[发明专利]钠硫电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种即使在发生事故时产生高温熔融物，也能够防止延烧至相邻的模块的钠硫电池。

背景技术

使用钠硫电池的蓄电系统是将在绝热容器内部容纳有达到数百个的多个单电池的模块电池，对应于蓄电容量组合必要数量而构成的。模块电池以上下多层储存在机架内，采用钠硫电池组件(package)方式设置。

钠硫电池模块以如下方式构成，即，将单电池的集合体容纳在作为绝热性模块容器的壳体的内部。单电池是如下一种结构：在一侧配置有作为负极活性物质的熔融金属钠，在另一侧配置有作为正极活性物质的熔融硫磺，两者由相对于钠离子具有选择渗透性的β-氧化铝固体电解质隔开，以模块为单位在300-350℃下进行热工管理。由于高温电池是在这种高温条件下进行工作的，因此，一直在研究各种安全对策。

但是，存在如下的隐患：该单电池被破坏后高温熔融物流入到绝热容器的内部，并越过位于电池块(block)之间的砂层而到达相邻的电池块，由此在该电池块内的单电池之间发生短路，多个单电池被基于短路电流的发热破坏，从而延烧至模块整体。并且，当发生火灾事故时，还存在如下隐患：火灾不会停留在密封结构的壳体内部，而是延烧至在组件内的上下左右相邻的模块，扩大了火灾规模。

在专利文献1中提出了如下方案：在构成模块的、壳体的内部上表面容纳有碳布等耐热板，从而在火灾发生时使火焰不会蔓延到外部。但是，由于该耐热板的强度低，因此，在发生火灾时，容易因高温熔融物的压力发生变形。其结果，存在盖子被压力破坏而喷出高温熔融物，从而向上侧模块延烧的隐患。另外，还存在高温熔融物用其热量熔化并损坏盖子，且贯通盖子而与燃烧火焰一同喷出的隐患。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1：专利第3253888号公报

发明内容

发明要解决的课题

因此，本发明的目的在于解决上述的课题，提供一种即使因某些原因发生了在作为模块容器的壳体的内部生成高温熔融物的事故，也能够防止高温熔融物延烧至相邻模块的安全性优异的钠硫电池。

解决课题的方法

为解决上述课题而作出的本发明，提出了一种钠硫电池，其在包括绝热层的壳体内容纳有多个单电池，所述壳体具有盖子，其特征在于，所述钠硫电池形成有用于贮存从所述单电池流出的高温熔融物并使其凝固的贮存空间。

在本发明的第二侧面中，贮存空间是由包括刚性构件、绝热材料、及耐热材料的复合构件构成的贮存容器形成的，该贮存容器铺设在所述壳体和用于支撑该壳体的壳体用托板(pallet)之间，并将贮存容器的侧壁以其与壳体的外壁面之间具有间隙的方式垂直设置。

在本发明的第三侧面中，贮存空间通过在所述壳体和用于支撑该壳体的壳体用托板之间铺设的包括刚性构件、绝热材料、及耐热材料的复合构件，和以与壳体的外壁面之间具有间隙的方式垂直设置的钢材形成。

在本发明的第四侧面中，贮存空间由包括绝热材料与耐热材料的复合构件构成的贮存容器来形成，并配置在容纳有壳体内的单电池的空间内。

在本发明的第五侧面中，贮存空间由包括绝热材料与耐热材料的复合构件构成的贮存容器形成，并配置在壳体内的绝热层内。

此外，如本发明的第六侧面所述，优选地，所述绝热材料由陶瓷纤维毯或云母材料构成，所述耐热材料由碳材料构成。

在本发明的第七侧面中，在所述壳体的盖子内表面的、壳体主体和盖子之间的间隙处设置耐热导板。

如本发明的第八侧面所述，该耐热导板可以由绝热材料和耐火材料构成，另外，如本发明的第九侧面所述，该耐热导板可以由云母板和碳材料构成。

发明的效果

本发明的钠硫电池，形成有用于贮存从单电池流出的高温熔融物并使其凝固的贮存空间，因此，即使假设在发生火灾时生成了高温熔融物的情况下，高温熔融物也会贮存在该贮存空间的内部。高温熔融物的温度有时会超过2000℃，但会在贮存在贮存空间内的期间内凝固，从而不会泄漏到贮存空间的外部。因此，能够确切地防止延烧至相邻的模块。此外，对于贮存空间的位置或形状，能够采用如本发明的第二侧面至本发明的第五侧面所述的各种方案。

另外，如本发明的第七侧面所述，若在壳体的盖子内表面的壳体主体和盖子之间的间隙处设置耐热导板，则高温熔融物会沿着该耐热导板从壳体的侧方流入贮存空间内，因此，不会贯通盖子而向上方喷出。

附图说明

图1是示出模块电池的整体结构的剖视图。

图2是示出本发明的第二侧面的实施方案的剖视图。

图3是示出本发明的第三侧面的实施方案的剖视图。