[实用新型]热压接合结构和具备该热压接合结构的钠硫电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及钠硫电池(以下称为NaS电池)用构件的热压接合结构和具备该热压接合结构的钠硫电池，更具体地，涉及阳极金属件、阴极金属件和陶瓷制绝缘环等构件的热压接合结构和具备该热压接合结构的钠硫电池。

背景技术

作为普通的NaS电池，例如具有如图3所示结构的NaS电池为人们所知。NaS电池101具有：圆筒状的阳极容器102，用于容纳含浸于石墨毡等中的熔融硫磺；有底的圆筒状的固体电解质管103，位于阳极容器102内部，用于容纳熔融金属钠，并具有选择性透过钠离子的功能。

固体电解质管103通过α-氧化铝制绝缘环104和铝合金制阳极金属件105与阳极容器102结合。阳极金属件105具有圆筒部151和从圆筒部151下端向内部方向伸出的凸缘部152。绝缘环104被插入该阳极金属件105的圆筒部151内，且阳极金属件105的凸缘部152上面热压接合在该绝缘环104的下面。另外，铝合金制阴极金属件106具有圆筒部161和从圆筒部161外周向外部方向伸出的凸缘部162，阴极金属件106的凸缘部162的下面热压接合在绝缘环104的上面。阳极室是由固体电解质管103的外周面、绝缘环104的下面和阳极金属件105和阳极容器102的内周面区划出来的，阴极室是由固体电解质管103的内周面、绝缘环104的内周面、阴极金属件106和阴极盖(未图示)区划出来的。通过所述热压接合阳极室和阴极室在确保阳极-阴极间的绝缘性的状态下被密封。

实用新型内容

实用新型要解决的问题

但是，陶瓷制绝缘环104、金属制阳极金属件105和阴极金属件106的热膨胀系数差别较大(例如，α-氧化铝热膨胀系数为7-8×10^-6/℃，与此相对，铝合金的热膨胀系数为25-26×10^-6/℃)。因此，在现有的NaS电池101中，由于热压接合时的升温和降温、电池启动时的升温、伴随着电池运转时的充电和放电的升降温、以及定期检测修理时降温至室温和升温至作业温度等热循环，阴极金属件106和绝缘环104的接合部分、阳极金属件105和绝缘环104的接合部分出现由于这些构件的热膨胀系数差所产生的应力，NaS电池101长期运转的情况下，存在这些构件变形、破损或在接合界面出现局部剥离的可能性。

本实用新型是鉴于这样的实际情况而做出的，其课题在于提供一种即使长期运转时也能防止构件变形、接合面出现局部剥离的NaS电池用构件的热压接合结构。

解决问题的手段

为达到上述目的，本实用新型的热压接合结构，是对在确保阳极-阴极间的绝缘性的同时将钠硫电池的阳极室和阴极室密封的构件进行热压接合的结构，其特征在于，所述结构具备：陶瓷制的绝缘环；铝或铝合金制的阳极金属件，其配置于所述绝缘环下侧，具备第一圆筒部和从该第一圆筒部的下端向内部方向伸出的第一凸缘部，在所述绝缘环插入所述第一圆筒部内的状态下，所述第一凸缘部上面借助第一金属焊料与所述绝缘环下面热压接合；铝或铝合金制的阴极金属件，其配置于所述绝缘环上侧，具备第二圆筒部和从该第二圆筒部的外周向外部方向伸出的第二凸缘部，所述第二凸缘部下面借助第二金属焊料与所述绝缘环上面热压接合；陶瓷制的第一应力缓和构件，其借助第三金属焊料与所述阴极金属件的第二凸缘部上面热压接合，具有与所述绝缘环相同的热膨胀系数，用于缓和由所述阴极金属件和所述绝缘环的热膨胀系数差所产生的应力。

此处，优选地，其具有不锈钢制的第二应力缓和构件，其与所述阳极金属件的第一凸缘部下面热压接合，具有所述阳极金属件和施压夹具之间的热膨胀系数，用于缓和由所述阳极金属件和所述施压夹具的热膨胀系数差所产生的应力。

另外，优选地，所述第一应力缓和构件为环状，所述第一应力缓和构件的内周面整个区域接合于所述阴极金属件的第二圆筒部外周面。

另外，本实用新型的钠硫电池具备上述热压接合结构而构成。

实用新型效果

若采用本实用新型的热压接合结构，由于将阴极金属件的第二凸缘部夹在绝缘环和与该绝缘环具有相同热膨胀系数的第一应力缓和构件之间，因此，作用于第二凸缘部的上面侧和下面侧的应力变得大致相等。因此，温度变化时，能防止由于没有第一应力缓和构件所产生的如下现象。即，能防止只有接合于绝缘环的第二凸缘部的下面侧被绝缘环拉拽从而第二凸缘部相对于第二圆筒部倾斜的现象。因此，能防止阴极金属件的变形以及绝缘环和阴极金属件的剥离。

附图说明

图1是本实用新型的热压接合结构的剖视图。

图2是用于说明上述热压接合结构的接合方法的剖视图。