SU826464A1 - Sulphur-sodium storage battery - Google Patents

Sulphur-sodium storage battery Download PDF

Info

Publication number
SU826464A1
SU826464A1 SU792811757A SU2811757A SU826464A1 SU 826464 A1 SU826464 A1 SU 826464A1 SU 792811757 A SU792811757 A SU 792811757A SU 2811757 A SU2811757 A SU 2811757A SU 826464 A1 SU826464 A1 SU 826464A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
battery
sodium
electrolyte
sulfur
temperature
Prior art date
Application number
SU792811757A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Яковлев
Анатолий Александрович Кривов
Григорий Леонидович Кошель
Original Assignee
Mo Aviatsionnyj I Im S Ordzhon
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 Mo Aviatsionnyj I Im S Ordzhon filed Critical Mo Aviatsionnyj I Im S Ordzhon
Priority to SU792811757A priority Critical patent/SU826464A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU826464A1 publication Critical patent/SU826464A1/en

Links

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
    • 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

  • Secondary Cells (AREA)

Description

•Изобретение относится к химическим источникам тока и может быть использовано для производства среднетемпературных натрий-серных аккумуляторов . .• The invention relates to chemical current sources and can be used for the production of medium-temperature sodium-sulfur batteries. .

Известно техническое решение, согласно которому в натрий-серных источниках тока для герметизации используют стеклянные припои fl] или прокладки из поликарборансилоксановой резины с силиконовыми связями[2] .A technical solution is known, according to which glass solders fl] or gaskets made of polycarboxyrsiloxane rubber with silicone bonds are used for sealing in sodium-sulfur current sources [2].

Однако стеклянный припои дорог и разрушается при термоударах, а прокладка разрушается под действием полисульфидов натрия. 15However, glass solders are expensive and destroyed by thermal shock, and the gasket is destroyed by the action of sodium polysulfides. fifteen

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является серно-натриевый источник тока, содержащий 20 анодный и катодный отсеки с керамическим электролитом между ними, разделенные электроизоляционным герметичным уплотнением из соли (RbCC, CsCB) с температурой плавления, мень-25 шей рабочей температуры источника тока, заключенной в пористую матрицу из графита [З].The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a sodium-sulfur current source containing 20 anode and cathode compartments with ceramic electrolyte between them, separated by an insulating hermetic salt seal (RbCC, CsCB) with a melting point less than 25 operating temperature a current source enclosed in a porous matrix of graphite [3].

Однако в этом источнике тока активная масса выделяется на проводя- 30 щей графитовой матрице, что разрушает уплотнение.However, in this current source, the active mass is released on the conductive graphite matrix 30, which destroys the seal.

Цель изобретения — улучшение герметизации путем использования непроводящей матрицы. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом источнике тока матрица выполнена иэ асбестовой бумаги.The purpose of the invention is the improvement of sealing by using a non-conductive matrix. This goal is achieved by the fact that in the proposed current source, the matrix is made of asbestos paper.

На фиг. 1 изображен предлагаемый серно-натриевый аккумулятор с трубчатым керамическим электролитом, разрез» на фиг. 2 — то же, с дисковым керамическим электролитом.In FIG. 1 shows the proposed sulfur-sodium battery with a tubular ceramic electrolyte, section "in Fig. 2 - the same with a ceramic disk electrolyte.

Серно-натриевый аккумулятор с трубчатым электролитом состоит из электролита 1, к одному из торцов трубки-электролита через электроизолирующие прокладки 2 иэ асбестовой бумаги наружным корпусом аккумулятора 3 прижимается заглушка-штуцер 4 одного электрода аккумулятора. После установки соответствующих матриц в электродные резервуары, через электроизолирующее-.'уплотнение 5, керамической заглушкой 6 закрывается внутрення полость трубкиг-электролита. Окончательная сборка заключается в осевом прижатии дна 7 аккумулятора после установки уплотняющей про кладки 8 между дном и керамической заглушкой к трубке электролита и фиксации дна относительно наружного кор-, пуса герметичной сваркой. Пропитку по ристых матриц электродными материалами можно осуществлять до сборки, но тогда сборку проводят в сухой инертной атмосфере. Можно проводить и после сборки аккумулятора через заправочные штуцера 4 и 9. Давление уплотнения швов аккумулятора должно превышать 80 кг/смй. При этом прокладки из асбестовой бумаги толщиной 6,1 мм, например, обладают высокими электроизолирующими свойствами, но для полной герметичности швов их необходимо пропитывать расплавом соли или эвтектикой солей щелочных металлов, имеющих температуру плавления выше рабочей температуры аккумулятора.Sulfur-sodium battery with a tubular electrolyte consists of electrolyte 1, to one end of the electrolyte tube through the insulating gaskets 2 IE of asbestos paper, the outer casing of the battery 3 is pressed against the plug-fitting 4 of one battery electrode. After installing the appropriate matrices in the electrode tanks, through the electrically insulating -. 'Seal 5, the internal cavity of the tubing-electrolyte is closed with a ceramic plug 6. The final assembly consists in axially pressing the bottom of the battery 7 after installing the sealing strip 8 between the bottom and the ceramic plug to the electrolyte tube and fixing the bottom relative to the outer casing by hermetic welding. Impregnation of porous matrices with electrode materials can be carried out before assembly, but then assembly is carried out in a dry inert atmosphere. And may be carried out after the battery assembly via the filling nozzle 4 and the accumulator 9. The pressure sealing seams should exceed 80 kg / cm minutes. At the same time, 6.1 mm thick gaskets made of asbestos paper, for example, have high electrical insulating properties, but for complete tightness of the joints, they must be impregnated with a molten salt or eutectic of alkali metal salts having a melting point above the operating temperature of the battery.

Серно-натриевый аккумулятор с дисковым электролитом содержит дисковый керамический электролит 10, к нему через электроизолирующие уплотняющие прокладки из асбестовой бумаги 11 прижимаются анодный 12 и катодный 13 резервуары. Эти резервуары имеют заправочные штуцеры 14. Токосъем катода выполнен из пористого графита 15. Прижатие анодного и катодного резервуаров аккумулятора к плоскостям электролита осуществляется вспомогательными деталями 16 и 17, которые после сжатия давлением 80 кг /сма и более свариваются между собой или завальцовываются. для электроизоляции анодного и катодного резервуаров аккумулятора от вспомогательных деталей используются прокладки из асбестовой бумаги 18 и 19.Sulfur-sodium battery with a disk electrolyte contains a ceramic disk electrolyte 10, anode 12 and cathode 13 tanks are pressed against it through electrically insulating gaskets made of asbestos paper 11. These tanks have a filler neck 14. The cathode current collector made of a porous graphite anode 15. The contact pressure of the battery and cathodic electrolyte reservoirs to the planes carried auxiliary items 16 and 17, which after the compression pressure of 80 kg / cm or more and welded together or zavaltsovyvayutsya. for electrical insulation of the anode and cathode reservoirs of the battery from auxiliary parts, gaskets made of asbestos paper 18 and 19 are used.

Применение предлагаемых конструкций сернотнатриевого аккумулятора обеспечивает надежную работу аккуму лятора в диапазоне температур от 300 до 400° С при- различных плотностях разряднозарядных токов если материал электродных резервуаров и вспомогательных деталей подобран таким образом, что его коэффициент термического расширения согласуется с коэффициентом термического расширения электролита. При этом аккумулятор выдерживает неограниченное количество термоциклов и термоудары.The application of the proposed sulfur-sodium battery designs ensures reliable battery operation in the temperature range from 300 to 400 ° C at various discharge-charge current densities if the material of the electrode tanks and auxiliary parts is selected in such a way that its thermal expansion coefficient is consistent with the coefficient of thermal expansion of the electrolyte. In this case, the battery can withstand an unlimited number of thermal cycles and thermal shock.

Испытания серно-натриевых аккумуляторов с твердым трубчатым электролитом. из натриевой бета-окиси алюминия показали, что после работы в течение 200 ч с многократным разогревом до рабочей температуры 400°С и охлаждением до комнатной, характеристики аккумулятора не изменились.Tests of sodium-sulfur batteries with solid tubular electrolyte. from sodium beta-alumina showed that after working for 200 hours with repeated heating to an operating temperature of 400 ° C and cooling to room temperature, the battery characteristics did not change.

Claims (3)

: .изобретение относитс  к химичес им источникам тока и может быть ис пользовано дл  производства среднетемпературных натрий-серных аккумул торов . Известно техническое решение, со гласно которому в натрий-серных источниках тока дл  герметизации используют стекл нные припои D-1 или прокладки из поликарборансилоксансзвой резины с силиконовыми св з ми 12 Однако стекл нный припои дорог и разрушаетс  при термоударах, а прокладка разрушаетс  под действием полисульфидов натри . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  серно-натриевый источник тока, содержащий .анодный и катодный отсеки с керамичёским электролитом между ними, раз деленные электроизол ционным герметичным уплотнением из соли (RbC6, CsCO ) с температурой плавлени , мен шей рабочей температуры источника тока, заключенной в пористую матриц из графита D1. Однако в этом источнике тока активна  масса выдел етс  на провод ;щей графитовой матрице, что раэру- шает уйло тнение. Цель изобретени  - улучшение герметизации путем использовани  непровод щей матрихщ. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в пре.цлагаемом источнике тока матрица выполнена из асбестовой бумаги . На фиг. 1 изображен предлагаемый серно-натриевый аккумул тор с трубчатым керамическим электролитом, разрез на фиг. 2 - то же, с дисковым керамическим злектролитом. ; Серно-натриевый аккумул тор с трубчатым электролитом состоит из электролита 1, к одному из торцов трубки-электролита через электроизолируккцие прокладки 2 из асбестовой ;бумаги наружным корпусом аккумул тора 3 прижимаетс  заглушка-штуЦер 4 одного электрода аккумул тора. После установки соответствующих матриц в электродные резервуары, через электроизолирующее-.-уплотнение 5, керамической заглушкой б закрываетс  внутренн  полость трубкит-электролита . Окончательна  сборка заключаетс  в Осевом прижатии дна 7 аккумул тора после установки уплотн ющей прокладки 8 между дном и керамической заглушкой к трубке электролита и фик сации дна относительно наружного кор пус.а герметичной сваркой. Пропитку п ристых матриц электродными материала ми можно осуществл ть до сборки, но тогда сборку провод т в сухой инертной атмосфере.. Можно проводить и пос ле сборки аккумул тора через заправочные штуцера 4 и 9. Давление уплот нени  швов аккумул тора должно превышать 80 кг/см. При этом прокладки из асбестовой бумаги толщиной 6,1 мм например, обладают высокими электроизолирукицими свойствами, но дл  полной герметичности швов их необходимо пропитывать расплавом соли или эвтектикой солей щелочных металлов, имекадих температуру плавлени  выше рабочей температуры аккумул тора. Серно-натриевый аккумул тор с дис ковым электролитом содержит дисковый керамический электролит 10, к нему через электроизолирующие уплотн ющие прокладки из асбестовой бумаги 11 прижимаютс  анодный 12 и катодный 13 резервуары. Эти резервуары имеют заправочнне штуцеры 14. Токосъем катода выполнен из пористого графита 15. Прижатие анодного и катодного резервуаров аккумул тора к плоскост м электрюлита осуществл етс  вспомогательными Детал ми 16 и 17, которые после сжати  давлением 80 кг /см и более свариваютс  между собой или за вальцовываютс , дл  электроизол ции анодного и катодного резервуаров аккумул тора от вспомогательных деталей используютс  прокладки из асбестовой бумаги 18 и 19. Применение предлагаемых конструкций cepHO-tнатриевого аккумул тора обеспечивает надежную работу аккумул тора в диапазоне температур от 300 до 4ос С при- различных плотност х разр днозар дных токов если материал электродных резервуаров и вспомогательных деталей подобран таким образом , что его коэффициент термического расширени  согласуетс  с коэффициентом термического расширени  электролита . При этом аккумул тор выдерживает неограниченное количество термоциклов и термоудары. Испытани  серно-натриевых аккумул торов с твердым трубч-атым электролитом , из натриевой бета-окиси алюмини  показали, что после работы в течение 200 ч с многократным разогревом до рабочей температуры и охлаждением до комнатной, характеристики .аккумул тора не изменились. Формула изобретени  Сёрно-натриевый аккумул тор,.содержащий анодный и катодный отсеки с керамическим электролитом между ними, разделенные электроизол ционным герметическим уплотнением из соли с температурой плавлени , меньшей рабочей температуры источника тока, заключенной в пористую матрицу, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  герметизации, матрица выполйена из асбестовой бумаги. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2333358, кл. Н 01 т, 1977. : The invention relates to chemical current sources and can be used for the production of medium temperature sodium-sulfur batteries. A technical solution is known, according to which D-1 glass solders or polycarboxylate silicone rubber pads with silicone bonds are used for sealing in sodium-sulfur current sources 12 However, glass solders are expensive and are destroyed by thermal shocks, and the gasket is destroyed by sodium polysulfide . The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a sodium-sulfur current source containing an anode and cathode compartments with a ceramic electrolyte between them, separated by an electrically insulating hermetic seal of salt (RbC6, CsCO) with a melting temperature of less than temperature of the current source enclosed in a porous matrix of graphite D1. However, in this current source, the active mass is released onto a wire; a graphite matrix, which eliminates smoldering. The purpose of the invention is to improve sealing by using a non-conducting matrix. The goal is achieved by the fact that in the prior current source, the matrix is made of asbestos paper. FIG. 1 shows the proposed sodium-sulfur battery with a tubular ceramic electrolyte, the section in FIG. 2 - the same, with a disk ceramic electrolyte. ; A sodium-sodium battery with a tubular electrolyte consists of electrolyte 1, one end of the battery 3 is pressed to the end of the battery 3 by pressing down the plug-fitting 4 of one battery electrode to one of the ends of the electrolyte tube. After installing the appropriate matrices in the electrode tanks, through the electrically insulating -.- seal 5, the internal cavity of the electrolyte tube is closed with a ceramic plug b. The final assembly consists in axially pressing the bottom 7 of the battery after installing the sealing gasket 8 between the bottom and the ceramic plug to the electrolyte tube and fixing the bottom relative to the outer casing and sealed welding. Impregnation of the impurity matrices with electrode materials can be carried out before assembly, but then the assembly is carried out in a dry inert atmosphere. It can also be carried out after the accumulator is assembled through the filling nozzles 4 and 9. The sealing pressure of the seams of the battery must exceed 80 kg / cm. At the same time, 6.1 mm thick asbestos paper pads, for example, have high electrical insulation properties, but to completely seal the seams, they must be impregnated with molten salt or eutectic alkali metal salts, with a melting point higher than the battery operating temperature. A sodium-sulfur battery with a disk electrolyte contains a disk ceramic electrolyte 10, and anode 12 and cathode 13 tanks are pressed against it through electrically insulating gaskets from asbestos paper 11. These tanks have filling nozzles 14. The cathode current collection is made of porous graphite 15. The anode and cathode storage tanks of the accumulator are pressed to the electrolyte planes by auxiliary Parts 16 and 17, which, after being compressed with pressure of 80 kg / cm and more, are welded together or are rolled, asbestos paper pads 18 and 19 are used to electrically insulate the anodic and cathodic reservoirs of the battery from auxiliary parts. The proposed designs of a cepHO-t sodium battery provide AET reliable operation of the battery in a temperature range from 300 to 4 ° C pri- different densities dnozar dnyh discharge currents when the material of the electrode and auxiliary reservoirs parts selected so that its thermal coefficient of expansion matches the coefficient of thermal expansion of the electrolyte. In this case, the battery can withstand an unlimited number of thermal cycles and thermal shocks. Testing of sodium-sulfur batteries with a solid tubular electrolyte made of sodium beta-alumina showed that after operating for 200 hours with repeated heating to working temperature and cooling to room temperature, the characteristics of the accumulator did not change. The invention The sodium-sodium battery containing the anodic and cathodic compartments with a ceramic electrolyte between them, separated by an electrically insulating hermetic seal of salt with a melting point lower than the operating temperature of the current source enclosed in a porous matrix, characterized in sealing, the matrix is made of asbestos paper. Sources of information taken into account in the examination 1.Patent of France No. 2333358, cl. H 01 t, 1977. 2.Патент США 3756856, 136-6, 1977. 2. US patent 3756856, 136-6, 1977. 3.За вка Великобритании № 1496407, кл. Н 01 В, 1977.3. For the UK of UK number 1496407, cl. H 01 B, 1977.
SU792811757A 1979-08-31 1979-08-31 Sulphur-sodium storage battery SU826464A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792811757A SU826464A1 (en) 1979-08-31 1979-08-31 Sulphur-sodium storage battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792811757A SU826464A1 (en) 1979-08-31 1979-08-31 Sulphur-sodium storage battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU826464A1 true SU826464A1 (en) 1981-04-30

Family

ID=20847166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792811757A SU826464A1 (en) 1979-08-31 1979-08-31 Sulphur-sodium storage battery

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU826464A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3826685A (en) Sealed primary sodium-halogen battery
US4061841A (en) Feedthrough assembly for lithium-iron sulfide cell
US3959013A (en) Cathode cell casing portion, a cell casing, and a hermetically sealed sodium-sulfur cell
US3841912A (en) Sodium sulfur storage battery
US4013818A (en) High temperature secondary batteries
US3982959A (en) Sodium-sulphur battery cells
US3960596A (en) Battery casing and hermetically sealed sodium-sulfur battery
US4977044A (en) Sodium-sulfur thermal battery
US4508797A (en) Hermetically sealed electrical feedthrough for high temperature secondary cells
US4084040A (en) Cell casing and a hermetically sealed sodium-sulfur cell
US4576881A (en) Electrochemical storage cell
US4182028A (en) Hermetically sealed button-type electrochemical cell and method for making same
CA1132187A (en) Glass enclosed hermetically sealed electrochemical storage cell
US3928071A (en) Hermetically sealed primary battery
US3868273A (en) Battery casing and sealed primary sodium-halogen battery
US4324847A (en) Lithium anode assemblies and cell construction
US3852114A (en) Cell casing and hermetically sealed primary sodium-sulfur cell
US4070527A (en) Efficient sodium/sulfur battery
SU826464A1 (en) Sulphur-sodium storage battery
US4590136A (en) Electrochemical storage cell of the alkali metal and chalcogen type
US3881955A (en) Wall-sealed battery casing and sealed primary sodium-halogen battery
EP0081514B1 (en) Alkali metal cells and batteries and the manufacture thereof
US3844842A (en) Insulating seal for molten salt battery
US3849200A (en) Sealed sodium-iodine battery
US4035553A (en) Sodium-sulfur electric batteries with ceramic spacer in sulfur compartment