(57)【要約】      （修正有）【課題】作製時には各部材の機械的な接合のみを行い工数や作業時間を低減して量産性に優れ、作動温度での継続運転により、拡散接合の効果でシール部の接合力を強化し、ナトリウムからなる負極活物質と、硫黄及び多硫化ナトリウムからなる正極活物質を確実にシールする信頼性、耐久性に優れたナトリウム硫黄電池を提供する。【解決手段】固体電解質管４の外周にガラス４ａ接合された絶縁リング１２と、正極外筒２に固設され絶縁リングを係止する絶縁リング保持部１０と、安全管６の外周に環状に配設され絶縁リングに係止されて負極活物質を封ずる安全管固定部１４と、絶縁リングと絶縁リング保持部との間に配設された正極活物質シール用金属シート１１と、安全管固定部と絶縁リングとの間に配設された負極活物質シール用金属シート１３と、絶縁リング保持部に対して絶縁リング及び安全管固定部を押圧する押圧部材１６と、を備えている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質を封ずる有底略円筒形状の正極外筒と、前記正極外筒内に配設され前記正極活物質と負極活物質とを隔離する有底略円筒形状の固体電解質管と、底面に負極活物質が流通するための流通孔を穿設され前記固体電解質管内に配設された略円筒形状の安全管と、前記安全管に電気的に接続された負極端子と、を有するナトリウム硫黄電池であって、前記固体電解質管の外周にガラス接合された絶縁リングと、前記正極外筒に固設され前記絶縁リングを係止する絶縁リング保持部と、前記安全管の外周に環状に配設され前記絶縁リングに係止されて前記負極活物質を封ずる安全管固定部と、前記絶縁リングと前記絶縁リング保持部との間に配設された正極活物質シール用金属シートと、前記安全管固定部と前記絶縁リングとの間に配設された負極活物質シール用金属シートと、前記絶縁リング保持部に対して前記絶縁リング及び前記安全管固定部を押圧する押圧部材と、を有することを特徴とするナトリウム硫黄電池。
【請求項２】
前記正極活物質シール用金属シート及び／又は前記負極活物質シール用金属シートが、少なくとも一方の面に積層されたアルミニウム箔を有することを特徴とする請求項１に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項３】
前記正極活物質シール用金属シート及び前記負極活物質シール用金属シートが、アルミニウム製又はアルミニウム合金製であることを特徴とする請求項１又は２に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項４】
（ａ）前記絶縁リング保持部の少なくとも前記正極活物質シール用金属シートと接触する部位及び／又は（ｂ）前記安全管固定部の少なくとも前記負極活物質シール用金属シートと接触する部位がメッキ処理されていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか1項に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項５】
前記絶縁リング保持部及び／又は前記安全管固定部が（ａ）ニッケルメッキを施されたステンレス鋼製又は（ｂ）アルミニウムメッキを施された炭素鋼製であることを特徴とする請求項４に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項６】
前記押圧部材が、前記押圧部材の上端又は側面外周部若しくは前記押圧部材の上端に配設された押え板の上端外周部で前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部の上端に溶接され固定されていることを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項７】
前記押圧部材が、（ａ）前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部に直接形成された雌ねじ部若しくは（ｂ）前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部に固設された固定部材に形成された雌ねじ部に螺着固定される外周に形成された雄ねじ部を有することを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項８】
前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部が、前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部の外周にかしめにより形成され、前記押圧部材の上面部又は側面部を固定するかしめ部を有することを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項９】
前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部が、前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部の上端に形成又は配設され、前記押圧部材の上面部を固定する折返し部又は折り曲げ部を有することを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項１０】
前記押圧部材が、前記絶縁リング及び前記安全管固定部を押圧する環状の押圧部と、前記押圧部の外周を囲繞する円筒部と、前記円筒部の上端に形成され前記正極外筒及び／又は前記絶縁リング保持部の上端と巻き締められる巻き締め部と、を有することを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項１１】
前記押圧部材が、前記押圧部材の外周に形成され、前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部の側面に形成された嵌合用凹部に嵌合される嵌合用凸部を有することを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項１２】
前記押圧部材が、前記正極外筒及び／又は前記絶縁リング保持部よりも大きな熱膨張係数を有する材質で形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項１３】
前記押圧部材が、前記正極外筒の外周にかしめにより形成された押圧かしめ部であることを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項１４】
前記押圧部材と前記安全管固定部との間に配設された絶縁シートを有することを特徴とする請求項１乃至１３の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池。
【請求項１５】
前記押圧部材と前記絶縁シートとの間に配設された弾性部材を有することを特徴とする請求項１４に記載のナトリウム硫黄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負極活物質がナトリウム、正極活物質が硫黄及び多硫化ナトリウムであるナトリウム硫黄電池に関するものであり、特に負極活物質及び正極活物質を機械的な接合で封じ、継続運転により拡散接合が行われて接合が強化されるナトリウム硫黄電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ナトリウム−硫黄電池は、ナトリウムからなる負極活物質と、硫黄及び多硫化ナトリウムからなる正極活物質とからなり、これら負極活物質と正極活物質とが互いに隔離されるとともに、ナトリウムイオンに対して伝導性を有する固体電解質管を備え、３００〜３５０℃の作動範囲で作動する電池である。
ナトリウム−硫黄電池は、３００〜３５０℃の温度で作動させるものであるから、溶融したナトリウム、硫黄、及び多硫化ナトリウムが外部に漏出しないためにも、これらの密閉性に関しては、構造上また製作上、十分な注意が払われなければならない。
（特許文献１）には、「ナトリウム硫黄電池のセラミック製の絶縁リングとアルミニウム金属製の金具とを熱圧接合するに際し、加熱室内において上記両部材を加圧するプレスヘッドにヒータを設置し、このヒータにより接合部を加熱しつつ上記両部材を熱圧接合するナトリウム硫黄電池の絶縁リングと金具との熱圧接合法」が開示されている。
（特許文献２）には、「正極活物質を封ずる円筒形状とされた正極端子と、該正極端子の一端に備えられた下部フランジと、前記正極端子の一端と負極活物質を封じるとともに負極端子が備えられた封口蓋と、前記下部フランジと前記封口蓋との間に配置される絶縁リングと、前記封口蓋と前記絶縁リング、前記下部フランジと前記絶縁リングとの間にそれぞれ配置されるシールリングと、前記封口蓋、前記絶縁リング、前記下部フランジを螺通する締結けボルトとから構成されているナトリウム−硫黄電池」が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１３４８４２号
【特許文献２】特開２０００−１７３６４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術では、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）では、接合を実施するための高温炉が必要となり、大量に電池を生産しようとする場合に相当の設備費が必要で、その製造コストが非常に嵩んでしまうという課題を有していた。また、高温雰囲気下においてさらに加圧（１〜数十ＭＰａ）する必要があるから、これを実現するために設備が複雑化するため、製造コストをさらに押し上げることとなり、量産性に欠けるという課題を有していた。更に、このような接合型構造のナトリウム−硫黄電池に、室温〜３５０℃（作動温度）の加熱、冷却を繰り返す熱サイクルを与えると、２０サイクル前後の繰り返しによって熱歪みが発生し、絶縁リングと金具との接合強度が低くなり、気密性が低下して、電池の性能が低下するという課題を有していた。
（２）（特許文献２）では、複数箇所のボルトを均一に締め付ける必要があるので工数が増えて作業性に欠け、ボルト締めであるため電池の運転サイクルの繰り返しにより、シール部に緩みが生じる可能性があるとともに、ボルト締め用のフランジが必要で、小型化が困難であるという課題を有していた。
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、作製時には各部材の機械的な接合のみを行うので工数や作業時間を低減して量産性に優れ、作動温度で運転を継続することにより、拡散接合の効果が現れてシール部の接合力が強化され、ナトリウムからなる負極活物質と、硫黄及び多硫化ナトリウムからなる正極活物質を確実にシールすることができ、信頼性、耐久性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明のナトリウム硫黄電池は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載のナトリウム硫黄電池は、正極活物質を封ずる有底略円筒形状の正極外筒と、前記正極外筒内に配設され前記正極活物質と負極活物質とを隔離する有底略円筒形状の固体電解質管と、底面に負極活物質が流通するための流通孔を穿設され前記固体電解質管内に配設された略円筒形状の安全管と、前記安全管に電気的に接続された負極端子と、を有するナトリウム硫黄電池であって、前記固体電解質管の外周にガラス接合された絶縁リングと、前記正極外筒に固設され前記絶縁リングを係止する絶縁リング保持部と、前記安全管の外周に環状に配設され前記絶縁リングに係止されて前記負極活物質を封ずる安全管固定部と、前記絶縁リングと前記絶縁リング保持部との間に配設された正極活物質シール用金属シートと、前記安全管固定部と前記絶縁リングとの間に配設された負極活物質シール用金属シートと、前記絶縁リング保持部に対して前記絶縁リング及び前記安全管固定部を押圧する押圧部材と、を備えている構成を有している。
【０００６】
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）固体電解質管が絶縁リングとガラス接合され、正極外筒に絶縁リング保持部が固設されているので、正極外筒内に固体電解質管を挿入するだけで絶縁リングを絶縁リング保持部に係止させて保持することができる。
（２）安全管の外周に安全管固定部が環状に配設されているので、安全管を固体電解質管内に挿入するだけで絶縁リングに安全管固定部を係止させて保持することができる。
（３）絶縁リングと絶縁リング保持部との間に配設された正極活物質シール用金属シートと、安全管固定部と絶縁リングとの間に配設された負極活物質シール用金属シートとにより、絶縁リングや絶縁リング保持部、安全管固定部の表面の凹凸を吸収することができ、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部を正極及び負極活物質シール用金属シートに密着させ、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（４）絶縁リング保持部に対して絶縁リング及び安全管固定部を押圧する押圧部材を有することにより、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部を正極及び負極活物質シール用金属シートに密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（５）絶縁リングと絶縁リング保持部との間に配設された正極活物質シール用金属シートと、安全管固定部と絶縁リングとの間に配設された負極活物質シール用金属シートとを有し、絶縁リングや安全管固定部を押圧部材により押圧することにより、ナトリウム硫黄電池の運転中に絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部が正極及び負極活物質シール用金属シートを介して拡散接合され、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
【０００７】
ここで、正極外筒の材質としては、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、あるいはこれらの材料に溶射、メッキ、拡散処理、クロマイズ等により耐蝕層を設けたもの等を用いることができる。これにより、正極外筒の腐蝕を防止して正極活物質を保持することができる。
固体電解質管の材質はナトリウムイオンに対して伝導性を有するセラミックス又はガラス等からなるものである。より具体的には、β−アルミナ（Ｎａ2Ｏ・１１Ａｌ2Ｏ3）や、安定化剤としてＭｇＯ、ＬｉＯ2等が添加されたβ”−アルミナ（３Ｎａ2Ｏ・１６Ａｌ2Ｏ3）等が用いられる。
絶縁リングの材質としては、α−アルミナ等のセラミックスが用いられる。絶縁リングの正極活物質シール用金属シート及び負極活物質シール用金属シートと接触する面は表面研磨を施してもよい。これにより、絶縁リングと正極及び負極活物質シール用金属シートとの密着性が増し、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
【０００８】
絶縁リング保持部を正極外筒と一体に形成する場合、正極外筒を外周からかしめることにより、正極外筒の内周面に凸条部として形成することができる。これにより、絶縁リングの底部又は側部を保持することができる。
絶縁リング保持部を別部品で形成して配設する場合、絶縁リングを保持する環状体を正極外筒の内面に溶接して固定してもよい。
また、絶縁リング保持部は絶縁リングを保持する凸条部と凸条部の外周を囲繞する円筒部とを有し断面が略Ｌ字型に形成されたものを凸条部の底面又は円筒部の上端部で正極外筒の内面又は上端部に溶接して固定してもよい。更に、絶縁リング保持部の円筒部の上端を正極外筒の上端部に直接、又は別部材を用いて巻き締めして固定することもできる。
尚、絶縁リング保持部と絶縁リングとの接触面にはテーパを設けてもよい。絶縁リング保持部の上面と絶縁リングの底面に同角のテーパを形成することにより、正極外筒と固体電解質管の位置合わせが自動的に行われ、絶縁リング保持部と絶縁リングとの密着性が増し、正極活物質に対するシール性を高めることができる。絶縁リング保持部の材質としては正極外筒と同様のものを用いることができる。
【０００９】
安全管固定部は環状体を安全管の外周面に溶接して固定してもよいし、絶縁リングを押圧する環状部と環状部の内周を囲繞する円筒部とを有し断面が略Ｌ字型に形成されたものを環状部の底面又は円筒部の上端部で安全管の外周面又は上端部に溶接して固定してもよい。更に、安全管固定部の円筒部の上端を安全管の上端部に巻き締める巻き締め部を形成して固定することもできる。尚、安全管固定部の底面には円周状に突起を設けてもよい。これにより、接触面積を小さくして大きな圧力で絶縁リングを押圧することができ、負極活物質に対するシール性を向上させることができる。安全管及び安全管固定部の材質としては、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金等を用いることができる。
正極活物質シール用金属シート及び負極活物質シール用金属シートの材質としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、カーボンシール材等が好適に用いられる。正極及び負極活物質に対する耐蝕性を有するので、長期間、安定した性能を得ることができる。また、アルミニウム合金等の金属を芯材として表面にろう材を被覆したブレージングシート等の固相拡散できる金属シートを用いてもよい。固相拡散により、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部をより確実に接合することができ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
【００１０】
絶縁リング及び安全管固定部を押圧する押圧部材は、安全管固定部の上面に形成又は配設される。押圧部材としては底面が安全管固定部に当接する形状であれば、どのような形状でもよい。押圧部材の底面と安全管固定部との間には、環状の絶縁体及び／又はばねやスプリングワッシャー、板ばね等の圧縮性を有する板材などを配設してもよい。絶縁体やばね又はスプリングワッシャーなどの反発力により、押圧部材の力を確実に安全管固定部や絶縁リングに伝達し、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部との間にある正極及び負極活物質シール用金属シートとの密着性を高めることができ、正極及び負極活物質のシール性を向上させることができる。
また、絶縁体は押圧部材の底面以外に側面に配設してもよい。これにより、押圧部材と安全管固定部との隙間にゴミ等が侵入することにより発生するショートを防ぐことができ、確実に絶縁することができる。絶縁体としては、バルカーシート、マイカ等を用いることができる。
尚、押圧部材にはステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム合金等の金属が好適に用いられるが、押圧部材をα−アルミナ等の絶縁体で作製した場合、表面に絶縁膜を形成した場合には、絶縁体はなくてもよい。
また、絶縁リングの上面には環状の負極活物質シール用金属シート及び安全管固定部が嵌装される段差部を形成してもよい。これにより、段差部で負極活物質シール用金属シートを保持し、確実に絶縁リングと安全管固定部との間で負極活物質シール用金属シートを密着させて、負極活物質に対するシール性を高めることができる。また、段差部を形成して絶縁リングと安全管固定部の上面を略面一にすることで、押圧部材によって安全管固定部と共に絶縁リングを直接、押圧することができる。これにより、絶縁リング保持部と絶縁リングとの間で正極活物質シール用金属シートをより確実に密着させて、正極活物質に対するシール性を高めることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記正極活物質シール用金属シート及び／又は前記負極活物質シール用金属シートが、少なくとも一方の面に積層されたアルミニウム箔を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）正極及び負極活物質シール用金属シートの少なくとも一面にアルミニウム箔の層を有することにより、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部との密着性が増し、継続運転によりアルミニウム箔のアルミニウム原子が絶縁リング、絶縁リング保持部及び安全管固定部に固相拡散して接合され、接合力がより強化され、正極及び負極活物質に対するシール性をさらに向上させることができる。
ここで、アルミニウム箔は予め拡散接合等の方法により、正極及び負極活物質シール用金属シートと一体化させてから使用してもよい。これにより、取り扱いが容易で、アルミニウム箔の位置ずれやめくれ等を防止することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記正極活物質シール用金属シート及び前記負極活物質シール用金属シートが、アルミニウム製又はアルミニウム合金製である構成を有している。
（１）正極活物質シール用金属シート及び負極活物質シール用金属シートがアルミニウム製又はアルミニウム合金製であることにより、耐蝕性が向上すると共に、積層されるアルミニウム箔との親和性があり、正極及び負極活物質に対するシール性をさらに向上させることができる。
ここで、アルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系等が好適に用いられる。
また、金属シートの厚さは０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、より好ましく０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍが望ましい。厚さが０．０２ｍｍより薄くなるにつれ絶縁リングや絶縁リング保持部の凹凸を吸収できずシール性が低下し易くなり、ハンドリングが困難になる傾向があり、０．０５ｍｍより厚くなるにつれて長時間保持時の絶対変形量が大きくなり、シール性が低下する傾向がある。特に、厚さが０．２ｍｍより厚くなるとこの傾向が顕著になり、好ましくない。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか1項に記載のナトリウム硫黄電池であって、（ａ）前記絶縁リング保持部の少なくとも前記正極活物質シール用金属シートと接触する部位及び／又は（ｂ）前記安全管固定部の少なくとも前記負極活物質シール用金属シートと接触する部位がメッキ処理されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか1項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）絶縁リング保持部の少なくとも正極活物質シール用金属シートと接触する部位がメッキ処理されていることにより、絶縁リング保持部と正極活物質シール用金属シートとの親和性が大きくなり、ナトリウム硫黄電池の継続運転によって拡散接合が進行して接合が強化され、正極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（２）安全管固定部の少なくとも負極活物質シール用金属シートと接する部位がメッキ処理されていることにより、安全管固定部と負極活物質シール用金属シートとの親和性が大きくなり、ナトリウム硫黄電池の継続運転によって拡散接合が進行して接合が強化され、負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
ここで、絶縁リング保持部と正極活物質シール用金属シートが接触しメッキ処理を施される部位は、絶縁リングを保持する環状部の上面や環状部の外周を囲繞する円筒部の内周面であり、安全管固定部と負極活物質シール用金属シートが接触しメッキ処理を施される部位としては、絶縁リングを押圧する安全管固定部の環状部の底面である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記絶縁リング保持部及び／又は前記安全管固定部が（ａ）ニッケルメッキを施されたステンレス鋼製又は（ｂ）アルミニウムメッキを施された炭素鋼製である構成を有している。
この構成により、請求項４の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）絶縁リング保持部及び／又は安全管固定部のメッキ処理としてニッケルメッキ又はアルミニウムメッキを施すことにより、絶縁リング保持部と正極活物質シール用金属シート、安全管固定部と負極活物質シール用金属シートとの親和性がより大きくなって拡散接合による接合がさらに強化され、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができると共に、耐熱性、耐蝕性が向上し長期間、安定して使用することができる。
ここで、炭素鋼製の絶縁リング保持部、安全管固定部にアルミニウムメッキを施した場合は、メッキされたアルミニウムの原子が固相拡散して絶縁リング保持部及び安全管固定部がそれぞれ正極及び負極活物質シール用金属シートと強固に接合される。これにより、正極及び負極活物質シール用金属シートの絶縁リング保持部及び安全管固定部と接する面にはアルミニウム箔を積層する必要がない。
【００１５】
請求項６に記載の発明は請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記押圧部材が、前記押圧部材の上端又は側面外周部若しくは前記押圧部材の上端に配設された押え板の上端外周部で前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部の上端に溶接され固定されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）押圧部材が、押圧部材の上端又は側面外周部若しくは押圧部材の上端に配設された押え板の上端外周部で正極外筒又は絶縁リング保持部に溶接されているので、押圧部材を確実かつ強固に固定でき、安定して絶縁リングや安全管固定部を押圧することができる。
（２）押圧部材を溶接によって固定することにより、押圧部材に固定手段の形成等の特別な加工を必要とせず、簡単な形状で製造することができ生産性に優れる。
ここで、押圧部材の材質が炭素鋼、ステンレス鋼等の場合には、正極外筒又は絶縁リング保持部の内周面や上端と直接、溶接され固定される。押圧部材の材質がα−アルミナ等のセラミック等で直接、溶接できない場合には、押圧部材の上端にステンレス鋼製等の環状の押え板を配設し、その押え板の上端外周を正極外筒又は絶縁リング保持部と溶接することにより、押圧部材の固定を行うことができる。押圧部材の形状としては安全管固定部の上面に当接する環状のものや環状に形成された押圧部の外周を囲繞する円筒部を有する断面が略Ｌ字型のもの等が挙げられる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記押圧部材が、（ａ）前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部に直接形成された雌ねじ部若しくは（ｂ）前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部に固設された固定部材に形成された雌ねじ部に螺着固定される外周に形成された雄ねじ部を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）押圧部材の外周に雄ねじ部が形成されているので、正極外筒や絶縁リング保持部に直接形成された雌ねじ部、又は正極外筒や前記絶縁リング保持部に固設された固定部材に形成された雌ねじ部に対して容易に螺着固定することができ、絶縁リング及び安全管固定部を確実に押圧できて、正極及び負極活物質をシールすることができる。
【００１７】
ここで、押圧部材は円筒形状に形成され、外周に雄ねじ部を形成されている。押圧部材が螺着される雌ねじ部は、正極外筒の内周に直接形成してもよいし、正極外筒の内面にろう付け等で固定された円筒状の別部材の内周に形成してもよい。絶縁リング保持部に雌ねじ部を形成する場合は、絶縁リングを保持する凸条部の外周を囲繞する円筒部を形成し、その内周に雌ねじ部を形成すればよい。また、安全管固定部の上面に当接するように金属製の押さえリングを配設し、円周上に複数の雌ねじを形成された環状の固定部材を押さえリングと所定の間隔を空けて正極外筒又は絶縁リング保持部に溶接等で固設しておき、ホールセットスクリュー等を押圧部材として螺着して固定することもできる。
押圧部材と安全管固定部の間に絶縁シートを挟み、ねじ止めで固定することにより、容易に圧力を調整して緩みを防止することができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部が、前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部の外周にかしめにより形成され、前記押圧部材の上面部又は側面部を固定するかしめ部を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）押圧部材が正極外筒又は絶縁リング保持部の外周にかしめによって形成されたかしめ部で固定されるので、製造が容易で量産性に優れると共に、安定して絶縁リングや安全管固定部を押圧でき、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（２）押圧部材がかしめ部によって固定されているので、継続運転により加熱されても絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部の押圧状態を維持することができ、拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
ここで、正極外筒又は絶縁リング保持部の円筒部の外周面を内側に１乃至複数箇所かしめることによりかしめ部を形成し、押圧部材の上面に当接させるか、押圧部材の側面に形成した凹部に嵌合させて容易に固定することができる。かしめ部は独立した複数の凸部でもよいし、円周上に連なった凸条に形成してもよい。
【００１９】
請求項９に記載の発明は請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部が、前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部の上端に形成又は配設され、前記押圧部材の上面部を固定する折り返し部又は折り曲げ部を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）押圧部材が正極外筒又は絶縁リング保持部の上端に形成又は配設された折り返し部又は折り曲げ部によって固定されるので、押圧部材や絶縁リング及び安全管固定部に予め加工等を施す必要がなく、製造が容易で量産性に優れると共に、安定して絶縁リングや安全管固定部を押圧でき、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（２）押圧部材が折り返し部又は折り曲げ部によって固定されているので、継続運転により加熱されても絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部の押圧状態を維持することができ、拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
ここで、折り返し部及び折り曲げ部は、正極外筒又は絶縁リング保持部の円筒部の上端等を内側に折り返し又は折り曲げすることにより形成され、押圧部材の上面に当接させるか、押圧部材の側面に形成した凹部に嵌合させて固定することができる。また、別部材の一端を正極外筒又は絶縁リング保持部に溶接等で固定し、他端を折り返し又は折り曲げて折り返し部又は折り曲げ部を形成して押圧部材の上面に当接させるようにしてもよいし、予め折り返し部又は折り曲げ部が形成されたものを正極外筒や絶縁リング保持部に溶接等で固定するようにしてもよい。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記押圧部材が、前記絶縁リング及び前記安全管固定部を押圧する環状の押圧部と、前記押圧部の外周を囲繞する円筒部と、前記円筒部の上端に形成され前記正極外筒及び／又は前記絶縁リング保持部の上端と巻き締められる巻き締め部と、を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）押圧部材が、絶縁リング及び安全管固定部を押圧する環状の押圧部の外周を囲繞する円筒部の上端に巻き締め部を有するので、押圧部材を固定するための別部材を必要とすることなく、正極外筒又は絶縁リング保持部に直接、巻き締めることができ、簡便かつ確実に固定することができる。
（２）押圧部材が巻き締め部によって正極外筒及び／又は絶縁リング保持部に固定されているので、継続運転により加熱されても絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部の押圧状態を維持することができ、拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
ここで、押圧部材は円筒部の上端に形成される巻き締め部により、正極外筒及び／又は絶縁リング保持部の円筒部の上端と直接、巻き締められて固定される。尚、巻き締めの方向は内巻きと外巻きのいずれかを選択することができる。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記押圧部材が、前記押圧部材の外周に形成され、前記正極外筒又は前記絶縁リング保持部の側面に形成された嵌合用凹部に嵌合される嵌合用凸部を備えている構成を有している。
（１）押圧部材が外周に形成された嵌合用凸部によって正極外筒又は絶縁リング保持部の側面に形成された嵌合用凹部に嵌合され固定されるので、押圧部材を正極外筒又は絶縁リング保持部に沿うように押し込むだけで容易に組み立てることができ、安定して絶縁リングや安全管固定部を押圧でき、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（２）押圧部材が嵌合によって固定されているので、継続運転により加熱されても絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部の押圧状態を維持することができ、拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
ここで、押圧部材の外周に形成される嵌合用凸部及び正極外筒又は絶縁リング保持部の側面に形成される嵌合用凹部はそれぞれ複数個を独立させて形成してもよいし、円周上に連なった形に形成してもよい。特に、嵌合用凸部及び嵌合用凹部を円周上に連なった形に形成した場合は、押圧部材が強固に固定され、より確実に絶縁リング保持部に対して絶縁リング及び安全管固定部を押圧することができる。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は請求項１乃至１１の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記押圧部材が、前記正極外筒及び／又は前記絶縁リング保持部よりも大きな熱膨張係数を有する材質で形成されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至１１の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）正極外筒又は絶縁リング保持部に固定された押圧部材が、正極外筒や絶縁リング保持部よりも大きな熱膨張係数を有するので、継続運転で加熱された際に正極外筒や絶縁リング保持部よりも押圧部材の伸びが大きくなり、安全管固定部や絶縁リングを絶縁リング保持部に押し付けることができ、正極及び負極活物質に対するシール性が保たれると共に拡散接合が進行して接合が強化される。
ここで、正極外筒又は絶縁リング保持部が炭素鋼の場合、押圧部材に熱膨張係数の高いステンレス鋼等を用いることができる。
例えば、押圧部材の形状として安全管固定部の上面に当接する環状の押圧部と押圧部の外周を囲繞する円筒部を有する断面が略Ｌ字型のものを用いた場合、円筒部の上端部を正極外筒又は絶縁リング保持部の上端や内周面に溶接することにより、作動温度による加熱時に正極外筒や絶縁リング保持部よりも押圧部材の伸びが大きくなり、ばね性によって安全管固定部や絶縁リングを絶縁リング保持部に押し付けることができる。
【００２３】
請求項１３に記載の発明は請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記押圧部材が、前記正極外筒の外周にかしめにより形成された押圧かしめ部である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）正極外筒をかしめることにより形成した押圧かしめ部を押圧部材として、直接、安全管固定部の上面と当接させることにより、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部を密着させて正極活物質及び負極活物質をシールすることができ、押圧部材を別部材で作製する必要がなく、部品点数を減らすことができる。
ここで、押圧かしめ部は正極外筒の全周に渡って一本の凸条に形成してもよいし、円周上の複数箇所に突起状に形成してもよい。特に、全周に渡って凸条に形成した場合は、確実に固定して密着性を向上させることができる。
【００２４】
請求項１４に記載の発明は請求項１乃至１３の内いずれか１項に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記押圧部材と前記安全管固定部との間に配設された絶縁シートを備えている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至１３の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）押圧部材と安全管固定部との間に絶縁シートが配設されることにより、正極外筒と電気的に接続されている押圧部材と、負極端子と電気的に接続されている安全管本体及び安全管固定部との間を確実に絶縁してショートを防ぐことができる。
（２）押圧部材と安全管固定部との間に絶縁シートが配設されているので、絶縁シートの弾性により、押圧部材の圧力を確実に安全管固定部へと伝達して絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部を正極及び負極活物質シール用金属シートに密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
ここで、絶縁シートとしては、バルカーシート、マイカ等を環状に形成したものを用いることができる。絶縁シートの厚さは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍが望ましい。厚さが０．１ｍｍより薄くなるにつれ十分な絶縁性や弾性を確保できなくなる傾向があり、０．５ｍｍより厚くなるにつれて長時間保持時の絶対変形量が大きくなり、シール性が低下する傾向がある。特に、厚さが１．０ｍｍより厚くなるとこの傾向が顕著になり、好ましくない。
尚、絶縁シートの使用前に電池の作動温度より高い温度で熱処理することで、電池運転時の高温保持での変形を防止することができる。具体的には４００℃で４８時間程度の熱処理を施すことで熱変形を押さえることができる。
【００２５】
請求項１５に記載の発明は請求項１４に記載のナトリウム硫黄電池であって、前記押圧部材と前記絶縁シートとの間に配設された弾性部材を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１４の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）押圧部材と絶縁シートとの間に弾性部材が配設されているので、弾性部材の弾性により、押圧部材の圧力を確実に安全管固定部へと伝達して絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部を正極及び負極活物質シール用金属シートに密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
ここで、弾性部材としては、耐熱性を有する金属製のばねやスプリングワッシャー、圧縮性を有する板材等が用いられる。これにより、ナトリウム硫黄電池の継続運転による加熱を受けても、弾性を失うことがなく、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部とを密着させて、拡散接合を促進させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明のナトリウム硫黄電池によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）固体電解質管が絶縁リングとガラス接合され、正極外筒に絶縁リング保持部が固設されるとともに、安全管の外周に安全管固定部が環状に配設されているので、正極外筒内に固体電解質管を挿入し、安全管を固体電解質管内に挿入するだけで、絶縁リング保持部と絶縁リング及び絶縁リングと安全管固定部を係止して保持することができる組立作業性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
（２）絶縁リングと絶縁リング保持部との間に配設された正極活物質シール用金属シートと、安全管固定部と絶縁リングとの間に配設された負極活物質シール用金属シートとにより、絶縁リングや絶縁リング保持部、安全管固定部の表面の凹凸を吸収することができるので生産性に優れ、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部を正極及び負極活物質シール用金属シートに密着させ、正極及び負極活物質を確実にシールすることができる信頼性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
（３）絶縁リング保持部に対して絶縁リング及び安全管固定部を押圧する押圧部材を有することにより、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部を正極及び負極活物質シール用金属シートに密着させ、正極及び負極活物質をシールできるとともに、ナトリウム硫黄電池の運転中に絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部が正極及び負極活物質シール用金属シートを介して拡散接合されて接合が強化され、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる信頼性、耐久性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００２７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）正極及び負極活物質シール用金属シートの少なくとも一面にアルミニウム箔の層を有することにより、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部と絶縁リングと正極及び負極活物質シール用金属シートとの密着性が増すので信頼性に優れ、継続運転によりアルミニウム箔のアルミニウム原子が絶縁リング、絶縁リング保持部及び安全管固定部に固相拡散して接合され、接合力がより強化され、正極活物質及び負極活物質に対するシール性をさらに向上させることができる耐久性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）正極活物質シール用金属シート及び負極活物質シール用金属シートがアルミニウム製又はアルミニウム合金製であることにより、耐蝕性が向上するので耐久性に優れると共に、積層されるアルミニウム箔との親和性があり、正極及び負極活物質に対するシール性をさらに向上させることができる信頼性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）絶縁リング保持部と安全管固定部の少なくとも正極及び負極活物質シール用金属シートと接触する部位がメッキ処理されていることにより、絶縁リング保持部と正極活物質シール用金属シート、安全管固定部と負極活物質シール用金属シートとの親和性が大きくなるので信頼性に優れ、継続運転によって拡散接合が進行して接合が強化され、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる信頼性、耐久性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００３０】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）絶縁リング保持部、安全管固定部のメッキ処理としてニッケルメッキ又はアルミニウムメッキを施すことにより、絶縁リング保持部と正極活物質シール用金属シート、安全管固定部と負極活物質シール用金属シートとの親和性がより大きくなって拡散接合による接合がさらに強化され、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができるので信頼性に優れると共に、耐熱性、耐蝕性が向上し長期間、使用することができる耐久性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００３１】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）押圧部材が直接又は間接的に正極外筒又は絶縁リング保持部に溶接されていることにより、押圧部材を確実かつ強固に固定でき耐久性に優れ、安定して絶縁リングや安全管固定部を押圧することができる信頼性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
（２）押圧部材を溶接によって固定することにより、押圧部材に固定手段の形成等の特別な加工を必要とせず生産性に優れ、簡単な形状でき量産性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００３２】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）押圧部材の外周に雄ねじ部が形成されていることで、正極外筒や絶縁リング保持部に直接形成された雌ねじ部、又は正極外筒や前記絶縁リング保持部に固設された固定部材に形成された雌ねじ部に対して容易に螺着固定することができるので作業性に優れ、絶縁リング及び安全管固定部を確実に押圧できて、正極及び負極活物質をシールすることができる信頼性、耐久性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００３３】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）押圧部材が正極外筒又は絶縁リング保持部の外周に形成されたかしめ部で固定されるので、製造が容易で量産性に優れると共に、安定して絶縁リングや安全管固定部を押圧でき、正極及び負極活物質をシールすることができる信頼性、耐久性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
（２）押圧部材がかしめ部によって固定されているので、継続運転により加熱されても絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部の押圧状態を維持することができ、拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる信頼性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００３４】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）押圧部材が正極外筒又は絶縁リング保持部の上端に形成又は配設された折り返し部又は折り曲げ部によって固定されるので、押圧部材や絶縁リング及び安全管固定部に予め加工等を施す必要がなく生産性に優れ、製造が容易で量産性に優れると共に、安定して絶縁リングや安全管固定部を押圧でき、正極及び負極活物質をシールすることができる信頼性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００３５】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）押圧部材が、絶縁リング及び安全管固定部を押圧する環状の押圧部の外周を囲繞する円筒部の上端に巻き締め部を有することにより、押圧部材を固定するための別部材を必要としないので生産性に優れ、直接、巻き締めを行って簡便かつ確実に正極外筒及び／又は絶縁リング保持部に固定することができる信頼性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００３６】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）押圧部材が嵌合によって固定されることで、押圧部材を正極外筒又は絶縁リング保持部に沿うように押し込むだけで容易に組み立てることができるので作業性に優れ、安定して絶縁リングや安全管固定部を押圧でき、正極及び負極活物質をシールすることができる信頼性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００３７】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１乃至１１の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）正極外筒又は絶縁リング保持部に固定された押圧部材が、正極外筒や絶縁リング保持部よりも大きな熱膨張係数を有することで、継続運転で加熱された際に正極外筒や絶縁リング保持部よりも押圧部材の伸びが大きくなり、安全管固定部や絶縁リングを絶縁リング保持部に押し付けることができるので信頼性に優れ、正極及び負極活物質に対するシール性が保たれると共に拡散接合が進行して接合が強化される耐久性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００３８】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）正極外筒をかしめることにより形成した押圧かしめ部を押圧部材として、直接、安全管固定部の上面と当接させることにより、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部を密着させて正極活物質及び負極活物質をシールすることができるので組立作業性に優れ、押圧部材を別部材で作製する必要がなく、部品点数を減らすことができ生産性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００３９】
請求項１４に記載の発明によれば、請求項１乃至１３の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）押圧部材と安全管固定部との間に絶縁シートが配設されることにより、正極外筒と電気的に接続されている押圧部材と、負極端子と電気的に接続されている安全管本体及び安全管固定部との間を確実に絶縁してショートを防ぐことができるとともに、絶縁シートの弾性により、押圧部材の圧力を確実に安全管固定部へと伝達でき、絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部を正極及び負極活物質シール用金属シートに密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる信頼性、機能性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【００４０】
請求項１５に記載の発明によれば、請求項１４の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）押圧部材と絶縁シートとの間に弾性部材が配設されているので、弾性部材の弾性により、押圧部材の圧力を確実に安全管固定部へと伝達して絶縁リングと絶縁リング保持部及び安全管固定部を正極及び負極活物質シール用金属シートに密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる信頼性、安定性に優れたナトリウム硫黄電池を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１におけるナトリウム硫黄電池の側面端面図であり、図２（ａ）は図１におけるＡ部拡大図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）における正極活物質シール用金属シート又は負極活物質シール用金属シートを示す詳細断面図である。
図１中、１はナトリウム硫黄電池、２は硫黄及び多硫化ナトリウムからなる正極活物質３を封ずるステンレス鋼等の金属製で一端が開放で有底略円筒形状に形成された正極外筒、２ａは正極外筒２の開放側（上部）で電気的に接続された正極端子、４は正極外筒２内に配設され正極活物質３とナトリウムからなる負極活物質５を隔離するβ−アルミナ等で形成され一端が開放で有底略円筒形状に形成された固体電解質管、６は略円筒形状に形成され固体電解質管４内に配設されたステンレス鋼等の安全管、６ａは安全管６の底面に穿設され負極活物質５が流通する流通孔、７は安全管６の上部開口に配設固定され安全管６と電気的に接続された安全管蓋部、７ａは安全管蓋部７の上面に配設された負極端子である。
【００４２】
図２中、１０は凸条部１０ａと凸条部１０ａの外周を囲繞する円筒部１０ｂを有し円筒部１０ｂの下部に形成された鍵状部１０ｃで正極外筒２の上端外周と溶接部２ｂで溶接されたステンレス鋼製等の絶縁リング保持部、１１は絶縁リング保持部１０の凸条部１０ａ上に周設された環状の正極活物質シール用金属シート、１２は固体電解質管４の外周にガラス４ａでガラス接合され正極活物質シール用金属シート１１を介して絶縁リング保持部１０の凸条部１０ａに係止されたα−アルミナ等のセラミックス製の絶縁リング、１３は
絶縁リング１２の上部に載置された環状の負極活物質シール用金属シート、１４は負極活物質シール用金属シート１３上で絶縁リング１２に係止された環状部１４ａと環状部１４ａの内周を囲繞する円筒部１４ｂを有し安全管６の外周に溶接されて負極活物質５をシールするステンレス鋼製等の安全管固定部、１５は安全管固定部１４の環状部１４ａの上面及び円筒部１４ｂの外周面に配設されたバルカーシートなどの耐熱樹脂製の絶縁シート、１５ａは絶縁シート１５上に配設されたステンレス鋼製等の金属製の押さえリング、１５ｂは押さえリング１５ａ上に配設された弾性部材の一つであるスプリングワッシャー、１６は絶縁シート１５、押さえリング１５ａ、スプリングワッシャー１５ｂを介して安全管固定部１４と絶縁リング１２を押圧し、側面外周を絶縁リング保持部１０の上端外周と溶接部１０ｄにより溶接固定されている円筒形状でステンレス鋼製等の押圧部材である。
【００４３】
絶縁リング１２の底面と絶縁リング保持部１０の凸条部１０ａの上面が正極活物質シール用金属シート１１を介して密着し、絶縁リング１２の上面と安全管固定部１４の環状部１４ａ底面が負極活物質シール用金属シート１３を介して密着している。尚、正極活物質シール用金属シート１１と接する絶縁リング保持部１０の凸条部１０ａと負極活物質シール用金属シート１３と接する安全管固定部１４の環状部１４ａはメッキ処理されており、正極活物質シール用金属シート１１及び負極活物質シール用金属シート１３との親和性を向上させている。
また、安全管固定部１４の環状部１４ａの上面と円筒部１４ｂの外周面が絶縁シート１５で覆われていることにより、正極外筒２と電気的に接続された押圧部材１６と負極端子７ａと電気的に接続された安全管固定部１４の絶縁性が確保されている。
ここで、正極活物質シール用金属シート１１及び負極活物質シール用金属シート１３は図２（ｂ）に示すようにアルミニウムやアルミニウム合金製の基材の少なくとも一方の面にアルミニウム箔１１ａ（１３ａ）を積層したものを使用した。アルミニウム箔１１ａ（１３ａ）はアルミニウムの純度が高く加圧加熱によりアルミニウム原子が拡散するので、ナトリウム硫黄電池１の継続運転中に固相拡散の効果により接合が強化され、正極活物質３及び負極活物質５に対するシール性、耐蝕性に優れる。
尚、アルミニウム箔１１ａ（１３ａ）は正極活物質シール用金属シート１１及び負極活物質シール用金属シート１３の両面に積層してもよい。また、アルミニウム箔１１ａ（１３ａ）の代りに正極活物質シール用金属シート１１及び負極活物質シール用金属シート１３の少なくとも一方の面にアルミニウムメッキ層を形成してもアルミニウム箔１１ａ（１３ａ）を積層したのと同等の効果をえることができる。
【００４４】
以上のように実施の形態１におけるナトリウム硫黄電池によれば、以下の作用を有する。
（１）固体電解質管４が絶縁リング１２とガラス接合され、正極外筒２の上端に溶接固定された絶縁リング保持部１０が内周に形成された凸条部１０ａを有するので、正極外筒２内に固体電解質管４を挿入するだけで絶縁リング１２を絶縁リング保持部１０の凸条部１０ａに係止させて保持することができ、容易に組み立てることができる。
（２）絶縁リング保持部１０が正極外筒２の上端に係止され溶接によって固定されているので、正極外筒２の外形を小さくすることができる。
（３）安全管固定部１４が安全管６の外周に直交する環状部１４ａを有するので、安全管６を固体電解質管４内に挿入するだけで安全管固定部１４の環状部１４ａを絶縁リング１２の上面に係止させて保持することができ、容易に組み立てることができる。
（４）絶縁リング１２と絶縁リング保持部１０の凸条部１０ａとの間に配設された正極活物質シール用金属シート１１と、安全管固定部１４の環状部１４ａと絶縁リング１２との間に配設された負極活物質シール用金属シート１３とにより、絶縁リング１２や絶縁リング保持部１０、安全管固定部１４の表面の凹凸を吸収することができ、絶縁リング１２と絶縁リング保持部１０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（５）押圧部材１６の外周が溶接によって絶縁リング保持部１０に固定されているので、押圧部材１６と絶縁リング保持部１０との間にある絶縁リング１２及び安全管固定部１４を安定して押圧でき、絶縁リング１２と絶縁リング保持部１０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（６）絶縁リング１２と絶縁リング保持部１０との間に配設された正極活物質シール用金属シート１１と、安全管固定部１４と絶縁リング１２との間に配設された負極活物質シール用金属シート１３とを有し、絶縁リング１２及び安全管固定部１４を押圧部材１６により押圧することにより、ナトリウム硫黄電池１の運転中に絶縁リング１２と絶縁リング保持部１０及び安全管固定部１４が正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３を介して拡散接合され、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（７）押圧部材１６と安全管固定部１４との間に絶縁シート１５が配設されることにより、正極外筒２と電気的に接続している押圧部材１６と、負極端子７ａと電気的に接続している安全管固定部１４との間を確実に絶縁してショートを防ぐことができる。
（８）押圧部材１６と安全管固定部１４との間に絶縁シート１５、押さえリング１５ａ、スプリングワッシャー１５ｂが配設されているので、これらの反発力により、押圧部材１６の圧力を確実に安全管固定部１４へと伝達でき、絶縁リング１２と絶縁リング保持部１０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（９）絶縁リング保持部１０及び安全管固定部１４の少なくとも正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３と接する部位がメッキ処理されていることにより、正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３との親和性があり、継続運転によって拡散接合が進行して接合を強化することができ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（１０）正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３の少なくとも一面にアルミニウム箔１１ａ、１３ａを積層することにより、絶縁リング１２と絶縁リング保持部１０及び安全管固定部１４との密着性が増し、継続運転によりアルミニウム箔１１ａ、１３ａのアルミニウム原子が絶縁リング１２、絶縁リング保持部１０及び安全管固定部１４に固相拡散して接合され、接合力がより強化され、正極及び負極活物質に対するシール性をさらに向上させることができる。
【００４５】
（実施の形態２）
実施の形態２におけるナトリウム硫黄電池について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図３（ａ）は実施の形態２におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図であり、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は実施の形態２の変形例を示す要部側面端面図である。
図３（ａ）において実施の形態２におけるナトリウム硫黄電池が実施の形態１と異なるのは、絶縁リング保持部１０の円筒部１０ｂの内周に雌ねじ部１０ｅが形成され、押圧部材１６の代わりに外周に雄ねじ部２６ａを形成された押しねじ２６が螺着されて、絶縁シート１５及び押さえリング１５ａを介して絶縁リング１２及び安全管固定部１４の環状部１４ａの上面を押圧している点である。
【００４６】
図３（ｂ）の変形例が本実施の形態２のナトリウム硫黄電池と異なるのは、安全管固定部１４が環状部１４ａの底面に円周状に形成された凸条部１４ｃを有する点と、絶縁リング保持部１０の凸条部１０ａの上面に突起部１０ｆを有する点である。
図３（ｃ）の変形例が実施の形態２のナトリウム硫黄電池と異なるのは、押圧部材である押しねじ２６と押さえリング１５ａとの間に弾性部材の一つであるスプリングワッシャー１５ｂが配設されている点である。
【００４７】
以上のように実施の形態２におけるナトリウム硫黄電池によれば、実施の形態１で得られる作用の他、以下の作用が得られる。
（１）押圧部材である押しねじ２６が絶縁リング保持部１０に直接、螺着固定されているので、押しねじ２６と絶縁リング保持部１０との間にある安全管固定部１４及び絶縁リング１２を確実に押圧でき、安全管固定部１４の環状部１４ａに形成された凸条部１４ｃや絶縁リング保持部１０の凸条部１０ａに形成された突起部１０ｆにより接触面積を減らして押圧圧力を高めたり、押しねじ２６と押さえリング１５ａとの間にスプリングワッシャー１５ｂを配設することにより押圧力を確実に伝達したりでき、絶縁リング１２と絶縁リング保持部１０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
【００４８】
（実施の形態３）
実施の形態３におけるナトリウム硫黄電池について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１又は２と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図４は実施の形態３におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図である。
実施の形態３におけるナトリウム硫黄電池が実施の形態１又は２と異なるのは、安全管蓋部７と安全管固定部１４が安全管蓋部７の外周を安全管固定部１４の円筒部１４ｂが囲繞するように一体的に形成されている点と、絶縁リング保持部２０が正極活物質シール用金属シート１１を介して絶縁リング１２を保持する凸条部２０ａと凸条部２０ａの外周を囲繞する円筒部２０ｂとを有し円筒部２０ｂの上端で正極外筒２の上端に溶接部２０ｃで溶接されている点と、安全管固定部１４を押圧するα−アルミナ製で円筒状の押圧部材１６上に配設され絶縁リング保持部２０の円筒部２０ｂの上端で溶接部２０ｄにより固定された押さえ板１７を有する点である。
尚、押圧部材１６が絶縁性のα−アルミナ製であるため、押圧部材１６と安全管固定部１４との間に絶縁シート１５を必要としないが、直接溶接することができないため、押さえ板１７が必要である。
【００４９】
以上のように実施の形態３におけるナトリウム硫黄電池によれば、実施の形態１又は２で得られる作用の他、以下の作用が得られる。
（１）押圧部材１６を押さえ板１７を介して絶縁リング保持部２０に溶接固定することにより、安全管固定部１４を押圧固定することができ、絶縁リング１２と絶縁リング保持部２０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質を確実にシールすることができる。
【００５０】
（実施の形態４）
実施の形態４におけるナトリウム硫黄電池について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１乃至３と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図５（ａ）は実施の形態４におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図であり、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は実施の形態４の変形例を示す要部側面端面図である。
図５（ａ）において実施の形態４におけるナトリウム硫黄電池が実施の形態１乃至３と異なるのは、押圧部材がホールセットスクリュー３６である点と、ホールセットスクリュー３６が螺着される複数の雌ねじ部３７ａを円周上に形成された環状の固定部材３７が絶縁リング保持部２０の円筒部２０ｂに溶接固定されている点である。
【００５１】
図５（ｂ）の変形例が本実施の形態４のナトリウム硫黄電池と異なるのは、絶縁シート１５の上面に押さえリング１５ａの代わりに弾性部材の一つであるスプリングワッシャー１５ｂが配設されている点と、ホールセットスクリュー３６及び固定部材３７の代わりに環状の押圧部４６ａと押圧部４６ａの外周を囲繞する円筒部４６ｂを有する押圧部材４６が正極外筒２内に溶接固定されることにより絶縁シート１５及びスプリングワッシャー１５ｂを介して安全管固定部１４を押圧している点である。
図５（ｃ）の変形例が本実施の形態４のナトリウム硫黄電池と異なるのは、押圧部材である押しねじ２６を絶縁リング保持部２０の円筒部２０ｂに形成された雌ねじ部２０ｅに螺着することにより、安全管固定部１４を押圧している点である。
【００５２】
以上のように実施の形態４におけるナトリウム硫黄電池によれば、実施の形態１乃至３で得られる作用の他、以下の作用が得られる。
（１）安全管固定部１４の環状部１４ａの上面に当接するように押さえリング１５ａを配設し、円周上に複数の雌ねじを形成された固定部材３７に押圧部材である複数のホールセットスクリュー３６を螺着した場合、ホールセットスクリュー３６の先端で押さえリング１５ａを圧縮固定して安全管固定部１４を押圧でき、絶縁リング１２と絶縁リング保持部２０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（２）押圧部材４６の底面と安全管固定部１４との間に弾性部材であるスプリングワッシャー１５ｂを配設した場合、スプリングワッシャー１５ｂの反発力で確実に安全管固定部１４を押圧でき、絶縁リング１２と絶縁リング保持部２０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（３）絶縁リング保持部２０に形成した雌ねじ部２０ｅに外周に雄ねじ部２６ａを形成した円筒状の押圧部材である押しねじ２６を螺着した場合、容易に安全管固定部１４を押圧でき、絶縁リング１２と絶縁リング保持部２０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（４）安全管固定部１４を押圧する押圧手段が溶接又はねじ止めにより固定されていることにより、継続運転により加熱されても固定が外れることはなく、絶縁リング保持部２０に対する絶縁リング１２及び安全管固定部１４の押圧状態を維持できるので、拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
【００５３】
（実施の形態５）
実施の形態５におけるナトリウム硫黄電池について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１乃至４と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図６は実施の形態５におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図である。
図６において実施の形態５におけるナトリウム硫黄電池が実施の形態４と異なるのは、安全管蓋部７の外周に段差状に形成され安全管６及び安全管固定部１４の上端に係止する係止部７ｂを有する点と、絶縁リング保持部２０の凸条部２０ａの底部が正極外筒２の内側に周設された環状で逆三角形状の断面を有するサポート金具２０ｆで補強支持されている点と、安全管押圧部材５６が円筒部５６ａと円筒部５６ａの上縁に延設して形成された折り返し部５６ｂを有し円筒部５６ａの下端を正極外筒２の上端外周で溶接部２ｂにより固定されている点である。
その組立方法は安全管蓋部７の係止部７ｂにより安全管６に上から圧力をかけた状態で安全管押圧部材５６の折り返し部５６ｂを安全管固定部１４の環状部１４ａ上の絶縁シート１５に当接させ円筒部５６ａの下端を正極外筒２の上端と溶接部２ｂで溶接して固定することによって行う。
【００５４】
以上のように実施の形態５におけるナトリウム硫黄電池によれば、実施の形態１乃至４で得られる作用の他、以下の作用が得られる。
（１）安全管蓋部７の外周に安全管６及び安全管固定部１４の上端に係止する係止部７ｂが一体的に形成されているので、安全管蓋部７を取り付けることにより絶縁リング１２と安全管固定部１４に負極活物質シール用金属シート１３を密着させ、負極活物質５をシールすることができる。
（２）絶縁リング保持部２０の底部がサポート金具２０ｆで補強支持されているので、組立時に圧力がかかっても絶縁リング保持部２０の凸条部２０ａの変形や破損等を防ぐことができ、確実に絶縁リング１２を保持して絶縁リング保持部２０と絶縁リング１２に正極活物質シール用金属シート１１を密着させ、正極活物質３をシールすることができる。
（３）安全管固定部１４を安全管蓋部７と安全管押圧部材５６に形成された折り返し部５６ｂの両方で押圧することができるので、絶縁リング１２と絶縁リング保持部２０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
【００５５】
（実施の形態６）
実施の形態６におけるナトリウム硫黄電池について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１乃至５と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図７は実施の形態６におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図である。
図７において実施の形態６におけるナトリウム硫黄電池が実施の形態１乃至５と異なるのは、絶縁リング保持部２０が円筒部２０ｂの上端に形成された巻き締め部２０ｇによって正極外筒２の上端に形成された巻き締め用凸条部２ｃに巻き締められて固定されている点と、安全管固定部１４が円筒部１４ｂの上端に形成された巻き締め部１４ｄによって安全管６の上端に形成された巻き締め用凹条部６ｂに巻き締められて固定されている点と、外周に複数の嵌合用凸部６６ａを形成された押圧部材である押さえリング６６が絶縁リング保持部２０の円筒部２０ｂの円周状に形設された複数の嵌合孔２０ｈに嵌合によって固定されている点である。
【００５６】
以上のように実施の形態６におけるナトリウム硫黄電池によれば、実施の形態１乃至５で得られる作用の他、以下の作用が得られる。
（１）押圧部材である押さえリング６６が嵌合によって直接、絶縁リング保持部２０に固定されているので、押さえリング６６と絶縁リング保持部２０との間にある安全管固定部１４及び絶縁リング１２を確実に押圧でき、絶縁リング１２と絶縁リング保持部２０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（２）絶縁リング保持部２０及び安全管固定部１４がそれぞれ正極外筒２及び安全管６の上端に巻き締めによって固定されるので、確実に安定して安全管固定部１４や絶縁リング１２を押圧でき、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（３）押圧部材である押さえリング６６が嵌合によって固定されているので、継続運転により加熱されても固定が外れることはなく、押圧状態を維持できるので拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
【００５７】
（実施の形態７）
実施の形態７におけるナトリウム硫黄電池について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１乃至６と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図８は実施の形態７におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図である。
図８において実施の形態７におけるナトリウム硫黄電池が実施の形態６と異なるのは、絶縁リング１２の底部が絶縁リング保持部３０のテーパ状の凸条部３０ａと同角に形成されたテーパ部１２ａを有し正極活物質シール用金属シート１１を介して凸条部３０ａに当接保持されている点と、絶縁リング保持部３０が円筒部３０ｂの上端に形成された係止部３０ｃで正極外筒２の上端に形成された巻き締め用凸条部２ｃに係止されている点と、押圧部材４６が上端に形成された巻き締め部４６ｃにより正極外筒２の巻き締め用凸条部２ｃに巻き締められて固定され押さえリング１５ａ及び絶縁シート１５を介して安全管固定部１４の環状部１４ａを押圧している点である。
【００５８】
以上のように実施の形態７におけるナトリウム硫黄電池によれば、実施の形態１乃至６で得られる作用の他、以下の作用が得られる。
（１）絶縁リング保持部３０が正極外筒２の巻き締め用凸条部２ｃに係止され押圧部材４６によって巻き締められて正極外筒２に固定されているので、押圧部材４６が押圧部材４６と絶縁リング保持部３０との間にある安全管固定部１４及び絶縁リング１２を確実に押圧でき、絶縁リング１２と絶縁リング保持部３０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（２）押圧部材４６が巻き締め部４６ｃによって固定されているので、継続運転により加熱されても固定が外れることはなく、押圧状態を維持できるので拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
【００５９】
（実施の形態８）
実施の形態８におけるナトリウム硫黄電池について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１乃至７と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図９（ａ）は実施の形態８におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図であり、図９（ｂ）乃至（ｅ）は実施の形態８の変形例を示す要部側面端面図である。
図９（ａ）において実施の形態８におけるナトリウム硫黄電池が実施の形態７と異なるのは、安全管固定部１４が円筒部１４ｂの上端に形成された巻き締め部１４ｄによって安全管６の上端に形成された巻き締め用凸条部６ｃに巻き締められて固定されている点と、円筒状の絶縁リング保持部４０が底部に形成された係止部４０ａで正極外筒２の上端の内側に嵌合係止され外周を溶接部２ｂで溶接固定されている点と、絶縁リング保持部４０が下部内周に形成され絶縁リング１２を保持するテーパ状凸条部４０ｂを有する点と、絶縁リング保持部４０の上端に形成された巻き締め用凸条部４０ｃに押圧部材４６の上端に形成された巻き締め部４６ｃが直接、巻き締められて固定されている点である。
【００６０】
図９（ｂ）の変形例が実施の形態８のナトリウム硫黄電池と異なるのは、押圧部材４６が上端に巻き締め用凸条部４６ｄを有し絶縁リング保持部４０の上端に形成された巻き締め部４０ｄによって固定されている点である。
図９（ｃ）の変形例が実施の形態８のナトリウム硫黄電池と異なるのは、安全管固定部１４が安全管６の上端に形成された巻き締め用凹条部６ｂに巻き締め部１４ｄによって固定されている点と、押圧部材である押しねじ２６が外周に雄ねじ部２６ａを有しかしめによって絶縁リング保持部４０に形成された雌ねじ部４０ｅに螺着されて固定されている点である。
図９（ｄ）の変形例が実施の形態８のナトリウム硫黄電池と異なるのは、押圧部材である押さえリング１５ａが絶縁リング保持部４０の上端に形成された折り曲げ４０ｆによって固定されている点である。
図９（ｅ）の変形例が実施の形態８のナトリウム硫黄電池と異なるのは、外周に凹条溝７６ａを形成された押圧部材７６が絶縁リング保持部４０の上端に形成された嵌合用凸条部４０ｇに嵌合されて固定されている点である。
【００６１】
以上のように実施の形態８におけるナトリウム硫黄電池によれば、実施の形態１乃至７で得られる作用の他、以下の作用が得られる。
（１）安全管固定部１４を押圧する押圧部材が巻き締め、ねじ止め、折り曲げ、嵌合の内いずれか１つの手段によって固定されているので、安定して安全管固定部１４や絶縁リング１２を押圧でき、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（２）押圧部材が絶縁リング保持部４０に固定されているので、押圧部材と絶縁リング保持部４０との間にある安全管固定部１４及び絶縁リング１２を確実に押圧でき、絶縁リング１２と絶縁リング保持部４０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（３）押圧部材が巻き締め、ねじ止め、折り曲げ、嵌合の内いずれか１つの手段によって固定されていることにより、継続運転により加熱されても固定が外れることはなく、押圧状態を維持できるので拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
【００６２】
（実施の形態９）
実施の形態９におけるナトリウム硫黄電池について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１乃至８と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図１０は実施の形態９におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図である。
図１０において実施の形態９におけるナトリウム硫黄電池が実施の形態１乃至８と異なるのは、絶縁リング１２が上部に絶縁リング１２の上面より低く形成され環状の負極活物質シール用金属シート１３が載置される段差部１２ｂを有する点と、絶縁リング保持部５０が正極外筒２の内周に溶接され上面に絶縁リング１２の底部に形成されたテーパ部１２ａが係止されるテーパ面５０ａを形成された環状体である点と、押圧部材８６が絶縁シート１５を介して絶縁リング１２及び安全管固定部１４の環状部１４ａの上面を押圧する環状押圧部８６ａと環状押圧部８６ａの外周を囲繞する湾曲した円筒部８６ｂを有し円筒部８６ｂの上端部を正極外筒２の内周と溶接されている点である。また、正極外筒２は炭素鋼で形成し、押圧部材８６は炭素鋼よりも熱膨張率の大きいステンレス鋼で形成した。
【００６３】
以上のように実施の形態９におけるナトリウム硫黄電池によれば、実施の形態１乃至８で得られる作用の他、以下の作用が得られる。
（１）押圧部材８６を押圧部材８６が溶接固定される正極外筒２よりも熱膨張率の大きい材質で形成することにより、ナトリウム硫黄電池１の運転中に加熱された押圧部材８６の伸びが正極外筒２の伸びよりも大きくなり、安全管固定部１４や絶縁リング１２を絶縁リング保持部５０に押し付けることができるので、正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３との密着性が増して正極及び負極活物質に対するシール性が保たれると共に、継続運転により拡散接合が進行して接合が強化され、さらに正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（２）絶縁リング１２の上面に安全管固定部１４の環状部１４ａが嵌装される段差部１２ｂが形成されているので、押圧部材８６によって絶縁リング１２を直接、押圧することができ、絶縁リング保持部５０と絶縁リング１２を正極活物質シール用金属シート１１により確実に密着させて、正極活物質に対するシール性を高めることができる。
（３）絶縁リング保持部５０の上面と絶縁リング１２の底面に同角のテーパを形成することにより、正極外筒２と固体電解質管４の位置合わせを自動的に行うことができ、絶縁リング保持部５０及び絶縁リング１２と正極活物質シール用金属シート１１の密着性が増し、正極活物質に対するシール性を高めることができる。
【００６４】
（実施の形態１０）
実施の形態１０におけるナトリウム硫黄電池について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１乃至９と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図１１（ａ）は実施の形態１０におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図であり、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）は実施の形態１０の変形例を示す要部側面端面図である。
図１１（ａ）において実施の形態１０におけるナトリウム硫黄電池が実施の形態９と異なるのは、絶縁シート１５上にばね１５ｃ及び環状の絶縁シート１５ｄを追加した点と、押圧部材８６の代わりに外周に雄ねじ部９６ａが形成され絶縁シート１５、１５ｄ及びばね１５ｃを介して絶縁リング１２及び安全管固定部１４の環状部１４ａの上面を押圧する円筒形状の押しねじ９６を有する点と、押しねじ９６の雄ねじ部９６ａが螺着される内周雌ねじ部９７ａを形成され正極外筒２の内面にろう付けされた円筒固定部材９７を有する点である。
【００６５】
図１１（ｂ）の変形例が本実施の形態２のナトリウム硫黄電池と異なるのは、絶縁リング１２の上面に段差部１２ｂの代わりに負極活物質シール用金属シート１３が載置されるテーパ部１２ｃが形成されている点と、安全管固定部１４が環状部１４ａに延設され負極活物質シール用金属シート１３に当接する傾斜部１４ｅを有する点と、押しねじ９６の底部に安全管固定部１４の傾斜部１４ｅを絶縁シート１５を介して押圧するテーパ部９６ｂが形成されている点である。
図１１（ｃ）の変形例が本実施の形態２のナトリウム硫黄電池と異なるのは、絶縁リング１２が正極外筒２の外周上に形成されたかしめ部２ｄによって、直接、保持されている点と、雄ねじ部１０６ａと雌ねじ部１０６ｂを有し正極外筒２の内周に形成された雌ねじ部２ｅに螺着されて絶縁リング１２を直接、押圧する円筒形状の外側ねじ１０６を有する点と、外周に形成された雄ねじ部１０７ａによって外側ねじ１０６の雌ねじ部１０６ｂに螺着され絶縁シート１５を介して安全管固定部１４の環状部１４ａを押圧する内側ねじ１０７を有する点である。
【００６６】
以上のように実施の形態１０におけるナトリウム硫黄電池によれば、実施の形態１乃至９で得られる作用の他、以下の作用が得られる。
（１）押しねじ９６と絶縁リング１２及び安全管固定部１４との間に絶縁シート１５、１５ｄ及びばね１５ｃを有する場合、それらの反発力で押しねじ９６と絶縁リング１２、安全管固定部１４及び絶縁リング保持部５０を確実に押圧でき、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（２）押しねじ９６がねじ止めされることにより、ばね１５ｃの反発とねじ山の反力をつり合わせて固定することができ、安定して絶縁リング１２や安全管固定部１４を押圧して、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（３）絶縁リング１２及び押しねじ９６がそれぞれテーパ部１２ｃ、９６ｂを有し、その間に安全管固定部１４の環状部１４ａに延設された傾斜部１４ｅが挟まれてねじ止めにより固定される場合、絶縁リング１２及び押しねじ９６のテーパ部１２ｃ、９６ｂの角度に精度を必要とせず、確実に絶縁リング１２を押圧して絶縁リング１２と安全管固定部１４及び絶縁リング保持部５０を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（４）正極外筒２の外周上に形成されたかしめ部２ｄによって、直接、絶縁リング１２を保持する場合、絶縁リング保持部を別部品として用意する必要がなく、部品点数を減らして工数を低減することができる。
（５）絶縁リング１２を直接、押圧する外側ねじ１０６と絶縁シート１５を介して安全管固定部１４を押圧する内側ねじ１０７を別々に有する場合、絶縁リング１２と安全管固定部１４をそれぞれ確実に押圧でき、正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３との密着性が増し、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（６）継続運転により加熱されても押圧部材である押しねじ９６や外側ねじ１０６、内側ねじ１０７による押圧状態を維持することができるので、拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
【００６７】
（実施の形態１１）
実施の形態１１におけるナトリウム硫黄電池について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１乃至１０と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図１２は実施の形態１１におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図である。
実施の形態１１におけるナトリウム硫黄電池が実施の形態１０と異なるのは、正極外筒２の外周上にかしめ部２ｆ、２ｇが形成されている点と、正極外筒２の内周面に正極活物質シール用金属シート２１が周設されている点と、絶縁リング２２の外周に正極活物質シール用金属シート２１を介してかしめ部２ｆと嵌合される凹条溝２２ａが形成されている点と、絶縁リング２２の上部に絶縁リング２２の上面より低く形成され負極活物質シール用金属シート１３、安全管固定部１４の環状部１４ａ、環状絶縁シート２５が載置される段差部２２ｂを有する点と、外周に正極活物質シール用金属シート２１を介してかしめ部２ｇと嵌合される凹条溝７６ａを有し安全管固定部１４の環状部１４ａ上の環状絶縁シート２５及び絶縁リング２２を押圧するα−アルミナ製の押圧部材７６を有する点である。
かしめ部２ｆ、２ｇにより絶縁リング２２及び押圧部材７６を固定する場合、絶縁リング２２及び押圧部材７６の高さ方向の位置決めを行い、治具などで仮止めした状態でかしめ部２ｆ、２ｇを形成して固定を行う。
【００６８】
以上のように実施の形態１１におけるナトリウム硫黄電池によれば、実施の形態１乃至１０で得られる作用の他、以下の作用が得られる。
（１）押圧部材７６がかしめ部２ｇによって固定されているので、安定して絶縁リング２２や安全管固定部１４を押圧でき、正極及び負極活物質をシールすることができる。
（２）押圧部材７６がかしめ部２ｇによって固定されていることにより、ナトリウム硫黄電池１の継続運転により加熱されても固定が外れることはなく、押圧状態を維持できるので拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（３）絶縁リング２２及び押圧部材７６が正極外筒２により直接、かしめられて固定されているので、絶縁リング保持部や固定手段を別部材として用意する必要がなく、部品点数を減らして工数を低減することができる。
【００６９】
（実施の形態１２）
実施の形態１２におけるナトリウム硫黄電池について、以下、図面を用いて説明する。尚、実施の形態１乃至１１と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図１３は実施の形態１２におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図である。
実施の形態１２におけるナトリウム硫黄電池が実施の形態１乃至１１と異なるのは、別部材で形成された押しねじ２６や押さえリング６６等の押圧部材を備えず、正極外筒２の外周上に形成された押圧かしめ部２ｈによって、直接、安全管固定部１４の環状部１４ａに延設された傾斜部１４ｅを環状絶縁シート２５を介して押圧している点である。
【００７０】
以上のように実施の形態１２におけるナトリウム硫黄電池によれば、実施の形態１乃至１１で得られる作用の他、以下の作用が得られる。
（１）安全管固定部１４が正極外筒２に形成された押圧かしめ部２ｈによって固定されていることにより、継続運転により加熱されても固定が外れることはなく、絶縁リング保持部５０に対する絶縁リング１２及び安全管固定部１４の押圧状態を維持できるので、拡散接合が進行して正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
（２）安全管固定部１４が正極外筒２に形成された押圧かしめ部２ｈにより直接、固定されているので、押圧部材や押圧部材の固定手段を別部材として用意する必要がなく、部品点数を減らすことができるとともに、確実に絶縁リング保持部５０に対して安全管固定部１４及び絶縁リング１２を押圧することができ、絶縁リング１２と絶縁リング保持部５０及び安全管固定部１４を正極及び負極活物質シール用金属シート１１、１３に密着させ、正極及び負極活物質に対するシール性を向上させることができる。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
実施の形態１におけるα−アルミナ製の絶縁リングの上下を正極及び負極活物質シール用金属シートとして用いた両面にアルミニウム箔を積層したアルミニウムシートを介してフランジで挟み、絶縁リングの外周を複数のボルトで締め付け、ナトリウム硫黄電池の作動温度と同じ３５０℃で加熱しながら、一定時間毎に取り出してリーク試験を行った。尚、ボルトの締め付けトルクは、従来のボルト締結式のシールと同等の約５０ｍｋｇで行った。
ボルト締結状態とボルト取り外し後における絶縁リング内部の真空度の測定結果を表１に示す。尚、真空度の測定は室温１７℃〜２０℃で行った。
【表１】
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表１より、本実施例では３週間後では拡散接合の効果は現れないが、１０週間後ではボルト取り外し後もボルト締結状態と同じ真空度が得られており、拡散接合が完了していることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、作製時には各部材の機械的な接合のみを行うので工数や作業時間を低減して量産性に優れ、作動温度で運転を継続することにより、拡散接合の効果が現れてシール部の接合力が強化される信頼性、耐久性に優れたメカニカルシールを提供するものであり、特に、ナトリウム硫黄電池の負極活物質であるナトリウム、正極活物質である硫黄及び多硫化ナトリウムをシールするために好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるナトリウム硫黄電池の側面端面図
【図２】（ａ）図１におけるＡ部拡大図  （ｂ）図２（ａ）における正極活物質シール用金属シート又は負極活物質シール用金属シートを示す詳細断面図
【図３】（ａ）実施の形態２におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図  （ｂ）実施の形態２の変形例を示す要部側面端面図  （ｃ）実施の形態２の変形例を示す要部側面端面図
【図４】実施の形態３におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図
【図５】（ａ）実施の形態４におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図  （ｂ）実施の形態４の変形例を示す要部側面端面図  （ｃ）実施の形態４の変形例を示す要部側面端面図
【図６】実施の形態５におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図
【図７】実施の形態６におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図
【図８】実施の形態７におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図
【図９】（ａ）実施の形態９におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図  （ｂ）実施の形態９の変形例を示す要部側面端面図  （ｃ）実施の形態９の変形例を示す要部側面端面図  （ｄ）実施の形態９の変形例を示す要部側面端面図  （ｅ）実施の形態９の変形例を示す要部側面端面図
【図１０】実施の形態９におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図
【図１１】（ａ）実施の形態１０におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図  （ｂ）実施の形態１０の変形例を示す要部側面端面図  （ｃ）実施の形態１０の変形例を示す要部側面端面図
【図１２】実施の形態１１におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図
【図１３】実施の形態１２におけるナトリウム硫黄電池の要部側面端面図
【符号の説明】
【００７４】
１  ナトリウム硫黄電池
２  正極外筒
２ａ  正極端子
２ｂ  溶接部
２ｃ  巻き締め用凸条部
２ｄ  かしめ部
２ｅ  雌ねじ部
２ｆ、２ｇ  かしめ部
２ｈ  押圧かしめ部
３  正極活物質
４  固体電解質管
４ａ  ガラス
５  負極活物質
６  安全管
６ａ  流通孔
６ｂ  巻き締め用凹条部
６ｃ  巻き締め用凸条部
７  安全管蓋部
７ａ  負極端子
７ｂ  係止部
１０  絶縁リング保持部
１０ａ  凸条部
１０ｂ  円筒部
１０ｃ  鍵状部
１０ｄ  溶接部
１０ｅ  雌ねじ部
１０ｆ  突起部
１１  正極活物質シール用金属シート
１２  絶縁リング
１２ａ  テーパ部
１２ｂ  段差部
１２ｃ  テーパ部
１３  負極活物質シール用金属シート
１４  安全管固定部
１４ａ  環状部
１４ｂ  円筒部
１４ｃ  凸条部
１４ｄ  巻き締め部
１４ｅ  傾斜部
１５  絶縁シート
１５ａ  押さえリング
１５ｂ  スプリングワッシャー
１５ｃ  ばね
１５ｄ  絶縁シート
１６  押圧部材
１７  押さえ板
２０  絶縁リング保持部
２０ａ  凸条部
２０ｂ  円筒部
２０ｃ、２０ｄ  溶接部
２０ｅ  雌ねじ部
２０ｆ  サポート金具
２０ｇ  巻き締め部
２０ｈ  嵌合孔
２１  正極活物質シール用金属シート
２２  絶縁リング
２２ａ  凹条溝
２２ｂ  段差部
２５  環状絶縁シート
２６  押しねじ
２６ａ  雄ねじ部
３０  絶縁リング保持部
３０ａ  凸条部
３０ｂ  円筒部
３０ｃ  係止部
３６  ホールセットスクリュー
３７  固定部材
３７ａ  雌ねじ部
４０  絶縁リング保持部
４０ａ  係止部
４０ｂ  テーパ状凸条部
４０ｃ  巻き締め用凸条部
４０ｄ  巻き締め部
４０ｅ  雌ねじ部
４０ｆ  折り曲げ部
４０ｇ  嵌合用凸条部
４６  押圧部材
４６ａ  押圧部
４６ｂ  円筒部
４６ｃ  巻き締め部
４６ｄ  巻き締め用凸条部
５０  絶縁リング保持部
５０ａ  テーパ面
５６  安全管押圧部材
５６ａ  円筒部
５６ｂ  折り返し部
６６  押さえリング
６６ａ  嵌合用凸部
７６  押圧部材
７６ａ  凹条溝
８６  押圧部材
８６ａ  環状押圧部
８６ｂ  円筒部
９６  押しねじ
９６ａ  雄ねじ部
９６ｂ  テーパ部
９７  円筒固定部材
９７ａ  内周雄ねじ部
１０６  外側ねじ
１０６ａ  雄ねじ部
１０６ｂ  雌ねじ部
１０７  内側ねじ
１０７ａ  雄ねじ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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