JPS60235370A - ナトリウム−硫黄電池 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池Info
- Publication number
- JPS60235370A JPS60235370A JP59092505A JP9250584A JPS60235370A JP S60235370 A JPS60235370 A JP S60235370A JP 59092505 A JP59092505 A JP 59092505A JP 9250584 A JP9250584 A JP 9250584A JP S60235370 A JPS60235370 A JP S60235370A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- electrolyte tube
- thin layer
- conductive material
- sodium
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/39—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
- H01M10/3909—Sodium-sulfur cells
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はナトリウム−硫黄電池の陽極電導材ｅこ関する
もので、陽極活物質を含浸させた陽極電導材と固体電解
質管との間に多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層を設けるこ
とをこより、陽極活物質の利用率を高めるとともに固体
電解質管の破損を防止するものである。
もので、陽極活物質を含浸させた陽極電導材と固体電解
質管との間に多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層を設けるこ
とをこより、陽極活物質の利用率を高めるとともに固体
電解質管の破損を防止するものである。
ナトリウム−硫黄電池は第１図の縦断面図ｅこ示す如く
、ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管１と陽極集電
体としての電槽２との間に陽極活物質６としての硫黄ま
たは多硫化ナトリウムを含浸した陽極電導材４が配設さ
れている。
、ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管１と陽極集電
体としての電槽２との間に陽極活物質６としての硫黄ま
たは多硫化ナトリウムを含浸した陽極電導材４が配設さ
れている。
この電池を電池作動温度約５５０’Ｃにおいて放電させ
ると、固体電解質管１内の陰極活物質５としてのナトリ
ウムがイオン化し、固体電解質管１を通って陽極電導材
４の方へ移動し、陽極電導材４中の陽極活物質６と反応
して放電生成物Ｎａ寞Ｓｘを生成し、Ｘ＝２．７〜３．
０ｔこなった時点で放電は終了する。このときの放電容
量なｘＡｈとし、続いて充電すれば放電生成物中のナト
リウムイオンが固体電解質管１内に戻されて蓄積される
。
ると、固体電解質管１内の陰極活物質５としてのナトリ
ウムがイオン化し、固体電解質管１を通って陽極電導材
４の方へ移動し、陽極電導材４中の陽極活物質６と反応
して放電生成物Ｎａ寞Ｓｘを生成し、Ｘ＝２．７〜３．
０ｔこなった時点で放電は終了する。このときの放電容
量なｘＡｈとし、続いて充電すれば放電生成物中のナト
リウムイオンが固体電解質管１内に戻されて蓄積される
。
このとき放電生成物中のナトリウムが全景戻された場合
の充電容量はＸＡｈとなり、陽極活物質の利用率は１０
０％ということになる。しかしながら第１図の如き陽極
電導材にあっては、充電時のＮａ霊Ｓｘ→２Ｎａ＋ｘＳ
なる反応により生成された硫黄が陽極電導材４中に拡
散せずに固体電解質管１の外側表面付近に留まり、電気
抵抗層を形成する。このため！圧が上昇して充電が停止
してしまい、この場合の充電容量をＹＡｈとすると、陽
極活物質の利用率すなわち１は４５％〜７０％程度にし
か−ならない。一方放電終了後の陽極活物質６の液面位
は陽極電導材４の最上位７に一致するように決められて
いるため、充電末で陽極活物質６の量が最も少なくなる
場合の液面位は固体電解質管１の中央付近になり、陽極
電導材４の毛細管効果１こより吸い上げられるものの、
固体電解質管１の上部には陽極活物質３が接触せずｅこ
陽極電導材４のみが接触している領域が生じる。このよ
うな状態で電池を放電させると、陽極電導材４のみが接
触している領域１こ金属ナトリウムが析出し、近くの陽
極活物質６と直接反応し、その反応熱により固体電解質
管１が破損することがあった。
の充電容量はＸＡｈとなり、陽極活物質の利用率は１０
０％ということになる。しかしながら第１図の如き陽極
電導材にあっては、充電時のＮａ霊Ｓｘ→２Ｎａ＋ｘＳ
なる反応により生成された硫黄が陽極電導材４中に拡
散せずに固体電解質管１の外側表面付近に留まり、電気
抵抗層を形成する。このため！圧が上昇して充電が停止
してしまい、この場合の充電容量をＹＡｈとすると、陽
極活物質の利用率すなわち１は４５％〜７０％程度にし
か−ならない。一方放電終了後の陽極活物質６の液面位
は陽極電導材４の最上位７に一致するように決められて
いるため、充電末で陽極活物質６の量が最も少なくなる
場合の液面位は固体電解質管１の中央付近になり、陽極
電導材４の毛細管効果１こより吸い上げられるものの、
固体電解質管１の上部には陽極活物質３が接触せずｅこ
陽極電導材４のみが接触している領域が生じる。このよ
うな状態で電池を放電させると、陽極電導材４のみが接
触している領域１こ金属ナトリウムが析出し、近くの陽
極活物質６と直接反応し、その反応熱により固体電解質
管１が破損することがあった。
本発明は上記欠点を解消するもので、固体電解質管１と
グラフフィトフェルト、カーボンフェルトまたは多孔性
金属材から選ばれた１層または複数層からなる陽極電導
材４との間に多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層を設けるも
のである。
グラフフィトフェルト、カーボンフェルトまたは多孔性
金属材から選ばれた１層または複数層からなる陽極電導
材４との間に多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層を設けるも
のである。
このような多孔性の窒化ホウ素ＥＮＯ薄層を設けた本発
明電池では陽極活物質３の利用率を約８６％〜９４％ｔ
′ｒ−まで向上させることができた。
明電池では陽極活物質３の利用率を約８６％〜９４％ｔ
′ｒ−まで向上させることができた。
また充放電サイクル試験をこおいて約５２サイクル〜９
６サイクルで固体電解質管１の破損による電池の破損が
約３１％あったのが、約１００サイクル経過後において
も数％１こ過ぎなかった。
６サイクルで固体電解質管１の破損による電池の破損が
約３１％あったのが、約１００サイクル経過後において
も数％１こ過ぎなかった。
本発明電池の一実施例を第２図により説明する。多孔性
の窒化ホウ素ＢＮの薄層６を、固体電解質管１の表面の
陽極活物質が充電末で介在しトこくくなる中央部より上
方の領域に設け、放電時に該薄層を陽極電導材４と固体
電解質管１との間の！気絶縁庸として作用させ、金属ナ
トリウムの析出を防止するものである。次に他の実施例
を第３図の陽極電導材４の構成図により説明する。本実
施例では多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層６を陽極電導材
４の内側表面または内側の陽極電導材を構成する単繊維
４−２の表面に被覆したもので、前記実施例と同様の効
果が得ろねるとともに取扱い等の作業を竹易にするもの
である。
の窒化ホウ素ＢＮの薄層６を、固体電解質管１の表面の
陽極活物質が充電末で介在しトこくくなる中央部より上
方の領域に設け、放電時に該薄層を陽極電導材４と固体
電解質管１との間の！気絶縁庸として作用させ、金属ナ
トリウムの析出を防止するものである。次に他の実施例
を第３図の陽極電導材４の構成図により説明する。本実
施例では多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層６を陽極電導材
４の内側表面または内側の陽極電導材を構成する単繊維
４−２の表面に被覆したもので、前記実施例と同様の効
果が得ろねるとともに取扱い等の作業を竹易にするもの
である。
また前記各実施例において該薄層の陽極電導材４への侵
入の深さを３ｆｆ以下とすることで、電気抵抗勾配を形
成し、充電中の硫黄の偏析を防止するとともにイオン伝
導性を高め、陽極活物質６の利用率を約８７％〜９４％
にすることができた。さらｔこ該薄層の厚みはイオン伝
導性を妨げない０．５略以下とすることが望ましい。
入の深さを３ｆｆ以下とすることで、電気抵抗勾配を形
成し、充電中の硫黄の偏析を防止するとともにイオン伝
導性を高め、陽極活物質６の利用率を約８７％〜９４％
にすることができた。さらｔこ該薄層の厚みはイオン伝
導性を妨げない０．５略以下とすることが望ましい。
錫下さらｔこ実施例ｔこより説明する。
実施例１． 第２図に示す如く、固体電解質管１の中央
より上方の外側表面領域ンこバインダーを含んだ窒化ホ
ウ素微粉末のスプレーを塗布し、約１００℃〜９７０℃
の温度でバインダーを除去し、多孔性の窒化ホウ素ＢＮ
の薄層６を厚み約０．１１１３．気孔率的８４％とした
。この場合の陽極活物質の利用率は約８４％で、１６２
サイクル経過後も異状は見られなかった。
より上方の外側表面領域ンこバインダーを含んだ窒化ホ
ウ素微粉末のスプレーを塗布し、約１００℃〜９７０℃
の温度でバインダーを除去し、多孔性の窒化ホウ素ＢＮ
の薄層６を厚み約０．１１１３．気孔率的８４％とした
。この場合の陽極活物質の利用率は約８４％で、１６２
サイクル経過後も異状は見られなかった。
実施例２．第５図に示す如く、厚み７麿のグラファイト
フェルト４−１と厚み１．５麿のグラ７アイトフエルト
４−２からなる陽極電導材４の固体電解質管側の陽極電
導材４−２の外側面に実施例１のスプレーを塗布し、陽
極電導材４への薄層の侵入を深さ最大１ｆｉとして焼成
し、バインダーを除去し、ｒａ極活物質３の硫黄を含浸
せしめ、全体の厚みを約５０となるように加圧成形して
得られた陽極電導材４を用いて電池を製作した。この場
合の陽極活物質の利用率は約９４％で、１６２サイクル
経過後も異状は見られなかった。
フェルト４−１と厚み１．５麿のグラ７アイトフエルト
４−２からなる陽極電導材４の固体電解質管側の陽極電
導材４−２の外側面に実施例１のスプレーを塗布し、陽
極電導材４への薄層の侵入を深さ最大１ｆｉとして焼成
し、バインダーを除去し、ｒａ極活物質３の硫黄を含浸
せしめ、全体の厚みを約５０となるように加圧成形して
得られた陽極電導材４を用いて電池を製作した。この場
合の陽極活物質の利用率は約９４％で、１６２サイクル
経過後も異状は見られなかった。
なお上記において窒化ホウ素ＢＮの薄層の多孔度につい
ては特に定めるものではない。
ては特に定めるものではない。
上述した如く本発明は陽極活物質の利用率を高めるとと
も１こ固体電解質管の破損を防止する゛のに効果があり
、その工業的価値は大なるものである。
も１こ固体電解質管の破損を防止する゛のに効果があり
、その工業的価値は大なるものである。
第１図はナトリウム−硫黄電池の縦断面図、第２図、第
３図は本発明に関する多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層の
配設状態を示す図である。 １・・・固体電解質管、３・・・陽極活物質、４・・・
陽極電導材、６・・・多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層、
７・・・陽極電導材の最上位 出願人 湯浅電池株式会社 第１図 宕３図 第２図
３図は本発明に関する多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層の
配設状態を示す図である。 １・・・固体電解質管、３・・・陽極活物質、４・・・
陽極電導材、６・・・多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層、
７・・・陽極電導材の最上位 出願人 湯浅電池株式会社 第１図 宕３図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管とグラフ
ァイトフェルト、カーボンフェルトまたは多孔性の金属
材から選ばれた一層または複数層からなる陽極電導材と
の間に多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層な設けたことを特
徴とするナトリウム−硫黄電池。 （２）多孔性の窒化ホウ素ＢＮ の薄層は陽極電導材と
固体電解質管との間の少なくとも中央より上方の領域に
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のナトリウム−硫黄電池。 （６）多孔性の窒化ホウ累ＢＮ の薄層は固体電解質管
の外側表面の被覆により設けられていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項〜第２項記載のナトリウム−硫
黄電池。 （４）多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層は縦方向または横
方向または斜め方向１こ少なくとも２分割された陽極電
導材の内側表面または該陽極電導材の内側面を構成する
単繊維の表面の被覆により設けられていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項〜第２項記載のナトリウム−
硫黄電池。 （５）多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層は酋布またはスプ
レー等によ−る吹き付は塗布により設けられることを特
徴とする特許請求の範囲第１項〜第４項記載のナトリウ
ム−硫黄電池。 （６）多孔性の窒化ホウ素ＥＮの薄層は厚みが０５ｕ以
下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第５
項記載のナトリウム−硫黄電池。 （７）多孔性の窒化ホウ素ＢＮの薄層の陽極電導材への
侵入の深さは５Ｈ以下であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項〜第６項記載のナトリウム−硫黄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59092505A JPS60235370A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | ナトリウム−硫黄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59092505A JPS60235370A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | ナトリウム−硫黄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60235370A true JPS60235370A (ja) | 1985-11-22 |
Family
ID=14056163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59092505A Pending JPS60235370A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | ナトリウム−硫黄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60235370A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02242568A (ja) * | 1989-03-16 | 1990-09-26 | Ngk Insulators Ltd | ナトリウム―硫黄電池 |
| JP2019517116A (ja) * | 2016-12-27 | 2019-06-20 | エルジー・ケム・リミテッド | 分離膜及びこれを含むリチウム−硫黄電池 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5543755A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-27 | Yuasa Battery Co Ltd | Sodium-sulfur battery |
-
1984
- 1984-05-08 JP JP59092505A patent/JPS60235370A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5543755A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-27 | Yuasa Battery Co Ltd | Sodium-sulfur battery |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02242568A (ja) * | 1989-03-16 | 1990-09-26 | Ngk Insulators Ltd | ナトリウム―硫黄電池 |
| JP2019517116A (ja) * | 2016-12-27 | 2019-06-20 | エルジー・ケム・リミテッド | 分離膜及びこれを含むリチウム−硫黄電池 |
| US11189883B2 (en) | 2016-12-27 | 2021-11-30 | Lg Chem, Ltd. | Separator and lithium-sulfur battery comprising same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20180102547A1 (en) | Current Collector | |
| US4054729A (en) | Rechargeable high temperature electrochemical battery | |
| KR101009300B1 (ko) | 포상탄소 집전기를 포함하는 축전지 | |
| JPH026191B2 (ja) | ||
| US2724734A (en) | Electrode for electric batteries | |
| JPS63114057A (ja) | 非水系二次電池 | |
| NO842527L (no) | Elektrode, elektrokjemisk celle inneholdende elektroden, samt fremgangsmaate til fremstilling av elektroden | |
| JPS60235370A (ja) | ナトリウム−硫黄電池 | |
| US4064330A (en) | Carbon electrode assembly for lithium fused salt battery | |
| JPH0352187B2 (ja) | ||
| EP0213828B1 (en) | Sodium-sulphur storage battery | |
| US5543247A (en) | High temperature cell electrical insulation | |
| JP2574516B2 (ja) | ナトリウム―硫黄電池の製造方法 | |
| JPS6220259A (ja) | ナトリウム−硫黄電池 | |
| NL2030534B1 (en) | Electrode with carbon nanotube scaffold | |
| JPH10154527A (ja) | ナトリウム−硫黄電池用陽極導電材 | |
| JP2667551B2 (ja) | ナトリウム―硫黄電池に用いられる高抵抗層の形成方法 | |
| JPH0250585B2 (ja) | ||
| JPS6237883A (ja) | ナトリウム−硫黄電池 | |
| JPH08130032A (ja) | ナトリウム−硫黄電池用カーボンフェルト及びその製造方法 | |
| JP3422682B2 (ja) | ナトリウム−硫黄電池 | |
| JPS5911406Y2 (ja) | 酸化銀電池 | |
| JPH044573A (ja) | ナトリウム―硫黄二次電池 | |
| Kao et al. | The transient response of the sulfur/polysulfide electrode based on a varying concentration model | |
| TH2001006642A (th) | ขั้วไฟฟ้าชนิดมีเกรเดียนต์ของค่าองค์ประกอบที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงและวิธีการผลิตสิ่งเดียวกันนั้น |