一种用于电网储能的零应变液固金属电池及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种用于电网储能的零应变液固金属电池及制作方法，本发明专利技术的电池正极材料采用钛酸锂极片，在充放电过程中正极始终处于全固态，因此正极材料不会成为限制运行温度的因素。于是可以选择熔点更低的中低温熔盐作为电池电解质，使得电池可以在300～400℃的运行温度下运行，显著地降低了电池的运行温度。同时较低的运行温度也降低了电池组模块的保温功率，提高电池组模块的能量效率。本发明专利技术中的钛酸锂正极极片又被称为零应变材料，其尖晶石结构使得金属锂的脱嵌几乎不会对钛酸锂的体积产生，因此本发明专利技术中的正极材料不会出现液态金属电池中的正极形变失效现象，进而显著地降低了正极材料出现短路的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电网储能的零应变液固金属电池及制作方法
本专利技术属于储能电池领域，具体涉及一种用于电网储能的零应变液固金属电池及制作方法。
技术介绍
随着经济的高速发展，传统化石燃料的资源问题与环境问题日益凸显，这些问题也促进了以风能和太阳能为代表的新能源产业地快速发展。凭借着清洁和可再生的优势，风能和太阳能发电受到各界的广泛关注。但是风能和太阳能的间歇性与波动性会影响其电能质量与电力品质，进而面临并网难等问题。同时，随着智能电网时代的到来，传统的电力系统不能很好地满足用户日益提高的用电需求，比如在用电高峰时段电力供不应求，低峰时段供过于求等问题。针对这些问题，大规模电能储存技术应运而生，通过在风能和太阳能能量充足时段储存电能，在其能量匮乏时段释放电能，储能技术可以对新能源发电技术进行“削峰填谷”和平滑输出。同时在电网用电低峰期间储存电能，在电网用电高峰期间释放电能，对电网进行“削峰填谷”，实现电网的稳定输出。大规模的储能技术主要分为抽水储能，压缩空气储能，飞轮储能，超级电容器储能和电池储能等。其中电池储能技术凭借着能量转换效率高，配制及设计灵活，不受环境条件限制等优势，受到人们的广泛重视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电网储能的零应变液固金属电池，其特征在于，包括电池底壳(1)和电池顶盖(8)组成的腔体，腔体内从上至下依次设置有正极(7)、陶瓷电解质(6)、负极集流器(5)、不锈钢垫片(4)和弹簧垫圈(3)，正极(7)和负极集流器(5)间通过聚合物垫圈(2)进行绝缘；正极(7)采用钛酸锂材料；负极集流器(5)采用多孔泡沫金属。

【技术特征摘要】
1.一种用于电网储能的零应变液固金属电池，其特征在于，包括电池底壳(1)和电池顶盖(8)组成的腔体，腔体内从上至下依次设置有正极(7)、陶瓷电解质(6)、负极集流器(5)、不锈钢垫片(4)和弹簧垫圈(3)，正极(7)和负极集流器(5)间通过聚合物垫圈(2)进行绝缘；正极(7)采用钛酸锂材料；负极集流器(5)采用多孔泡沫金属。2.根据权利要求1所述的一种用于电网储能的零应变液固金属电池，其特征在于，电池底壳(1)的内径大于电池顶盖(8)的内径。3.根据权利要求1所述的一种用于电网储能的零应变液固金属电池，其特征在于，负极集流器(5)采用液态金属锂。4.权利要求1所述的一种用于电网储能的零应变液固金属电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，采用金属表面镀膜法或粉末压制法将钛酸锂、导电剂和粘接剂制备成正极极片；步骤二，采用液态金属锂作为负极集流器，钛酸锂与液态金属锂的摩尔比例为1:3；步骤三，把多孔陶瓷隔膜浸入熔融盐中吸附电解质盐，制得多孔的陶瓷电解质；步骤四，把正极极片、陶瓷电解质、负极集流器与弹簧垫圈自上而下依次放入电池底壳中，盖上电池顶壳，对电池外壳进行压制密封制得电池。5.根据权利要求4所述的一种用于电网储能的零应变液固金属电池的制作方法，其特征在于，步骤一中，采用金属表面镀膜法制备成正极极片的具体方法如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁晓辉，赵越，沈达勇，单智伟，
申请(专利权)人：西安交通大学，西安耐百特电力储能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61