであり、要求を満足
するものではない。
本兄明百らばさきに陽極活物質に対して耐食性4− かあり、かつ加工性も優れた金属材料として鉄−クロム
−珪素合金を提案したが、さらにSJ純度鉄クロノ・合
金が、電池容重変化がらなおいっそづ優れていることを
みいだした。鉄クロム合金の好丑しい範1)1イは、i
li 蓋LF、テOr 4.0〜60%、C0,02%
以−ドーNO,015%以下、残部が実質的に鉄である
Crは上限を超えると加工性か悪く、下限以下では耐食
性が良好でない。CL−よひNは−F限を超えるとネ1
)界腐食、孔食等の局部腐食をおこしゃすく、また加工
性を損なう。
上記鉄クロム合金にTj、  Nb、  Zr  のう
ちいずれか]種種たけ2種以上を合計量で0.05〜b
Nb、Zr葡泳加すると、クロム炭璧化物の粒界析出を
抑制するため耐食性を改善し、かつ延性、靭性を向上さ
せる。但し上限を超えて除加すると一′J・]、  N
b、  Zr  を宮む金属間化合物が生成し、延性、
靭性r害するようになる。陽極活物質は上述の通り放′
岨により5(IIt黄)必ゐいVよNcL2S5  な
ど5− のSのN。に対する比の大きいところがら、は\゛NP
、2S3の組成に寸で変化するか、1寸。2S3による
腐食か最も激しく、陽極活物質組成拐、陽極集電飼料等
としては−N・2!33に対する十分なmM食性か必要
である。
以下に本発明の合金と従来の金属材料の耐食性比較試験
結果ケ示す。
第1表に示す本発明の合金のl +iノrn X 8 
mmX :30緒の試験片を、↓5yのI’J o、2
 S:1 と−緒にパイレックスガラス釧に貞空封入し
、350’Cで384時間の鳥賞試験を行なった。
h式験片Q)重゛搦減1表面積、比重より腐食厚さを求
めた。また顕微鏡により孔食の刹無葡調へた。
結果を第2表に示す。
6− −7= 第2表 こnらの結果から本丸間の合金は、蚕考例の合金に比較
すると、奈考例の合金4を除き錨賞jすさ、局部)高賞
の点から、耐Nα2S3性か極めて丁<7している。
つぎに不発明合金(第]表コ、  2. 3. 4. 
5゜6)全相いて、第]−図の5に7Jeされた陽極端
子東8− ′重体をA区ねた陽極活物質容器を作ノ戎し、ナトリウ
ム−硫黄′電池を組立て、光放電サイクル試験を実施し
た。
試験温度は350℃で5時間率電流(陽極活物質容器の
表面゛市原密度として55 mA/ca )で3時間放
電12、]O分間休止体後5時間で放電量の100%電
気搦を充電し、10分間休止を1サイクルとする充放′
屯朱絆である。450ザイクルまでの省陽極活物質容器
ケ用いた電池のサイクルに対する′電池容−縦の変化あ
・よび試験後の陽極活物質容器の調査4行なった。
第6図には合金試料り、  2. 3. 4. 5. 
6で作成した陽極活物質容器を用いた電池の充放電サイ
クルに対する電池容量変化を示した。同様の試験条件で
行なったモリブデンおよび鉄−クロム−珪素合金を、陽
極油物質容器として使った電池の結果(第3図、第5図
診照)に比較しでも良好な電池容菫笈化である。
′81:た試験後の容器5の陽極粘物質に埃1−ていた
表面は、不元明の合金試料はいずれの試料も異常−〇− はなく、陽極活物′Nに対してすぐれた1嗣食1生ケも
っていた。第7図に一例として合金試料2の写真を示す
。一方、モリブデン容器′電池の陽極活物質に接してい
た表面音調・\たところ、W;8図に7丁(すごとく局
部腐食が発生していた。
つきに第9図に示す構造の電池全作成した。
第9図のナト1ノウムー硫黄電池は、固1本電厘r質管
内に陽極活物質]4が充填されて」・・す、第」図の電
池とは陰極、陽極か逆になっている。第1図と同一符号
は同一名称につき説明を省略する。
固捧市解實イ1内の端子」5(陽極果重体)に、この場
合は11食性か要求される。1坂極容器]、 OIf:
J、ナトリウム12に接するたけであるた、y) SI
N、’ 304で十分な耐食性を持つ。その曲の構成は
第」1z1の電池と同様である。
第8図に示した電池の陽極東重体15は、陽極活物質に
接する表面のみr本発明による合金試料(第1表の合金
試料5)で作成した?#−1模で覆−りた。
本実験では、0.2朋厚のパイプ蛍合金試制、5で1′
1・成し、パイプ内に鉄製の俸τtJ、め込み、パイン
と−10〜 鉄製の棒との電気的な接触ケ良好にするため、陽極集電
体]5の上部、中部、下部の円周上を電子ビームで溶接
した。−!た下端は陽極活物質か内部の鉄と接しないよ
うに、パイプ部を若干長くして。
線状に押しつぶした後に溶接して、鉄製の棒を陰極rI
7J′物質から完全に保騰した。
この第1〕図に示した高温電池を、上記試験と同条件で
450サイクルの充放電試験を実施したが、−1ユハピ
試験の結果と容量特性、試験後の表1fJI状態など芽
ったく同様の結果であった。
以上の説明のように、本発明はII極活物質による陽極
活物質茶器、陽極来電材料等の7昌食を抑え、側温″電
池の長寿命化ヶはかるものであり、その工業的価値は非
常に犬なるものである。
なお本発明は、陽極活物質に接する部分に用いる金属材
料に係るものであり、その信造および使用方法葦た被覆
の方法に関しては限ボされるものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は4+温′猷池の縦断面図、第2図はS U S
;604を賜極活愕質Y9器に用いた電池の′谷44特
性のクラフ、第3図はモリブデンを陽極活物質容器に用
いた電池のMlj分放市ザイクル容M′特性のグラフ、
第4図はモリブデンケ陽極活物質容器に月1いた電池の
完全放′市ザイクル容重特性のグラフ、第5121は鉄
−クロム−珪素合金を陽極活物質容器に用いた″電池の
部分放電ザイクル容量特性のグラフ、第6図は本発明に
よる合金試料′f:陽極活物質容器に用いた電池の部分
数′屯サイクル容量特性のカラス、第7図(a)は合金
試料2で作成した陽極活物質容器を用いた′電池の部分
充放電5」(験後の陽極活物質に接していた表面の顕倣
鋭写貞、第7図(b)は同じく断面の顕微腕写真、第8
図(a)はモリブテンで作成した陽極活物質容器を用い
た電池の部分充放電試験後の陽極活物質に接していた表
+m (1)顕微境写真、第81区(b)は同じく断[
mの萌倣睨写貝、第9図は固体′電解質管内を1勧極と
する電池の縦助1m図である。 ■・・・陰極端子     2・・陰極活物質3 固坏
電解買管   4・陽極活物質5−・陽極端子集電体〒
兼ねた陽極活物質容器6・陽極蓋      7 陰極
無 8・絶縁リング    9・・カラス ■〕 ・1葵極活物質容器  ]2・陰極活物質」4・
・尚極活物實    コ5 ・陽極端子(集電体)代理
人 弁即士  茶野木 立 夫 13− 第7図 第2図 % 養諮T卑         喜たヱ車 ″  委苫T葛 第6図((1) 気 充放電サイクル 第6図(b) % 充放電サイクル・ 第7図(a) を ― 「 第6図(a) Mβ図(b )    X 200 xttrυ 第ワ 図 手続補正書 昭和57年7 月12 日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 l事件の表示 昭和57年特許願第 33034  号
2発明の名称 高温電池 3補11:、をする者 事件との関係 特許出願人任 
所  東京都千代田区大手町2丁目6番3号名 称  
(665)  新日本製鐵株式會紅代表者 武 1) 
 豊 4代 理 人 住 所  東京都中央区日本橋3丁月3番3号加藤ビル
4F 氏 名  (6193)弁理士 茶野木 立 夫5補正
命令の日付 昭和57年 6月29 日(発送日)6補
正により増加する発明の数 7補正の対象 明細書の図面q、N説明の欄8補正の内
容 1 明細書12頁12行及び15行「表面の」の次に「
金属組織の」をそれぞれ挿入する。 2 同  12頁13行及び16行「断面の」の次に「
金属組織の」をそれぞれ挿入する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 陽極活物質容器、陽極集電材料もしくは陽極活物質
    容器、陽極集電材料等の少なくとも陽極活物質に接する
    表面ケ、0r40〜60%。 C0,02%以下、N05O15%以下で残部が実質的
    に鉄よりなる鉄クロム合金を使用したことを特徴とする
    高温電池。 2 陽極活物質容器、陽極集電材料もしくぽ陽極活物質
    容器、陽極集電材料等のIPなくとも陽極活物質(二接
    する表面〒、0r40〜60%。 C0,02%以下、F丁0.015%以下で、さらにT
    i、  Nb、  Zr  のうちいずnか1種または
    2棟以上を0.05〜1カ言み残部が美質的に妖よりな
    る鉄クロム合金を使用したことを特徴とする高温電池。
JP57033034A 1982-03-04 1982-03-04 高温電池 Granted JPS58152379A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57033034A JPS58152379A (ja) 1982-03-04 1982-03-04 高温電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57033034A JPS58152379A (ja) 1982-03-04 1982-03-04 高温電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58152379A true JPS58152379A (ja) 1983-09-09
JPH0239065B2 JPH0239065B2 (ja) 1990-09-04

Family

ID=12375504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57033034A Granted JPS58152379A (ja) 1982-03-04 1982-03-04 高温電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58152379A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61264659A (ja) * 1985-05-20 1986-11-22 Nippon Steel Corp ナトリウム−硫黄電池陽極容器およびその製造方法
JPS62268069A (ja) * 1986-05-14 1987-11-20 Yuasa Battery Co Ltd 電池用電槽の製造法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH048671U (ja) * 1990-05-14 1992-01-27

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5220226A (en) * 1975-08-09 1977-02-16 Tokyo Shibaura Electric Co Sodiummsulfur battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5220226A (en) * 1975-08-09 1977-02-16 Tokyo Shibaura Electric Co Sodiummsulfur battery

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61264659A (ja) * 1985-05-20 1986-11-22 Nippon Steel Corp ナトリウム−硫黄電池陽極容器およびその製造方法
JPS62268069A (ja) * 1986-05-14 1987-11-20 Yuasa Battery Co Ltd 電池用電槽の製造法
JPH0576140B2 (ja) * 1986-05-14 1993-10-22 Yuasa Battery Co Ltd

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0239065B2 (ja) 1990-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1708297A3 (en) Powdery material, electrode member, method for manufacturing same and secondary cell
JPS62276767A (ja) 電気化学電池
EP0688056B1 (en) Manganese dry battery with zinc alloy can
JPS58152379A (ja) 高温電池
JP4133701B2 (ja) 非水電解液電池ケース用Niメッキ鋼板およびこの鋼板を用いた電池ケース
JPH10280103A (ja) 固体電解質型燃料電池セパレータ用鋼
US4084963A (en) Aluminum base alloys containing zinc, magnesium, iron and cadmium, tin or lead
JP7078185B2 (ja) Niめっき鋼板、及びその製造方法
JPH05320701A (ja) 耐食材料
US3676310A (en) Process for electrochemical machining employing a die of a special alloy
JPH01132050A (ja) 高温電池
JPS60501334A (ja) アルカリ金属/イオウ蓄電池用のモリブデン被覆アルミニウム陰極の改良品
JPH1025531A (ja) ナトリウム−硫黄電池のCo基合金製正極容器材
KR100284622B1 (ko) 망간건전지
JP3307235B2 (ja) ナトリウム−硫黄電池の正極容器材および正極容器
JPH02142065A (ja) ナトリウム―硫黄電池及びその製造方法
JP3293482B2 (ja) ナトリウム−硫黄電池の正極容器材および正極容器
JP3211661B2 (ja) ナトリウム−硫黄電池のNi基合金製正極容器材
JPS5812269A (ja) 電気化学的蓄電池
JP2574016B2 (ja) ナトリウム−硫黄電池
JP2564630B2 (ja) 溶融炭酸塩型燃料電池
Loto et al. Corrosion resistance study of UNS A93105 aluminum alloy in neutral chloride and acid chloride solution
JPH04368776A (ja) アルカリ電池用亜鉛合金粉末およびその製造法
JPH1167163A (ja) 電池および電池容器
US4921766A (en) Electrochemical storage cell