JPS6116601Y2 - - Google Patents
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- JPS6116601Y2 JPS6116601Y2 JP1979093923U JP9392379U JPS6116601Y2 JP S6116601 Y2 JPS6116601 Y2 JP S6116601Y2 JP 1979093923 U JP1979093923 U JP 1979093923U JP 9392379 U JP9392379 U JP 9392379U JP S6116601 Y2 JPS6116601 Y2 JP S6116601Y2
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Classifications
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Description
本考案はナトリウム−硫黄電池に関するもの
で、特に固体電解質管の上部固定部材を支持する
ことにより、電池密閉箇所の荷重負担を軽減する
ことを目的とする。 ナトリウム−硫黄電池は陰極活物質に溶融ナト
リウム、陽極活物質に溶融硫黄・多硫化ナトリウ
ムを用い、これらをナトリウムイオン伝導性のβ
−アルミナ、β″−アルミナの如き固体電解質隔
壁により分離し、前記活物質が共に溶融状態にあ
る約300℃前後の温度で作動させる高温型二次電
池である。かような構成からなるナトリウム−硫
黄電池の電池反応は、放電時において陰極室内の
ナトリウムがイオン化して固体電解質隔壁を陽極
室側に移動し、陽極室内で溶融硫黄と反応して放
電生成物Na2Sxとなる。一方充電時においては、
陽極室内の放電生成物Na2Sxのナトリウムがイオ
ンとして固体電解質隔壁を陰極室側に移動し、陰
極室内でナトリウムとして蓄積される。以上がナ
トリウム−硫黄電池の基本的な説明である。ナト
リウム−硫黄電池は前述した如く、高温作動及び
電解質にセラミツクなどを用いているため、該固
体電解質を他の電池構成部材と接合し、さらに活
物質の漏出、酸化等を防止する上で完全密閉状態
にされなければならない。その為、固体電解質は
ガラス半田の如き接合剤で他の電池構成部材と接
合されている。 第１図な従来のナトリウム−硫黄電池の断面図
で、１はナトリウムイオン伝導性のβ−アルミナ
からなる有底固体電解質管、２は陽極活物質の溶
融硫黄が含浸されたグラフアイト、カーボン繊維
などからなる陽極電導材、３は耐溶融硫黄性金
属、例えばステンレスなどからなる陽極集電体、
４は陽極蓋、５は陰極活物質の溶融ナトリウムを
収納すると共に集電を兼ねた電池容器でステンレ
ス等の耐溶融ナトリウム性金属からなつている。
６は陰極蓋、７は固体電解質管１、陽極蓋４、及
び陰極蓋６を接合するためのセラミツクなどから
なる電気絶縁性固定部材で封口用ガラス半田によ
り接合されている。この構造では、固体電解質管
１を主体とする陽極室構成部材の全重量が、陰極
蓋６と固定部材７のガラス半田接合箇所でのみ支
持されている。その為、陰極活物質が溶融状態と
なつた状態、又は電池作動温度における電池作動
状態下において、電池に機械的な衝撃が外部から
加えられた場合、該接合箇所が破損し、密閉状態
が不完全となり、陰極室内の溶融ナトリウムが外
気と反応し、発火する危険性のあることがわかつ
た。また、完全に破壊された場合、その反応熱に
より固体電解質管１にクラツク等が発生し、溶融
硫黄が溶融ナトリウムとの直接接触して爆発的な
反応をおこし、極めて危険である。 本考案は上記従来の欠点を除去するもので、固
体電解質の上部開放端にガラス半田にて接合され
るα−アルミナ等からなる電気絶縁性固定部材を
用いるナトリウム−硫黄電池において、少なくと
も下部に穴又は切り込みを設けた耐溶融ナトリウ
ム性金属円筒部材で前記固定部材を支持し且つ前
記円筒部材（以下担荷部材という）の少なくとも
上端部又は下端部を電池容器に溶接することを特
徴とする。第２図は本考案−実施例ナトリウム−
硫黄電池の要部断面図、第３図は要部拡大図であ
り、担荷部材８を設けることにより固体電解質管
１接合固定部材７を下部より支持し、陰極蓋６と
固定部材７の接合箇所に加わる荷重負担を軽減し
たものである。すなわち担荷部材８として、ステ
ンレス製の円筒の上部フランジ部を固定部材７の
下部に配置し、該ステンレス製円筒の下端は電池
容器５の底蓋に接するよう配置することにより陽
極構成体、すなわち固体電解質管１内構成部材の
重量を担荷した。さらに溶融ナトリウムが固体電
解質管１の全表面に供給されるように、該担荷部
材８の下部には溶融ナトリウムが移動しうる程度
に穴又は切り込み９が設けられており、かつ固体
電解質管１と担荷部材８との間隙は少なくとも溶
融ナトリウムが移動しうる程度の距離をもつよう
な形状とされている。 第４〜７図は本考案他実施例の要部拡大図であ
り、第４図は担荷部材８の先端が断面Ｌ字型の支
持台８−１を有するもの、第５図は担荷部材８の
先端が固定部材を支承した後電池容器に溶接され
ているもの、第６図は担荷部材８の断面Ｌ字型下
端８−２が電池容器に溶接されているもの、第７
図は担荷部材８の下端には電解質管１を載せる台
座８−３を有し、セヤミツクなどの座板１０を介
している。これらの担荷部材はいずれも上端又は
下端において電池容器に接続されている。 さらに本考案による電池と、従来電池との耐衝
撃性の比較試験を行なつた。従来電池は第１図に
示す構造で、本考案電池としては担荷部材８とし
て第５図に示す構造を有しかつ下部構造としては
第７図に示す構造とした。なお、本考案の電池の
作成工程は、固体電解質管１内に陽極構成体を全
て配置したものを、電池容器５の上端で溶接され
た担荷部材８の内側に挿入配置した後、陰極蓋６
を電池容器５と担荷部材８の溶接箇所に溶接す
る。続いて、不活性ガス雰囲気中に配し、約150
℃に昇温保温した状態で電池容器５の底より定量
の溶融ナトリウムを充填した後、電池容器５の底
蓋を配し溶接して作成される。かような電池の耐
衝撃試験結果を第１表の電池破損状況結果に示
す。
で、特に固体電解質管の上部固定部材を支持する
ことにより、電池密閉箇所の荷重負担を軽減する
ことを目的とする。 ナトリウム−硫黄電池は陰極活物質に溶融ナト
リウム、陽極活物質に溶融硫黄・多硫化ナトリウ
ムを用い、これらをナトリウムイオン伝導性のβ
−アルミナ、β″−アルミナの如き固体電解質隔
壁により分離し、前記活物質が共に溶融状態にあ
る約300℃前後の温度で作動させる高温型二次電
池である。かような構成からなるナトリウム−硫
黄電池の電池反応は、放電時において陰極室内の
ナトリウムがイオン化して固体電解質隔壁を陽極
室側に移動し、陽極室内で溶融硫黄と反応して放
電生成物Na2Sxとなる。一方充電時においては、
陽極室内の放電生成物Na2Sxのナトリウムがイオ
ンとして固体電解質隔壁を陰極室側に移動し、陰
極室内でナトリウムとして蓄積される。以上がナ
トリウム−硫黄電池の基本的な説明である。ナト
リウム−硫黄電池は前述した如く、高温作動及び
電解質にセラミツクなどを用いているため、該固
体電解質を他の電池構成部材と接合し、さらに活
物質の漏出、酸化等を防止する上で完全密閉状態
にされなければならない。その為、固体電解質は
ガラス半田の如き接合剤で他の電池構成部材と接
合されている。 第１図な従来のナトリウム−硫黄電池の断面図
で、１はナトリウムイオン伝導性のβ−アルミナ
からなる有底固体電解質管、２は陽極活物質の溶
融硫黄が含浸されたグラフアイト、カーボン繊維
などからなる陽極電導材、３は耐溶融硫黄性金
属、例えばステンレスなどからなる陽極集電体、
４は陽極蓋、５は陰極活物質の溶融ナトリウムを
収納すると共に集電を兼ねた電池容器でステンレ
ス等の耐溶融ナトリウム性金属からなつている。
６は陰極蓋、７は固体電解質管１、陽極蓋４、及
び陰極蓋６を接合するためのセラミツクなどから
なる電気絶縁性固定部材で封口用ガラス半田によ
り接合されている。この構造では、固体電解質管
１を主体とする陽極室構成部材の全重量が、陰極
蓋６と固定部材７のガラス半田接合箇所でのみ支
持されている。その為、陰極活物質が溶融状態と
なつた状態、又は電池作動温度における電池作動
状態下において、電池に機械的な衝撃が外部から
加えられた場合、該接合箇所が破損し、密閉状態
が不完全となり、陰極室内の溶融ナトリウムが外
気と反応し、発火する危険性のあることがわかつ
た。また、完全に破壊された場合、その反応熱に
より固体電解質管１にクラツク等が発生し、溶融
硫黄が溶融ナトリウムとの直接接触して爆発的な
反応をおこし、極めて危険である。 本考案は上記従来の欠点を除去するもので、固
体電解質の上部開放端にガラス半田にて接合され
るα−アルミナ等からなる電気絶縁性固定部材を
用いるナトリウム−硫黄電池において、少なくと
も下部に穴又は切り込みを設けた耐溶融ナトリウ
ム性金属円筒部材で前記固定部材を支持し且つ前
記円筒部材（以下担荷部材という）の少なくとも
上端部又は下端部を電池容器に溶接することを特
徴とする。第２図は本考案−実施例ナトリウム−
硫黄電池の要部断面図、第３図は要部拡大図であ
り、担荷部材８を設けることにより固体電解質管
１接合固定部材７を下部より支持し、陰極蓋６と
固定部材７の接合箇所に加わる荷重負担を軽減し
たものである。すなわち担荷部材８として、ステ
ンレス製の円筒の上部フランジ部を固定部材７の
下部に配置し、該ステンレス製円筒の下端は電池
容器５の底蓋に接するよう配置することにより陽
極構成体、すなわち固体電解質管１内構成部材の
重量を担荷した。さらに溶融ナトリウムが固体電
解質管１の全表面に供給されるように、該担荷部
材８の下部には溶融ナトリウムが移動しうる程度
に穴又は切り込み９が設けられており、かつ固体
電解質管１と担荷部材８との間隙は少なくとも溶
融ナトリウムが移動しうる程度の距離をもつよう
な形状とされている。 第４〜７図は本考案他実施例の要部拡大図であ
り、第４図は担荷部材８の先端が断面Ｌ字型の支
持台８−１を有するもの、第５図は担荷部材８の
先端が固定部材を支承した後電池容器に溶接され
ているもの、第６図は担荷部材８の断面Ｌ字型下
端８−２が電池容器に溶接されているもの、第７
図は担荷部材８の下端には電解質管１を載せる台
座８−３を有し、セヤミツクなどの座板１０を介
している。これらの担荷部材はいずれも上端又は
下端において電池容器に接続されている。 さらに本考案による電池と、従来電池との耐衝
撃性の比較試験を行なつた。従来電池は第１図に
示す構造で、本考案電池としては担荷部材８とし
て第５図に示す構造を有しかつ下部構造としては
第７図に示す構造とした。なお、本考案の電池の
作成工程は、固体電解質管１内に陽極構成体を全
て配置したものを、電池容器５の上端で溶接され
た担荷部材８の内側に挿入配置した後、陰極蓋６
を電池容器５と担荷部材８の溶接箇所に溶接す
る。続いて、不活性ガス雰囲気中に配し、約150
℃に昇温保温した状態で電池容器５の底より定量
の溶融ナトリウムを充填した後、電池容器５の底
蓋を配し溶接して作成される。かような電池の耐
衝撃試験結果を第１表の電池破損状況結果に示
す。
【表】
第１表は室温において33Hz−5.5Gの振動試験
した後、昇温試験での破損状況であり、本考案に
よるものは電池に異常なく、従来のものより著る
しく優れていることがわかる。 第２表は約350℃に保温された状態下での同条
件の振動試験結果を示す。
した後、昇温試験での破損状況であり、本考案に
よるものは電池に異常なく、従来のものより著る
しく優れていることがわかる。 第２表は約350℃に保温された状態下での同条
件の振動試験結果を示す。
【表】
第２表においても本考案によるものは異常発生
なく、従来電池に比して著るしく優れていること
がわかる。 以上の如く、本考案は機械的衝撃による破損の
ないナトリウム−硫黄電池を提供し、実用的価値
大である。尚本考案は担荷部材の形状、材質及び
溶接箇所等に何ら限定されるものではない。
なく、従来電池に比して著るしく優れていること
がわかる。 以上の如く、本考案は機械的衝撃による破損の
ないナトリウム−硫黄電池を提供し、実用的価値
大である。尚本考案は担荷部材の形状、材質及び
溶接箇所等に何ら限定されるものではない。
第１図は従来のナトリウム−硫黄電池断面図、
第２図は本考案−実施例ナトリウム−硫黄電池の
断面図、第３図は同要部拡大図、第４〜７図は本
考案他実施例の要部拡大図である。 １……固体電解質管、２……陽極電導材、３…
…陽極集電体、４……陽極蓋、５……電池容器、
６……陰極蓋、７……固定部材、８……担荷部
材、９……穴、１０……座板。
第２図は本考案−実施例ナトリウム−硫黄電池の
断面図、第３図は同要部拡大図、第４〜７図は本
考案他実施例の要部拡大図である。 １……固体電解質管、２……陽極電導材、３…
…陽極集電体、４……陽極蓋、５……電池容器、
６……陰極蓋、７……固定部材、８……担荷部
材、９……穴、１０……座板。
Claims (1)
- 固体電解質管の上部開放端にガラス半田にて接
合されるα−アルミナ等からなる電気絶縁性固定
部材を用いるナトリウム−硫黄電池において、少
なくとも下部に穴又は切り込みを設けた耐溶融ナ
トリウム性金属円筒部材を前記固定部材に当接さ
せて支持するとともに固体電解質管との間に間隙
を形成させて配し、且つ前記円筒部材の少なくと
も上端部又は下端部を電池容器に溶接して成るナ
トリウム−硫黄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979093923U JPS6116601Y2 (ja) | 1979-07-06 | 1979-07-06 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979093923U JPS6116601Y2 (ja) | 1979-07-06 | 1979-07-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5611471U JPS5611471U (ja) | 1981-01-31 |
| JPS6116601Y2 true JPS6116601Y2 (ja) | 1986-05-22 |
Family
ID=29326820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1979093923U Expired JPS6116601Y2 (ja) | 1979-07-06 | 1979-07-06 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6116601Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5499502U (ja) * | 1977-12-24 | 1979-07-13 |
-
1979
- 1979-07-06 JP JP1979093923U patent/JPS6116601Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5611471U (ja) | 1981-01-31 |
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