(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が多角形であって、複数の周方向に間隔をおいたコーナを有するキャニスタ形のハウジングと、
ハウジング内部をアノードを収容しているアノード室とカソードを収容しているカソード室に分離する、ナトリウムイオンの導体である固体電解質セパレータであって、チューブ状またはカップ状であり、閉鎖端部と開放端部を有し、ハウジングのコーナの数に対応した周方向に間隔をおいて半径方向外部に突出している複数のローブを有しており、ハウジングと同心円状に配置されており、セパレータの各ローブが周方向にハウジングの前記コーナの一つと配置され、かつこれに向かって突出している電解質セパレータと、
セパレータをハウジングに対し定位置に固定する複数の固定部品であって、セパレータローブと同数の固定部品が設けられており、各固定部品が、ハウジングとセパレータの間のギャップをまたぐ、セパレータのローブ対の間の第一部分と、第一部分から突出しており、セパレータのローブ周囲に延びてローブの表面に係合する第二部分とを備え、固定部品の第一部分が別々のローブ対の間に配置されており、第二部分がセパレータの別々のローブに係合している、複数の固定部品と、
ナトリウムが溶融する動作温度を有する電池におけるアノード材料としての、アノード室内のナトリウムと、
カソード室内の活性カソード材料と
を備える高温再充電可能電気化学電池。
【請求項２】
一の固定部品の第二部分がこれに隣接する固定部品の第一部分と重なっている請求項１に記載の電気化学電池。
【請求項３】
固定部品がセパレータの全長にわたって延びており、固定部品の第一および第二の部分は、前記第二部分が前記第一部分に重なっているところで、固定部品の第二部分が隣接した固定部品の第一部分と接触するように偏倚されている請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項４】
各固定部品が金属シートから成形され、第一部分がセパレータのほぼ全長にわたって延びている金属シートのコイルからなっており、また第二の構成要素がコイルから突出したシートのフラップからなっている請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気化学電池。
【請求項５】
コイルが少なくともシートの完全な一巻きからなっており、フラップがローブの外面に適合する弧状となっている請求項４に記載の電気化学電池。
【請求項６】
ハウジング断面が矩形であり、セパレータの水平断面が十字形で、四個の上記のローブを有している請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気化学電池。
【請求項７】
カソードがセパレータ外部のセパレータとハウジングの間で、セパレータを囲むところに配置され、アノードがセパレータの内部に配置されており、セパレータが上部開放端から内部へ向かって下部閉鎖端部に隣接し、これと近接している位置まで下方へ突出しているアノード集電器を有している請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気化学電池。
【請求項８】
断面が多角形であって、複数の周方向に間隔をおいたコーナを有するキャニスタ形のハウジングと、
ハウジング内部をアノードを収容しているアノード室とカソードを収容しているカソード室に分離する、ナトリウムイオンの導体である固体電解質セパレータであって、チューブ状またはカップ状であり、閉鎖端部と開放端部を有し、ハウジングのコーナの数に対応した周方向に間隔をおいて半径方向外部に突出している複数のローブを有しており、ハウジングと同心円状に配置されており、セパレータの各ローブが周方向にハウジングの前記コーナの一つと配置され、かつこれに向かって突出している電解質セパレータと、
セパレータをハウジングに対し定位置に固定する複数の固定部品であって、セパレータローブと同数の固定部品が設けられており、各固定部品が、ハウジングとセパレータの間のギャップをまたぐ、セパレータのローブ対の間の第一部分と、第一部分から突出しており、セパレータのローブの表面に係合する第二部分とを備え、固定部品の第一部分が別々のローブ対の間に配置されており、第二部分がセパレータの別々のローブに係合しており、一の固定部品の第二部分がこれに隣接する固定部品の第一部分と重なっている、複数の固定部品と、
ナトリウムが溶融する動作温度を有する電池におけるアノード材料としての、アノード室内のナトリウムと、
カソード室内の活性カソード材料と
を備える高温再充電可能電気化学電池。
【請求項９】
固定部品がセパレータの全長にわたって延びており、固定部品の第一および第二の部分は、前記第二部分が前記第一部分に重なっているところで、固定部品の第二部分が固定部品の第一部分と接触するように偏倚され、請求項８に記載の電気化学電池。
【請求項１０】
各固定部品が金属シートから成形され、第一部分がセパレータのほぼ全長にわたって延びている金属シートのコイルからなっており、また第二の構成要素がコイルから突出したシートのフラップからなっている請求項８または９に記載の電気化学電池。
【請求項１１】
コイルが少なくともシートの完全な一巻からなっており、フラップがローブの外面に適合する弧状となっている請求項１０に記載の電気化学電池。
【請求項１２】
ハウジング断面が矩形であり、セパレータの水平断面が十字形で、四個の上記のローブを有している請求項８〜１１のいずれか一項に記載の電気化学電池。
【請求項１３】
カソードがセパレータ外部のセパレータとハウジングの間で、セパレータを囲むところに配置され、アノードがセパレータの内部に配置されており、セパレータが上部開放端から内部へ向かって下部閉鎖端部に隣接し、これと近接している位置まで下方へ突出しているアノード集電器を有している請求項８〜１２のいずれか一項に記載の電気化学電池。
【請求項１４】
断面が多角形であって、複数の周方向に間隔をおいたコーナを有するキャニスタ形のハウジングと、
ハウジング内部をアノードを収容しているアノード室とカソードを収容しているカソード室に分離する、ナトリウムイオンの導体である固体電解質セパレータであって、チューブ状またはカップ状であり、閉鎖端部と開放端部を有し、ハウジングのコーナの数に対応した周方向に間隔をおいて半径方向外部に突出している複数のローブを有しており、ハウジングと同心円状に配置されており、セパレータの各ローブが周方向にハウジングの前記コーナの一つと配置され、かつこれに向かって突出している電解質セパレータと、
セパレータをハウジングに対し定位置に固定する複数の固定部品であって、セパレータローブと同数の固定部品が設けられており、各固定部品が、ハウジングとセパレータの間のギャップをまたぐ、セパレータのローブ対の間の第一部分と、第一部分から突出しており、セパレータのローブの表面に係合する第二部分とを備え、固定部品の第一部分が別々のローブ対の間に配置されており、第二部分がセパレータの別々のローブに係合しており、各固定部品が金属シートから成形され、第一部分がセパレータのほぼ全長にわたって延びている金属シートのコイルからなっており、コイルが少なくともシートの完全な一巻きからなっており、また第二の構成要素がコイルから突出した、ローブの外面に適合する弧状のシートのフラップからなっている、複数の固定部品と、
ナトリウムが溶融する動作温度を有する電池におけるアノード材料としての、アノード室内のナトリウムと、
カソード室内の活性カソード材料と
を備える高温再充電可能電気化学電池。
【請求項１５】
ハウジング断面が矩形であり、セパレータの水平断面が十字形で、四個の上記のローブを有している請求項１４に記載の電気化学電池。
【請求項１６】
カソードがセパレータ外部のセパレータとハウジングの間で、セパレータを囲むところに配置され、アノードがセパレータの内部に配置されており、セパレータが上部開放端から内部へ向かって下部閉鎖端部に隣接し、これと近接している位置まで下方へ突出しているアノード集電器を有している請求項１４または１５に記載の電気化学電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気化学電池に関する。詳細にいえば、本発明は高温再充電可能電気化学電池に関する。
【０００２】
本発明によれば、
断面が多角形であって、複数の周方向に間隔をおいたコーナを有しているキャニスタ形のハウジングと、
ハウジング内部をアノードを収容しているアノード室とカソードを収容しているカソード室に分離する、ナトリウムイオンの導体である固体電解質セパレータであって、チューブ状またはカップ状であり、閉鎖端部と開放端部を有しており、ハウジングのコーナの数に対応した周方向に間隔をおいた、半径方向外部に突出している複数のリブないしローブを有しており、ハウジングと同心円状に配置されており、セパレータの各ローブを周方向にハウジングの前記コーナの一つと配置し、かつこれに向かって突出している電解質セパレータと、
ハウジングとセパレータの間のギャップをまたぐ、セパレータ対のローブの間の第一部分と、第一部分から突出しており、セパレータのローブの表面に係合する第二部分とを備えている、セパレータをハウジングに関して定位置に固定する少なくとも一つの固定部品と、
ナトリウムが溶融する動作温度を有する電池における活性アノード材料としての、アノード室内のナトリウムと、
カソード室内の活性カソード材料と
を備える高温再充電可能電池が提供される。
【０００３】
セパレータローブと同数の固定部品ないしシムを設けてもかまわず、各固定部品の第一部分はローブ対の間に配置されており、各々の第二部分はセパレータの異なるローブに係合している。一つの固定部品の第二部分はこれに隣接する固定部品の第一部分と重なっていてもかまわない。
【０００４】
固定部品はセパレータの全長にわたって延びていてもかまわない。固定部品の第一および第二の部分は、固定部品の第二部分が固定部品の第一部分と接触するように偏倚され、前記第二部分が前記第一部分に重なるようにすることができる。
【０００５】
各固定部品は金属シートから成形、例えば圧延されたものでよい。したがって、第一部分がセパレータのほぼ全長にわたって延びている金属シートのコイルからなっており、また第二の構成要素がコイルから突出したシートのフラップからなっていてもよい。コイルがシートの少なくとも一つの巻全体からなっており、フラップがセパレータローブの外面に適合する弧状となっていてもよい。シートはそれ故、成形ないし圧延されて、組立て時以外には、フラップが偏倚されていないが、組立て時には、前述のようにフラップが偏倚されて、隣接する固定部品のコイルと接触するようになる。
【０００６】
固定部品の金属はアノード環境において化学的および電気化学的に不活性であるとともに、導電性があるように選択される。固定部品はそれ故、鋼またはニッケルのシートまたは箔で形成することができる。
【０００７】
したがって、電池はカソード室が電池の動作温度および電池が充電された状態において、電池の動作温度でも溶融し、式ＮａＡｌＨａｌ4 （ただし、Ｈａｌはハロゲン化合物である）を有するハロゲン化ナトリウムアルミニウム溶融塩電解質と、活性カソード材料ないし物質が内部に拡散されており、溶融電解質が含浸されている、導電性で電解質透過性の多孔質マトリックスからなるカソードを収容しているタイプのものである。活性カソード材料ないし物質はＴＨａｌ2 という式を有するものであり、ただし、Ｈａｌは電解質のハロゲン化物であり、ＴはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎおよびこれらの混合物からなる遷移金属群から選択された遷移金属である。具体的にいうと、電池はセパレータがナトリウムイオンの導体として知られているナシコン（nasicon ）、β−アルミニウムまたはβ”−アルミナであり、Ｈａｌが塩素であり、したがって電解質がＮａＡｌＣｌ4 であるタイプのものである。それ故、電池の電池反応は次のようになる。
【０００８】
【数１】
0003737855.tif 000002
【０００９】
ただし、ＴはＮｉ、Ｆｅまたはその混合物である。
【００１０】
当初、電池はアノード室に若干のナトリウムを含んでいてもよい。しかしながら、本発明の一実施例においては、ナトリウムは当初アノード室に存在していない。ただし、若干のアルミニウムおよび／または亜鉛がまずカソード室に充填され、電池前駆物質すなわち過放電状態の電池を形成する。電池前駆物質を初回に充電すると、アルミニウムおよび／または亜鉛がカソード室内のＮａＣｌと反応し、さらに溶融したＮａＡｌＣｌ4 を発生し、後でセパレータからアノード室に渡されるナトリウムを形成する。本明細書中で参照した英国特許第２１９１３３２Ａ号に記載されているように、充電時のアルミニウムおよび／または亜鉛との最初の反応がアノード室内での当初発生量のナトリウムを得るのに十分なアルミニウムおよび／または亜鉛が提供される。
【００１１】
英国特許第２１９１３３２Ａ号には、電解質中でのアルカリ金属イオンとアルミニウムイオンの割合が、溶融電解質中での活性カソード物質の溶解度を最低または最低付近にするようなものであること、本発明の電池がＦｅ／ＦｅＣｌ2 カソードを有している場合に、Ｆｅ／ＦｅＣｌ2 カソードとともにカソード物質としてＣｏ／ＣｏＣｌ2 またはＮｉ／ＮｉＣｌ2 を使用して、Ｆｅ／ＦｅＣｌ2 を過放電から保護すること、持続サイクルに関連しており、電解質中のＡｌＣｌ3 によるβ−アルミナセパレータの被毒によって生じると考えられる内部抵抗の漸増に対するためのＮａＡｌＣｌ4 電解質中のドーパントとしてフッ化物陽イオンを使用すること、Ｎｉ／ＮｉＣｌ2 カソード内の持続サイクルによるカソード容量の漸減に対するための液体電解質および／または活性カソード物質内のドーパントとしてＳまたはＳｅなどのカルコゲンを使用することなどの、本発明による電池のその他の特徴や、改善策も記載されている。
【００１２】
ナトリウム吸液粒子層を、固定部品と接触しているセパレータの表面に設けることもできる。このような粒子はセパレータ表面との間のナトリウムおよび電子の効率のよい移動を確実なものとすることによって、アノード室内のナトリウムとセパレータとの接触を促進する。固定部品はこの場合、粒子のウィッキング能力を高める。
【００１３】
ナトリウムで吸液粒子はこれらをナトリウムによって活性化する必要がないように、電気化学的に導体であってもよい。粒子の直径はウィッキング能力を高めるものであるから、できるだけ小さいものであるべきである。
【００１４】
粒子をセパレータに固着してもかまわない。それ故、粒子をセパレータに接着したガラス層に埋め込むこともできる。ガラス層はケイ酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、ホウ酸などの水溶性ガラスで構成されていてもよい。しかしながら、高水溶性でセパレータへの接着力を高めること、および比較的脱水温度が低く、セパレータ上にガラスの均一で一様な層ないしコーティングの形成を促進することに鑑み、ポリリン酸ナトリウムが好ましい。
【００１５】
それ故、水溶性ガラスを水に溶解し、粒子をガラス／水溶液と混合して、粒子を懸濁させ、得られる組成物でセパレータをコーティングし、コーティングを乾燥させて、セパレータ表面上にガラス層ないしコーティングを形成することによって、粒子をセパレータ表面上に固着することができる。粒子とガラスの割合は重要ではないが、適切な付着力をもたらすのに十分なガラスと、適切な導電性をもたらすのに十分な粒子があることが条件となる。組成物によるセパレータのコーティングは、任意の適当な手段、例えば組成物をブラシでセパレータに塗布することによって行うことができる。
【００１６】
粒子は金属または炭素の粒子でよいが、金属に対する炭素の質量およびコスト面での利点から、炭素が好ましい。粒状炭素は石英粉やカーボンブラックの形態をしている「ランプブラック」などの炭素粉の形態をしていてもよい。これらの炭素粉は両方ともセパレータへのスムーズな塗布およびセパレータへの付着に望まれる細かさを有している。しかしながら、塗布が容易なこと、付着性が良好なこと、およびコーティングの仕上がりがなめらかなことから、ランプブラックが好ましい。カーボンブラックの粒径は一般にナノメートル台であり、ランプブラックの平均粒径は５０ナノメートルで、ナトリウムを吸液した場合に、良好なウィッキング能力を有していると考えられる。
【００１７】
ハウジングはセパレータ最下部の閉鎖端部によって、平坦で上向きの水平支持表面上に電池を直立した動作姿勢で支持する基部を有している。ハウジングのコーナ、したがって、セパレータのリブは周辺ないし周縁上に等間隔で配置されている。それ故、ハウジングは断面が正多角形、たとえば、正方形または六角形の金属キャニスタでよく、この断面形状によって電池を複数個の同一の電池と隣合った関係で最密充填することが可能となる。この場合、ローブの数は場合にもよるが四つないし六つであり、周方向に等間隔で配置される。
【００１８】
上述のマトリックス形状のカソードと、上述の多角形断面のハウジングの両方を、電池が有しているのが好ましい。本発明の特定の実施の形態において、ハウジングの断面は矩形、例えば、正方形で、セパレータが水平断面において十字形で、四個の前記のローブを有していることが好ましい。アノードとカソードの全てを関連する電極室に収容し、外部電極材料槽がなくなるようにすることができ、アノード室内のアノードの容積はカソード室内のカソードのものと合致する。換言すると、すべての活性アノード材料をハウジング内のアノード室に収容することができ、すべての活性カソード材料をハウジング内のカソード室に収容することができ、カソード室：アノード室の容積比は１．８：１−２．２：１となる。セパレータはナトリウムβ−アルミナ、ナトリウムβ”−アルミナおよびナシコンから選択された固体電解層から形成される焼結単体多結晶セラミックの形態のものでよい。
【００１９】
カソードをセパレータ外部の、セパレータとハウジングの間で、セパレータを囲むところに配置し、アノードをセパレータの内側に配置することができる。セパレータは上部開放端から内部へ向かって、下部閉鎖端部に隣接し、これと近接している位置まで下方へ突出している、たとえば鋼またはニッケルのポストなどの金属棒電極の形態のアノード集電器を有していてもよい。その代わりに、アノードをセパレータの外部に配置し、セパレータとハウジングの間で、セパレータを囲むようにし、カソードをセパレータの内側とし、オプションの延長部が各ローブ内に延びていて、集電を改善する同様の金属棒電極の集電器を設けてもよい。ハウジングの内側が前記セパレータによってアノード室とカソード室に分割されており、これらの室の一方がセパレータの内部にあり、他方がセパレータとハウジングの間にあることが理解されよう。アノードがセパレータの内部にあり、カソードがセパレータの外部にあるか、その逆であるかにかかわらず、カソード室：アノード室の容積比は上述したように、１．８：１−２．２：１、好ましくは２：１である。
【００２０】
セパレータは粉末の層をマンドレル上でプレスする、たとえば均衡プレスすることにより、円形断面の従来のセパレータと同様な態様で作成された焼結プレス品の形態のものでよく、粉末は固体電解質、または焼結によって固体電解質に変換される電解質前駆体のものであり、マンドレルはプレス後に除去されて、グリーンセパレータを形成し、グリーンセパレータは焼結されて、焼結多結晶セラミックの形態のセパレータを形成する。セパレータは上述のように、β−アルミナ、ナシコン、好ましくはβ”−アルミナのものでよい。
【００２１】
本発明を添付の略図を参照して、例に即して説明する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図中、１０は本発明による再充電可能高温電気化学電池を示す。電池１０は垂直方向に細長く、断面がほぼ正方形で、丸みのついたコーナ１４を有しているキャニスタ１２の形態の軟鋼のハウジングを備えている。電池１０はハウジング１２の内部に同心円状に配置されたチューブ形で、ほぼカップ形のβ−アルミナのセパレータ１６を有しており、このセパレータは閉鎖下端部と開放上端部を有するものであり、その詳細については後述する。
【００２３】
キャニスタ１２は側壁１８と、壁部１８の下縁に溶接された正方形のフロアパネル２０を備えた下端部を有しており、このパネル２０は壁部１８の下縁とともに、図１に示すように平坦で水平な上向きの支持表面２２上に直立した状態で電池を支持する基部２１を形成する。セパレータ１６の閉鎖下端部は前記フロアパネル２０の上方へ配置している。キャニスタ１２の上端部は壁部１８の上縁に溶接された軟鋼の閉鎖パネル２４の形態の正方形の上部閉鎖部材によって密閉されている。密閉パネル２４は多少正方形の平面外形をしているα−アルミナ絶縁リング２６の形態の電子絶縁材料によってシールされた中央開口を有している。リング２４はパネル２４の中央開口の周縁でパネル２４の下面に熱圧着された平坦な上面を有している。リング２６はこれを貫通する中央開口を有しており、この中央開口はその平坦な上面に熱圧着され、パネル２４から絶縁空間によって半径方向内部へ間隔をおいて配置した軟鋼の密閉板２８によって密閉されている。セパレータ１６の開放上端部は２９で、下面が平坦なリング２６の下面の周方向に設けられたリベート３０にガラス溶接されている。ニッケルの集電金属棒電極３２がハウジング１２の外部から内部へ、密閉板２８を貫通して突出している。金属棒電極は電池のカソード端子３２となる、密閉板２８上方へ突出した上端部を有している。電池１０の軸線に沿って延びている金属棒電極の下端部は、セパレータ１６の内部において、セパレータの閉鎖下端部上方に間隔をおいて配置している。
【００２４】
セパレータ１６の内部は多孔質で、内部が透液性の多孔質鉄マトリックス３６からなるカソード３４を収容しているカソード室３３を備えている。マトリックスの細孔はＮａＣｌとＡｌＣｌ3 のほぼ等モル混合物からなり、電池の動作温度で溶融するＮａＡｌＣｌ4 で飽和される。セパレータ１６とハウジング１２の間の空間は、これも電池の動作温度で同様に溶融するナトリウムのアノード３８を収容しているアノード室４２を備えている。細分されたＮａＣｌが電池のすべての充電状態においてマトリックス３６の多孔質の内部に拡散されており、マトリックス３６は４０で示す溶融塩ＮａＡｌＣｌ4 電解質に浸積されている。この電解質はＦｅＳおよびＮａＦのドープ量でドープされており、当分野で周知のものである。金属棒電極３２はセパレータ１６の内部において、マトリックス３６に埋め込まれている。アノードの集電器を形成するキャニスタ１２にはアノード端子４４が設けられている。
【００２５】
セパレータ１６は断面が十字形をしている。すなわち、平面図において、周方向に互いに９０°規則正しく配置しており、それぞれキャニスタ１２のコーナ１４に突出し、そこで近接している四つのローブ４６を有している。各ローブ４６は、本明細書中で参照している英国特許第９４１５５８３．５号に記載されているように、カソード３４のマトリックス３６のローブを収容している。
【００２６】
電池は、各々が５０で示されている四つの固定部品ないしシムも含んでいる。各固定部品５０はオプションでニッケルメッキされていてもよい鋼の箔またはシートから圧延されたものであるから、金属の完全な一巻きないしシリンダを含んでいるコイル状の第一部分５２と、コイルから突出したフラップないし第一部分５４とを有している。フラップ５４は弧状ないし凸状部５６、ならびにフランジ５８を有している。非動作構成において、フラップ５４には、図４に示すように、張力が加っていない。
【００２７】
各固定部品５０のコイル５２は電池のケーシングすなわちキャニスタ１２と、ローブ４６対間のセパレータの間のギャップをまたいでおり、フラップ５４はセパレータのローブ４６に係合し、その周囲に延びているので、フランジ５８は隣接する固定部品５０のコイル５２に衝合している。この構成において、フランジ５８は弧状部分５６に応力が加っているため、隣接する固定部品のコイル５２と接触するよう偏倚されている。固定部品５０はそれ故、互いに電気的に接触をしている。
【００２８】
固定部品５０はセパレータ１６の全長にわたって延びている。各固定部品５０はそれ故、キャニスタ１２およびセパレータ１６の両方と電気的に接触をしている。
【００２９】
図面において、各固定部品５０の各部分の間、隣接する固定部品の重なり合った部分の間、およびセパレータ１６と固定部品５０の間にギャップが示されているのは説明を容易とするためのものであることを理解されたい。実際には、これらは当然、良好な接触をするため互いに衝合している。
【００３０】
アノード室４２に向いている、すなわち固定部品５０と接触しているセパレータ１６の側面には、所望により、また必要に応じ、ナトリウム吸液粒子のコーティングまたは層（図示せず）を設けることができる。より詳細にいうと、この場合、コーティングないし層はセパレータに接着されたポリリン酸ナトリウムガラス層に埋め込まれたランプブラック粒子で構成され、炭素粒子がセパレータ表面に対して、あるいはその上に配置されるようなものでよい。層をＢＤＨ  Ｌｉｍｉｔｅｄが販売している六メタリン酸ナトリウム４０重量分を１００重量分の水に溶解して、セパレータに塗布することもできる。カーボンブラック粒子の吸液を助ける数滴のアセトンを溶液に添加する。十分なランプブラック、すなわち平均粒径が約５０ナノメートルのカーボンブラックを、溶液が塗布に適切な濃度を有するようになるまで、溶液に添加する。カーボンブラックに対する六メタリン酸ナトリウムの重量比は、通常、約１：１である。セパレータへの層の適切な接着力を得るには、十分なガラスが存在している必要があり、また適切な濃度を得るには、十分なランプブラックが存在している必要がある。「塗料」はブラシによって、セパレータ１６に塗布され、２７５℃で２時間乾燥させてから、使用する。
【００３１】
しかしながら、本発明の別の実施例においては、塗料およびインクで一般に使用されている他の種類のカーボンブラック、ならびに他の種類のリン酸ナトリウムを使用することができる。イオンを導通するポリリン酸ナトリウムが層をナトリウムが通過を助けると考えられる。
【００３２】
まず、粒子の層（存在している場合）と固定部品５０がキャニスタ１２とセパレータ１６の間に必要な電気的接触をもたらす。しかしながら、最初にナトリウムがセパレータに到達すると、ナトリウムは層に沿って「ウィッキング」され、層と固定部品の間に界面を形成し、これによってキャニスタ１２とセパレータとの間にさらに電気的接触をもたらす。
【００３３】
電池１０の充電時に、カソード室内では、次の反応が起る。
【００３４】
２ＮａＣｌ  ＋  Ｆｅ  →  ２Ｎａ  ＋  ＦｅＣｌ2 ・・・・・（２）
反応（２）によって発生したＮａはβ−アルミナを通ってアノード室４２に達する。
【００３５】
本出願人は、四個の固定部品を使用するだけで、セパレータを定位置に固定するのに役立つので、固定部品５０を使用すると良好な結果が得られるとともに、外部セパレータ表面へのナトリウムの良好なウィッキングがもたらされ、アノード室４２内でのナトリウムの移動を可能とするものであると確信している。さらに、固定部品は装着が容易である。さらにまた、固定部品５０はセパレータを堅固に保持するとともに、幾分撓む。それ故、固定部品は互いに関して移動できるようになり、第二部分すなわちフラップ５４が隣接する固定部品の第一部分ないしコイル５２に重なり、これによってセパレータ１６の形状および許容誤差の若干の相違に適合できるようになる。固定部品はセパレータ１６を振動しないように固定し、またセパレータ１６が壊れた場合電解質とナトリウムの急速な混合を防止するのに役立つ。固定部品５０はアノード室の集電器としても動作する。固定部品はアノード室がナトリウムの吸液の観点から効率的に機能するようにもする。それ故、少量のナトリウムだけがフル充電時にアノード室内に保持されるようにしながら、フル放電時のアルカリ金属とのセパレータ表面の良好な電気的接触および保液性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２のＩ−Ｉ線の方向に切り、固定部品なしで示した、本発明による電池の略断面側立面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の方向に切り、図を明確とするためいくつかの細部を省略した、図１の電池の略水平断面図である。
【図３】図２の固定部品の一つの正面図である。
【図４】図３の固定部品の端面図である。
【符号の説明】
１０  電池
１２  ハウジング
１６  セパレータ
１８  側壁
２０  フロアパネル
２１  基部
２２  支持表面
２４  閉鎖パネル
３２  集電金属棒電極
３３  カソード室
３４  カソード
３６  マトリックス
３８  アノード
４２  アノード室
４４  アノード端子
４６  ローブ
５０  固定部品
【図１】
0003737855.tif 000003
【図２】
0003737855.tif 000004
【図３】
0003737855.tif 000005
【図４】
0003737855.tif 000006