专利名称：熔盐电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种熔盐电池，该熔盐电池包括发电元件和电池容器该发电元件包括正电极、负电极和包含熔盐的隔板，该电池容器用于容纳该发电元件。
背景技术：
近年来，已经积极地追求利用诸如太阳光、风力等的自然能发电。通过自然能发电经常地受到天气和气候影响并且不能调节发电量以满足电力要求。因此，相对于负载使电力供应均衡是不可缺少的。为了实现电力均衡，电能需要被放电和充电。为了实现这点，已经在一些情形中使用了提供高能量密度和高效率的硫化钠电池。在处于操作状态中的硫化钠电池中，用作正电极活性材料的硫和多硫化钠和用作负电极活性材料的钠在高温下熔融，并且在被插入两种活性材料之间的固体电解质失效的情形中，应该采取措施以防止通过这些活性材料的混合而引起快速反应。经常通过组合多个单电池来制备硫化钠电池以实现高容量。例如，专利文献1公开了一项技术，利用该项技术，在具有钠离子渗透性的圆柱袋形固体电解质中设置有安全管道，该安全管道的内部和外部填充有流阻部件以在安全管道由于高温腐蚀而失效的情形中降低经由安全管道中的裂纹流入熔融钠电极中的硫的流率并且降低进入安全管道的内部的硫和硫化钠的速率。专利文献2公开了一项技术，利用该项技术，大数目的硫化钠电池被间隔为多个电池块并且每一个电池块均可移除地容纳在热绝缘容器中从而在组装期间的单电池安设以及在维护和检查期间从热绝缘容器移除单电池和向热绝缘容器中安设单电池得以简化。专利文献3公开了一项技术，该项技术在包含容器的底部中为活性材料提供通道凹槽，该包含容器包含硫化钠电池的单电池，从而已经从单电池泄漏的活性材料被安全地存储。根据在专利文献1到3中公开的硫化钠电池，在由被用作固体电解质的氧化铝陶瓷构成的包含容器中包含熔融钠，并且包含容器的形状不可避免地是圆柱形的从而能补偿由于使用陶瓷而带来的机械脆性。相应地，当多个单电池被组合时，会出现以与包含容器的直径无关的特定百分比的死空间，这会使能量密度出现个别部分的降低。相反，专利文献4公开了一种熔盐电池，其中隔板浸渍有包含熔盐的电解质以固定电解质并且隔板被保持在正电极和负电极之间，从而不再需要用于活性材料的包含容
ο引用列表专利文献PTLl 日本未审查专利申请公报No. 2-040866PTL2 日本未审查专利申请公报No. 7-022066PTL3 日本未审查专利申请公报No. 7-014606PTL4 日本未审查专利申请公报No. 2007-27336
发明内容
技术问题然而，根据在专利文献4中公开的技术，当正电极和负电极在放电和充电期间膨胀和收缩时，从正电极和负电极到隔板的按压作用力改变，并且因此在正电极和负电极处插入或者沉积的阳离子的数量也改变，从而在一些情形中导致放电/充电不稳定性。已经在这些情况下实现了本发明。其目的在于提供一种能够稳定地放电和充电并且提供高空间效率和高能量密度的熔盐电池。问题方案根据本发明的熔盐电池包括发电元件和电池容器，在该发电元件中的正电极和负电极之间插入有包含熔盐的隔板，该电池容器用于容纳该发电元件。在电池容器中的正电极侧和负电极侧的至少一方上设置有按压部件，并且按压部件被配置为按压该发电元件。根据本发明，在电池容器中的按压部件从正电极和负电极侧按压发电元件。因此， 当正电极和负电极通过放电和充电而在厚度方向上膨胀和收缩时，从正电极和负电极到隔板的按压作用力被维持为是基本恒定的。而且，因为包含熔盐的隔板被插入发电元件的正电极和负电极之间并且被容纳在电池容器中，所以隔板的形状可以与正电极和负电极的形状匹配。因此，在确定电池容器的形状时的自由度得以提高。根据本发明的熔盐电池包括发电元件和电池容器，在该发电元件中的正电极和负电极之间插入有包含熔盐的隔板，该电池容器用于容纳该发电元件，其中该电池容器是圆柱体，该圆柱体具有与正电极和负电极彼此面对的方向相重合的轴方向圆柱体；并且在圆柱体的外围表面上形成有弯曲部分，该弯曲部分沿着圆周方向弯曲并且随着发电元件在轴方向上的膨胀和收缩而膨胀和收缩。根据本发明，在电池容器的外围表面的圆周方向上设置的弯曲部分被弯曲，并且响应于发电元件在轴方向上的膨胀和收缩而膨胀和收缩，该电池容器具有与正电极和负电极彼此面对的方向相重合的轴方向。因此，当正电极和负电极通过放电和充电而膨胀和收缩时，从正电极和负电极到隔板的按压作用力被维持为是基本恒定的。而且，因为包含熔盐的隔板被插入发电元件的正电极和负电极之间并且被容纳在电池容器中，并且该隔板可以被形成为任何形状，所以在确定发电元件和电池容器的形状时的自由度得以提高。根据本发明的熔盐电池包括发电元件和电池容器，在该发电元件中的正电极和负电极之间插入有包含熔盐的隔板，该电池容器用于容纳该发电元件，，其中电池容器被配置为从正电极侧和负电极侧的至少一方按压发电元件。根据本发明，通过电池容器在正电极和负电极侧处的表面中的至少一个表面的弹性作用力而从正电极和负电极侧按压发电元件。因此，当正电极和负电极通过放电和充电膨胀和收缩时，从正电极和负电极到隔板的按压作用力被维持为是基本恒定的。而且，因为包含熔盐的隔板被插入发电元件的正电极和负电极之间并且被容纳在电池容器中并且隔板可以被形成为任何形状，所以在确定发电元件和电池容器的形状时的自由度得以提高。根据本发明的熔盐电池的特征在于，电池容器在正电极侧和负电极侧的至少一方上的内侧处具有凸形曲线。在本发明中，通过在电池容器的正电极侧和负电极侧的至少一方的内侧上形成的凸形曲线确保了到发电元件的按压行程。因此，发电元件被电池容器可靠地按压。根据本发明的熔盐电池的特征在于，电池容器具有在正电极侧和负电极侧的至少一方的内侧上并从该内侧突出的多个按压件。在本发明中，通过被形成为从电池容器的正电极侧和负电极侧的至少一方的内侧突出的该多个按压件确保了到发电元件的按压行程。因此，发电元件被电池容器可靠地按压。根据本发明的熔盐电池包括分散和传递按压作用力并且被设置在正电极侧和负电极侧的至少一方上的传递部件。在本发明中，因为按压作用力被在正电极侧和负电极侧的至少一方上设置的传递部件分散和传递到发电元件，所以到发电元件的按压作用力的分散程度充分地受到控制。本发明的熔盐电池的特征在于，传递部件具有非挠性并且被配置为通过被按压部件、凸形曲线或者按压件推动而按压正电极侧和负电极侧的至少一方。在本发明中，非挠性传递部件被从电池容器侧按压以按压正电极侧和负电极侧的至少一方。因此，到正电极和负电极的按压作用力基本均勻地得到分散。相应地，变形(折叠)在正电极和负电极中几乎不会发生，并且在放电和充电期间，在正电极和负电极处的反应基本均勻地进行。根据本发明的熔盐电池的特征在于，该电池容器电连接到正电极或者负电极。在本发明中，因为电池容器电连接到正电极(或者负电极)，所以电池容器可以被用作电池的正电极端子(或者负电极端子)。根据本发明的熔盐电池的特征在于，通过将第一容器半体接合到第二容器半体来形成电池容器，其中，在第一容器半体上的正电极侧或者负电极侧上形成有肋条。在本发明中，因为在容器半体中的至少一个上形成肋条，所以即使当容器半体的厚度减小时，也确保了足够的机械强度。根据本发明的熔盐电池的特征在于，通过肋条在电池容器中形成多个隔室，并且发电元件被设置在该多个隔室中的每一个中。在本发明中，电池容器的内部被肋条划分成多个隔室并且发电元件被设置在每一个隔室中。因为多个发电元件被分开地布置在一个电池容器中，所以在电池容器中的发电元件可以被串联、并联或者串并联地彼此连接从而增加电池的电压、容量或者电压和容量。而且，因为每一个发电元件在朝向肋条的方向上的膨胀受到肋条约束，所以发电元件被安全地容纳在电池容器中的、分别的隔室中。根据本发明的熔盐电池的特征在于，第一容器半体和第二容器半体彼此电绝缘， 并且第一容器半体电连接到正电极和负电极中的一个电极并且第二容器半体电连接到正电极和负电极中的另一个电极。在本发明中，因为彼此电隔离的容器半体中的一个容器半体被连接到正电极并且另一个容器半体被连接到负电极，所以该两个容器半体可以分别地被用作电池的正电极端子和负电极端子。
根据本发明的熔盐电池的特征在于，该电池容器具有容器主体和盖子，该容器主体的外围表面的一侧是打开的并且该容器主体具有与正电极和负电极彼此面对的方向相重合的轴方向，该盖子用于密封所述容器主体的开口。在本发明中，容器主体的外围表面的一侧是打开的并且该容器主体具有与正电极和负电极彼此面对的方向相重合的轴方向并且开口被盖子密封。因此，能够减小用于在电池容器中放置发电元件的开口的部分的尺寸。结果，例如能够减小用于密封开口的该部分的0形环的尺寸并且在电池容器中容纳发电元件的效率得以提高。根据本发明的熔盐电池的特征在于容纳有通过堆叠多个发电元件构成的发电元件组。在本发明中，因为通过堆叠正电极和负电极以及其间的隔板而获得的发电元件组替换发电元件，所以获得了高电压电池。当通常地包括在正电极和负电极中的正电极集电器和负电极集电器由相同的金属构成时，能够消除电腐蚀的风险。根据本发明的熔盐电池的特征在于，通过卷绕正电极、隔板和负电极来构成发电元件。在本发明中，因为通过卷绕正电极和负电极以及其间的隔板而构成的发电元件组被用作一个发电元件，所以获得了高容量电池。本发明的有利效果根据本发明，因为发电元件被从正电极侧和负电极侧按压，所以即使当正电极和负电极在放电和充电期间在厚度方向上膨胀和收缩时，从正电极和负电极到隔板的按压作用力也能够被维持为是基本恒定的。这防止了在正电极和负电极处插入或者沉积的阳离子的数量波动。当电池容器填充有气体并且变形时，这点同样适用。因为包含熔盐的隔板可以被形成为所期望的形状，所以在确定在正电极和负电极之间插入有隔板的发电元件的形状和电池容器的形状时的自由度得以提高。相应地，稳定的放电和充电成为可能，并且通过使用平板形隔板、正电极和负电极和长方体形电池容器，改进了空间效率并且增加了能量密度。附图简要说明[
图1]图1是根据本发明的实施例1的熔盐电池的示意性纵向横截面视图。[图2]图2是根据本发明的实施例2的熔盐电池的示意性纵向横截面视图。[图3]图3是根据本发明的实施例3的熔盐电池的示意性纵向横截面视图。[图4]图4是根据本发明的实施例3的熔盐电池的示意性纵向横截面视图。[图5]图5是根据本发明的实施例4的熔盐电池的电池容器的示意性分解透视图。[图6A]图6A是根据本发明的实施例5的熔盐电池的容器半体的示意性平面视图。[图6B]图6B是根据本发明的实施例5的熔盐电池的容器半体的示意性前横截面视图。[图7A]图7A是另一个容器半体的示意性平面视图。[图7B]图7B是另一个容器半体的示意性前横截面视图。
[图8]图8是根据本发明的实施例6的熔盐电池的示意性纵向横截面视图。
具体实施例方式现在将参考图示了实施例的附图详细地描述本发明。在图中，相同的元件由相同的附图标记表示并且省略了解释以避免冗余。附图的比例并不一定与描述一致。在以下描述的实施例中，作为实例描述了体现本发明的熔盐电池并且本发明的熔盐电池不限于以下的电池。进而，本说明书并不将权利要求书中陈述的部件限制为在实施例中描述的部件。(实施例1)图1是根据本发明的实施例1的熔盐电池的示意性纵向横截面视图。在图中，5表示由铝构成的电池容器。电池容器5具有大致的长方体形并且是中空的。电池容器5的内表面中的每一个表面均通过涂覆氟而经受绝缘处理。发电元件X以将正电极1布置在下侧的方式而被容纳在电池容器5中，在该发电元件X中在具有矩形平板形的正电极1和负电极2之间插入有由玻璃布构成的隔板3。在电池容器5的顶壁53和负电极2之间设置有由金属波状板形成的弹簧(按压部件)4a。弹簧如推动由具有非挠性的铝合金构成的平按压板(传递部件)4b以向下按压负电极2，并且结果正电极1由于反作用力而被从电池容器5 的底壁52的上表面向上按压。弹簧如不限于金属弹簧等并且可以是诸如橡胶的弹性体。通过将包含正电极活性材料NaCr02和粘结剂的正电极材料12应用于由铝构成并且具有矩形板形的正电极集电器11而形成正电极1。正电极活性材料不限于NaCr02。通过使由铝构成的矩形板形的负电极集电器21镀有包含负电极活性材料锡的负电极材料22 而形成负电极2。负电极活性材料不限于锡。例如，锡可以被硅或者铟代替。在使负电极集电器21镀有负电极材料22时，首先使基板镀锌以执行锌酸盐处理(锌置换处理)并且然后执行镀锡。可以通过将锡粉末和粘结剂的混合物应用于负电极集电器21而形成负电极2。 正电极集电器11和负电极集电器21不限于铝并且可以例如是不锈钢。隔板3浸渍有电解质。在实施例1中，由二(氟磺酰基)亚胺(FSI)或者二(三氟甲基磺酰)亚胺(TFSI)的阴离子和钠、钾或者钠和钾的阳离子构成的熔盐被用作电解质。正电极集电器11的端部和负电极集电器21的端部经由导线13和23而被分别地连接到正电极端子15和负电极端子25，正电极端子15和负电极端子25被设置成从电池容器5的一个侧表面的外侧突出。导线13和23被插入中空绝缘部件14和M中，并且中空绝缘部件14和M被适配于在电池容器5的该一个侧表面中形成的适配孔中，从而导线13 和23被从电池容器5绝缘。注意在图1中，虽然电池容器5、发电元件X、按压板4b和弹簧如被图示成在其间带有间隙地容纳在电池容器5中，但是在实际的电池中，这些构件是被不带间隙地容纳的并且在竖直方向上形成彼此接触(在下文中同样地适用)。类似地，正电极1和隔板3在电池元件X中不带任何间隙地彼此接触并且隔板3和负电极2同样如此(在下文中同样地适用)。在上述结构中，当通过从外部相对于负电极端子25向正电极端子15施加正电压而对电池充电时，钠离子通过隔板3从正电极1迁移到负电极2。结果，正电极材料12和负电极材料22膨胀。相反，当负载在正电极端子15和负电极端子25之间被连接到外部以执行放电时，钠离子从负电极2迁移到正电极1并且正电极材料12和负电极材料22收缩。 相应地，发电元件X随着放电和充电改变体积并且在竖直方向上膨胀和收缩。即使当发电元件X在放电和充电期间在竖直方向上膨胀和收缩时，在按压板4b中发生的并且由负电极2引起的、在竖直方向上的移位也被在竖直方向上收缩和膨胀的弹簧 4a吸收。因此，通过按压板4b按压负电极2的弹簧如的按压作用力被维持为是基本恒定的。总之，根据实施例1，通过被设置在负电极侧上的弹簧的按压作用力和来自电池容器的底壁的反作用力而从正电极侧和负电极侧按压发电元件。因此，即使当正电极和负电极在放电和充电期间在厚度方向上膨胀和收缩时，从正电极和负电极到隔板的按压作用力也被维持为是基本恒定的。而且，通过在矩形板形的正电极和负电极之间插入有包含熔盐并且由矩形板形的玻璃布构成的隔板而制成发电元件，并且电池容器是大致的长方体形的，以匹配发电元件的形状。因此，空间效率得以提高。相应地，使得稳定的放电和充电成为可能并且能量密度能够得以增加。因为被设置在负电极侧上的按压板允许按压作用力被从弹簧分散和传递到发电元件，所以按压作用力到发电元件的分散程度能够充分地受到控制。进而，因为当非挠性按压板被从电池容器的顶壁侧按压时，该非挠性按压板按压负电极，所以到正电极和负电极的按压作用力被基本均勻地分散。相应地，变形(折叠)在正电极和负电极中几乎不会发生，并且在放电和充电期间，在正电极和负电极处的反应能够基本均勻地进行。(实施例2)实施例1考虑通过弹簧如的弹性作用力按压的发电元件X，而实施例2考虑一种通过在电池容器的外围表面上形成的弯曲部分的弯曲和拉伸而被按压的发电元件X。图2是根据实施例2的熔盐电池的示意性纵向横截面视图。在图中，5a表示由铝构成的电池容器。电池容器fe是短的和中空的并且具有大致的四角柱形。在电池容器fe中，向外弯曲的弯曲部分510在具有圆状边缘的外围表面51上形成并且沿着圆周方向延伸。内表面中的每一个均通过涂氟而经受绝缘处理。发电元件X以将正电极1布置在下侧的方式而被容纳在电池容器fe中，在该发电元件X中在具有矩形平板形的正电极1和负电极2之间插入有由玻璃布构成的隔板3。发电元件X的正电极集电器11和负电极集电器21分别地与电池容器fe的底壁52的上表面和顶壁53a的下表面接触。通过来自弯曲部分510的弹性作用力分别向上和向下地推动电池容器fe的底壁52和顶壁53a。因此，正电极1和负电极2分别地被从电池容器fe的底壁52和顶壁53a向上和向下地按压。在上述结构中，即使当发电元件X在放电和充电期间在竖直方向上膨胀和收缩时，在正电极1和负电极2之间的距离的波动，即，在电池容器fe的底壁52和顶壁53a之间的距离的波动也被在竖直方向上膨胀和收缩的弯曲部分510吸收。因此，分别地按压正电极1和负电极2的、电池容器fe的底壁52和顶壁53a的按压作用力被维持为是基本恒定的。对应于实施例1的其它特征由相同的附图标记表示并且省略了其详细说明。总之，根据实施例2，沿着电池容器的外围表面的圆周方向延伸的、向外弯曲的弯曲部分响应于发电元件在竖直方向上的膨胀和收缩而膨胀和收缩。因此，即使当正电极和负电极在放电和充电期间在厚度方向上膨胀和收缩时，从正电极和负电极到隔板的按压作用力也被维持为是基本恒定的。而且，在具有类似于隔板形的矩形板形的正电极和负电极之间插入有由玻璃布构成的隔板以制成发电元件，并且电池容器是大致的长方体形的以匹配发电元件的形状。因此，空间效率得以提高。相应地，使得稳定的放电和充电成为可能并且能量密度能够得以增加。注意在实施例2中，图示了沿着圆周方向在外围表面51上形成仅仅一个(一个连续)弯曲部分510的实例。替代地，可以沿着圆周方向在外围表面51上设置两个或者更多弯曲部分510。可以设置具有沿着外围表面51的圆周方向交替地出现的山形折叠部分和谷形折叠部分的波纹管来代替简单的弯曲部分。为了防止弯曲部分510接触发电元件，弯曲部分510优选地被向外弯曲。(实施例3)实施例1考虑通过弹簧如的弹性作用力按压的发电元件X，而实施例3考虑一种通过电池容器的顶壁的弹性作用力按压的发电元件X。图3和4是根据实施例3的熔盐电池的示意性纵向横截面视图。在图中，5b和5c 每一个均表示由铝构成的电池容器。电池容器恥和5c具有大致的长方体形并且是中空的。在电池容器恥中，在顶壁53b的下表面中形成凸形曲线530。在电池容器5c中，多个按压件531被设置成从顶壁53c的下表面突出。电池容器恥和5c的内表面中的每一个均通过涂氟而经受绝缘处理。发电元件X以将正电极1布置在下侧的方式而被容纳在电池容器恥和5c中，在该发电元件X中在具有矩形平板形的正电极1和负电极2之间插入有由玻璃布构成的隔板3发电元件X的正电极集电器11与电池容器恥和5c的底壁52的上表面接触，并且分别在电池容器恥的顶壁5 和负电极集电器21之间以及电池容器5c的顶壁53c和负电极集电器21之间插入有按压板4b。通过电池容器恥和5c的顶壁5 和顶壁53c的弹性作用力推动的按压板4b向下按压负电极2，并且结果由于反作用力，正电极1 被从电池容器恥和5c的底壁52的上表面向上按压。在上述结构中，即使当发电元件X在放电和充电期间在竖直方向上膨胀和收缩时，也通过顶壁5 和53c沿着竖直方向的扭曲吸收了由负电极2引起的、按压板4b沿着竖直方向的移位。因此，分别地经由按压板4b按压负电极2的顶壁5 和53c的按压作用力被维持为是基本恒定的。当顶壁5 和53c向上扭曲时，分别地在顶壁5 和53c的下表面上形成的凸形曲线530和按压件531用作对于按压板4b按压行程。因此，通过适当地设置凸形曲线530的曲率和按压件531的高度，负电极2通过按压板4b而被可靠地向下按压。总之，根据实施例3，由于电池容器的顶壁的弹性作用力和来自电池容器的底壁的反作用力，从正电极侧和负电极侧按压发电元件。因此，即使当正电极和负电极在放电和充电期间在厚度方向上膨胀和收缩时，从正电极和负电极到隔板的按压作用力也被维持为是基本恒定的。而且，在具有类似于隔板的矩形板形的正电极和负电极之间插入有由玻璃布构成的隔板以制成发电元件，并且电池容器是大致的长方体形的以匹配发电元件的形状。 因此，空间效率得以提高。相应地，使得稳定的放电和充电成为可能并且能量密度能够得以增加。
通过在电池容器的负电极侧的内侧上形成的凸形曲线或者通过被形成为从电池容器的负电极侧的内侧突出的多个按压件确保了到发电元件的按压行程。因此，发电元件能够被可靠地从电池容器按压。注意在实施例3中，通过顶壁5 和53c的弹性作用力推动的按压板4b向下按压负电极2。替代地，可以通过底壁52的弹性作用力向上按压正电极1。在这种情形中，可以在底壁52的上表面侧上形成凸形曲线或者按压件。替代地，实施例2中的电池容器5的顶壁53和底壁52中的至少一个可以形成为实施例3中的顶壁5 或者顶壁53c，从而顶壁53和底壁52中的至少一个进一步通过按压板4b按压负电极2和正电极1中的至少一个。(实施例4)实施例1考虑的实施例中，用于在电池容器5中容纳发电元件X的开口的部分的位置未被清楚地限定，而实施例4考虑这样的实施例，其中在电池容器的外围表面的一侧中形成开口并且发电元件X以负电极2和正电极1位于上侧和下侧的方式而通过该开口放置。图5是根据实施例4的熔盐电池的电池容器7的示意性分解透视图。电池容器7 由铝构成，具有大致的长方体形并且是中空的。电池容器7包括容器主体7a和盖子7b，容器主体7a在一个侧表面(外围表面中的一个)中具有开口 70，盖子7b用于密封开口 70， 盖子7b由铝构成。容器主体7a和盖子7b的内侧通过涂氟而经受绝缘处理。围绕容器主体7a和盖子7b的适配表面设置了用于保持在图中未示出的0形环的环形凹槽71a和71b。在电池容器7中容纳图1所示的实施例1的发电元件X以及从上方按压发电元件 X的弹簧如和按压板4b，从而正电极1被布置于下侧上。当发电元件X被容纳在电池容器 7中时，正电极集电器11的一端和负电极集电器21的一端被布置成通过导线13和23分别地与正电极端子15和负电极端子25连接，正电极端子15和负电极端子25形成为从盖子 7b的前表面侧突出。在图5中，省略了绝缘部件14和M。替代地，容器主体7a的顶壁和底壁中的至少一个可以被形成为实施例3的顶壁 53b或者顶壁53c，从而顶壁和底壁中的至少一个通过按压板4b按压负电极2和正电极1 中的至少一个。然而替代地，如实施例2所示弯曲部分510，电池容器7的外围表面的一个部分可以弯曲。总之，根据实施例4，电池容器的外围表面中的一个被打开以形成容器主体并且利用盖子密封开口。因此，能够减小用于在电池容器中放置发电元件的开口的部分的尺寸。结果，例如，能够使得用于密封该开口的部分的0形环更小并且在电池容器中容纳发电元件的效率能够得以提高。(实施例5)实施例4考虑的实施例中从在电池容器7的外围表面的一侧中形成的开口 70放置发电元件X，而实施例5考虑在由两个容器半体构成的电池容器中容纳多个发电元件X的实施例。图6A是根据本发明的实施例5的熔盐电池的容器半体的示意性平面视图并且图 6B是容器半体的示意性前横截面视图。图7A是另一容器半体的示意性平面视图并且图7B 是这个另一容器半体的示意性前横截面视图。在图中，8表示电池容器。电池容器8包括容器半体8a和另一容器半体8b，容器半体8a在平面视图中具有矩形形状并且由底板部分82 和围绕底板部分82的侧板部分83构成；并且另一容器半体8b在平面视图中具有矩形板形并且被配置为以其间的0形环91而适配容器半体8a。容器半体8a和8b这两者均由铝构成。围绕容器半体8a和8b的适配表面形成用于保持0形环91的环形凹槽81a和81b。三个肋条84在容器半体8a的底板部分82上竖立地形成从而以规则间隔从前表面侧侧板部分83到后表面侧侧板部分83在横向方向上分隔底板部分82。肋条85从侧板部分83的一侧到侧板部分83的另一侧在底板部分82上竖立地形成从而以规则间隔在前后方向上分隔底板部分82。在肋条84和85的上表面上设置有绝缘部件92，绝缘部件92 具有与肋条84和85相同的宽度。调节作为肋条84或85的高度与绝缘部件92的厚度之和的高度以与侧板部分83的高度基本相同。当容器半体8a与容器半体8b适配时，电池容器8被间隔成具有相同尺寸的八个隔室。利用0形环91和绝缘部件92，容器半体8a和容器半体8b彼此绝缘。每一个隔室均以正电极1布置于下侧的方式容纳图1所示的实施例1的发电元件X和从上方按压发电元件X的弹簧如和按压板4b。在此情形中，弹簧如和按压板4b由导电材料构成从而在分别的隔室中容纳的发电元件X的正电极1通过容器半体彼此互连并且负电极2通过容器半体汕彼此互连。总之，根据实施例5，在电池容器的容器半体中的一个上形成肋条，并且因此即使当容器半体是薄的时，也能够确保机械强度。因为电池容器的内部被间隔成八个隔室并且在分别的隔室中的发电元件的正电极和负电极彼此互连，所以能够获得薄的高容量电池。进而，因为发电元件在朝向肋条的方向上的膨胀受到肋条约束，所以该八个发电元件能够被安全地容纳在电池容器的、分别的
隔室中。进而，因为该两个容器半体利用0形环和绝缘部件而彼此绝缘，并且容器半体中的一个容器半体电连接到正电极并且另一个容器半体电连接到负电极，所以该两个容器半体能够分别地被用作电池的负电极端子和正电极端子。注意在实施例5中，仅仅在容器半体8a上形成肋条84和85，替代地，还可以在容器半体8b上形成肋条。虽然分别地容纳在该八个隔室中的发电元件X的正电极1通过容器半体8a而彼此互连并且负电极2通过容器半体8b而彼此互连，但是该结构不限于此。替代地，在电池容器8中的发电元件X可以被串联连接。在此情形中，能够增加电池的电压。(实施例6)实施例1考虑的实施例中在电池容器5中容纳具有矩形平板形的正电极和负电极 1和2的发电元件X，而实施例6考虑在电池容器5中容纳通过卷绕正电极、隔板和负电极制备的发电元件的实施例。图8是根据实施例6的熔盐电池的示意性纵向横截面视图。发电元件叙以将正电极Ia布置在下侧的方式而被容纳在电池容器5中，该发电元件叙通过卷绕片形正电极 Ia和负电极加以及其间的由玻璃布构成的隔板3a而构成。在电池容器5中的负电极加上方设置有弹簧如。弹簧如推动按压板4b以向下按压负电极加，并且由于其反作用力， 正电极Ia被从电池容器5的底壁52的上表面向上按压。
总之，根据实施例6，因为通过卷绕片形的正电极和负电极以及其间的隔板而形成的发电元件组被用作一个发电元件，所以能够获得高容量电池。在实施例6中，发电元件被卷绕的匝数小于1。替代地，匝数可以是1或者更大。在实施例1和6中，在负电极2或者加侧上设置有弹簧如和按压板4b。替代地， 弹簧如和按压板4b可以被设置在正电极1或Ia侧上或者两个电极侧上。在实施例2到5中，在电池容器中容纳具有矩形平板形的正电极1和负电极2的发电元件X。替代地，可以在电池容器中容纳在实施例6中描述的发电元件)Ca。在实施例1到5中，在电池容器中容纳由一组正电极1、隔板3和负电极2构成的发电元件X。替代地，发电元件组可以通过堆叠正电极1和负电极2以及其间的隔板而形成并且被容纳在电池容器中。在此情形中，因为发电元件X被串联连接，所以能够获得高电压电池。而且，在此情形中，因为彼此接触的、所有的正电极集电器11和负电极集电器21均由铝构成，所以能够消除电腐蚀的风险。在实施例1到5中，在电池容器的内表面上执行绝缘处理。然而，这不是限制性的。 例如，电池容器可以电连接到正电极1 (或者负电极2)。以此方式，电池容器可以被用作电池的正电极端子(或者负电极端子)。 在实施例1到6中，在电池容器中容纳发电元件X或者fe时，将正电极1或者正电极集电器Ila布置在下侧。替代地，发电元件X或者fe可以被颠倒地容纳在电池容器中。工业适用性根据本发明的熔盐电池，通过在矩形板形的正电极和负电极之间插入由矩形板形的玻璃布构成并且包含熔盐的隔板而形成发电元件；电池容器是大致的长方体形的；被设置在电池容器中的负电极侧上的弹簧按压的非挠性按压板基本均勻地分散来自弹簧的按压作用力并且向下按压负电极；并且由于其反作用力，电池容器的底壁向上按压正电极。因此，即使当组合地使用多个电池时，也不产生任何死空间，并且该熔盐电池适合作为一种能够稳定地放电和充电的熔盐电池。引用符号列表1,1a 正电极11，Ila正电极集电器2，2a 负电极21,21a负电极集电器3 隔板4a弹簧(按压部件)4b按压板(传递部件)5，5a，5b，5c 电池容器51 外围表面510 弯曲部分530 凸形曲线531 按压件7 电池容器
7a容器主体7b 盖子70 开口8 电池容器8a, 8b容器半体84，85 肋条91 0 形环X, Xa 发电元件
权利要求
1.一种熔盐电池，其包括发电元件和电池容器，在所述发电元件中的正电极和负电极之间插入有包含熔盐的隔板，所述电池容器用于容纳所述发电元件，其中，在所述电池容器中的所述正电极侧和所述负电极侧的至少一方上设置有按压部件；并且所述按压部件被配置为按压所述发电元件。
2.一种熔盐电池，其包括发电元件和电池容器，在所述发电元件中的正电极和负电极之间插入有包含熔盐的隔板，所述电池容器用于容纳所述发电元件，其中，所述电池容器是圆柱体，该圆柱体具有与所述正电极和所述负电极彼此面对的方向相重合的轴方向；并且在所述圆柱体的外围表面上形成有弯曲部分，所述弯曲部分沿着圆周方向弯曲并且随着所述发电元件在所述轴方向上的膨胀和收缩而膨胀和收缩。
3.一种熔盐电池，其包括发电元件和电池容器，在所述发电元件中的正电极和负电极之间插入有包含熔盐的隔板，所述电池容器用于容纳所述发电元件，其中，所述电池容器被配置为从所述正电极侧和所述负电极侧的至少一方来按压所述发电元件。
4.根据权利要求2或3所述的熔盐电池，其中，所述电池容器在所述正电极侧和所述负电极侧的至少一方上的内侧处具有凸形曲线。
5.根据权利要求2或3所述的熔盐电池，其中，所述电池容器具有在所述正电极侧和所述负电极侧的至少一方的内侧上并从该内侧突出的多个按压件。
6.根据权利要求1、4或5所述的熔盐电池，其中，在所述正电极侧和所述负电极侧的至少一方上设置有用于分散和传递按压力的传递部件。
7.根据权利要求6所述的熔盐电池，其中，所述传递部件具有非挠性，并且被配置为通过被所述按压部件、所述凸形曲线或者所述按压件推动而按压所述正电极侧和所述负电极侧的至少一方。
8.根据权利要求1到7中任何一项所述的熔盐电池，其中，所述电池容器电连接到所述正电极或者所述负电极。
9.根据权利要求1到8中任何一项所述的熔盐电池，其中，通过将第一容器半体接合到第二容器半体来形成所述电池容器，其中，在所述第一容器半体上的所述正电极侧或者所述负电极侧上形成有肋条。
10.根据权利要求9所述的熔盐电池，其中，通过所述肋条在所述电池容器中形成多个隔室，并且所述发电元件被设置在所述多个隔室的每一个中。
11.根据权利要求9或10所述的熔盐电池，其中，所述第一容器半体和所述第二容器半体彼此电绝缘，并且所述第一容器半体电连接到所述正电极和所述负电极中的一个电极，并且所述第二容器半体电连接到所述正电极和所述负电极中的另一个电极。
12.根据权利要求1到8中任何一项所述的熔盐电池，其中，所述电池容器具有容器主体和盖子，所述容器主体的外围表面的一侧是打开的并且所述容器主体具有与所述正电极和所述负电极彼此面对的方向相重合的轴方向，所述盖子用于密封所述容器主体的开口。
13.根据权利要求1到12中任何一项所述的熔盐电池，其中， 容纳有通过堆叠多个所述发电元件构成的发电元件组。
14.根据权利要求1到12中任何一项所述的熔盐电池，其中， 通过卷绕所述正电极、所述隔板和所述负电极来构成所述发电元件。
全文摘要
提供了一种能够稳定地充电和放电的熔盐电池。在具有矩形板形的正电极(1)和负电极(2)之间插入由矩形板形玻璃布构成并且包含熔盐的隔板(3)以形成发电元件(X)。电池容器(5)被配置为是大致的长方体形的。被布置在电池容器(5)中的负电极(2)侧处的弹簧(4a)按压的非挠性按压板(4b)基本均匀地分散来自弹簧(4a)的按压作用力并且向下按压负电极(2)。由于反作用力，电池容器的底壁(52)向上按压正电极(1)，从而即使当组合多个电池时，也不产生任何死空间。
文档编号H01M10/39GK102484288SQ201180003780
公开日2012年5月30日 申请日期2011年2月9日 优先权日2010年2月12日
发明者平岩千寻, 新田耕司, 真岛正利, 福永笃史, 稻泽信二, 酒井将一郎 申请人:住友电气工业株式会社