JP2012089309A - Safety valve and molten salt battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池の内圧が上昇した場合に内部から流体を排出する安全弁、及び安全弁を備えた溶融塩電池に関する。 The present invention relates to a safety valve that discharges fluid from the inside when the internal pressure of the battery increases, and a molten salt battery including the safety valve.
近年、太陽光又は風力等の自然エネルギーの利用が進められている。自然エネルギーを利用して発電を行った場合は発電量が変動し易いので、発電した電力を供給するためには、蓄電池を用いた充電・放電により、供給電力を平準化することが必要となる。このため、自然エネルギーの利用を促進させるためには、高エネルギー密度・高効率の蓄電池が不可欠である。このような蓄電池として、特許文献1に開示されたナトリウム−硫黄電池がある。他の高エネルギー密度・高効率の蓄電池として、溶融塩電池がある。溶融塩電池は、電解質に溶融塩を用いた電池であり、溶融塩が溶融した状態で動作する。溶融塩電池の動作中は、溶融塩電池内の温度は溶融塩の融点以上に保たれている。 In recent years, utilization of natural energy such as sunlight or wind power has been promoted. When power is generated using natural energy, the amount of power generation is likely to fluctuate. Therefore, in order to supply the generated power, it is necessary to level the supplied power by charging and discharging using a storage battery. . For this reason, in order to promote utilization of natural energy, a storage battery with high energy density and high efficiency is indispensable. As such a storage battery, there is a sodium-sulfur battery disclosed in Patent Document 1. Another high energy density and high efficiency storage battery is a molten salt battery. The molten salt battery is a battery using a molten salt as an electrolyte, and operates in a state where the molten salt is melted. During operation of the molten salt battery, the temperature in the molten salt battery is maintained at or above the melting point of the molten salt.
通常の電池には、内部で気体が発生する等の原因により内部の圧力が上昇したときに内部の気体を排出させる安全弁が設けられている。従来の安全弁の一例は、中心軸に貫通孔を形成したボルトがブッシュを介して電池容器を貫通し、貫通孔を形成した袋ナットがボルトの先端に螺合しており、袋ナット内でばねがボルトの貫通孔に栓体を押圧しているものである。通常の状態では、ボルトの貫通孔は袋ナット内の栓体によって閉塞されている。電池の内圧が上昇した場合、袋ナット内で栓体が浮き上がり、ボルトの貫通孔が開放され、ボルトの貫通孔及び袋ナットの貫通孔を通って電池内から気体が排出される。気体が排出された後は、電池の内圧が低下し、ボルトの貫通孔は弾性部材によって再度閉塞される。 A normal battery is provided with a safety valve that discharges the internal gas when the internal pressure rises due to the generation of gas inside. An example of a conventional safety valve is that a bolt with a through hole formed in the central axis passes through a battery container through a bush, and a cap nut with a through hole is screwed to the tip of the bolt, and a spring is formed in the cap nut. Presses the plug into the through hole of the bolt. In a normal state, the through hole of the bolt is closed by a plug in the cap nut. When the internal pressure of the battery rises, the plug body floats in the cap nut, the bolt through hole is opened, and the gas is discharged from the battery through the bolt through hole and the cap nut through hole. After the gas is discharged, the internal pressure of the battery decreases, and the through hole of the bolt is closed again by the elastic member.
従来の安全弁では、ブッシュとボルトとの間に隙間が生じることがあり、電池の密閉が不十分であるという問題がある。また従来の安全弁では、ナットの緩みを防止する機構が無いので、ナットが緩みやすく、ナットが緩むことによって電池の密閉が不十分になるという問題がある。また、溶融塩電池では、内部の気体が排出されるのに伴って、貫通孔を通って溶融塩の一部も排出される。排出された溶融塩の温度は融点よりも低下し、排出された溶融塩は固化し、ボルト及び袋ナットの貫通孔に付着する。このため、ボルト及び袋ナットの貫通孔が固化した溶融塩によって閉塞され、安全弁が溶融塩電池内部の気体を排出できなくなる虞がある。 In the conventional safety valve, a gap may be formed between the bush and the bolt, and there is a problem that the battery is not sufficiently sealed. Further, since the conventional safety valve has no mechanism for preventing the nut from loosening, there is a problem that the nut is easy to loosen and the battery is not sufficiently sealed by loosening the nut. Further, in the molten salt battery, as the internal gas is discharged, a part of the molten salt is also discharged through the through hole. The temperature of the discharged molten salt falls below the melting point, and the discharged molten salt solidifies and adheres to the through holes of the bolt and the cap nut. For this reason, there is a possibility that the through holes of the bolt and the cap nut are blocked by the solidified molten salt, and the safety valve cannot discharge the gas inside the molten salt battery.
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、電池を十分に密閉することができる安全弁及び安全性の向上した溶融塩電池を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a safety valve capable of sufficiently sealing the battery and a molten salt battery with improved safety.
本発明に係る安全弁は、容器内の圧力が所定圧力以上になった場合に容器内から流体を排出する安全弁において、流体が通流するための貫通孔を軸方向に形成してあり、容器に形成してある孔を貫通して取りつけるべきボルトと、閉鎖端部に貫通孔を形成してあり、前記ボルトの貫通孔を閉塞するための栓体、及び該栓体と前記閉鎖端部との間で圧縮されて前記栓体を前記ボルトの先端へ押圧するための圧縮弾性部材を内側に配置した状態で、前記ボルトの一端に螺合する袋ナットと、前記容器及び前記袋ナットの間の位置で前記ボルトの軸に外嵌するオーリングとを備え、前記ボルトの軸の前記オーリングが外嵌する部分には、ねじ山を形成していないことを特徴とする。 The safety valve according to the present invention is a safety valve that discharges fluid from inside a container when the pressure in the container becomes equal to or higher than a predetermined pressure, and has a through hole formed in the axial direction for allowing fluid to flow. A bolt to be installed through the formed hole; a through hole formed in the closed end; a plug for closing the through hole of the bolt; and the plug and the closed end Between the container and the cap nut, and a cap nut screwed into one end of the bolt, with a compression elastic member arranged on the inner side to compress the plug body and press the plug to the tip of the bolt And an o-ring that is externally fitted to the bolt shaft at a position, and a screw thread is not formed on a portion of the bolt shaft to which the o-ring is fitted.
本発明に係る安全弁は、前記容器に形成してある孔の外側の開口部分に、直径が外側に向かって広がるテーパ部を形成してあり、前記袋ナットを前記ボルトに螺合した状態では、前記オーリングは前記袋ナットと前記テーパ部との間で圧縮されることを特徴とする。 In the safety valve according to the present invention, a taper portion having a diameter that widens outward is formed in the opening portion outside the hole formed in the container, and in the state where the cap nut is screwed to the bolt, The O-ring is compressed between the cap nut and the tapered portion.
本発明に係る溶融塩電池は、溶融塩を電解質とした溶融塩電池において、内部に溶融塩を収容した容器を備え、該容器に貫通孔を形成してあり、前記貫通孔には請求項1又は2に記載の安全弁を取りつけてあることを特徴とする。 The molten salt battery according to the present invention is a molten salt battery using a molten salt as an electrolyte, and includes a container containing the molten salt therein, and a through hole is formed in the container. Or the safety valve of 2 is attached, It is characterized by the above-mentioned.
本発明に係る溶融塩電池は、前記容器に他の貫通孔を形成してあり、前記他の貫通孔を膜状材で閉鎖した閉鎖部を設けてあり、該閉鎖部は、電池内の圧力が前記安全弁から電池内の流体が排出される第1の所定圧力よりも大きい第2の所定圧力となった場合に破壊されるように構成してあることを特徴とする。 In the molten salt battery according to the present invention, another through hole is formed in the container, and a closed portion is formed by closing the other through hole with a film-like material, and the closed portion is a pressure inside the battery. Is configured to be destroyed when a second predetermined pressure higher than the first predetermined pressure at which the fluid in the battery is discharged from the safety valve is reached.
本発明においては、電池に設けられる安全弁は、電池の容器を貫通するボルトと、ボルトに形成された貫通孔を閉塞する栓体と、圧縮弾性部材と、圧縮弾性部材を圧縮して栓体を押さえる袋ナットと、ボルトの軸に外嵌するオーリングとを備える。電池の内圧が上昇した場合は、圧縮弾性部材の反発力以上の力で栓体が押し出され、電池内から流体が貫通孔を通って排出される。オーリングは、袋ナットと電池の容器との間で圧縮され、ボルトと容器との間の隙間及びボルトと袋ナットとの間の隙間を密閉する。またオーリングの反発力により、袋ナットの緩みが防止される。 In the present invention, the safety valve provided in the battery includes a bolt that penetrates the battery container, a plug that closes a through hole formed in the bolt, a compression elastic member, and a compression elastic member that compresses the compression elastic member. A cap nut to hold down and an O-ring that fits around the shaft of the bolt. When the internal pressure of the battery rises, the plug is pushed out by a force greater than the repulsive force of the compression elastic member, and the fluid is discharged from the battery through the through hole. The O-ring is compressed between the cap nut and the battery container, and seals the gap between the bolt and the container and the gap between the bolt and the cap nut. Moreover, the slack of the cap nut is prevented by the repulsive force of the O-ring.
また本発明においては、電池の容器に形成した孔の開口部分には、孔の径が外側に向かって広がるテーパ部を形成しており、オーリングは、テーパ部にはまり込み、ボルトの軸の側面、袋ナットの先端及び容器のテーパ部に接触しながら効果的に圧縮される。 In the present invention, the opening portion of the hole formed in the battery container is formed with a tapered portion in which the diameter of the hole widens outward, and the O-ring fits into the tapered portion, and the shaft of the bolt is It is effectively compressed while contacting the side surface, the tip of the cap nut and the tapered portion of the container.
また本発明においては、安全弁を備えた溶融塩電池は、更に、容器の貫通孔を膜状材で閉鎖した閉鎖部を備える。電池の内圧が安全弁により電池内から流体が排出されるときの第1の所定圧力よりも大きい第2の所定圧力となった場合に、閉鎖部は破壊され、貫通孔を通って電池内から流体が排出される。安全弁が溶融塩電池内部の流体を排出できなくなった状態であっても、閉鎖部の破壊によって電池内から流体が排出される。 Moreover, in this invention, the molten salt battery provided with the safety valve is further provided with a closed portion in which the through hole of the container is closed with a membrane material. When the internal pressure of the battery becomes a second predetermined pressure that is larger than the first predetermined pressure when the fluid is discharged from the battery by the safety valve, the closing portion is destroyed and the fluid passes from the battery through the through hole. Is discharged. Even if the safety valve cannot discharge the fluid inside the molten salt battery, the fluid is discharged from the battery due to the destruction of the closed portion.
本発明にあっては、安全弁により電池の内圧が上昇した場合に電池内から流体を排出することを可能にしながらも、通常動作時に電池は十分に密閉される等、本発明は優れた効果を奏する。 In the present invention, it is possible to discharge the fluid from the battery when the internal pressure of the battery is increased by the safety valve. Play.
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図1は、本発明の溶融塩電池の構成例を示す模式的断面図である。図1には、溶融塩電池を縦に切断した模式的断面図を示している。溶融塩電池は、上面が開口した直方体の箱状の下部容器51内に、正極1、セパレータ3及び負極2を並べて配置し、下部容器51に上部容器52を冠着して構成されている。正極1及び負極2は矩形平板状に形成されており、セパレータ3はシート状に形成されている。セパレータ3は正極1及び負極2の間に介装されている。正極1、セパレータ3及び負極2は、重ねられ、下部容器51の底面に対して縦に配置されている。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the molten salt battery of the present invention. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a molten salt battery cut longitudinally. The molten salt battery is configured such that a positive electrode 1, a
負極2と下部容器51の内側壁との間には、波板状の金属からなるバネ41が配されている。バネ41は、アルミニウム合金からなり非可撓性を有する平板状の押え板42を付勢して負極2をセパレータ3及び正極1側へ押圧させる。正極1は、バネ41の反作用により、バネ41とは逆側の内側壁からセパレータ3及び負極2側へ押圧される。バネ41は、金属製のスプリング等に限定されず、例えばゴム等の弾性体であってもよい。充放電により正極1又は負極2が膨脹又は収縮した場合は、バネ41の伸縮によって正極1又は負極2の体積変化が吸収される。
A
正極1は、アルミニウムからなる矩形板状の正極集電体11上に、NaCrO2 等の正極活物質とバインダとを含む正極材12を塗布して形成してある。なお、正極活物質はNaCrO2 に限定されない。負極2は、アルミニウムからなる矩形板状の負極集電体21上に、錫等の負極活物質を含む負極材22をメッキによって形成してある。負極集電体21上に負極材22をメッキする際には、ジンケート処理として下地に亜鉛をメッキした後に錫メッキを施すようにしてある。負極活物質は錫に限定されず、例えば、錫を金属ナトリウム、炭素、珪素又はインジウムに置き換えてもよい。負極材22は、例えば負極活物質の粉末に結着剤を含ませて負極集電体21上に塗布することによって形成してもよい。正極集電体11及び負極集電体21は、アルミニウムに限定されず、例えばステンレス鋼又はニッケルであってもよい。セパレータ3は、ケイ酸ガラス又は樹脂等の絶縁性の材料で、内部に電解質を保持でき、またナトリウムイオンが通過できるような形状に形成されている。セパレータ3は、例えばガラスクロス又は多孔質の形状に形成された樹脂である。
The positive electrode 1 is formed by applying a
下部容器51内では、正極1の正極材12と負極2の負極材22とを向かい合わせにし、正極1と負極2との間にセパレータ3を介装してある。セパレータ3には、電解質である溶融塩を含浸させてある。セパレータ3に含浸されている溶融塩は、正極1の正極材12と負極2の負極材22とに接触している。下部容器51の内面は、正極1と負極2との短絡を防止するために、絶縁性の樹脂で被覆する等の方法により絶縁性の構造となっている。上部容器52の外側には、外部に接続するための正極端子53及び負極端子54が設けられている。正極端子53と負極端子54との間は絶縁されており、また上部容器52の下部容器51内に対向する部分も絶縁皮膜等によって絶縁されている。正極集電体11の一端部は、正極端子53にリード線55で接続され、負極集電体21の一端部は、負極端子54にリード線56で接続される。リード線55及びリード線56は、上部容器52から絶縁してある。上部容器52は、溶接によって下部容器51に冠着されている。
In the
セパレータ3に含浸されている溶融塩は、溶融状態で導電性液体となるイオン塩である。溶融塩電池は、溶融塩の融点以上の温度で、溶融塩を電解液とした二次電池として動作する。溶融塩の融点を低下させるために、セパレータ3に含浸されている溶融塩は、複数種類の塩が混合していることが望ましい。例えば、溶融塩は、ナトリウムイオンをカチオンとしFSA(ビスフルオロスルフォニルアミド)をアニオンとしたNaFSAと、カリウムイオンをカチオンとしFSAをアニオンとしたKFSAとの混合塩である。なお、図1に示した溶融塩電池の構成は模式的な構成であり、溶融塩電池内には、内部を加熱するヒータ、又は温度センサ等、図示しないその他の構成物が含まれていてもよい。また、図1には正極1及び負極2を一対備える形態を示したが、本発明の溶融塩は、セパレータ3を間に介して複数の正極1及び負極2を交互に重ねてある形態であってもよい。
The molten salt impregnated in the
更に、上部容器52には、溶融塩電池の内圧が上昇した場合に内部の流体を外部へ排出する安全弁6と、貫通孔をアルミニウム箔で閉鎖した閉鎖部7とが設けられている。図2及び図3は、安全弁6の構成を示した模式的断面図である。上部容器52には、貫通孔521が形成されており、ボルト61が貫通孔521を内側から貫通している。ボルト61は、頭部が上部容器52の内側に位置し、先端が外側に突出している。またボルト61はブッシュを介さずに貫通孔521の内面に接触しており、ボルト61の上部容器52外へ突出した軸にはオーリング65が外嵌している。ボルト61はアルミニウム等の金属で構成されており、上部容器52の内側に位置している部分は絶縁皮膜等によって絶縁されている。ボルト61の軸の側面には、先端から軸の途中までねじ山が形成されており、貫通孔521の内面に接触する部分とオーリング65が接触する部分とにはねじ山は形成されていない。更に、ボルト61の頭部から先端まで、中心軸方向にボルト61を貫通する通流孔(貫通孔)611が形成されている。
Furthermore, the
ボルト61の先端には、袋ナット62が螺合されている。図2は、袋ナット62がボルト61にねじ込まれていない状態を示し、図3は、袋ナット62がボルト61にねじ込まれた状態を示す。袋ナット62のねじ山が形成された穴を閉鎖した閉鎖端部622には、ねじ山が形成されていないねじなし穴623が形成されており、更に、閉鎖端部622を中心軸方向に貫通する通流孔(貫通孔)621が形成されている。また、ボルト61の先端には、通流孔611の開口部を塞ぐためのボール状の栓体63が配置されており、栓体63と袋ナット62の閉鎖端部622との間にはコイルばね(圧縮弾性部材)64が配置されている。
A
栓体63は、通流孔611の開口部を塞ぐことができ、また袋ナット62のねじなし穴623に入ることができる大きさに、ボール状に形成されている。栓体63は、弾力があり、溶融塩電池内で発生する気体及び溶融塩に対して耐蝕性のあるフッ素樹脂等の材料で形成されている。コイルばね64は、圧縮ばねであり、中心軸方向に圧縮されることによって反発力を発生させる。コイルばね64は、溶融塩の融点以上である溶融塩電池の動作温度において耐クリープ性を有する材料で形成されている。またコイルばね64は、袋ナット62のねじなし穴623の中で、コイルばね64の中心軸方向がボルト61及び袋ナット62の中心軸方向と一致する向きに配置されている。オーリング65はゴム等の弾性材で形成されており、オーリング65の内径はボルト61の軸に外嵌する大きさになっている。オーリング65は、溶融塩電池内で発生する気体及び溶融塩に対して耐蝕性を持たせるように、フッ素ゴムで形成してあり、フッ素樹脂で被覆してあることが望ましい。なお、栓体63の形状はボール状に限るものではなく、通流孔611の開口部を塞ぐことができる形状であれば、その他の形状であってもよい。また本発明における圧縮弾性部材は、コイルばね64に限るものではなく、圧縮されて反発力を発生させる形態であれば、ゴム製のリング等その他の形態であってもよい。
The
上部容器52に設けられた安全弁6は、図3に示すように、袋ナット62がボルト61にねじ込まれた状態となっている。袋ナット62がボルト61にねじ込まれることにより、コイルばね64は栓体63と袋ナット62の閉鎖端部622との間で圧縮される。圧縮されたコイルばね64は反発力を発生させ、反発力で栓体63を通流孔611の開口部に押しつける。通流孔611の開口部に栓体63が押しつけられることにより、ボルト61の通流孔611は閉塞される。また、袋ナット62がボルト61にねじ込まれることにより、オーリング65は、袋ナット62によって上部容器52に押しつけられる。上部容器52に形成された貫通孔521の外側の開口部分には、外側に向かって径が大きくなるテーパ部522が形成されている。オーリング65が上部容器52に押しつけられることにより、オーリング65は、テーパ部522にはまり込み、ボルト61の軸の側面、袋ナット62の先端及び上部容器52のテーパ部522に接触しながら効果的に圧縮される。圧縮されたオーリング65により、ボルト61と貫通孔521の内面との間の隙間が密閉され、また、ボルト61と袋ナット62との間の隙間が密閉される。ボルト61の軸の側面の内、貫通孔521の内面に接触する部分とオーリング65が接触する部分とにはねじ山は形成されていないので、オーリング65によってボルト61と貫通孔521の内面との間の隙間が効果的に密閉される。
As shown in FIG. 3, the
通常の状態では、ボルト61の通流孔611は栓体63によって閉塞され、溶融塩電池は密閉されている。溶融塩電池の動作中に、内部で気体が発生して内圧が上昇した場合は、コイルばね64の反発力に対抗して栓体63を押し出す力が増大する。栓体63を押し出す力がコイルばね64の反発力を上回った場合は、栓体63が通流孔611の開口部から押し出され、通流孔611が開放される。このとき、ボルト61の通流孔611及び袋ナット62の通流孔621を通って、溶融塩電池内から気体が排出される。気体が排出されるに従って溶融塩電池の内圧は低下し、栓体63を押し出す力がコイルばね64の反発力を下回った場合は、ボルト61の通流孔611は栓体63によって再度閉塞され、溶融塩電池は動作を続行する。コイルばね64は、溶融塩電池の内圧が溶融塩電池が破壊されない程度の所定圧力以上となった場合にボルト61の通流孔611が開放されるように、ばね定数が設計されている。ボルト61の通流孔611が開放される圧力は、例えば0.3MPaとなっている。
In a normal state, the
安全弁6が動作することにより、溶融塩電池の内圧が所定圧力以上に上昇した場合に内部の気体を排出させて内圧を低下させ、内圧の上昇によって溶融塩電池が破壊されることが防止される。安全弁6にはブッシュを用いていないので、従来に比べて安全弁6の部品点数が減少している。また圧縮されたオーリング65により、ボルト61と貫通孔521の内面との間の隙間、及びボルト61と袋ナット62との間の隙間が密閉されるので、通常の動作時には溶融塩電池が十分に密閉されている。なお、ボルト61は貫通孔521を貫通した状態で上部容器52に溶接されていてもよい。この形態では、より溶融塩電池が密閉される。また袋ナット62によって圧縮されたオーリング65は、反発力を発生させ、反発力で袋ナット62を押し上げる。オーリング65の反発力で袋ナット62が押し上げられることにより、袋ナット62とボルト61との間の摩擦力が上昇し、袋ナット62の緩みが防止される。袋ナット62の緩みが防止されることにより、溶融塩電池は通常動作時に十分に密閉される。
By operating the
図4は、閉鎖部7の構成を示した模式的断面図である。上部容器52には、第2の貫通孔523が形成されており、貫通孔523はアルミニウム箔(膜状材)71で閉鎖されている。アルミニウム箔71は、上部容器52の外側で、貫通孔523を塞ぐ位置に溶接されている。溶融塩電池内の気体が安全弁6から排出された場合、気体と共に溶融塩の一部が排出され、排出された溶融塩の温度は融点よりも低下し、排出された溶融塩は固化し、通流孔611及び通流孔621に付着する。このため、通流孔611及び通流孔621が固化した溶融塩によって閉塞され、安全弁6が溶融塩電池内の気体を排出できなくなる虞がある。アルミニウム箔71は、溶融塩電池の内圧が、ボルト61の通流孔611が開放される圧力よりも大きい第2の所定圧力以上に上昇した場合に、破裂するような強度になっている。アルミニウム箔71が破裂する溶融塩電池の内圧は、ボルト61の通流孔611が開放される圧力よりも大きく、下部容器51と上部容器52との溶接部分が破断する圧力よりも小さい。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the closing
溶融塩電池の容量が250Whの場合は、溶融塩電池の内部で最大毎分3Lの気体が発生する。溶融塩電池の内圧は最大で7.0MPaまで上昇し、下部容器51と上部容器52との溶接部分が破断し、溶融塩電池は破壊される。アルミニウム箔71が破裂する溶融塩電池の内圧は、例えば1.5MPaとなっている。気密性の観点から、アルミニウム箔71の厚みは5μm以上であることが必須であり、また内圧1.5MPaでアルミニウム箔71が破裂するように、アルミニウム箔71の厚みは100μmであることが望ましい。なお、溶融塩電池の内圧が第2の所定圧力以上に上昇した場合に破裂する材料であれば、本発明における膜状材はアルミニウム箔以外の材料であってもよい。また閉鎖部7は、溶融塩電池の内圧が第2の所定圧力以上に上昇した場合に膜状材が破裂するのではなく膜状材と上部容器52との接着部分が外れる形態であってもよい。
When the capacity of the molten salt battery is 250 Wh, a maximum of 3 L of gas per minute is generated inside the molten salt battery. The internal pressure of the molten salt battery rises to 7.0 MPa at the maximum, the welded portion between the
固化した溶融塩によって安全弁6が溶融塩電池内の気体を排出できなくなった状態で、溶融塩電池の内圧が上昇した場合は、溶融塩電池が破壊される前に、アルミニウム箔71が破裂し、貫通孔523を通って溶融塩電池内の気体が排出される。溶融塩電池内の気体が排出されることによって、溶融塩電池の内圧は低下し、内圧の上昇によって溶融塩電池が破壊されることが防止される。アルミニウム箔71が破裂した後は、溶融塩電池内部の気密性が失われるので、溶融塩電池の動作は不可能となる。このように、閉鎖部7が設けられていることにより、安全弁6が溶融塩電池内の気体を排出できなくなった状態であっても、内圧の上昇によって溶融塩電池が破壊されることが防止されるので、溶融塩電池の安全性が向上する。
When the internal pressure of the molten salt battery increases in a state where the
なお、本実施の形態においては、安全弁6及び閉鎖部7が上部容器52に設けられている形態を示したが、本発明の溶融塩電池は、下部容器51に安全弁6及び閉鎖部7を設けた形態であってもよい。なお、安全弁6及び閉鎖部7は、溶融塩電池に限らず、リチウムイオン電池等のその他の電池に設けられてある形態であってもよい。
In this embodiment, the
1 正極
2 負極
3 セパレータ
51 下部容器
52 上部容器
521、523 貫通孔
522 テーパ部
6 安全弁
61 ボルト
611 通流孔(貫通孔)
62 袋ナット
621 通流孔(貫通孔)
622 閉鎖端部
623 ねじなし穴
63 栓体
7 閉鎖部
71 アルミニウム箔(膜状材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
62
622
Claims (4)
流体が通流するための貫通孔を軸方向に形成してあり、容器に形成してある孔を貫通して取りつけるべきボルトと、
閉鎖端部に貫通孔を形成してあり、前記ボルトの貫通孔を閉塞するための栓体、及び該栓体と前記閉鎖端部との間で圧縮されて前記栓体を前記ボルトの先端へ押圧するための圧縮弾性部材を内側に配置した状態で、前記ボルトの一端に螺合する袋ナットと、
前記容器及び前記袋ナットの間の位置で前記ボルトの軸に外嵌するオーリングとを備え、
前記ボルトの軸の前記オーリングが外嵌する部分には、ねじ山を形成していないこと
を特徴とする安全弁。 In the safety valve that discharges fluid from the container when the pressure in the container exceeds the specified pressure,
A through hole for allowing fluid to flow is formed in the axial direction, and a bolt to be installed through the hole formed in the container;
A through hole is formed in the closed end, and a plug for closing the through hole of the bolt, and the plug is compressed between the plug and the closed end to move the plug to the tip of the bolt. In a state where the compression elastic member for pressing is arranged inside, a cap nut screwed to one end of the bolt;
An O-ring that fits around the shaft of the bolt at a position between the container and the cap nut;
The safety valve according to claim 1, wherein a thread is not formed on a portion of the bolt shaft on which the O-ring is fitted.
前記袋ナットを前記ボルトに螺合した状態では、前記オーリングは前記袋ナットと前記テーパ部との間で圧縮されること
を特徴とする請求項1に記載の安全弁。 In the opening part outside the hole formed in the container, a tapered part whose diameter extends outward is formed,
The safety valve according to claim 1, wherein the O-ring is compressed between the cap nut and the tapered portion in a state where the cap nut is screwed onto the bolt.
内部に溶融塩を収容した容器を備え、
該容器に貫通孔を形成してあり、
前記貫通孔には請求項1又は2に記載の安全弁を取りつけてあること
を特徴とする溶融塩電池。 In a molten salt battery using molten salt as an electrolyte,
Provided with a container containing molten salt inside,
A through hole is formed in the container;
The molten salt battery, wherein the safety valve according to claim 1 or 2 is attached to the through hole.
前記他の貫通孔を膜状材で閉鎖した閉鎖部を設けてあり、
該閉鎖部は、電池内の圧力が前記安全弁から電池内の流体が排出される第1の所定圧力よりも大きい第2の所定圧力となった場合に破壊されるように構成してあること
を特徴とする請求項3に記載の溶融塩電池。 Other through holes are formed in the container,
A closing portion for closing the other through-hole with a membrane material is provided;
The closing portion is configured to be broken when a pressure in the battery becomes a second predetermined pressure larger than a first predetermined pressure at which the fluid in the battery is discharged from the safety valve. The molten salt battery according to claim 3.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014170649A (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Pressure regulator structure for airtight type battery and airtight type battery |
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-
2010
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