JPS62295368A - ナトリウム−硫黄電池とその製造法 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池とその製造法Info
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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
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】
３、発明のＩｆｆ’細な説明
産業上の利用分野
本発明はナトリウム−硫ｔｓ電池とその製造法に関する
もので、さらに詳しく言えば陽極室と陰極室とを分離す
るナトリウムイオン伝導性の固体電解質管と、電９ＩＣ
絶縁材としてのα−アルミナリングとを高気密にガラス
半田接合したナトリウム−硫黄電池とその！ｌ！造法に
関するものである。
もので、さらに詳しく言えば陽極室と陰極室とを分離す
るナトリウムイオン伝導性の固体電解質管と、電９ＩＣ
絶縁材としてのα−アルミナリングとを高気密にガラス
半田接合したナトリウム−硫黄電池とその！ｌ！造法に
関するものである。
従来技術とその問題点
す） ＩＪウムー硫Ｔ２電池は、空気、水分等の影響を
受けないように完全密閉された電槽内に、陰Ｕ活物質と
しての溶融ナトリウムが充填された陰極室と陽極活物質
としての溶融硫黄が充填された陽極室とが設けられ、β
′−アル之すの如き固体電解質管により互いに分離され
てなる高温形二次電池である＠ 上記の如きナトリウム−硫ｍ認池は、第４図に示したよ
うに陽極室５と陰極室６とを分斌する固体を解質管１の
上部開口端にα−アルミナリング２をガラス半田接合し
た後、このａ−アルミナリング２の下面に陽極蓋３が、
上面に陰ｔｉｆｉ４がそれぞれ熱圧接合されて電池とし
て組み立てられる。この組み立ては、第３図（ａ）のよ
うに固体′Ｒ解質管１の上部開口端をα−アルミナリン
グ２の内側面に設けた段部２′に当接させ、ａ−アルミ
ナリング２の内側面と固体電解値管１との間腋に有機バ
インダーに溶解させたガラス半田粉末７′を塗布して熱
処理することによりガラス半田接合するため、第５２山
）のようにガラス半田接合部７に気泡８を生じて気密性
が低下したり、機桟的強度が低くなるという欠点があっ
た。また上記ガラス半田接合を行った後、ａ−アルミナ
リング２の下面にアルミニウム層を介して陽極蓋３を熱
圧接合しているが、ａ−アルミナリング２の下面にガラ
ス半田７′が付着していると、熱圧接合の接合強度が低
くなり、気密性が低下する原因にもなっていた。
受けないように完全密閉された電槽内に、陰Ｕ活物質と
しての溶融ナトリウムが充填された陰極室と陽極活物質
としての溶融硫黄が充填された陽極室とが設けられ、β
′−アル之すの如き固体電解質管により互いに分離され
てなる高温形二次電池である＠ 上記の如きナトリウム−硫ｍ認池は、第４図に示したよ
うに陽極室５と陰極室６とを分斌する固体を解質管１の
上部開口端にα−アルミナリング２をガラス半田接合し
た後、このａ−アルミナリング２の下面に陽極蓋３が、
上面に陰ｔｉｆｉ４がそれぞれ熱圧接合されて電池とし
て組み立てられる。この組み立ては、第３図（ａ）のよ
うに固体′Ｒ解質管１の上部開口端をα−アルミナリン
グ２の内側面に設けた段部２′に当接させ、ａ−アルミ
ナリング２の内側面と固体電解値管１との間腋に有機バ
インダーに溶解させたガラス半田粉末７′を塗布して熱
処理することによりガラス半田接合するため、第５２山
）のようにガラス半田接合部７に気泡８を生じて気密性
が低下したり、機桟的強度が低くなるという欠点があっ
た。また上記ガラス半田接合を行った後、ａ−アルミナ
リング２の下面にアルミニウム層を介して陽極蓋３を熱
圧接合しているが、ａ−アルミナリング２の下面にガラ
ス半田７′が付着していると、熱圧接合の接合強度が低
くなり、気密性が低下する原因にもなっていた。
発明の目的
本発明は上記欠点を解消するもので、固体電解質管の上
部開口端とα−アルミナリングとのガラス半田接合部の
気密性および機械的強度を高めることにより、量産性に
すぐれ、品質の安定したナトリウム−硫黄電池とその製
造法を提供することを目的とする。
部開口端とα−アルミナリングとのガラス半田接合部の
気密性および機械的強度を高めることにより、量産性に
すぐれ、品質の安定したナトリウム−硫黄電池とその製
造法を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明のナトリウム−硫ｊ２￥！１池は、ａ−アルミナ
リングに内径の小なる部分と大なる部分とを設け、内径
の大なる部分を上方にして固体社か質管に挿入するとと
もにα−アルミナリングの上面と固体１１解質管の上部
−口端とをほぼ一致させてガラス半田接合したもので、
その製造法は、固体電解質管の上部開口端の外側面に環
状にガラス半田粉末を塗布して熱処理し、ガラス半田を
：ｆ８着させた後、上面または上面と下面とに陽極五お
よび陽極蓋を熱溶着接合したα−アルミナリングを固体
電解質管の下部閉塞欠１５より挿入し、前記ガラス半田
の溶着した部分で該ａ−アルミナリングを支持しながら
再び熱処理し、固体電解質管の上部開口端がα−アルミ
ナリングの上面とほぼ一致するまで降下させるとともに
ガラス半田接合し、得らｈたガラス半田接合体を用いて
電池とするものである。
リングに内径の小なる部分と大なる部分とを設け、内径
の大なる部分を上方にして固体社か質管に挿入するとと
もにα−アルミナリングの上面と固体１１解質管の上部
−口端とをほぼ一致させてガラス半田接合したもので、
その製造法は、固体電解質管の上部開口端の外側面に環
状にガラス半田粉末を塗布して熱処理し、ガラス半田を
：ｆ８着させた後、上面または上面と下面とに陽極五お
よび陽極蓋を熱溶着接合したα−アルミナリングを固体
電解質管の下部閉塞欠１５より挿入し、前記ガラス半田
の溶着した部分で該ａ−アルミナリングを支持しながら
再び熱処理し、固体電解質管の上部開口端がα−アルミ
ナリングの上面とほぼ一致するまで降下させるとともに
ガラス半田接合し、得らｈたガラス半田接合体を用いて
電池とするものである。
実施例
以下実施例により説明する。第１図（ａ）〜（（至）は
本発明のナトリウム−硫黄電池の製造法を示す図で、第
３図、第４図と共通する部分には同じ符号を付している
。第１図（ａ）は固体ｆ！Ｍ質管１の上部開口端の外側
面に幅１０〜１５鶴で有機バインダーとしての酢酸Ｎブ
チルに溶解させたガラス半田粉末７′を塗布したもので
、これを空気中で９００°Ｃの温度で３０分ルＩ熱処理
すると、第１図（ｂ）のようなガラス半田７′が溶着す
る。このガラス半田７′の溶、９幅はα−アルミナリン
グ２の厚さより大きくなるようにする。次に第１図（Ｃ
）のように内側面に内径の小なる部分Ａ（内径： ｒｌ
−４５，５ｍ５）と大なる部分Ｂ（内径：ｒ２−４６，
Ｏｕ ）とを設けたａ−アルミナリング２（外径：６０
慨Ｂｙ厚さ：１０１１１１）の上面および下面にそれぞ
れ陰極蓋４、Ｖｈ極微３を銅およびニッケルろう層を介
して熱溶着接合したものを固体電解質管１の下部閉塞端
より挿入し、前記ガラス半田７′の溶着した部分で支持
しながら再び熱処理し、第１図（ＣＩ）のようにガラス
半田７′を溶融させて固体電解質管１を自然に降下させ
、固体ｍ解質管１の上部開口端とａ−アルミナリング２
の上面とをほぼ一致させ、ガラス半田接合体とする。
本発明のナトリウム−硫黄電池の製造法を示す図で、第
３図、第４図と共通する部分には同じ符号を付している
。第１図（ａ）は固体ｆ！Ｍ質管１の上部開口端の外側
面に幅１０〜１５鶴で有機バインダーとしての酢酸Ｎブ
チルに溶解させたガラス半田粉末７′を塗布したもので
、これを空気中で９００°Ｃの温度で３０分ルＩ熱処理
すると、第１図（ｂ）のようなガラス半田７′が溶着す
る。このガラス半田７′の溶、９幅はα−アルミナリン
グ２の厚さより大きくなるようにする。次に第１図（Ｃ
）のように内側面に内径の小なる部分Ａ（内径： ｒｌ
−４５，５ｍ５）と大なる部分Ｂ（内径：ｒ２−４６，
Ｏｕ ）とを設けたａ−アルミナリング２（外径：６０
慨Ｂｙ厚さ：１０１１１１）の上面および下面にそれぞ
れ陰極蓋４、Ｖｈ極微３を銅およびニッケルろう層を介
して熱溶着接合したものを固体電解質管１の下部閉塞端
より挿入し、前記ガラス半田７′の溶着した部分で支持
しながら再び熱処理し、第１図（ＣＩ）のようにガラス
半田７′を溶融させて固体電解質管１を自然に降下させ
、固体ｍ解質管１の上部開口端とａ−アルミナリング２
の上面とをほぼ一致させ、ガラス半田接合体とする。
このようにして得たガラス半田接合体と従来方法により
得たガラス半田接合体とをそれぞれのヒートサイクル試
験を実施した時の気密性の良否をル１査し、結果を表−
１に示す。
得たガラス半田接合体とをそれぞれのヒートサイクル試
験を実施した時の気密性の良否をル１査し、結果を表−
１に示す。
表 −１
表−１から本発明方法で得たガラス半田接合体は固体Ｗ
ｔ解質管の外側面にあらかじめガラス半田７′を溶着さ
せているので、気泡が生じることはほとんどなく、その
ためヒートサイクル試験を実施しても気密不良が発生す
ることはほとんどないことがわかる。さらに本発明方法
は固体電解質管１の外側面にガラス半田粉末を塗布する
作業が自動化しやすいので量産性にすぐれ、またα−ア
ルミナリング２の上面および下面にそれぞれ陰極蓋４、
ｇＩ極蓋５を熱溶着接合してから固体電解質管１にガラ
ス半田接合することができるので、ガラス半田接合部７
に残留する熱歪を少なくすることができる。
ｔ解質管の外側面にあらかじめガラス半田７′を溶着さ
せているので、気泡が生じることはほとんどなく、その
ためヒートサイクル試験を実施しても気密不良が発生す
ることはほとんどないことがわかる。さらに本発明方法
は固体電解質管１の外側面にガラス半田粉末を塗布する
作業が自動化しやすいので量産性にすぐれ、またα−ア
ルミナリング２の上面および下面にそれぞれ陰極蓋４、
ｇＩ極蓋５を熱溶着接合してから固体電解質管１にガラ
ス半田接合することができるので、ガラス半田接合部７
に残留する熱歪を少なくすることができる。
次に本発明電池に使用されるａ−アルミナリング２の内
径の小なる部分ムおよび大なる部分Ｂの各内径ｒ１１ｒ
ｇを種々変化させ、得られたガラス半田接合体を同一条
件でと−トサイクル試験を実施し、このガラス半円接合
体の破損状況を；３査し、結果を表−２に示す。
径の小なる部分ムおよび大なる部分Ｂの各内径ｒ１１ｒ
ｇを種々変化させ、得られたガラス半田接合体を同一条
件でと−トサイクル試験を実施し、このガラス半円接合
体の破損状況を；３査し、結果を表−２に示す。
表 −２
表−２からａ−アルミナリング２に設けた内径の小なる
部分ムは、その内径ｒ１と固体電解質管１の外径Ｒとの
差が１關以下であればヒートサイクル試験を実施しても
破損することは少なく、特に１１と内径の大なる部分Ｂ
の内径ｒ２との差が３鴎以下であれば、２０サイクル以
上を経過してもほとんど破損しないことがわかる。
部分ムは、その内径ｒ１と固体電解質管１の外径Ｒとの
差が１關以下であればヒートサイクル試験を実施しても
破損することは少なく、特に１１と内径の大なる部分Ｂ
の内径ｒ２との差が３鴎以下であれば、２０サイクル以
上を経過してもほとんど破損しないことがわかる。
これは内径の小なる部分Ａにより固体電解質管１の偏心
が防止されるためで、その鈷未ガラス半田接合部７に残
留する熱歪が少なくできることによるものである。また
内径の大なる部分Ｂは、その内径ｒ２が大きくなるとガ
ラス半田７′の量が多くなり、熱歪が残留しやすくなっ
て破損しやすくなることがわかる・ さらに本発明方法は第１図（ｄｉのように固体電解質ｇ
１を降下させる時、内径の小なる部分Ａにより固体電解
質管の上部開口端の外側面にα−アルミナリング２の厚
さより広い幅で溶着されたガラス半田７′が除失されて
内径の大なる部分ＢにＷＦ、４されるので、ガラス半田
接合の効果を高めることができる。
が防止されるためで、その鈷未ガラス半田接合部７に残
留する熱歪が少なくできることによるものである。また
内径の大なる部分Ｂは、その内径ｒ２が大きくなるとガ
ラス半田７′の量が多くなり、熱歪が残留しやすくなっ
て破損しやすくなることがわかる・ さらに本発明方法は第１図（ｄｉのように固体電解質ｇ
１を降下させる時、内径の小なる部分Ａにより固体電解
質管の上部開口端の外側面にα−アルミナリング２の厚
さより広い幅で溶着されたガラス半田７′が除失されて
内径の大なる部分ＢにＷＦ、４されるので、ガラス半田
接合の効果を高めることができる。
また第２図は本発明の他の実施例で、ａ−アルミナリン
グ２の上面に陰極蓋４、＠極も５が熱溶着されたもので
、同様の効果が得られることは言うまでもない。
グ２の上面に陰極蓋４、＠極も５が熱溶着されたもので
、同様の効果が得られることは言うまでもない。
発明の効果
実施例において詳述した如く、本発明のナトリウム−硫
黄電池はガラス半田接合部の気密性にすぐれているため
、信頼性が貰いものである。
黄電池はガラス半田接合部の気密性にすぐれているため
、信頼性が貰いものである。
またその製造法は固体ｖＬ解質管の外側面にガラス半田
を塗布する作業が自動化できるため、量産性にすぐれた
ものである。
を塗布する作業が自動化できるため、量産性にすぐれた
ものである。
第１図は本発明のナトリウム−硫黄電池の製造法を示す
図、第２図は本発明の他の実施例を示す図、第３図は従
来のナトリウム−硫黄電池の製造法を示す図、第４図は
従来のナトリウム−硫黄電池の断面図である。
図、第２図は本発明の他の実施例を示す図、第３図は従
来のナトリウム−硫黄電池の製造法を示す図、第４図は
従来のナトリウム−硫黄電池の断面図である。
Claims (5)
- （１）ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管の上部開
口端の外側面に、内径の小なる部分と内径の大なる部分
とを有するα−アルミナリングがガラス半田接合され、
この固体電解質管により陽極と陰極とが分離されてなる
ナトリウム−硫黄電池。 - （２）α−アルミナリングの内径の小なる部分の内径ｒ
＿１と固体電解質管の外径Ｒとの間にＲ＜ｒ＿１≦Ｒ＋
１（ｍｍ）なる関係が成立し、かつ前記内径ｒ＿１と内
径の大なる部分の内径ｒ＿２との間にｒ＿１＜ｒ＿２≦
ｒ＿１＋３（ｍｍ）なる関係が成立することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のナトリウム−硫黄電池。 - （３）ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管の上部開
口端に、陰極蓋および陽極蓋が接合されたα−アルミナ
リングをガラス半田接合し、この固体電解質管により陽
極と陰極とが分離されてなるナトリウム−硫黄電池の製
造法において、固体電解質管の上部開口端の外側面に環
状にガラス半田粉末を塗布して熱処理し、ガラス半田を
溶着させた後、上面または上面と下面とに陽極蓋および
陰極蓋が接合されたα−アルミナリングを固体電解質管
の下部閉塞端より挿入し、前記ガラス半田の溶着した部
分で該α−アルミナリングを支持しながら再び熱処理し
、固体電解質管の上部開口端がα−アルミナリングの上
面とほぼ一致するまで降下させて得たガラス半田接合体
を電池に用いるナトリウム−硫黄電池の製造法。 - （４）α−アルミナリングは、内径の小なる部分と内径
の大なる部分とを有し、内径の大なる部分から固体電解
質管の下部閉塞端に挿入することを特徴とする特許請求
の範囲第３項記載のナトリウム−硫黄電池の製造法。 - （５）固体電解質管の上部開口端の外側面に溶着される
ガラス半田の幅は、α−アルミナリング厚さより広いこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のナトリウム
−硫黄電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61138464A JPS62295368A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | ナトリウム−硫黄電池とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61138464A JPS62295368A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | ナトリウム−硫黄電池とその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62295368A true JPS62295368A (ja) | 1987-12-22 |
Family
ID=15222643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61138464A Pending JPS62295368A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | ナトリウム−硫黄電池とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62295368A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02114463A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-26 | Yuasa Battery Co Ltd | ナトリウム一硫黄電池 |
| JPH0262662U (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-10 | ||
| JPH02123669A (ja) * | 1988-11-01 | 1990-05-11 | Ngk Insulators Ltd | ナトリウム−硫黄電池形成用接合ガラスリングおよびそれを用いた接合方法 |
| CN103123985A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-05-29 | 上海电气钠硫储能技术有限公司 | 一种钠硫电池的真空压装结构 |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP61138464A patent/JPS62295368A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02114463A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-26 | Yuasa Battery Co Ltd | ナトリウム一硫黄電池 |
| JPH0262662U (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-10 | ||
| JPH02123669A (ja) * | 1988-11-01 | 1990-05-11 | Ngk Insulators Ltd | ナトリウム−硫黄電池形成用接合ガラスリングおよびそれを用いた接合方法 |
| CN103123985A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-05-29 | 上海电气钠硫储能技术有限公司 | 一种钠硫电池的真空压装结构 |
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