KR20140085764A - 나트륨 유황 전지 및 나트륨 유황 전지 모듈 - Google Patents

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KR20140085764A
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조남웅
조문규
박순홍
이창희
정기영
박윤철
김고운
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

모듈 내부에 이상 발생시 이를 조기에 검출하여 모듈의 안전성을 높일 수 있도록, 복수개의 나트륨 유황 전지가 수납되는 용기와, 상기 용기의 개방된 상단에 설치되는 덮개, 상기 용기 또는 덮개 일측에 설치되어 용기 내부의 황산화물가스 유무를 검출하는 가스센서를 포함하는 나트륨 유황 전지 모듈을 제공한다.

Description

나트륨 유황 전지 및 나트륨 유황 전지 모듈{SODIUM-SULFUR RECHARGEABLE BATTERY AND MODULE USING THE SAME}
본 발명은 나트륨-유황 전지 모듈에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 전지 이상을 조기에 검출할 수 있도록 된 나트륨 유황 전지 와 이를 포함하는 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 나트륨 유황 전지는 에너지 밀도 및 충방전 효율이 높고 자기 방전이 없으며 불규칙적인 충방전에도 성능의 저하가 없는 특성으로, 대용량 전력 저장용 전지로써 개발되고 있다.
나트륨 유황 전지는 음극으로 나트륨(Na)을 사용하고, 양극으로 유황(S)을 사용하며, 전해질로 나트륨이온 전도성을 갖는 고체전해질의 베타알루미나 세라믹스를 사용한다. 베타알루미나는 나트륨 이온만을 통과시키는 성질을 가지고 있어, 나트륨 이온이 상기 베타알루미나를 거쳐 음극과 양극 간을 이동함으로써 충방전이 이루어진다. 나트륨 유황 전지는 전해질관 및 전해질관을 둘러싸는 양극용기를 포함한다. 전해질관의 내부는 나트륨으로 채워지고, 전해질관과 양극용기 사이에는 유황과 탄소펠트가 위치한다.
상기 나트륨 유황 전지는 충방전에 따라 내부에 황산화물 가스(SOx)가 생성되는 데, 황산화물 가스에 의해 나트륨 유황 전지의 내부압은 커지게 된다. 전지의 내부압이 과도하게 커지게 되면 전지가 손상되어 다량의 나트륨과 유황이 반응하게 되고, 이에, 전지의 과열로 화재 및 폭발이 발새할 수 있다. 나트륨 유황 전지는 전지용량에 따라 다르지만 최고 약 700 ~ 800g의 나트륨을 전지 내에 담고 있다. 이와 같은 경우 전지 내의 모든 나트륨과 유황이 반응한다고 가정하였을 경우 최고 약 6 ~ 7MJ의 에너지를 발산하여 전지의 온도는 순간적으로 1000℃ 이상으로 상승하게 되어 폭발을 수반하는 대형 사고로 이어질 수 있다.
상기한 나트륨 유황 전지는 복수개가 하나의 용기 내에 수납되어 집적화됨으로써 대용량의 나트륨 유황 전지 모듈을 이루게 된다.
상기 나트륨 유황 전지 모듈은 고온으로 운전되는 단전지의 고온 상태를 유지하고, 단전지가 수납되는 내부 공간과 외부 공간을 단열시켜 에너지 손실이 없어야 한다. 이에 상기 나트륨 유황 전지 모듈은 수납되는 단전지의 열관리를 위해 단열구조의 용기가 사용된다. 구체적으로 나트륨 유황 전지 모듈은 단열 용기를 통해 운전 온도인 300~350℃를 유지하게 된다.
최근 들어 전지 모듈의 단위 체적당 에너지 밀도를 높이기 위해, 전지모듈의 대형화 및 고부하 운전이 시도됨에 따라 운전시 발생되는 발열도 보다 커지고 있다. 이에 전지 모듈에서 발생되는 발열량이 단열 용기의 열 손실을 상회하여 단열 용기 내부에 축열이 발생된다. 또한, 장시간 사용시 단전지의 열화가 진행되어 단열 용기 내부에 축적되는 열도 증가하게 된다.
따라서 상기와 같이 용기 내에 축적되는 축열을 적절히 제거하지 않거나, 전지 이상에 따른 발열을 조기에 수습하지 않으면, 용기 내부 온도가 지나치게 상승하여 전지 모듈에 악영향을 주거나, 충방전 종료 후 단열 용기의 내부 온도가 초기값으로 복귀하지 않는 등의 이상 현상이 발생된다.
이에, 모듈 내부에 이상 발생시 이를 조기에 검출하여 모듈의 안전성을 높일 수 있도록 된 나트륨 유황 전지 및 나트륨 유황 전지 모듈을 제공한다.
또한, 모듈 내부에 적재된 단전지의 과도한 압력을 제거하고 이를 검출할 수 있도록 된 나트륨 유황 전지 및 나트륨 유황 전지 모듈을 제공한다.
이를 위해 본 전지 모듈은 복수개의 나트륨 유황 전지가 수납되는 용기와, 상기 용기의 개방된 상단에 설치되는 덮개, 상기 용기 또는 덮개 일측에 설치되어 용기 내부의 황산화물가스 유무를 검출하는 가스센서를 포함할 수 있다.
상기 전지 모듈은 상기 용기 또는 덮개 일측에 설치되어 용기 내부 온도를 검출하는 온도센서를 더 포함할 수 있다.
상기 전지 모듈은 상기 온도센서와 가스센서에 연결되어 출력값을 인가받는 제어부와, 상기 제어부에 연결되어 제어부의 신호에 따라 외부에 경고신호를 출력하는 경고부를 포함할 수 있다.
상기 전지 모듈 내에 설치되는 나트륨 유황 전지는 나트륨을 담지하며 하부에 용융된 나트륨을 배출하는 배출공이 형성된 카트리지관, 상기 카트리지관을 수용하며 나트륨 이온을 통과시키는 고체 전해질관, 상기 고체 전해질관과 유황을 수용하는 양극용기, 상기 고체 전해질관과 상기 양극용기 사이에 설치되는 절연부재, 상기 카트리지관 상부를 밀폐하는 음극 덮개, 상기 양극용기 일측에 설치되어 내부에 생성된 가스를 배출하는 가스배출부를 포함할 수 있다.
상기 가스배출부는 양극용기에 체결되는 밸브체와, 상기 밸브체에 내측 선단에 형성되어 가스가 유입되는 유입홀, 상기 밸브체 외측 선단에 형성되어 가스가 배출되는 배출홀, 상기 유입홀과 배출홀 사이의 밸브체 내부 공간에 이동가능하게 설치되어 상기 유입홀을 선택적으로 차단하는 차단부재, 상기 차단부재와 밸브체 사이에 탄력적으로 설치되어 차단부재를 배출홀에 가압하는 스프링을 포함할 수 있다.
상기 가스배출부는 양극용기에 체결되는 밸브체와, 상기 밸브체에 형성된 가스배출구, 상기 밸브체에 일체로 형성되며 가스배출구을 차단하는 차단마개, 상기 차단마개와 밸브체 사이에 감사된 살두께를 갖도록 형성되어 내부 압력에 의해 파열되는 절개라인을 포함할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 의하면, 단전지 내부 가스압의 과도한 상승을 막고, 황산화물의 조기 검출을 통해 전지 모듈의 안전성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 나트륨 유황 전지 모듈을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 나트륨 유황 전지 모듈의 단전지 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 나트륨 유황 전지의 가스배출부 구성을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 4는 또다른 실시예에 따른 나트륨 유황전지의 가스배출부 구성을 도시한 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도에서 다양한 형태로 변형될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다.
도 1은 본 실시예에 따른 나트륨 유황 전지 모듈을 도시하고 있다.
도면을 참조하면, 나트륨 유황 전지 모듈(100)(이하, 설명의 편의를 위한 전지 모듈이라 한다)은 복수개의 나트륨 유황 전지를 대용량으로 집적화시킨 것으로, 복수개의 나트륨 유황 전지(10)와, 상기 나트륨 유황 전지(10)가 수납되는 용기(20), 상기 용기(20)의 개방된 상단을 덮어 내부를 밀폐하는 덮개(22)를 포함한다. 상기 용기(20)는 예를 들어 사각형태로 이루어질 수 있으며, 그 크기는 나트륨 유황 전지의 수납 정도에 따라 달라질 수 있다.
상기 용기(20)는 금속재로 형성될 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 상기 용기(20) 내부에는 수납되는 복수개의 나트륨 유황 전지(12)를 고정하기 위한 충전재가 채워진다. 상기 충전재로는 모래 또는 돌가루 등을 분쇄한 규사 등이 사용될 수 있다. 상기 용기(20)는 보온을 위한 구조로써 자체적으로 진공 구조로 이루어질 수 있다. 상기 용기는 상기한 구조 외에 다양한 보온 구조를 구비할 수 있다.
상기 덮개(22)는 용기(20)와 같이 금속재로 형성될 수 있으며, 부식성 및 방열 특성이 양호한 스테인레스 재질로 이루어질 수 있다. 이에 상기 전지 모듈(100)은 상면인 덮개(22)를 통해서 대부분의 방열이 이루어지게 된다.
여기서 상기 전지 모듈(100)은 상기 덮개 일측에 설치되어 용기 내부의 황산화물가스 유무를 검출하는 가스센서(24)를 포함한다.
또한, 상기 전지 모듈(100)은 상기 덮개(22) 일측에 설치되어 용기 내부 온도를 검출하는 온도센서(25)를 더 포함할 수 있다. 상기 온도센서(25)는 나트륨 유황 전지의 작동에 따라 전지 모듈의 용기 내부 온도를 검출하게 된다.
상기 가스센서(24)는 황산화물(SOx) 가스를 검출할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다. 상기 황산화물은 전지 모듈 내부에 구비된 복수개의 나트륨 유황 전지에서 발생되는 가스이다. 나트륨 유황 전지는 밀폐시스템을 이루므로, 황산화물이 나트륨 유황 전지에서 외부로 누출되었다 함은 나트륨 유황 전지 내부 가스압이 과도하게 상승하여 파손 등의 이상이 있다는 것을 의미한다.
따라서, 상기와 같이 가스센서(24)를 통해 나트륨 유황 전지(10)가 적재되어 있는 모듈의 내부에서 황산화물 가스 유무를 검출함으로써, 나트륨 유황 전지의 이상 여부를 확인할 수 있는 것이다. 또한, 황산화물 가스 검출을 통해 나트륨 유황 전지가 탑재된 전지 모듈의 안전성을 확보할 수 있게 된다.
본 실시예에서 상기 가스센서(24) 또는 온도센서(25)는 덮개 일측에 설치되나 그 설치 위치에 대해서는 특별히 한정되지 않으며, 덮개 외에 용기 일측에도 설치 가능하다.
또한, 상기 전지 모듈은 상기 가스센서(24) 또는 온도센서(25)에 연결되어 출력값을 인가받는 제어부(26)와, 상기 제어부에 연결되어 제어부의 신호에 따라 외부에 경고신호를 출력하는 경고부(28)를 더 포함한다.
상기 경고부(28)는 예를 들어, 외부에 시각적인 경고를 줄 수 있는 경고등이나, 청각적인 경고를 줄 수 있는 사이렌 등 다양한 구조가 작용될 수 있다.
이와 같이, 전지 모듈 구동시 나트륨 유황 전지 작동 이상으로 400 ~ 500℃를 넘는 이상 고온이 발생하거나, 전지 모듈 내부에서 황산화물 가스가 검출되는 경우, 제어부는 온도센서나 가스센서의 검출 신호에 따라 경고부를 제어작동하여 이를 외부에 경고하게 된다.
이에, 작업자는 경고부(28)를 통해 전지 모듈의 이상여부를 바로 알 수 있으며, 전력을 차단하고 전지 모듈(100)을 신속히 냉각하는 등 후속 조치를 취할 수 있게 된다.
한편, 상기 전지 모듈 내에 구비되는 나트륨 유황 전지(10)의 구조에 대해 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같아. 본 실시예의 나트륨 유황 전지(10)(이하, 전지라 한다)는 베타 알루미나 세라믹으로 제조된 고체 전해질관(11)과, 고체 전해질관(11)의 내부에 위치하고 나트륨(Na)이 채워진 카트리지관(12)과, 고체 전해질관(11)의 외부에 위치하며 황(S)을 수용하는 양극용기(14), 상기 카트리지관(12)과 양극용기(14) 사이를 절연하는 절연부재(16)를 포함한다.
상기 양극용기(14)는 고체 전해질관(11) 외측에 배치되며, 내부에는 고체 전해질관(11)과의 사이에 유황이 담겨진 펠트집전체(18)가 채워진다. 펠트집전체(18)는 예를 들어, 내부에 기공이 형성된 탄소펠트로, 기공 내에 유황이 담겨지게 된다. 상기 양극용기(14)는 원통 형태로 이루어지며, 예를 들어, 알루미늄, 스테인리스 스틸 등의 금속 소재로 제조된다. 본 실시예에서 상기 양극용기는 Al 3003 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 Al 3003 합금은 Al-Mn이 주성분인 합금이며, 상기 합금 외에 Al6xxx 또는 Al5xxx 계열 합금으로 이루어질 수 있다. 또한 양극용기(14)의 표면에는 크롬, 몰리브덴 등을 주성분으로 하는 내식층이 코팅될 수 있다. 상기 양극용기(14)는 양극의 외부 단자의 역할을 수행할 수 있다.
상기 고체 전해질관(11)은 나트륨 이온을 통과시킬 수 있는 베타 알루미나 세라믹으로 이루어진다. 상기 고체 전해질관(11)은 튜브 형태로 이루어져 소정 간격을 두고 카트리지관(12)을 감싸며 설치된다.
상기 카트리지관(12)는 나트륨이 수용되며, 내측 상부 공간에는 질소 가스나 아르곤 가스 등의 불활성가스가 소정의 압력으로 채워질 수 있다. 상기 카트리지관(12)은 원통형태로 이루어지며, 알루미늄, 스테인리스 스틸 등의 금속 소재로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 상기 카트리지관(12)은 SUS 306 합금으로 이루질 수 있다. SUS 306 합금은 니켈이 포함되어 내부식성 특성을 갖는다.
카트리지관(12)의 표면에는 크롬, 몰리브덴 등을 주성분으로 하는 내식층이 코팅될 수 있다. 또한, 상기 카트리지관은 고온 다황화 나트륨에 대한 내부식성 향상을 위해 외벽에 흑연을 코팅하거나, 외벽에 흑연 포일을 압착한 구조일 수 있다.
상기 카트리지관(12) 상부는 나트륨 주입구가 형성된 음극 덮개(17)가 설치되어 카트리지관을 밀폐한다. 상기 카트리지관(12)의 음극 덮개(17)는 음극의 외부 단자 역할도 수행할 수 있다.
상기 카트리지관(12)의 하단에는 카트리지관(12)에 채워진 나트륨이 빠져나올 수 있는 배출공(13)이 형성된다. 상기 배출공(13)을 통해 유출된 나트륨은 고체 전해질관(11)과 카트리지관(12) 사이에 채워져 고체 전해질관(11)의 내벽과 접촉한다.
상기 카트리지관(12)과 양극용기(14) 사이에는 음극과 양극의 쇼트(short)를 방지하기 위한 절연부재(16)가 설치되어 카트리지관(12)과 양극용기(14)를 절연시킨다. 상기 절연부재(16)는 알파알루미나 세라믹으로 이루어진 링 형태의 구조물로, 절연부재(16)에 고체 전해질관(11)의 상단과 양극용기(14)의 상단 사이에 접합된다. 상기 절연부재(16)의 내측면에 고체 전해질관(11)이 유리 접합 공정을 통해 접합되며, 외측면에 금속으로 제작된 양극용기(14)가 열압축접합 공정을 통해 접합된다. 그리고 카트리지관(12)에 결합되는 음극덮개(17)가 고체 전해질관 및 양극용기와 이격되어 상기 절연부재(16)에 접합된다.
상기 고체 전해질관(16)과 카트리지관(12) 사이에는 상기 카트리지관(12)를 감싸며 고체 전해질관(16) 내면에 선택적으로 밀착되는 안전관(19)이 설치된다.
본 실시예에서 상기 나트륨 유황 전지(10)는 양극용기(14)에 설치되어 내부에 생성된 가스를 배출하는 가스배출부(30)를 포함한다.
상기 가스배출부(30)는 가스가 모이는 양극용기(14) 상부쪽에 치우쳐져 설치될 수 있다.
도 3은 상기 가스배출부의 일 실시예를 도시하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가스배출부(30)는 양극용기(14)에 체결되는 밸브체(32)와, 상기 밸브체(32)에 내측 선단에 형성되어 가스가 유입되는 유입홀(33), 상기 밸브체(32) 외측 선단에 형성되어 가스가 배출되는 배출홀(34), 상기 유입홀(33)과 배출홀(34) 사이의 밸브체(32) 내부 공간에 이동가능하게 설치되어 상기 유입홀(33)을 선택적으로 차단하는 차단부재(36), 상기 차단부재(36)와 밸브체(32) 사이에 탄력적으로 설치되어 차단부재(36)를 배출홀(34)에 가압하는 스프링(38)을 포함한다.
상기 가스배출부(30)는 스프링(38)의 탄성압을 이용하여 가스배출을 차단하며, 가스압이 스프링(38)의 탄성압을 넘는 경우 개방되어 가스를 외부로 배출시키게 된다.
상기, 밸브체(32)는 예를 들어, 양극용기(14)에 나사체결될 수 있다.
상기 밸브체(32)는 양 선단에 유입홀(33)과 배출홀(34)이 형성되며, 내부에는 유입홀(33)과 배출홀(34)을 연통하는 내부 공간이 형성된다. 상기 밸브체(32)의 내부 공간 내에 차단부재(36)가 이동가능하게 설치되어 유입홀(33)을 선택적으로 차단하게 된다. 상기 차단부재(36)는 유입홀(33)을 막는 구조이며 그 형태에 있어서 특별히 한정되지 않는다.
이에, 나트륨 유황 전지 작동에 따라 양극용기(14) 내부에는 황산화물 가스(SOx)가 발생되며, 이와 같은 가스에 의해 양극용기(14) 내부 압은 커지게 된다.
양극용기(14)의 내부압이 설정된 압력 이상으로 과도하게 커지게 되면 상기 가스배출부(30)가 구동되어 양극용기(14) 내부의 황산화물 가스를 외부로 배출시켜 전지 내부압을 낮추게 된다.
즉, 양극용기(14) 내부의 압력이 커지면 유입홀(33)을 통해 차단부재(36)에 압력이 가해지고, 이 압력이 스프링(38)의 탄성가압력보다 커지면 차단부재(36)가 스프링(38)을 누르면서 이동된다. 이에, 유입홀(33)이 개방되어 양극용기(14) 내부의 황산화물가스가 유입홀(33)을 통해 배출홀(34)로 배출된다.
따라서, 나트륨 유황 전지의 내부압력이 낮아져, 과도한 압력 상승으로 인한 나트륨 유황 전지의 파손을 방지할 수 있게 된다.
도 4는 상기 나트륨 유황 전지에 구비되는 가스배출부의 또다른 실시예를 도시하고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가스배출부(40)는 양극용기(14)에 체결되는 밸브체(42)와, 상기 밸브체(42)에 형성된 가스배출구(44), 상기 밸브체(42)에 일체로 형성되며 가스배출구(44)을 차단하는 차단마개(46), 상기 차단마개(46)와 밸브체(42) 사이에 감소된 살두께를 갖도록 형성되어 내부 압력에 의해 파열되는 절개라인(48)을 포함한다.
이에 가스배출구(44)를 통해 양극용기(14) 내부의 가스압이 차단마개(46)에 가해지게 되면 차단마개(46)가 외측으로 밀려나면서 살두께가 얇은 절개라인(48)이 파열된다. 이에, 파열된 절개라인(48)을 통해 양극용기(14) 내외가 연통되어 양극용기(14) 내부의 가스가 외부로 배출된다. 따라서, 나트륨 유황 전지의 내부 압력을 낮출 수 있게 된다.
상기 절개라인(48)은 밸브체(42)와 차단마개(46)를 연결하며 밸브체(42)와 차단마개(46)에 일체로 형성된다. 본 실시예에서 상기 절개라인(48)은 폐곡선을 이룬다.
상기 절개라인(48)의 살두께는 나트륨 유황 전지의 내부 가스압 허용 범위에 따라 다양하게 설정될 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.
이와 같이, 본 실시예의 전지 모듈은 내부에 수용된 나트륨 유황 전지 이상시 황산화물 가스를 외부로 배출시켜 안전화를 도모하며, 전지 모듈에 구비된 가스센서를 통해 이를 검출하여 이상 여부를 외부에서 용이하게 검출할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.
10 : 나트륨 유황 전지 11 : 고체 전해질관
12 : 카트리지관 14 : 양극용기
20 : 용기 22 : 덮개
24 : 가스센서 25 : 온도센서
26 : 제어부 28 : 경고부
30,40 : 가스배출부 32,42 : 밸브체
33 : 유입홀 34 : 배출홀
36 : 차단부재 38 : 스프링
44 : 가스배출구 46 : 차단마개
48 : 절개라인

Claims (9)

  1. 복수개의 나트륨 유황 전지가 수납되는 용기와,
    상기 용기의 개방된 상단에 설치되는 덮개,
    상기 용기 또는 덮개 일측에 설치되어 용기 내부의 황산화물가스 유무를 검출하는 가스센서
    를 포함하는 나트륨 유황 전지 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전지 모듈은 상기 용기 또는 덮개 일측에 설치되어 용기 내부 온도를 검출하는 온도센서를 더 포함하는 나트륨 유황 전지 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전지 모듈은 상기 온도센서와 가스센서에 연결되어 출력값을 인가받는 제어부와, 상기 제어부에 연결되어 제어부의 신호에 따라 외부에 경고신호를 출력하는 경고부를 포함하는 나트륨 유황 전지 모듈.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나트륨 유황 전지는 나트륨을 담지하며 하부에 용융된 나트륨을 배출하는 배출공이 형성된 카트리지관, 상기 카트리지관을 수용하며 나트륨 이온을 통과시키는 고체 전해질관, 상기 고체 전해질관과 유황을 수용하는 양극용기, 상기 고체 전해질관과 상기 양극용기 사이에 설치되는 절연부재, 상기 카트리지관 상부를 밀폐하는 음극 덮개, 상기 양극용기 일측에 설치되어 내부에 생성된 가스를 배출하는 가스배출부를 포함하는 나트륨 유황 전지 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가스배출부는 양극용기에 체결되는 밸브체와, 상기 밸브체에 내측 선단에 형성되어 가스가 유입되는 유입홀, 상기 밸브체 외측 선단에 형성되어 가스가 배출되는 배출홀, 상기 유입홀과 배출홀 사이의 밸브체 내부 공간에 이동가능하게 설치되어 상기 유입홀을 선택적으로 차단하는 차단부재, 상기 차단부재와 밸브체 사이에 탄력적으로 설치되어 차단부재를 배출홀에 가압하는 스프링을 포함하는 나트륨 유황 전지 모듈.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 가스배출부는 양극용기에 체결되는 밸브체와, 상기 밸브체에 형성된 가스배출구, 상기 밸브체에 일체로 형성되며 가스배출구을 차단하는 차단마개, 상기 차단마개와 밸브체 사이에 감사된 살두께를 갖도록 형성되어 내부 압력에 의해 파열되는 절개라인을 포함하는 나트륨 유황 전지 모듈.
  7. 나트륨을 담지하며 하부에 용융된 나트륨을 배출하는 배출공이 형성된 카트리지관, 상기 카트리지관을 수용하며 나트륨 이온을 통과시키는 고체 전해질관, 상기 고체 전해질관과 유황을 수용하는 양극용기, 상기 고체 전해질관과 상기 양극용기 사이에 설치되는 절연부재, 상기 카트리지관 상부를 밀폐하는 음극 덮개, 상기 양극용기 일측에 설치되어 내부에 생성된 가스를 배출하는 가스배출부를 포함하는 나트륨 유황 전지.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가스배출부는 양극용기에 체결되는 밸브체와, 상기 밸브체에 내측 선단에 형성되어 가스가 유입되는 유입홀, 상기 밸브체 외측 선단에 형성되어 가스가 배출되는 배출홀, 상기 유입홀과 배출홀 사이의 밸브체 내부 공간에 이동가능하게 설치되어 상기 유입홀을 선택적으로 차단하는 차단부재, 상기 차단부재와 밸브체 사이에 탄력적으로 설치되어 차단부재를 배출홀에 가압하는 스프링을 포함하는 나트륨 유황 전지.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 가스배출부는 양극용기에 체결되는 밸브체와, 상기 밸브체에 형성된 가스배출구, 상기 밸브체에 일체로 형성되며 가스배출구을 차단하는 차단마개, 상기 차단마개와 밸브체 사이에 감사된 살두께를 갖도록 형성되어 내부 압력에 의해 파열되는 절개라인을 포함하는 나트륨 유황 전지.
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