[发明专利]熔融盐电池

说明书

技术领域

本发明涉及将熔融盐用于电解质的熔融盐电池，更特别地涉及一种熔融盐电池，所述熔融盐电池包含在电池容器中的正极和负极，所述正极和所述负极隔着含有熔融盐的隔膜相互面对。

背景技术

近年来，作为产生电力而不排出二氧化碳的手段，促进了使用自然能如太阳光和风力的发电。在通过自然能发电时，相对于负荷的电力供应的平均化是绝对必要的，因为不仅发电量通常取决于自然条件如气候和天气，而且难以根据电力需要调节发电量。为了通过对产生的电能进行充电和放电以实现平均化，需要一种具有高能量密度/高效率和大容量的蓄电池，且作为满足这种要求的蓄电池，将熔融盐用于电解质的熔融盐电池已经引起了关注。

例如，熔融盐电池在电池容器中具有发电元件，在所述发电元件中将浸渗有熔融盐的隔膜设置在正极与负极之间，所述熔融盐由碱金属如钠或钾的阳离子和包括氟的阴离子构成，所述正极通过在集电器中包含由钠的化合物构成的活性材料而形成且所述负极通过利用诸如锡的金属对集电器进行镀敷而形成。电池容器通常与发电元件电绝缘。

当对上述熔融盐电池充电时，阳离子从正极的活性材料脱离，并在负极表面上与金属形成合金。此时，在正极处，阳离子从活性材料的晶体结构脱离(脱嵌)，从而使得活性材料膨胀。当对充电的熔融盐电池进行放电时，从负极脱离的阳离子插入(嵌入)到正极的活性材料中，结果，使得正极的活性材料收缩。

在例如锂离子电池中也发生伴随充放电的这种膨胀/收缩，由此在某些情况中造成诸如电极和电池容器的变形和损伤的问题。作为对抗这种问题的措施，例如专利文献1公开了一种涉及密封型矩形蓄电池的技术，通过使得外部罐(电池容器)的宽广表面弯曲，使其在中央部凹入，从而提高电池的耐内压强度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平05-013054号公报

发明内容

(技术问题)

然而，在专利文献1中公开的技术中，当正极和负极膨胀/收缩时，由电池容器施加到正极和负极上的压制力的变化量与电池容器的强度成比例地增大。另一方面，由于上述熔融盐电池的正极具有多孔并具有粗糙表面的正极集电器，并且所述正极集电器填充有含有粒状活性材料的混合物，且另外电池容器通过例如形成绝缘膜而在内表面上具有绝缘部分，所以当由正极从电池容器接收的压制力的变化量明显时，通过与正极的摩擦等会损伤电池容器中的绝缘部分。

鉴于这种情况而设计了本发明，且其目的是提供一种熔融盐电池，其中即使当正极和负极膨胀/收缩时，电池容器中的绝缘部分也不会破裂。

(解决问题的手段)

根据本发明的熔融盐电池是包含容纳在由导体形成的电池容器中的正极和负极的熔融盐电池，所述正极和所述负极隔着含有熔融盐的隔膜相互面对，其中所述电池容器对所述正极和所述负极绝缘；分别包含一个或多个所述正极以及多个所述隔膜和负极；所述正极和所述负极交替堆叠，并且负极布置在堆叠方向的两端；且所述正极和所述负极分别相互并联连接。

在本发明中，负极位于堆叠方向的两端，沿所述方向，隔着隔膜交替堆叠正极和负极。即，当一对正极和负极相互面对时，在正极侧附加堆叠隔膜和负极，且当堆叠两个以上正极和负极且正极位于堆叠方向的一端或两端时，在端部的正极侧附加堆叠隔膜和负极。在将负极布置在堆叠方向的两端的条件下将正极和负极容纳在电池容器中，同时使得所述正极和所述负极与所述电池容器绝缘。

因此，正极不再接触正极/负极与电池容器之间的绝缘部分，从而即使当正极的表面粗糙度的数量级大于绝缘部分的厚度的数量级时，绝缘部分也不会受到正极表面粗糙度的影响。另一方面，对于负极，集电器和活性材料由具有相对平滑表面的金属形成，从而即使当负极摩擦绝缘部分时，负极的表面粗糙度也不会对绝缘部分造成影响。

当存在多个正极时，正极相互连接，并且多个负极相互连接，从而可以将电池容器中的所有正极和负极看作一对正极和负极。

根据本发明的熔融盐电池的特征在于，在电池容器的内表面上部分或全部地形成绝缘膜。

在本发明中，电池容器的内表面上形成绝缘膜，且当利用绝缘膜覆盖与负极接触的部分时，电池容器可靠地与正极和负极绝缘。另外，可以在将正极和负极容纳在电池容器中之前完成绝缘处理。

根据本发明的熔融盐电池的特征在于，所述绝缘膜为防蚀铝覆膜。

在本发明中，通过防蚀铝处理形成绝缘膜，使得可以以低成本对电池容器进行绝缘处理。

根据本发明的熔融盐电池的特征在于，所述绝缘膜由氟树脂形成。