阳极容器及具有阳极容器的钠硫电池制造技术

本实用新型专利技术提供阳极容器以及具有阳极容器的钠硫电池。该阳极容器(2)具有筒部(21)、堵塞筒部(21)的下端部的底盖(22)，底盖(22)具有：抵接部(11)，其位于底盖(22)的外缘，并与筒部(21)的下端面相抵接；突出部(12)，其位于抵接部(11)的内侧且靠近该抵接部(11)，相对抵接部(11)突出了规定高度，并以与筒部(21)的内周面(21a)具有规定的间隙C的状态与筒部(21)的下端部相嵌合。通过将间隙C相对于筒部(21)的内径D的关系限制为0.001≤C/D≤0.01，能够使在间隙C处堆积的硫化物变少。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于钠硫电池(下面，称之为“NaS电池”)中的阳极容器及具有该阳极容器的NaS电池。
技术介绍
从前开始，例 如，如图3所示的用于NaS电池101中的阳极容器102就为人们所知。阳极容器102具有筒部121和堵塞该筒部121的下端部的底盖122，并收容有筒状的有底固体电解质管104、充填在该固体电解质管104的内侧的钠Na、充填在该固体电解质管104的外侧的硫磺S。然而，就这样的现有的阳极容器102而言，若长时间使用了电池，则在筒部121和底盖122的嵌合部的间隙c处会堆积多硫化钠或铝硫化物等硫化物，该堆积的硫化物当因电池的放电等而温度上升时会膨胀，将筒部121的下端部推向外侧，这会使筒部121的下端部变形以使焊接部w或其周边部发生破损。
技术实现思路
本技术是鉴于这样的问题而提出的，其目的在于，提供一种即使长时间使用了电池也能够防止在筒部和底盖的接合部发生破损的阳极容器。为了实现上述目的，本技术的阳极容器的特征在于，由金属制作且用于钠硫电池中，具有筒部、堵塞该筒部的下端部的底盖，该阳极容器用于收容筒状有底的固体电解质管、充填在该固体电解质管的内侧的钠、充填在该固体电解质管的外侧的硫磺，其中，上述底盖具有抵接部，其位于该底盖的外缘，并与上述筒部的下端面相抵接；突出部，其位于该抵接部的内侧且靠近该抵接部，相对该抵接部突出了规定高度，并以与上述筒部的内周面具有规定的间隙C的状态与上述筒部的下端部相嵌合；而且，上述间隙C相当于上述筒部的内径D的关系满足0. 001 ( C/D彡0.01。在此，优选地，上述突出部相对于上述抵接部的高度LI和上述突出部相对于上述底盖的底面的高度L2之间的关系满足0. I ( L1/L2 ( 0. 6。另外，优选地，上述突出部相对于上述底盖的底面的高度L2和上述间隙C之间的关系满足IOC彡L2彡40C,上述筒部的壁厚11和上述间隙C之间的关系满足3C彡11彡12C，上述突出部的水平方向宽度t2和上述间隙C之间的关系满足35C ^ t2 ^ 140C。另外，优选地，在与上述筒部的内周面相对置的上述突出部的侧面形成有缓蚀层。另外，本技术的钠硫电池具有上述的阳极容器。优选地，钠硫电池还具有刚性容器，该刚性容器收容上述阳极容器，用于限制该阳极容器因热膨胀而在上下方向上伸长。另外，优选地，上述底盖的底面面积的10%以上与上述刚性容器相接触。若采用本技术的阳极容器，则通过将筒部和底盖的突出部之间的间隙限制在上述规定范围内，能够使在间隙处堆积的硫化物变少。因此，所谓“堆积的硫化物当因电池的放电等而温度上升时膨胀，将筒部的下端部推向外侧，使得筒部的下端部变形”的情况得到抑制，所以即使长时间使用了电池，也能够防止在筒部和底盖的接合部发生破损。附图说明图I是本技术的具有阳极容器的NaS电池的剖视图。图2是上述阳极容器的筒部和底盖的接合部分的剖视图。图3是现有实施例的具有阳极容器的NaS电池的剖视图。附图标记说明INaS 电池 2阳极容器4固体电解质管11抵接部12突出部14缓蚀层21 筒部22 底盖C 间隙D筒部的内径LI突出部相对抵接部的高度L2突出部相对底盖底面的高度tl筒部的壁厚t2突出部的水平方向宽度具体实施方式下面，参照附图，对本技术的用于NaS电池中的阳极容器以及具有该阳极容器的NaS电池进行说明。如图I所示，NaS电池I具有圆筒状的阳极容器2 ;熔融硫磺S，其含浸在碳租(carbon felt)等中；盒子3,其收容熔融金属钠Na ;圆筒状有底的固体电解质管4，其内部收容有该盒子3，并具有选择性地使钠离子透过的功能；圆筒状有底的隔壁管5，其位于盒子3和固体电解质管4之间的空隙部，与该盒子3以及固体电解质管4分别具有规定的间隔。固体电解质管4借助使用玻璃接合在其开口端上的α-氧化铝制的绝缘环6及阳极金属件7来与阳极容器2相结合。在绝缘环6的上表面热压接合有阴极金属件8，该阴极金属件8通过焊接与阴极盖9相固定。在盒子3的上部空间内，以规定的压力封入有氮气或氩气等非活性气体，该非活性气体对盒子3内的钠Na施加向从设置在盒子底部的小孔31流出的方向的压力。在具有上述结构的NaS电池I中，当放电时，从盒子3的小孔31供给的钠Na在隔壁管5和盒子3之间空隙内向上方移动，然后越过隔壁管5的上端，在隔壁管5和固体电解质管4之间的空隙内向下方移动，进而变为钠离子透过固体电解质管4，与阳极容器2内的硫磺S及通过外部电路到达的电子发生反应，生成多硫化钠。当充电时，与放电时相反，发生用于生成钠及硫磺的反应。阳极容器2由铝或铝合金形成，并具有筒部21和堵塞筒部21的下端部的底盖22。另外，底盖22具有抵接部11，其位于底盖22的外缘，并抵接至筒部21的下端面；突出部12，其位于该抵接部11的内侧且靠近抵接部11，相对抵接部11突出了规定高度LI，并以与筒部21的内周面21a具有规定的间隙C的状态与筒部21的下端部相嵌合。阳极容器2是通过如下方法来制作的在使筒部21的下端面与抵接部11相抵接，且使筒部21的下端部与突出部12相嵌合的状态下，通过焊接等来将底盖22的外周与筒部21接合。在本技术中，将阳极容器2制作成间隙C相对于筒部21的内径D的关系满足0. 001 ( C/D ( 0. 01。若C/D小于0. 001，则难以使筒部21和底盖22相嵌合，这会使组装效率变差。另外，若C/D大于0. 01，则间隙C变大，使得硫化物易于堆积，所以当长时间使用了电池时，筒部21和底盖22的接合部易于发生变形、破损。另外，突出部12相对于抵接部11的高度LI和突出部12相对于底盖22的底面22a的高度L2之间的关系优先满足0. I ( L1/L2彡0. 6。若L1/L2小于0. 1，则突出部12 的高度LI变得过低，难以使筒部21和底盖22相嵌合，这会使组装效率变差。另外，若LI/L2大于0. 6，则间隙C在纵向上变大，使得硫化物易于堆积，所以当长时间使用了电池时，筒部21和底盖22的接合部易于发生变形、破损。另外，优选地，突出部12相对于底盖22的底面22a的高度L2和间隙C之间的关系满足IOC ^ L2 ^ 40C，筒部21的壁厚tl和间隙C之间的关系满足3C彡tl彡12C，突出部12的水平方向宽度t2和间隙C之间的关系满足35C ^ t2 ^ 140C。若上述各参数之间的关系小于上述下限值，则筒部21及底盖22的强度变弱，所以难以有效地抑制如下现象在长时间使用了电池的情况下，阳极容器因在间隙C处堆积的硫化物而发生变形。另外，若上述各参数之间的关系大于上述上限值，则与通过将各参数之间的关系限制在上述范围内来能够有效地抑制阳极容器2发生变形的优点相比，阳极容器2的重量变重的缺点变得更加深刻，而且从成本的角度考虑也并不可取。另外，在与筒部21的内周面21a相对置的突出部12的侧面12a以及底盖22的位于电池内部的表面上形成有缓蚀层14。缓蚀层14优选为对多硫化钠具有优异的耐腐蚀性的Cr-Fe合金、钨铬钴合金6等，但并不仅限定于这些材料。缓蚀层14是例如通过喷镀法来形成的。这样，通过在与筒部21的内周面21a相对置的突出部12的侧面12a上形成缓蚀层14，来抑制硫化物在间隙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阳极容器，由金属制作且用于钠硫电池中，具有筒部、堵塞该筒部的下端部的底盖，该阳极容器用于收容筒状有底的固体电解质管、充填在该固体电解质管的内侧的钠、充填在该固体电解质管的外侧的硫磺，其特征在干， 上述底盖具有 抵接部，其位于该底盖的外缘，并与上述筒部的下端面相抵接， 突出部，其位于该抵接部的内侧且靠近该抵接部，相对该抵接部突出了规定高度，并以与上述筒部的内周面具有规定的间隙C的状态与上述筒部的下端部相嵌合； 上述间隙C相当于上述筒部的内径D的关系满足O. OOl < C/D < O. 01。2.根据权利要求I所述的阳极容器，其特征在于，上述突出部相对于上述抵接部的高度LI和上述突出部相对于上述底盖的底面的高度L2之间的关系满足O. I ^ L1/L2 < O. 6。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：辻雄希，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：实用新型
国别省市：