本发明专利技术公开了化学储能领域的一种钠硫电池，包括从外向内依次套接的外壳、固体电解质陶瓷管、储钠管,以及将所述储钠管顶部封闭的顶部密封盖，所述外壳与所述固体电解质陶瓷管之间形成正极室，所述储钠管与所述固体电解质陶瓷管之间形成负极室，所述外壳的外圆周上固定有一根竖直方向的集流柱，所述集流柱的顶面上固定有正极极耳，所述正极极耳为一个块状导电体，其顶面上设有用于固定电池连接件的正极固定装置，所述正极极耳与所述外壳的外圆周之间留有间隙，所述正极极耳和所述集流柱的电阻率均小于所述外壳的电阻率；所述顶部密封盖顶面中心设有凸台，所述凸台顶面的中心设有可供电池连接件套接的负极极耳，以及位于所述负极极耳上，用于固定电池连接件的负极固定装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学储能领域的一种钠硫电池。
技术介绍
现有的钠硫电池外壳采用不锈钢或者铝、铝合金材料。外壳除作为活性物质硫以及多硫化钠的储存场所，兼做正极集流体。如采用不锈钢作为钠硫电池外壳材料，由于不锈钢的电阻率较高，约是铝的30倍，钠硫电池通过大电流时，电池自上而下的电流密度分布极不均匀，不仅造成电池内阻增加，而且影响电池的循环寿命。钠硫电池负极集流体采用不锈钢片作为负极极耳，负极极耳的水平截面的截面面积小，电阻大，电池长期工作时，负极极耳容易因发热断裂。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种钠硫电池，其能够有效降低钠硫电池与电池连接件之间的接触电阻，在有大电流通过时，其自上而下的电流密度均匀分布，从而有效降低其内阻，钠硫电池过流能力强，使用寿命长。实现上述目的的一种技术方案是：一种钠硫电池，包括从外向内依次套接的外壳、固体电解质陶瓷管、储钠管,以及将所述储钠管顶部封闭的顶部密封盖，所述外壳与所述固体电解质陶瓷管之间形成正极室，所述储钠管与所述固体电解质陶瓷管之间形成负极室，所述固体电解质陶瓷管的顶面上设有绝缘环，所述正极室通过位于所述绝缘环和所述外壳之间的正极密封环封闭，所述负极室通过连接所述绝缘环顶面和所述顶部密封盖的负极密封环封闭；所述外壳的外圆周上固定有一根竖直方向的集流柱，所述集流柱的顶面上固定有正极极耳，所述正极极耳为一个块状导电体，其顶面上设有用于固定电池连接件的正极固定装置，所述正极极耳与所述外壳的外圆周之间留有间隙，所述正极极耳和所述集流柱的电阻率均小于所述外壳的电阻率；所述顶部密封盖顶面中心设有凸台，所述凸台顶面上的中心设有可供电池连接件套接的，与所述凸台的顶面垂直的负极极耳，以及位于所述负极极耳上，用于固定电池连接件的负极固定装置。进一步的，所述集流柱是通过点焊焊接固定在所述外壳的外圆周上的。再进一步的，所述集流柱与所述外壳外圆周之间，点焊焊接的工艺为氩弧焊或者激光焊。进一步的，所述正极固定装置由位于所述正极极耳顶面上的下沉式内螺纹，以及与所述下沉式内螺纹相配的螺栓组成。进一步的，所述正极极耳与所述集流柱的顶面之间通过冷压焊接固定。进一步的，所述正极极耳的底面分为位于靠近所述外壳一侧的水平的焊接面和远离所述外壳一侧的，向上倾斜的坡面，所述焊接面与所述集流柱的顶面通过冷压焊接固定，所述坡面与焊接面之间呈钝角。进一步的，所述集流柱为直径1mm的镍棒或者镍合金棒。进一步的，所述负极极耳与所述凸台是一体的，所述凸台通过焊接固定在所述顶部密封盖的顶面上。进一步的，所述负极极耳为圆柱体，所述负极固定装置由位于所述负极极耳外圆周底部的外螺纹，以及与所述外螺纹相匹配的螺帽组成。再进一步的，所述外螺纹的直径为10mm。采用了本专利技术的一种钠硫电池的技术方案，即在外壳的外圆周上固定有一根与竖直方向平行的集流柱，所述集流柱的顶面上固定正极极耳，所述正极极耳为一个块状导电体，顶面上设有用于固定电池连接件的正极固定装置，所述正极极耳与所述外壳的外圆周之间留有间隙，所述正极极耳和所述集流柱的电阻率均小于所述外壳的电阻率，顶部密封盖顶面中心设有凸台，所述凸台顶面上的中心设有可供电池连接件套接的，与所述凸台顶面垂直的负极极耳，所述负极极耳上设有用于固定电池连接件的负极固定装置的钠硫电池的技术方案。其技术效果是：钠硫电池的正极极耳以及负极极耳与电池连接件之间的接触面积大，接触电阻低，在有大电流通过时，钠硫电池自上而下的电流密度均匀分布，使钠硫电池的内阻降低，过流能力增强，使用寿命得以延长。附图说明图1为本专利技术的一种钠硫电池的结构示意图。图2为本专利技术的一种钠硫电池的正极集流体的结构示意图。具体实施方式请参阅图1和图2，本专利技术的专利技术人为了能更好地对本专利技术的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：请参阅图1，钠硫电池包括从外依次向内套接的外壳1、固体电解质陶瓷管4和储钠管5，以及正极密封环13、负极密封环14和位于固体电解质陶瓷管4顶面上的绝缘环12。其中，外壳1的底部设有底部密封盖11。外壳1、固体电解质陶瓷管4和底部密封盖11之间形成正极室a，正极密封环13在外壳1和绝缘环12径向之间将正极室a封闭。正极室a内装有石墨毡(图1中未显示)，钠硫电池的正极反应材料，硫或多硫化钠一般填充在位于外壳1和固体电解质陶瓷管4之间的石墨毡中。负极密封环14位于绝缘环12的顶面上，储钠管5、固体电解质陶瓷管4、绝缘环12和负极密封环14围成钠硫电池的负极室b。负极室b内始终充满液态金属钠，液态金属钠是钠硫电池的负极反应物。储钠管5存储液态金属钠，并向负极室b输送液态金属钠。储钠管5的顶部设有顶部密封盖6，将储钠管4的顶部封闭，顶部密封盖6的外圆周与负极密封环14焊接固定，从而将负极室b和储钠管5的顶部封闭。负极室b内始终充满液态金属钠，从而使顶部密封盖6的底面始终与负极室b内的液态金属钠的液面接触。上述都是钠硫电池的惯常设计。钠硫电池上一般设有正极集流体和负极集流体。任意一个钠硫电池的正极集流体均可通过电池连接件9，比如导线、连接排等，连接相邻钠硫电池的负极集流体，从而将若干个钠硫电池连接成为钠硫电池组。本专利技术中，对钠硫电池的正极集流体和负极集流体进行了改进。请参阅图2，本专利技术的一种钠硫电池中，正极集流体除了包括外壳1、还包括集流柱2和正极极耳3。其中外壳1采用耐腐蚀的奥氏体不锈钢，以满足钠硫电池长期使用的需要。集流柱2以点焊焊接的方式，沿着竖直方向，固定在外壳1的外圆周上。点焊焊接的焊接工艺可采用激光焊接、氩弧焊等焊接工艺，以保证集流柱2与外壳1之间的导电性。同时，集流柱2的电阻率小于外壳1的电阻率。当然，外壳1和集流柱2也可通过除点焊焊接以外的其它方式固定，但前提条件是必须保证外壳1与集流柱2之间的导电性。正极极耳3为一块状导电体，固定在集流柱2的顶面上。本实施例中，正极极耳3与集流柱2之间通过过冷压焊接固定。当然，正极极耳3与集流柱2也可以通过其它方式固定，但前提条件是必须保证正极极耳3与集流柱2之间的导电性，以及正极极耳3与外壳1之间的绝缘性，即正极极耳3与外壳1之间不能直接导电，而必须通过集流柱2实现导电。本实施例中，正极极耳3与外壳1之间的绝缘方法为：正极极耳3与外壳1之间是分离的，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钠硫电池，包括从外向内依次套接的外壳、固体电解质陶瓷管、储钠管,以及将所述储钠管顶部封闭的顶部密封盖，所述外壳与所述固体电解质陶瓷管之间形成正极室，所述储钠管与所述固体电解质陶瓷管之间形成负极室，所述固体电解质陶瓷管的顶面上设有绝缘环，所述正极室通过位于所述绝缘环和所述外壳之间的正极密封环封闭，所述负极室通过连接所述绝缘环顶面和所述顶部密封盖的负极密封环封闭，其特征在于：所述外壳的外圆周上固定有一根竖直方向的集流柱，所述集流柱的顶面上固定有正极极耳，所述正极极耳为一个块状导电体，其顶面上设有用于固定电池连接件的正极固定装置，所述正极极耳与所述外壳的外圆周之间留有间隙，所述正极极耳和所述集流柱的电阻率均小于所述外壳的电阻率；所述顶部密封盖顶面中心设有凸台，所述凸台顶面上的中心设有可供电池连接件套接的，与所述凸台的顶面垂直的负极极耳，以及位于所述负极极耳上，用于固定电池连接件的负极固定装置。
【技术特征摘要】
1.一种钠硫电池，包括从外向内依次套接的外壳、固体电解质陶瓷
管、储钠管,以及将所述储钠管顶部封闭的顶部密封盖，所述外壳与所述
固体电解质陶瓷管之间形成正极室，所述储钠管与所述固体电解质陶瓷管
之间形成负极室，所述固体电解质陶瓷管的顶面上设有绝缘环，所述正极
室通过位于所述绝缘环和所述外壳之间的正极密封环封闭，所述负极室通
过连接所述绝缘环顶面和所述顶部密封盖的负极密封环封闭，其特征在
于：
所述外壳的外圆周上固定有一根竖直方向的集流柱，所述集流柱的顶
面上固定有正极极耳，所述正极极耳为一个块状导电体，其顶面上设有用
于固定电池连接件的正极固定装置，所述正极极耳与所述外壳的外圆周之
间留有间隙，所述正极极耳和所述集流柱的电阻率均小于所述外壳的电阻
率；
所述顶部密封盖顶面中心设有凸台，所述凸台顶面上的中心设有可供
电池连接件套接的，与所述凸台的顶面垂直的负极极耳，以及位于所述负
极极耳上，用于固定电池连接件的负极固定装置。
2.根据权利要求1所述的一种钠硫电池，其特征在于：所述集流柱
是通过点焊焊接固定在所述外壳的外圆周上的。
3.根据权利要求2所述的一种钠硫电池，其特征在于：所述集流柱
与所述外壳外圆周之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚明光，韩金铎，徐小刚，王泽永，赵立华，
申请(专利权)人：上海电气钠硫储能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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