固体电解质管和绝缘环的接合结构以及钠硫电池制造技术

本实用新型专利技术提供是一种固体电解质管和绝缘环的接合结构以及钠硫电池，该NaS电池是在绝缘环(6)的内周面配置固体电解质管(3)的开口端部，将在绝缘环和固体电解质管之间采用通过玻璃(10)进行而接合的NaS电池，在绝缘环的内周面形成接近并与固体电解质管的开口端部的外周面(3a)和开口端面(3c)接近并对置的L字状的第一对置面(61)、和具有比该第一对置面(61)与固体电解质管的间隔更宽的间隔并而与开口端部的外周面(3a)对置的第二对置面(64)，将这些对置面与固体电解质管接合，且在固体电解质管的轴向上的接合距离L1大于在圆周方向的接合距离L2。由此，接合的可靠性变高，且制造容易。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种钠硫电池(以下称为Nas电池)的固体电解质管和绝缘环的接合结构以及钠硫电池。
技术介绍
在现有技术中公知的P -氧化铝制的固体电解质管和a -氧化铝制的绝缘环的接合是采用玻璃的接合结构。
技术实现思路
技术要解决的课题然而，NaS电池是在300_350°C下工作的高温电池，由于工作、休止的反复进行所引起的温度变化大，另外，随着电池的工作，作为活性物质的钠离子经由固体电解质管而移动，固体电解质管内部的活性物质容量增减。另外，基于由温度变化所产生的固体电解质管、绝缘环的膨胀，收缩的差异的热应力，基于外力的机械应力容易施加于上述玻璃接合部。因此，现有的接合结构中，会有该玻璃接合部发生破裂或玻璃接合部破损的可能，而接合结构的可靠性有待提高。另外，现有的接合结构中，固体电解质管只是在其外周面与绝缘环相接合。因此，两者的位置关系容易在绝缘环的轴向上偏离，制造时就不得不使用夹具来防止发生该偏离。因此，现有的接合结构存在的问题是制造麻烦。本技术是鉴于这种情况而提出的，其目的在于，提供一种应对热应力或机械应力接合可靠性高，并且制造容易的钠硫电池的固体电解质管和绝缘环的接合结构以及钠硫电池。解决课题的方法为了达到上述的目的，本技术的固体电解质管和绝缘环的接合结构，是钠硫电池的固体电解质管和绝缘环的接合结构，所述钠硫电池是在绝缘环的内周面配置呈有底圆筒状的固体电解质管的开口端部，将所述绝缘环和所述固体电解质管之间采用玻璃进行接合的钠硫电池，所述接合结构的特征在于，在所述绝缘环的内周面形成第一对置面和第二对置面，其中，所述第一对置面是与所述固体电解质管的开口端部的外周面和开口端面相接近并相对置的L字状的面，所述第二对置面是具有比该第一对置面和所述固体电解质管的间隔更宽的间隔并与开口端部的外周面相对置的面，将这些第一对置面和第二对置面与所述固体电解质管进行接合，并且，所述绝缘环和所述固体电解质管在所述固体电解 质管的轴向上的接合距离大于所述绝缘环和所述固体电解质管在所述固体电解质管的周方向上的接合距离。在此，优选地，在所述固体电解质管的外周端缘设置第一倒角部，并在与该倒角部相对置的所述第一对置面的壁角部分设置第二倒角部。另外，优选所述绝缘环的外径为所述固体电解质管的外径的I.I倍以上I. 5倍以下。另外，优选所述绝缘环的最小内径大于所述固体电解质管的内径。另外，优选接合用的所述玻璃到达所述固体电解质管的内周面。另外，优选本技术的钠硫电池具备上述固体电解质管和绝缘环接合结构而构成。技术效果若采用本技术的固体电解质管和绝缘环的接合结构以及NaS电池，对固体电解质管和绝缘环进行接合时，通过上述L字状的第一对置面，将固体电解质管在该轴向和周方向上进行定位。由此，不需要用于定位的夹具，从而制造变得容易。另外，在固体电解 质管轴向上的绝缘环和固体电解质管的接合距离比在固体电解质管的圆周方向上的接合距离更长，因此玻璃接合时，在绝缘环上倒立而设置固体电解质管的状态下固体电解质管容易保持稳定，从而易于操作。另外，第二对置面和固体电解质管的间隔大于第一对置面和固体电解质管的间隔，因此能使该部分的玻璃接合壁厚变厚，从而能提高接合强度。在此基础上，玻璃接合部的整体呈L字状，因此能够耐于来自各方向的外力，并能提高对于热应力、机械应力的可靠性。附图说明图I是具备本技术的固体电解质管和绝缘环的接合结构的NaS电池的剖视图。图2是上述接合结构的部分放大剖面图。图3是上述接合结构的部分放大剖视图。图4是上述接合结构的部分放大剖视图。附图标记I NaS 电池3 固体电解质管6 绝缘环10 玻璃61 卡止部(第一对置面)64 玻璃填充用切槽(第二对置面)具体实施方式以下，参照附图对本技术的NaS电池的固体电解质管和绝缘环的接合结构进行说明。如图I所示，NaS电池I采用如下结构在阳极容器2内，将作为阳极活性物质的硫黄4和作为阴极活性物质的钠5隔离容纳于固体电解质管3的内外，并将阳极容器2内密封为密闭状态，以保持活性物质与外界空气处于非接触的状态。阳极容器2具有圆筒状的筒部21和堵塞该筒部21的下端部的底盖22。在筒部21的上部外周面安装有阳极端子7。另外，阳极容器2由铝或铝合金等软质金属形成。绝缘环6由α-氧化铝所形成，接合在阳极容器2的上端部。呈有底圆筒状的固体电解质管3由β-氧化铝形成，其上端部借助玻璃10接合于绝缘环6的内周面。阳极室40由阳极容器2和固体电解质管3形成，容纳有含浸在石墨垫中的硫黄4作为阳极活性物质。在此，绝缘环6的外径xl优选为固体电解质管3的外径x2的I. I倍以上且I. 5倍以下。如果绝缘环6的外径xl小于上述范围，则绝缘环6的强度不够，由于温度升降引起热应力会出现α环6破损的危险。另一方面，如果绝缘环6的外径xl大于上述范围，则不利于降低电池的制造成本、不利于电池的小型化。另外，优选绝缘环6的最小内径yl大于固体电解质管3的内径y2。通过这种方式，在固体电解质管3的内部填充钠时，绝缘环6不成为障碍从而提高工作效率。阴极盖8安装在绝缘环6的上端面，其上面安装有阴极端子9。阴极室50由绝缘环6、固体电解质管3和阴极盖8所形成，在阴极室50内容纳有作为阴极活性物质的铝5。图2和图3是表示固体电解质管3和绝缘环6之间的采用玻璃的接合结构的部分剖面图，以上下颠倒状态图示。作为固体电解质管3的开口端部的上部(图中的下部)为厚壁部31，由此实现强度的提高，并在其上部外周端缘设有倒角部(相当于第一倒角部)32。·另一方面，在绝缘环6的内周面，以与固体电解质管3相接近并相对置的方式设置呈L字状的作为第一对置面的卡止部61,利用其内顶面61a和内周面61b对固体电解质管3进行定位使其处于垂直位置。在卡止部61的内周面61b和固体电解质管3的外周面3a之间的间隙形成有厚度为50-200 μ m左右的玻璃薄壁填充部11。此外，由于固体电解质管3的外周面3a通过表面磨削而变平滑，因此，形成薄壁填充部11的间隙保持一定程度，玻璃薄壁填充部11保持一定程度的厚度。另外，在内顶面61a和内周面61b的界限部(角部)，与固体电解质管3的倒角部32对置而形成有弧状面65 (相当于第二倒角部)。此外，在本实施方案中，例示了第一倒角部为角面、第二倒角部为曲面的例子，但第一倒角部和第二倒角部都为角面也可以，第一倒角部和第二倒角部都为曲面也可以，另外，第一倒角部为曲面、第二倒角部为角面也可以。在这些倒角部32和弧状面65之间，填充玻璃形成壁角填充部12。并且，通过设置倒角部32和弧状面65，避免该壁角填充部12受到集中的应力。进而，在内顶面61a的端部设有端部倒角部62，在与固体电解质管3的上面之间形成有端部玻璃滞留区13，从而提高了对与该部分接触的作为阴极活性物质的钠5的耐腐蚀性。另外，如图4所示，使接合用的玻璃10到达固体电解质管3的内周面3b，由此进一步提高对钠5的耐腐蚀性。另外，在绝缘环6的下端内周面具有倾斜面63，并形成有作为与固体电解质管3的外周面3a对置的第二对置面的玻璃填充用切槽64。该切槽64和固体电解质管3的外周面3a之间的间隙与卡止部61和固体电解质管3之间的间隙相比足够宽，由此该部分成为玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种固体电解质管和绝缘环的接合结构，是钠硫电池的固体电解质管和绝缘环的接合结构，所述钠硫电池是在绝缘环的内周面配置呈有底圆筒状的固体电解质管的开ロ端部，将所述绝缘环和所述固体电解质管之间采用玻璃进行接合的钠硫电池，所述接合结构的特征在干， 在所述绝缘环的内周面形成第一对置面和第二对置面，其中，所述第一对置面是与所述固体电解质管的开ロ端部的外周面和开ロ端面相接近并相对置的L字状的面，所述第二对置面是具有比该第一对置面和所述固体电解质管的间隔更宽的间隔并与开ロ端部的外周面相对置的面，将这些第一对置面和第二对置面与所述固体电解质管进行接合，并且， 所述绝缘环和所述固体电解质管在所述固体电解质管的轴向上的接合距离大于所述绝缘环和所述固体电解质管在所述固体电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：梶田雅晴，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：