硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置，包括多管阳极仓以及可容纳多管阳极仓的阴极仓，多管阳极仓和阴极仓密封连接，所述的阴极仓包括一端开口的管状金属外壳，金属外壳内充填液体钠，所述的多管阳极仓包括设置在金属外壳内的多个陶瓷管，陶瓷管内充填液体硫，阳电极棒插入陶瓷管内，金属外壳内安装用于承托多个陶瓷管的底托。本实用新型专利技术除了具备单体钠硫电池的性能外，具有超大的存储容量，不仅降低了对制造设备的要求、简化了制作工艺及流程、提高了电池的安全性能，加强了抗腐蚀能力，延长电池寿命，更大程度上减少了对超大尺寸固体电解质的依赖，而且大大的降低了电池的成本，更便于产业化生产。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电池装置，尤其是一种硫置入固体电解质管中的多管钠硫电 池装置。
技术介绍
目前，在能源
中，钠硫电池越来越受到业内的重视和青睐，它是多学科 综合技术的结晶，是市面上化学电源中唯一使用固体电解质的电池，具有理论比能量为 760Wh/kg。同时它具有高功率密度、长循环寿命、无自放电现象、100%的库仑效率以及维护 简单等突出优点，在大规模能量储存方面有难以匹敌的优势和广阔的应用前景。然而钠硫 电池技术发展至今，其工业化程度并没有迅速应用和服务于社会，原因在于各家研发机构 对钠硫电池的技术研发仍然处在探索阶段，再则跨学科技术应用引入无法得到链接，导致 电池的制造设备、工艺、流程、安全、性能以及电池的存储能量等因素没有得到合理的解决。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种抗腐蚀能力强、存储能量大、便于产业化生产的 硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置。为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案一种硫置入固体电解质管中 的多管钠硫电池装置，包括多管阳极仓以及可容纳多管阳极仓的阴极仓，多管阳极仓和阴 极仓密封连接，所述的阴极仓包括一端开口的管状金属外壳，金属外壳内充填液体钠，所述 的多管阳极仓包括设置在金属外壳内的至少两个陶瓷管，陶瓷管内充填液体硫，阳电极棒 插入陶瓷管内，金属外壳内安装用于承托至少两个陶瓷管的底托。由上述技术方案可知，本技术除了具备单体钠硫电池的性能外，具有超大的 存储容量，不仅降低了对制造设备的要求、简化了制作工艺及流程、提高了电池的安全性 能，加强了抗腐蚀能力，延长电池寿命，更大程度上减少了对超大尺寸固体电解质的依赖， 而且大大的降低了电池的成本，更便于产业化生产。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是图1的剖视图。具体实施方式一种硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置，包括多管阳极仓以及可容纳多 管阳极仓的阴极仓，多管阳极仓和阴极仓密封连接，所述的阴极仓包括一端开口的管状金 属外壳1，金属外壳1内充填液体钠5，所述的多管阳极仓包括设置在金属外壳1内的至少 两个陶瓷管2，陶瓷管2内充填液体硫3，阳电极棒4插入陶瓷管2内，金属外壳1内安装用 于承托至少两个陶瓷管2的底托9，如图1所示。本技术中的阴极仓被底座3分割成阴极反应仓和钠储存仓，底托9上方的为阴极反应仓，底托9下方的为钠存储仓，这种结构提 高了安全性能，即使陶瓷管2 —旦破损，由于没有大量钠的集结，更便于液体钠5和液体硫 3的分离。如图1、2所示，所述的底托9内设置气囊，底托9与多个陶瓷管2的配合面为圆球 面，如图1所示。底托9能够减少上、下、左、右震动对陶瓷管2造成的损伤，控制液体钠5的 液面随着温度的变化而变化，以控制液体钠5的上升流量。所述的金属外壳1的下端开设 用于注入液体钠5的开口，该开口处上安装注入阀8。所述的伸入陶瓷管2中的阳电极棒4 上包裹碳毡网，更便于电荷的收集和传导。所述的各个陶瓷管2的管口外边沿均与绝缘固 定环片6密封连接，各个陶瓷管2管口处均设置密封垫片7，阳电极棒4穿过密封垫片7插 入陶瓷管2内，绝缘固定环片6与多个密封垫片7连为一体。如图1、2所示，所述的陶瓷管2为电解质Al2O3管，陶瓷管2内充填的液体硫3与 密封垫片7之间有空隙，该空隙用于盛放放电时生成的多硫化钠Na2Sx。所述的绝缘固定环 片6的两端密封固定在金属外壳1的管口处，陶瓷管2管口处设置上、下两个密封垫片7，阳 电极棒4从两个密封垫片7内穿过。正常工作时，到达一定温度的时候，底托9向下沉进行 放电，液体钠5在陶瓷管2界面处形成Na+，并迁移通过该陶瓷管2与液体硫3发生反应形 成多硫化钠Na2Sx，陶瓷管2的液体液面升高；充电时发生相反的过程，即多硫化钠Na2Sx分 解，Na+迁移回阴极仓形成金属Na，硫氧化成单质硫保留在阳极仓，底托9上升，陶瓷管2的 液体液面下降。本技术提供了超大容量的单元电池，对电解质(β (β “ )"Α1203)管制作尺 寸和物理机械性能要求更加灵活，无需依赖超大尺寸固体电解质管；弥补了超大容量单体 钠硫电池制作难度大和实用性差的缺限；解决了电池模块组合，接口多、线路繁杂、各个单 体电压和电流的个体差异、捆绑固定难诸多的整体性能问题；实现了单体电池达不到超大 容量的电池组合难题；与同等容量电池相比降低了制造成本；便于大规模产业化生产，加 强电池的安全性；具有强有力的动力，更适应EV领域的应用。权利要求1.一种硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置，其特征在于包括多管阳极仓以 及可容纳多管阳极仓的阴极仓，多管阳极仓和阴极仓密封连接，所述的阴极仓包括一端开 口的管状金属外壳(1)，金属外壳(1)内充填液体钠(5)，所述的多管阳极仓包括设置在金 属外壳⑴内的至少两个陶瓷管0)，陶瓷管⑵内充填液体硫(3)，阳电极棒⑷插入陶 瓷管⑵内，金属外壳⑴内安装用于承托至少两个陶瓷管⑵的底托(9)。2.根据权利要求1所述的硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置，其特征在于 所述的各个陶瓷管O)的管口外边沿均与绝缘固定环片(6)密封连接，各个陶瓷管(2)管 口处均设置密封垫片(7)，阳电极棒(4)穿过密封垫片(7)插入陶瓷管O)内，绝缘固定环 片(6)与多个密封垫片(7)连为一体。3.根据权利要求2所述的硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置，其特征在于 所述的陶瓷管(2)为电解质Al2O3管，陶瓷管O)内充填的液体硫(3)与密封垫片(7)之间 有空隙，所述的绝缘固定环片(6)的两端密封固定在金属外壳(1)的管口处，陶瓷管(2)管 口处设置上、下两个密封垫片(7)，阳电极棒(4)从两个密封垫片(7)内穿过。4.根据权利要求1所述的硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置，其特征在于 所述的底托(9)内设置气囊，底托(9)与多个陶瓷管( 的配合面为圆球面，所述的金属外 壳(1)的下端开设用于注入液体钠(5)的开口，该开口处上安装注入阀(8)。5.根据权利要求1所述的硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置，其特征在于 所述的伸入陶瓷管O)中的阳电极棒⑷上包裹碳毡网。专利摘要本技术涉及一种硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置，包括多管阳极仓以及可容纳多管阳极仓的阴极仓，多管阳极仓和阴极仓密封连接，所述的阴极仓包括一端开口的管状金属外壳，金属外壳内充填液体钠，所述的多管阳极仓包括设置在金属外壳内的多个陶瓷管，陶瓷管内充填液体硫，阳电极棒插入陶瓷管内，金属外壳内安装用于承托多个陶瓷管的底托。本技术除了具备单体钠硫电池的性能外，具有超大的存储容量，不仅降低了对制造设备的要求、简化了制作工艺及流程、提高了电池的安全性能，加强了抗腐蚀能力，延长电池寿命，更大程度上减少了对超大尺寸固体电解质的依赖，而且大大的降低了电池的成本，更便于产业化生产。文档编号H01M10/39GK201829577SQ20102055917公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日专利技术者刘梦月, 时璐, 李俊, 秦义恒, 秦杰军, 秦磊, 韦昊 申请人:秦杰军, 秦磊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置，其特征在于：包括多管阳极仓以及可容纳多管阳极仓的阴极仓，多管阳极仓和阴极仓密封连接，所述的阴极仓包括一端开口的管状金属外壳（１），金属外壳（１）内充填液体钠（５），所述的多管阳极仓包括设置在金属外壳（１）内的至少两个陶瓷管（２），陶瓷管（２）内充填液体硫（３），阳电极棒（４）插入陶瓷管（２）内，金属外壳（１）内安装用于承托至少两个陶瓷管（２）的底托（９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦磊，李俊，秦杰军，刘梦月，秦义恒，韦昊，时璐，
申请(专利权)人：秦磊，秦杰军，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]