专利名称：钠硫电池用绝缘环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钠硫电池(以下称为NaS电池)用绝缘环。
背景技术：
作为普通的NaS电池，例如具有如图2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；用于容纳熔融金属钠的盒子(钠保护管)103 ;有底的圆筒状的固体电解质管104，将该盒子103容纳于内部，并具有选择性透过钠离子的功能；有底的圆筒状的隔壁管105，其在盒子103和固体 电解质管104之间的间隙部，与该盒子103和固体电解质管104隔开规定间隔而设置。固体电解质管104通过在开口端采用玻璃接合的a -氧化铝制绝缘环106和阳极金属件107与阳极容器102结合。另外，绝缘环106的上端面热压接合有阴极金属件108，在该阴极金属件108熔接固定有阴极盖109。利用该绝缘环106确保阳极-阴极间的绝缘性的同时将NaS电池101的阳极室Rl和阴极室R2密闭。另外，在阳极容器102的外周上部和阴极盖109的上面分别设置有阳极侧端子110和阴极侧端子111。在盒子103的上部空间以规定的压力封入有氮气或氩气等惰性气体，通过该惰性气体向盒子103内的钠从设置于盒子底部的小孔131流出的方向施压。在具有该构造的NaS电池101中，放电时从盒子103的小孔131供给来的钠在隔壁管105和盒子103的间隙内向上方移动后，越过隔壁管105的上端而在隔壁管105和固体电解质管104的间隙内向下方移动，进而，变成钠离子并透过固体电解质管104，与阳极容器102内的硫磺S和通过外部电路来的电子反应生成多硫化钠。充电时与放电相反，发生钠和硫磺的生成反应。阳极金属件107具备圆筒部171和从圆筒部171的下端向圆筒部171的内部方向伸出的凸缘部172。绝缘环106插入该阳极金属件107的圆筒部171内，凸缘部172的上面与绝缘环106的下端面借助金属焊料等接合材料而热压接合。此处，绝缘环106的外径以如下方式形成在绝缘环106插入阳极金属件107中的状态下，确保圆筒部171的内周面与绝缘环106的外周面之间有规定的间隙。
实用新型内容实用新型要解决的问题但是，这样的现有的NaS电池101会由于热压接合时或电池升降温等的热负荷而在热压接合部出现损伤。因此，为能忍耐电池的长期使用，期望提高热压接合部的可靠性。本实用新型是鉴于这样的实际情况而做出的，其目的在于提供一种能提高热压接合部的可靠性的绝缘环。解决问题的手段为达到上述目的，本实用新型的绝缘环是陶瓷制的绝缘环，其在确保阳极-阴极间的绝缘性的同时，与阳极金属件、阴极金属件和￠-氧化铝制的固体电解质管相接合从而密封钠硫电池的阳极室和阴极室，其特征在于，绝缘环的外径以如下方式形成在绝缘环插入具有设置于圆筒部和该圆筒部下端的凸缘部的阳极金属件中的状态下，确保该圆筒部的内周面与绝缘环的外周面之间有规定的间隙，绝缘环的下面包含与所述阳极金属件的凸缘部上面相接合的接合面，在绝缘环的外周侧下端部具备倒角部。此处，优选所述圆筒部的内周面与绝缘环的外周面之间的间隙在0. IOmm以上且0. 45mm 以下。另外，优选所述倒角部的倒角角度为45°，倒角长度L在0. Imm以上且2mm以下。另外，优选绝缘环外周面的表面粗糙度在0.01以上且I以下。进而优选绝缘环的所述外周面以外的面的表面粗糙度也在0.01以上且I以下。实用新型效果若采用本实用新型，就能提供能耐电池的长期使用、热压接合部的可靠性高的绝缘环。
图I是用于说明本实用新型的绝缘环与其他构件的接合状态的剖视图。图2是具备现有例的绝缘环的NaS电池的剖视图。附图标记说明2阳极容器4固体电解质管5绝缘环7阳极金属件61倒角部71圆筒部72凸缘部
具体实施方式
以下参照附图对本实用新型的NaS电池用绝缘环进行说明。此外，在下文中，对与现有例的NaS电池(参照图2)相同的结构，省略其说明。如图I所示，绝缘环6用于在确保阳极-阴极间的绝缘性的同时，与阳极金属件7、阴极金属件和￠-氧化铝制的固体电解质管4相接合从而密封NaS电池的阳极室和阴极室，该绝缘环6由a-氧化铝等陶瓷形成。热压接合于绝缘环6的阳极金属件7具备圆筒部71和设置于圆筒部71的下端的凸缘部72。绝缘环6的外径以如下方式形成在绝缘环6插入阳极金属件7中的状态下，确保圆筒部71的内周面与绝缘环6的外周面之间有规定的间隙C。此处，优选间隙C在0. IOmm以上且0. 45mm以下。如果间隙C在0. IOmm以下，贝U绝缘环6和阳极金属件7要求极高的尺寸精度。尤其是由于绝缘环6通常由a-氧化铝等陶瓷构成，考虑到烧制收缩等，为了得到高的尺寸精度，需要在烧制后进行外周加工，但如果是上述范围，就能省略切削加工等，并能原样使用烧制陶瓷得到的材料。此外，如果间隙C大于0. 45mm，则难以使阳极金属件6的中心轴与阳极容器2的中心轴一致，从而存在对电池特性造成不良影响的可能性。另外，优选绝缘环6外周面的表面粗糙度在0.01以上且I以下，进而，优选绝缘环6外周面以外的面的表面粗糙度也在0.01以上且I以下。例如，对绝缘环6进行烧制后，对其外周面进行切削加工等时，也可能给绝缘环6的外周面造成微细的加工损伤，省略这样的切削加工，就能将绝缘环6外周面的表面粗糙度控制在上述范围。此时，因为能避免加工时的损伤，就能保持绝缘环6烧结时的高强度。另外，绝缘环6的下面包含与阳极金属件7的凸缘部72上面相接合的接合面，绝缘环6插入阳极金属件7的圆筒部71内，并通过金属焊料等接合材料12热压接合于阳极 金属件7的凸缘部72。另外，在绝缘环6的外周侧下端部形成有倒角部61。优选地，倒角部61的倒角角度为45°，该倒角长度L在0.1mm以上且2mm以下。通过这样的绝缘环6，能提高热压接合部的可靠性，并能提供能耐长期使用的NaS电池。另外，由于容易产生破损的绝缘环6的外周侧下端部具备倒角部61，因此，能有效防止热压接合时绝缘环6的破损。
权利要求1.ー种绝缘环，是陶瓷制的绝缘环，其在确保阳扱-阴极间的绝缘性的同时，与阳极金属件、阴极金属件和0-氧化铝制的固体电解质管相接合从而密封钠硫电池的阳极室和阴极室，其特征在干， 绝缘环的外径以如下方式形成在绝缘环插入具有设置于圆筒部和该圆筒部下端的凸缘部的阳极金属件中的状态下，确保该圆筒部的内周面与绝缘环的外周面之间有规定的间隙， 绝缘环的下面包含与所述阳极金属件的凸缘部上面相接合的接合面， 在绝缘环的外周侧下端部具备倒角部。
2.根据权利要求I所述的绝缘环，其特征在于，所述圆筒部的内周面与绝缘环的外周面之间的间隙在0. IOmm以上且0. 45mm以下。
3.根据权利要求I所述的绝缘环，其特征在于，所述倒角部的倒角角度为45°，倒角长度L在0. I臟以上且2臟以下。
4.根据权利要求2所述的绝缘环，其特征在于，所述倒角部的倒角角度为45°，倒角长度L在0. I臟以上且2臟以下。
5.根据权利要求1-4任一项所述的绝缘环，其特征在干，绝缘环外周面的表面粗糙度在0. 01以上且I以下。
6.根据权利要求5所述的绝缘环，其特征在干，绝缘环的所述外周面以外的面的表面粗糙度在0.01以上且I以下。
专利摘要本实用新型的绝缘环(6)，其外径以如下方式形成在绝缘环(6)插入阳极金属件(7)中的状态下，确保金属件(7)的圆筒部(71)的内周面与绝缘环(6)的外周面之间有规定的间隙C。绝缘环(6)的下面包含与阳极金属件(7)的凸缘部(72)上面相接合的接合面，并且，绝缘环(6)的外周侧下端部具备倒角部(61)。由于容易产生破损的绝缘环(6)的外周侧下端部具备倒角部(61)，因此，能有效防止热压接合时绝缘环(6)的破损。
文档编号H01M2/08GK202423413SQ20112052697
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者庄村光广, 松永宪明, 辻雄希 申请人:日本碍子株式会社