專利名稱：硫置入固體電解質管中的多管鈉硫電池裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電池裝置，尤其是一種硫置入固體電解質管中的多管鈉硫電 池裝置。
背景技術：
目前，在能源技術領域中，鈉硫電池越來越受到業(yè)內的重視和青睞，它是多學科 綜合技術的結晶，是市面上化學電源中唯一使用固體電解質的電池，具有理論比能量為 760Wh/kg。同時它具有高功率密度、長循環(huán)壽命、無自放電現(xiàn)象、100%的庫侖效率以及維護 簡單等突出優(yōu)點，在大規(guī)模能量儲存方面有難以匹敵的優(yōu)勢和廣闊的應用前景。然而鈉硫 電池技術發(fā)展至今，其工業(yè)化程度并沒有迅速應用和服務于社會，原因在于各家研發(fā)機構 對鈉硫電池的技術研發(fā)仍然處在探索階段，再則跨學科技術應用引入無法得到鏈接，導致 電池的制造設備、工藝、流程、安全、性能以及電池的存儲能量等因素沒有得到合理的解決。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種抗腐蝕能力強、存儲能量大、便于產業(yè)化生產的 硫置入固體電解質管中的多管鈉硫電池裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案一種硫置入固體電解質管中 的多管鈉硫電池裝置，包括多管陽極倉以及可容納多管陽極倉的陰極倉，多管陽極倉和陰 極倉密封連接，所述的陰極倉包括一端開口的管狀金屬外殼，金屬外殼內充填液體鈉，所述 的多管陽極倉包括設置在金屬外殼內的至少兩個陶瓷管，陶瓷管內充填液體硫，陽電極棒 插入陶瓷管內，金屬外殼內安裝用于承托至少兩個陶瓷管的底托。由上述技術方案可知，本實用新型除了具備單體鈉硫電池的性能外，具有超大的 存儲容量，不僅降低了對制造設備的要求、簡化了制作工藝及流程、提高了電池的安全性 能，加強了抗腐蝕能力，延長電池壽命，更大程度上減少了對超大尺寸固體電解質的依賴， 而且大大的降低了電池的成本，更便于產業(yè)化生產。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的剖視圖。
具體實施方式
一種硫置入固體電解質管中的多管鈉硫電池裝置，包括多管陽極倉以及可容納多 管陽極倉的陰極倉，多管陽極倉和陰極倉密封連接，所述的陰極倉包括一端開口的管狀金 屬外殼1，金屬外殼1內充填液體鈉5，所述的多管陽極倉包括設置在金屬外殼1內的至少 兩個陶瓷管2，陶瓷管2內充填液體硫3，陽電極棒4插入陶瓷管2內，金屬外殼1內安裝用 于承托至少兩個陶瓷管2的底托9，如圖1所示。本實用新型中的陰極倉被底座3分割成陰極反應倉和鈉儲存?zhèn)}，底托9上方的為陰極反應倉，底托9下方的為鈉存儲倉，這種結構提 高了安全性能，即使陶瓷管2 —旦破損，由于沒有大量鈉的集結，更便于液體鈉5和液體硫 3的分離。如圖1、2所示，所述的底托9內設置氣囊，底托9與多個陶瓷管2的配合面為圓球 面，如圖1所示。底托9能夠減少上、下、左、右震動對陶瓷管2造成的損傷，控制液體鈉5的 液面隨著溫度的變化而變化，以控制液體鈉5的上升流量。所述的金屬外殼1的下端開設 用于注入液體鈉5的開口，該開口處上安裝注入閥8。所述的伸入陶瓷管2中的陽電極棒4 上包裹碳氈網，更便于電荷的收集和傳導。所述的各個陶瓷管2的管口外邊沿均與絕緣固 定環(huán)片6密封連接，各個陶瓷管2管口處均設置密封墊片7，陽電極棒4穿過密封墊片7插 入陶瓷管2內，絕緣固定環(huán)片6與多個密封墊片7連為一體。如圖1、2所示，所述的陶瓷管2為電解質Al2O3管，陶瓷管2內充填的液體硫3與 密封墊片7之間有空隙，該空隙用于盛放放電時生成的多硫化鈉Na2Sx。所述的絕緣固定環(huán) 片6的兩端密封固定在金屬外殼1的管口處，陶瓷管2管口處設置上、下兩個密封墊片7，陽 電極棒4從兩個密封墊片7內穿過。正常工作時，到達一定溫度的時候，底托9向下沉進行 放電，液體鈉5在陶瓷管2界面處形成Na+，并遷移通過該陶瓷管2與液體硫3發(fā)生反應形 成多硫化鈉Na2Sx，陶瓷管2的液體液面升高；充電時發(fā)生相反的過程，即多硫化鈉Na2Sx分 解，Na+遷移回陰極倉形成金屬Na，硫氧化成單質硫保留在陽極倉，底托9上升，陶瓷管2的 液體液面下降。本實用新型提供了超大容量的單元電池，對電解質(β (β “ )"Α1203)管制作尺 寸和物理機械性能要求更加靈活，無需依賴超大尺寸固體電解質管；彌補了超大容量單體 鈉硫電池制作難度大和實用性差的缺限；解決了電池模塊組合，接口多、線路繁雜、各個單 體電壓和電流的個體差異、捆綁固定難諸多的整體性能問題；實現(xiàn)了單體電池達不到超大 容量的電池組合難題；與同等容量電池相比降低了制造成本；便于大規(guī)模產業(yè)化生產，加 強電池的安全性；具有強有力的動力，更適應EV領域的應用。
權利要求1.一種硫置入固體電解質管中的多管鈉硫電池裝置，其特征在于包括多管陽極倉以 及可容納多管陽極倉的陰極倉，多管陽極倉和陰極倉密封連接，所述的陰極倉包括一端開 口的管狀金屬外殼(1)，金屬外殼(1)內充填液體鈉(5)，所述的多管陽極倉包括設置在金 屬外殼⑴內的至少兩個陶瓷管0)，陶瓷管⑵內充填液體硫(3)，陽電極棒⑷插入陶 瓷管⑵內，金屬外殼⑴內安裝用于承托至少兩個陶瓷管⑵的底托(9)。
2.根據(jù)權利要求1所述的硫置入固體電解質管中的多管鈉硫電池裝置，其特征在于 所述的各個陶瓷管O)的管口外邊沿均與絕緣固定環(huán)片(6)密封連接，各個陶瓷管(2)管 口處均設置密封墊片(7)，陽電極棒(4)穿過密封墊片(7)插入陶瓷管O)內，絕緣固定環(huán) 片(6)與多個密封墊片(7)連為一體。
3.根據(jù)權利要求2所述的硫置入固體電解質管中的多管鈉硫電池裝置，其特征在于 所述的陶瓷管(2)為電解質Al2O3管，陶瓷管O)內充填的液體硫(3)與密封墊片(7)之間 有空隙，所述的絕緣固定環(huán)片(6)的兩端密封固定在金屬外殼(1)的管口處，陶瓷管(2)管 口處設置上、下兩個密封墊片(7)，陽電極棒(4)從兩個密封墊片(7)內穿過。
4.根據(jù)權利要求1所述的硫置入固體電解質管中的多管鈉硫電池裝置，其特征在于 所述的底托(9)內設置氣囊，底托(9)與多個陶瓷管( 的配合面為圓球面，所述的金屬外 殼(1)的下端開設用于注入液體鈉(5)的開口，該開口處上安裝注入閥(8)。
5.根據(jù)權利要求1所述的硫置入固體電解質管中的多管鈉硫電池裝置，其特征在于 所述的伸入陶瓷管O)中的陽電極棒⑷上包裹碳氈網。
專利摘要本實用新型涉及一種硫置入固體電解質管中的多管鈉硫電池裝置，包括多管陽極倉以及可容納多管陽極倉的陰極倉，多管陽極倉和陰極倉密封連接，所述的陰極倉包括一端開口的管狀金屬外殼，金屬外殼內充填液體鈉，所述的多管陽極倉包括設置在金屬外殼內的多個陶瓷管，陶瓷管內充填液體硫，陽電極棒插入陶瓷管內，金屬外殼內安裝用于承托多個陶瓷管的底托。本實用新型除了具備單體鈉硫電池的性能外，具有超大的存儲容量，不僅降低了對制造設備的要求、簡化了制作工藝及流程、提高了電池的安全性能，加強了抗腐蝕能力，延長電池壽命，更大程度上減少了對超大尺寸固體電解質的依賴，而且大大的降低了電池的成本，更便于產業(yè)化生產。
文檔編號H01M10/39GK201829577SQ20102055917
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月9日 優(yōu)先權日2010年10月9日
發(fā)明者劉夢月, 時璐, 李俊, 秦義恒, 秦杰軍, 秦磊, 韋昊 申請人:秦杰軍, 秦磊