DE2652997C3 - Verfahren zur Herstellung eines Schwefel-Alkali-Metall-Akkumulators - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Schwefel-Alkali-Metall-AkkumulatorsInfo
- Publication number
- DE2652997C3 DE2652997C3 DE2652997A DE2652997A DE2652997C3 DE 2652997 C3 DE2652997 C3 DE 2652997C3 DE 2652997 A DE2652997 A DE 2652997A DE 2652997 A DE2652997 A DE 2652997A DE 2652997 C3 DE2652997 C3 DE 2652997C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- container
- cathodic
- holder
- sulfur
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 14
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims 2
- 159000000011 group IA salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 9
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N Chlorophacinone Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C(=O)C1C(=O)C2=CC=CC=C2C1=O UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000669 Chrome steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum nickel Chemical compound [Cr].[Ni].[Mo] OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBULDCSVZCUQIR-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[Cr+3].[Cr+3] DBULDCSVZCUQIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/39—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
- H01M10/3909—Sodium-sulfur cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/138—Primary casings; Jackets or wrappings adapted for specific cells, e.g. electrochemical cells operating at high temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
- Y10T29/4911—Electric battery cell making including sealing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein offener, abgeschrägte Enden
aufweisender Dichtring (18) eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur zwischen 550 und
650°C liegt und daß der Aiifpreßdruck zwischen "50
und 600 Bar bcträgl und während einer Dauer von zwischen 5 Minuten und einer Stunde aufrechterhalten
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur und der Aufpreßdruck unter einem Unterdruck von 0.0013 Pa bis 0.134 Pa
oder unter neutraler Atmosphäre oder auch unter reduzierender Atmosphäre bei Atmosphärendruck
einwirken.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schwefel-Alkalimetall-Akkumulators nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
In Schwefel-Alkalimetall-Akkumulatoren wird das
in anodische Reaktionsmittel oft aus Natrium gebildet, das
bei Betriebstemperatur flüssig vorliegen muß. Das kathodische Reaktionsmittel besteht meist aus Schwefel
und den Schwefelsalzen des Natriums, kann jedoch auch aus Phosphor, Selen und den Alkalisalzen dieser
ö Elemente bestehen. Wenn es sich bei den Reaktionsstoffen
um Schwefel und Natrium handelt, führt die elektrochemische Reaktion zu einer reversiblen Bildung
von Natrium-Polysulfiden, deren Natriumgehalt während der Entladung ansteigt Der Elektrolyt, der das
2u kathodische Reaktionsmittel vom anodischen trennt, ist
bei der Betriebstemperatur fest und für die sich im anodischen Abteil bildenden Alkaiiionen durchlässig,
aber für die Elektronen undurchlässig. Oft besteht er aus Natrium-Beta-Aluminiumoxyd, d.h. einer Verbindung
2> mit etwa 5 bis 9 Aluminiumoxydmolekülen pro
Natriumoxydmolekül.
Er weist die Form eines an seinem unteren Ende geschlossenen Rohres auf, das das anodische Reaktionsmittel
enthält und in das kathodische Reaktionsmittel
j» eingetaucht ist, der seinerseits in einem kathodischen
Metallbehälter untergebracht ist. Das Elektrolytrohr sitzt in einem Halter, der hermetisch dicht schließend an
den kathodischen Behälter sowie an einen Behälter für das anodische Reaktionsmittel angebaut ist.
Im allgemeinen weist dieser Halter die Form einer Platte oder Scheibe aus Alpha-Aluminiumoxyd auf.
Diese Scheibe ist mit einer zentralen Bohrung versehen, in die das Rohr aus Natrium-Beta-Aluminiumoxyd über
eine Glasschicht eingesetzt ist, wie es z. B. in der FR-OS
ju 22 48 617 beschrieben wird.
Die Verbindung zwischen dem scheibenförmigen Halter des Elektrolytrohrs und den kathodischen und
anodischen Behältern wird mit Hilfe einer Keramik-Metall-Lötung erreicht. Eine solche Lötung ist an sich
4ϊ bekannt, z. B. aus der DE-OS 23 18 727. Dort wird eine
metallische Zwischenfolie zwischen die zu verbindenden Teile eingelegt und dann das Ganze bei einer knapp
unter den Schmelzpunkten der beteiligten Materialien liegenden Temperatur komprimiert. Derartige Verbin-
iii düngen besitzen jedoch eine für manche Anwendungen,
wie für Schwefel-Alkalimetall-Akkumulatoren der im Oberbegriff des Anspruchs I genannten Art, unzureichende
Temperaturfestigkeit, da der aufzuwendende Kompressionsdruck mit der Schmelztemperatur der
v> verwendeten Lötfolie stark ansteigt und die Verwendung
hochschmelzender Folien ausschließt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem Schwefel-Alkalimetall-Akkumulatoren
der im Oberbegriff des Anspruchs I genannten Art zusammengelötet werden können. Diese Aufgabe
wird durch das im Hauptanspruch definierte Verfahren gelöst.
Die [Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung
eines Aiisfiihrungsbeispiels an I land der beiliegcn-
h'< den Zeichnung näher erläutert.
Fig. I zeigt einen Akkumulator, der nach dem
crfindiingsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.
F i g. 2 stellt eine Phase des erfindungsgemäßcn
Herstellungsverfahrens eines Akkumulators aus Fig. I
dar,
F i g, 3 zeigt ein Detail aus F i g, 2.
Der Akkumulator weist roiationssymmetrische, zylindrische
Form auf und ist in F i g. 1 und F i g. 2 in einem Achsschnitt gezeigt.
Der Akkumulator besitzt einen zylindrischen kathodischen Behälter 2 von 20 mm Durchmesser und 50 min
Höhe.
Dieser Bthälter ist mit einem nicht dargestellten
schwefelgetränkten Graphitfilz gefüllt und bildet mit dem Filz den kathodischen Stromkollektor. Die
Wandung des Behälters 2 ist in ihrem oberen Bereich mit der unteren Seite einer als Halter für den ganzen
Akkumulator wirkenden Alpha-Aluminiumoxydscheibe 6 verbunden, die horizontal liegt und kreisförmig ist
sowie eine Stärke von 5 mm und einen Durchmesser von 25 mm aufweist; die Verbindung des Behälters mit
dieser Scheibe wird weiter unten noch beschrieben.
Ein zylindrischer anodischer Behälter 8, der praktisch denselben Durchmesser wie der kathodische Behälter 2
und eine Hohe von 40 mm aufweist, wird mit seinem
offenen Rand mit der oberen Seite de,- Scheibe 6 verbunden.
Er enthält einen Vorrat an anodischem Reaktionsmittel,
das aus flüssigem Natrium besteht.
Die Scheibe 6 ist mit einer koaxialen zylindrischen Bohrung 10 versehen, deren Durchmesser 10,5 mm
beträgt. In diese Bohrung 10 ist der Rand der Öffnung eines Elektrolytrohrs 12 eingesetzt, das an seinem
unteren Ende geschlossen ist und aus Natrium-Beta-Aluminiumoxyd besteht sowie das anodischen Reaktionsmittel
enthält.
Der obere Rand des Rohrs 12 liegt in derselben Ebene
wie die obere Seite der Scheibe 6. Der äußere Durchmesser des oberen Rands des Rohrs 12 beträgt
10 mm und sein Innendurchmesser 8 mm.
Zwischen der Außenwandung des oberen Rands des Rohrs 12 und der Wandung der Bohrung 10 in der
Scheibe 6 liegt eine Verbindungsschicht 14 aus Glas, so daß die Verbindung an dieser Stelle abgedichtet ist.
Vorteilhafterweise werden kaliumfreie Borosilikatgläser, insbesondere ein Glas mit folgender Zusammensetzung
verwendet:
| SiO2: | 7036% (Gewicht) |
| AI2O3: | 1,88% |
| B2O3: | 19,56% |
| Na2O: | 8,20% |
Die Wandung des Behälters 2 wird über einen Flansch 19 ebenso wie die Wandung des Behälters 8 über einen
Flansch 20 wie in F i g. I dargestellt mit der Scheibe 6 verbunden.
Erfindungsgemäß erfolgt die Verlötung bzw. Verbindung des kathodischen und anodischen Behälters 2 bzw.
8 mit der Scheibe 6, nachdem zunächst das Rohr 12 mit dem Verbindungsteil 14 aus Glas mit der Scheibe 6
verbunden wurde, auf folgende Art:
Gemäß F i g. 2 werden die offenen Enden der Behälter 2 und 8 auf die Scheibe 6 gebracht und
konzentrisch zum Rohr 12 angeordnet, wobei zwischen den Flanschen 19 und 20 und der Scheibe 6 Dichtringe
18 aus Aluminium angeordnet werden.
Derariige in F i g. 3 dargestellte Dichtringc sind offen
und weisen an der öffnungsstellc abgeschrägte Enden
auf. Sie bestehen aus hochreinem Aluminium und enthalten somit weniger als 1000 ppm Verunreinigungen.
Im übrigen wird mit den Innenwandungen jedes der Behälter 2 und 8 und der Scheibe 6 in Berührung stehend
eine Hülse 21 angeordnet, die aus einem den Reaktionsstoffen gegenüber widerstandsfähigen Material
besteht wie beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder einem Keramikwerkstoff, wie beispielsweise Aluminiumoxyd.
Anschließend wird auf eine Temperatur von 550 bis 630°C während fünf Minuten bis zu einer Stunde erhitzt,
wobei gleichzeitig auf die Flansche 19 und 20 ein durch die Pfeile F symbolisierter Druck von 50 bis 600 Bar
unter einem Unterdruck von 0,0013 bis 0,134 Pa unter neutraler Argon- oder Stickstoffatmosphäre ausgeübt
wird. Das Verfahren kann auch unter reduzierender Argon- und Wasserstoffatmosphäre bzw. in gecracktem
Ammoniakgas durchgeführt wercien, >n letzterem Fall
unter Atmosphärendruck.
Die Struktur läßt man dann bis auf Umgebungstemperatur abkühlen. So sind die Biöälter, wie in Fig. 1
dargestellt, mit aer Scheibe 6 verbunden.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Hülse 21 ein Fließen der Wandungen der Behälter 2 und 8 nach innen
und folglich jegliche Behälterverformung verhindert.
Das Material, aus dem die Behälter 2 und 8 bestehen, wird aus der Gruppe von Stoffen gewählt, zu der
rostfreier Stahl, Molybdän, Chrom, Aluminium, Dreierlegierungen aus Nickel-Chrom-Molybdän oder eine
Aluminium-Magnesiumlegierung gehören.
Vorteilhafterweise wird mindestens der kathodische Behälter 2 aus verchromtem Stahl hergestellt, da ein
derartiges Material eine besonders hohe Widerstandskraft gegenüber Korrosion durch schmelzflüssige
Reaktionsmittel, insbesondere gegenüber Schwefel besitzt; diese Korrosionsbeständigkeit ergibt sich
daraus, daß sich auf der Innenwandung des Behälters 2 ein dünner Chromsulfidfilm bildet, der korrosionsschützend
wirkt.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Behälter 2 und 8 bestehen aus verchromtem Stahl; dieser Chromstahl ist ein XCIO-Stahl gemäß den
französischen Afnor-Normen, der mit einer 10 bis 150
Mikron dicken Chromschicht nach einer beliebigen geeigneten Technik versehen ist. Die Dichtringe 18 mit
ihren abgeschrägten Enden bestehen aus 99,995% reinem Aluminium. Die Hülsen 21 bestehen aus
Aluminiumoxyd.
Die Erhitzung erfolgt auf eine Temperatur von 580°C während 30 Minuten. Dabei werden die Bauteile mit
einem Druck von 200 Bar aufeinandergepreßt. Das Ganze geschieht unter einem Unterdruck von 0,013 Pa
in (?iper reduzierenden Argon-Wasserstoff-Atmosphäre mit 10% Wasserstoffanteil.
Unabhängig von der jeweiligen Htrs'.ellungsweise
erhält man in allen Fällen hermetisch dichte, mechani3ch und thermisch hochfeste Verbindungen zwischen den
Behältern 2 und 8 und der Scheibe 6, die ebenso wie die Behälter selbs. besonders korrosionsfest gegenüber
schmelzflüssigen Reaktionsstoffen, insbesondere Schwefel sind.
Die F.rfindung wird vorteilhafterweLe bei Schwefd-Alkaliinetall-Akkumulatoren
für Elektrofahrzeuge eingesetzt.
Hierzu ' Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:I. Verfahren zur Herstellung eines Schwefel-AIkalimetall-Akkumulators— mit einem kathodischen Behälter mit einem bei Betriebstemperatur flüssigen kathodiüchen Reaktionsmittel aus der Gruppe Schwefel, Phosphor, Selen und den alkalischen Salzen dieser Elemente,— mit mindestens einem festen Elektrolytrohr, das an seinem unteren Ende verschlossen ist und ein bei der Betriebstemperatur flüssiges Alkalimetall enthält sowie im kathodischen Behälter so angeordnet ist, daß es in das kathodische Reaktionsmittel eingetaucht ist, wobei das Rohr aus Beta-Aluminiumoxyd besteht,— mit einem Halter aus Alpha-AIuminiumoxyoi zum Befestigen des Elektrolytrohrs im kathodisichen Behäliei, wobei die Verbindung zwischen diesem Halter und dem Elektrolytrohr über eine Glasschicht hergestellt wird,— sowie mit einem anodischen Behälter, der einen Vorrat an Alkalimetall enthält und über dem kathodischen Behälter angeordnet ist, so daß das Elektrolytrohr sich in seinem oberen Bereich in diesen anodischen Behälter öffnet, wobei der Halter das offene Ende des anodischen Behälters vom offenen Ende des kathodischen Behälters trennt,dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Verbindung zwischen dem Lfektrolytrohr und dem Halter hergestellt wird, daß— eine mit mindestens dem randnahen inneren l'ei! der Wandung jedes der Behälter (2, 8) in Berührung stehende Hülse (21) angeordnet wird,— die Behälter (2, 8) mit an ihrem offenen Rand vorgesehenen und praktisch zum Elektrolytrohr konzentrischen Flanschen (19, 20) auf beiden Seiten des Halters (6) angebracht werden und zwischen den Rändern der Behälterwandun^ :n und dem Halter (6) ein Dichtring (18) aus hochreinem Aluminium mit höchstens 1%. Verunreinigungen gelegt wird, wobei die Hülsen (21) in Berührung mit dem Halter (6) stehen,— dann das Ganze auf eine Temperatur erhit/; wird, die etwas unter dem Schmelzpunkt des den Dichtring (18) bildenden Materials liegt, wobei gleichzeitig auf die beiden Flansche ein Druck ausgeübt wird,— und schließlich die gesamte Anordnung auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7536558A FR2333358A1 (fr) | 1975-11-28 | 1975-11-28 | Generateur electrochimique du type soufre-sodium |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2652997A1 DE2652997A1 (de) | 1977-06-08 |
| DE2652997B2 DE2652997B2 (de) | 1980-10-02 |
| DE2652997C3 true DE2652997C3 (de) | 1981-06-25 |
Family
ID=9163076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2652997A Expired DE2652997C3 (de) | 1975-11-28 | 1976-11-22 | Verfahren zur Herstellung eines Schwefel-Alkali-Metall-Akkumulators |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4037027A (de) |
| JP (1) | JPS5267733A (de) |
| BE (1) | BE848090A (de) |
| CA (1) | CA1074855A (de) |
| DE (1) | DE2652997C3 (de) |
| DK (1) | DK145885C (de) |
| FR (1) | FR2333358A1 (de) |
| GB (1) | GB1499497A (de) |
| IT (1) | IT1064467B (de) |
| LU (1) | LU76233A1 (de) |
| NL (1) | NL182683C (de) |
| SE (1) | SE413720B (de) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1586072A (en) * | 1977-05-05 | 1981-03-18 | Chloride Silent Power Ltd | Sealing of ceramic electrolyte material in electrochemical cells |
| US4102042A (en) * | 1977-03-11 | 1978-07-25 | Ford Motor Company | Method for preparing a sodium/sulfur cell |
| US4232098A (en) * | 1978-03-22 | 1980-11-04 | Electric Power Research Institute, Inc. | Sodium-sulfur cell component protected by a high chromium alloy and method for forming |
| US4216275A (en) * | 1978-06-13 | 1980-08-05 | Brown, Boveri & Cie Ag | Electrochemical storage cell or battery |
| US4341849A (en) * | 1978-10-24 | 1982-07-27 | General Electric Company | Sodium resistant sealing glasses and sodium-sulfur cells sealed with said glasses |
| US4230256A (en) * | 1978-11-06 | 1980-10-28 | General Electric Company | Method of bonding a composite body to a metallic element |
| US4236661A (en) * | 1979-01-17 | 1980-12-02 | General Electric Company | Thermocompression methods of forming sodium-sulfur cell casings |
| GB2041812B (en) * | 1979-01-29 | 1982-10-20 | Gen Electric | Sealing sodium-sulphur cell casings |
| US4245012A (en) * | 1979-08-28 | 1981-01-13 | Ford Motor Company | Sodium sulfur battery seal |
| US4268313A (en) * | 1980-04-21 | 1981-05-19 | General Electric Company | Sodium resistant sealing glasses |
| US4375127A (en) * | 1980-09-05 | 1983-03-01 | Ford Motor Company | Method of assembling and sealing an alkali metal battery |
| DE3114348A1 (de) * | 1981-04-09 | 1982-11-04 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | "wiederaufladbare galvanische einzelzelle" |
| DE3117383A1 (de) * | 1981-05-02 | 1982-11-18 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | "elektrochemische speicherzelle" |
| JPS5916282A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | Yuasa Battery Co Ltd | ナトリウム−硫黄電池の製造法 |
| JPS5951482A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-24 | Yuasa Battery Co Ltd | ナトリウム−硫黄電池 |
| DE3340424A1 (de) * | 1983-11-09 | 1985-05-15 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Elektrochemische speicherzelle |
| JPH06102580B2 (ja) * | 1986-02-03 | 1994-12-14 | 株式会社日立製作所 | セラミックスと金属の接合体及び接合方法 |
| GB8609771D0 (en) * | 1986-04-22 | 1986-05-29 | Lilliwyte Sa | Electrochemical cells |
| JPH0793150B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1995-10-09 | 株式会社日立製作所 | ナトリウム―硫黄電池 |
| GB8724817D0 (en) * | 1987-10-23 | 1987-11-25 | Chloride Silent Power Ltd | Constructing metal energy conversion device |
| US4868072A (en) * | 1988-07-28 | 1989-09-19 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Liquid metal thermal electric converter |
| US5042847A (en) * | 1989-07-20 | 1991-08-27 | Ford Motor Company | Metal to ceramic sealed joint |
| DE3931774A1 (de) * | 1989-09-23 | 1991-04-04 | Calor Emag Elektrizitaets Ag | Verfahren zur herstellung einer vakuumschaltkammer |
| GB9111982D0 (en) * | 1991-06-04 | 1991-07-24 | Chloride Silent Power Ltd | An alkali metal energy conversion cell |
| US5529858A (en) * | 1994-10-24 | 1996-06-25 | Saft America, Inc. | Hermetically sealed thermocompression feedthrough and peripheral seal for high temperature lithium based battery applications |
| US5578394A (en) * | 1996-02-15 | 1996-11-26 | Saft America, Inc. | Seal assembly for high temperature bipolar Li alloy metal sulfide battery |
| EP1167572A3 (de) * | 2000-06-22 | 2002-04-10 | Applied Materials, Inc. | Deckelanordnung für eine Halbleiterbehandlungskammer |
| EP2768043B1 (de) * | 2010-06-22 | 2018-03-28 | Basf Se | Verbesserte technische Vorrichtung zum großtechnischen Speichern von elektrischer Energie |
| US8679668B2 (en) | 2010-06-22 | 2014-03-25 | Basf Se | Industrial apparatus for the large-scale storage of electric energy |
| US20130330634A1 (en) | 2012-06-11 | 2013-12-12 | Basf Se | Electrode unit |
| CN109983611A (zh) * | 2016-11-23 | 2019-07-05 | 浦项产业科学硏究院 | 中低热量驱动的钠二次电池及其制造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3468709A (en) * | 1967-04-03 | 1969-09-23 | Ford Motor Co | Secondary battery employing an electronically - insulative,cationically-conductive solid electrolyte with anodic and cathodic feeder means |
| GB1426873A (en) * | 1972-05-03 | 1976-03-03 | Mullard Ltd | Methods of pressure bonding a ceramic member to another member |
| FR2248617A1 (en) * | 1973-10-17 | 1975-05-16 | Comp Generale Electricite | Sodium-sulphur electrochemical cell - uses glass to seal space between electrolyte tube and support disc |
| US3980496A (en) * | 1975-01-29 | 1976-09-14 | Ford Motor Company | Energy conversion devices with improved electrode shapes |
| US3946751A (en) * | 1975-02-18 | 1976-03-30 | General Electric Company | Cell casing with a hermetic mechanical seal and a hermetically sealed sodium-sulfur cell |
-
1975
- 1975-11-28 FR FR7536558A patent/FR2333358A1/fr active Granted
-
1976
- 1976-10-25 GB GB44211/76A patent/GB1499497A/en not_active Expired
- 1976-11-04 US US05/738,981 patent/US4037027A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-11-08 BE BE1007755A patent/BE848090A/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-11-18 LU LU76233A patent/LU76233A1/xx unknown
- 1976-11-22 DE DE2652997A patent/DE2652997C3/de not_active Expired
- 1976-11-22 CA CA266,214A patent/CA1074855A/fr not_active Expired
- 1976-11-24 IT IT29662/76A patent/IT1064467B/it active
- 1976-11-26 SE SE7613297A patent/SE413720B/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-11-26 JP JP51141382A patent/JPS5267733A/ja active Granted
- 1976-11-26 DK DK535976A patent/DK145885C/da active
- 1976-11-29 NL NLAANVRAGE7613284,A patent/NL182683C/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE848090A (fr) | 1977-05-09 |
| CA1074855A (fr) | 1980-04-01 |
| JPS5646233B2 (de) | 1981-10-31 |
| DK535976A (da) | 1977-05-29 |
| NL7613284A (nl) | 1977-06-01 |
| FR2333358A1 (fr) | 1977-06-24 |
| JPS5267733A (en) | 1977-06-04 |
| US4037027A (en) | 1977-07-19 |
| SE413720B (sv) | 1980-06-16 |
| GB1499497A (en) | 1978-02-01 |
| IT1064467B (it) | 1985-02-18 |
| LU76233A1 (de) | 1977-06-07 |
| DE2652997A1 (de) | 1977-06-08 |
| DE2652997B2 (de) | 1980-10-02 |
| SE7613297L (sv) | 1977-05-29 |
| FR2333358B1 (de) | 1980-06-20 |
| DK145885C (da) | 1983-09-12 |
| NL182683C (nl) | 1988-04-18 |
| DK145885B (da) | 1983-03-28 |
| NL182683B (nl) | 1987-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2652997C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Schwefel-Alkali-Metall-Akkumulators | |
| DE2318727C3 (de) | Verfahren zum Verbinden eines kermaischen Körpers mit einem anderen Körper | |
| DE1646816C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Metallgegenstand und einem keramischen Gegenstand und Verwendung einer nach diesem Verfahren hergestellten Verbindung in einer elektrischen Entladungsröhre | |
| DE2622404C3 (de) | Alkali/Schwefel-Batterie oder -Zelle | |
| DE3840743C2 (de) | Wiederaufladbare elektrochemische Hochtemperaturzelle | |
| DE102018005733B4 (de) | Glas-Metall-Durchführung | |
| DE2730981C2 (de) | Behälter für einen Alkalimetall-Schwefel-Akkumulator | |
| DE2707085A1 (de) | Energieumwandlungseinrichtung mit verbesserter dichtung | |
| DE3433984A1 (de) | Waermerohr aus aluminium oder stahl | |
| DE3045604C2 (de) | ||
| EP0936688A1 (de) | Interkonnektor für Hochtemperatur-Brennstoffzellen | |
| EP0897897A1 (de) | Composit-Glaslot, Verwendung eines Composit-Glaslotes und Hochtemperatur-Brennstoffzelle | |
| DE3926977C2 (de) | ||
| EP0314030A1 (de) | Verfahren zum Verbinden von metallischen und keramischen Werkstoffen | |
| DE8705788U1 (de) | Gehäuse einer elektrochemischen Zelle | |
| EP0158815B1 (de) | Elektrochemische Speicherzelle | |
| DE2632412C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Werkstück aus alkalischem &beta;-Aluminiumoxid und einem Werkstück aus &alpha;-Aluminiumoxid | |
| DE3334669C2 (de) | ||
| DE2226233A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Batteriegehäuses | |
| EP1569876A1 (de) | Verbundk rper und verfahren zum herstellen einer mechanische n verbindung | |
| DE2316336C3 (de) | Natriu m-Schwefel-Akku m ulator | |
| DE3442453C2 (de) | ||
| DE3615239A1 (de) | Elektrochemische speicherzelle | |
| DE2506287A1 (de) | Natrium-schwefel-element | |
| DE1957415C (de) | Keramik Metallbindung und Verfahren zur Herstellung einer solchen Bindung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |