一种气压可控钠硫电池负极制造技术

本发明专利技术公开了一种气压可控钠硫电池负极，包括β”‑氧化铝电解质管、α‑氧化铝绝缘环和储钠管，所述α‑氧化铝绝缘环围绕所述β”‑氧化铝电解质管顶面的外圆周设置；所述α‑氧化铝绝缘环的上方设有负极密封盖，所述负极密封盖底面的外圆周与所述α‑氧化铝绝缘环的顶面之间通过负极密封环连接，从而在所述β”‑氧化铝电解质管径向内侧形成一个密闭的负极室；所述储钠管位于所述负极室内，并与所述β”‑氧化铝电解质管同轴设置，所述储钠管内填充有金属钠，所述储钠管的底部设有使所述储钠管与所述负极室连通的小孔，所述储钠管内设有与所述储钠管连通的容器，所述容器中装有用于向所述储钠管内释放氮气的叠氮化钠。其技术效果是：结构简单，装配工艺要求低，内部的气精确可控。

Negative electrode of air pressure controllable sodium sulfur battery

The invention discloses a negative pressure controlled sodium sulfur batteries, including beta \alumina electrolyte tube, alpha alumina insulation ring and sodium storage tube, the alpha alumina insulating ring around the beta\ alumina electrolyte tube set the top surface of the outer circumference; the alpha alumina insulation ring is arranged above the the cathode sealing cover, the sealing cover of the bottom surface of the outer circumference of the cathode and the alpha alumina insulation between the top surface of the ring connected by a negative seal, resulting in the \beta alumina electrolyte to form a closed inner diameter of the anode chamber; the sodium storage tube is positioned in the said cathode chamber, and the\ beta alumina electrolyte tube are coaxially arranged, the sodium storage tube is filled with metal sodium, the bottom of the sodium storage pipe is provided with the sodium storage pipe is communicated with the anode chamber, wherein the storage tube is provided with sodium The container is communicated with the sodium storage pipe, and the container is provided with a sodium azide for releasing nitrogen gas into the sodium storage pipe. The utility model has the advantages of simple structure, low assembly process requirement and accurate and controllable internal gas.

【技术实现步骤摘要】
一种气压可控钠硫电池负极
本专利技术涉及储能领域的一种气压可控钠硫电池负极。
技术介绍
钠硫电池是以金属钠为负极活性物质，硫磺为正极活性物质，β”-氧化铝电解质管为隔膜，在290～360℃下工作的高温二次电池。钠硫电池负极金属钠与β”-氧化铝电解质管的接触面积是决定钠硫电池内阻的主要因素之一。金属钠与β”-氧化铝电解质管的接触面积越大，则钠硫电池内阻越小，因此为了减小钠硫电池内阻就需要尽可能增大金属钠与β”-氧化铝电解质管的接触面积。在申请号为20112052698.3，名称为钠容纳用盒子以及钠硫电池的技术中报道了一种钠容纳用盒子，该盒子被隔壁划分为上部空间和下部空间，在上部空间内配置有作为阴极侧气压产生源的气体，在下部空间内配置有金属钠，在隔壁上有上部空间和下部空间连通孔，并且该孔被树脂构件密封。该钠容纳用盒子存在以下不足：第一，钠容纳用盒子被分为上部空间和下部空间导致结构过于复杂；第二，上部空间和下部空间连通孔需要引入树脂构件密封，树脂的引入会影响金属钠的纯度，并且树脂可能与金属钠发生意想不到的反应；第三，使用这种钠容纳用盒子需要盒子外部空间在初始状态下保持真空，这一苛刻要求使得钠硫电池生产工艺过于复杂，增加了生产成本。
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，提供一种气压可控钠硫电池负极，其结构简单，装配工艺要求低，可精确控制其内部的气压。实现上述目的的一种技术方案是：一种气压可控钠硫电池负极，包括β”-氧化铝电解质管、α-氧化铝绝缘环和储钠管，所述α-氧化铝绝缘环围绕所述β”-氧化铝电解质管顶面的外圆周设置；所述α-氧化铝绝缘环的上方设有负极密封盖，所述负极密封盖底面的外圆周与所述α-氧化铝绝缘环的顶面之间通过负极密封环连接，从而在所述β”-氧化铝电解质管径向内侧形成一个密闭的负极室；所述储钠管位于所述负极室内，并与所述β”-氧化铝电解质管同轴设置，所述储钠管内填充有金属钠，所述储钠管的底部设有使所述储钠管与所述负极室连通的小孔，所述储钠管内设有与所述储钠管连通的容器，所述容器中装有用于向所述储钠管内释放氮气的叠氮化钠。进一步的，所述储钠管的顶部通过所述负极密封盖封闭。再进一步的，所述容器位于所述负极密封盖的底面上。再进一步的，所述储钠管和所述负极室内均填充有金属钠。再进一步的，所述储钠管内均填充有金属钠，所述负极室保持真空。进一步的，所述储钠管的顶部通过顶盖封闭，所述顶盖的顶面与所述负极密封盖的底面分离。再进一步的，所述储钠管在所述负极室内保持悬浮状态，且所述负极室是真空的。再进一步的，所述容器位于所述顶盖的底面上。再进一步的，所述顶盖的底面高于所述α-氧化铝绝缘环的顶面。进一步的，所述叠氮化钠为叠氮化钠压片或叠氮化钠粉末。采用了本专利技术的一种气压可控钠硫电池负极的技术方案，包括β”-氧化铝电解质管、α-氧化铝绝缘环和储钠管，所述α-氧化铝绝缘环围绕所述β”-氧化铝电解质管顶面的外圆周设置；所述α-氧化铝绝缘环的上方设有负极密封盖，所述负极密封盖底面的外圆周与所述α-氧化铝绝缘环的顶面之间通过负极密封环连接，从而在所述β”-氧化铝电解质管径向内侧形成一个密闭的负极室；储钠管位于所述负极室内，并与所述α-氧化铝绝缘环同轴设置，所述储钠管内填充有金属钠，所述储钠管的底部设有使所述储钠管与所述负极室连通的小孔，所述储钠管内设有与所述储钠管连通的容器，所述容器中装有用于向所述储钠管内释放氮气的叠氮化钠。其技术效果是：不需要使用复杂的上下隔开的钠容纳用盒子，不需要使用树脂密封构件，不需要钠容纳用盒子外部在初始状态下一定要保持真空的苛刻条件，因此结构简单，装配工艺要求低；通过控制容器中叠氮化钠的加入量就可以实现钠硫电池负极内气压的精确控制，实现金属钠与β”-氧化铝电解质管的接触面积最大化，进而减小钠硫电池内阻。附图说明图1为本专利技术的一种气压可控的钠硫电池负极的实施例1结构示意图。图2为本专利技术的一种气压可控的钠硫电池负极的实施例2结构示意图。图3为本专利技术的一种气压可控的钠硫电池负极的实施例3结构示意图。具体实施方式请参阅图1至图3，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：实施例1请参阅图1，本专利技术的一种气压可控的钠硫电池负极，包括β”-氧化铝电解质管1、α-氧化铝绝缘环2和储钠管3。储钠管3同轴设置于β”-氧化铝电解质管1径向内侧，储钠管3与β”-氧化铝电解质管1之间形成负极室9。储钠管3由金属制成。储钠管3的顶面通过负极密封盖4封闭，储钠管3与负极密封盖4焊接为一体。α-氧化铝绝缘环2围绕β”-氧化铝电解质管1顶面的外圆周设置。负极室9通过位于α-氧化铝绝缘环2的顶面和负极密封盖4底面外圆周之间的负极密封环5封闭。储钠管3的底部设有将储钠管3与负极室9连通的小孔31。负极室9和储钠管3内均存储有金属钠。储钠管3上部，优选负极密封盖4的底面设置一个容器6，容器6内部盛放叠氮化钠。叠氮化钠可以为粉末或压片，容器6与储钠管3连通。钠硫电池升温至工作温度后，钠硫电池放电时，液态的金属钠在由叠氮化钠分解产生的氮气的气压的作用下，由储钠管3底部的小孔31向β”-氧化铝电解质管1和储钠管3之间的负极室9流动，钠硫电池充电时液态的金属钠的流动方向正好与放电时相反。本专利技术的一种气压可控的钠硫电池负极，通过预先在β”-氧化铝电解质管1和储钠管3之间的负极室9中填充金属钠，因此在装配过程中不需要负极室9保持真空状态。实施例2请参阅图2，本专利技术的一种气压可控的钠硫电池负极，包括β”-氧化铝电解质管1、α-氧化铝绝缘环2和储钠管3。储钠管3同轴设置于β”-氧化铝电解质管1径向内侧，储钠管3与β”-氧化铝电解质管1之间形成负极室9。储钠管3由金属制成。储钠管3的顶面通过负极密封盖4封闭，储钠管3与负极密封盖4焊接为一体。α-氧化铝绝缘环2围绕β”-氧化铝电解质管1顶面的外圆周设置。负极室9通过位于α-氧化铝绝缘环2的顶面和负极密封盖4底面外圆周之间的负极密封环5封闭。储钠管3的底部设有将储钠管3与负极室9连通的小孔31。负极室9保持真空，储钠管3内存储有金属钠。储钠管3上部，优选负极密封盖4的底面设置一个容器6，容器6内部盛放叠氮化钠。叠氮化钠可以为粉末或压片，容器6与储钠管3连通。钠硫电池升温至工作温度后，钠硫电池放电时，液态的金属钠在由叠氮化钠分解产生的氮气的气压的作用下，由储钠管3底部的小孔31向β”-氧化铝电解质管1和储钠管3之间的负极室9流动，钠硫电池充电时液态的金属钠的流动方向正好与放电时相反。本实施例中，本专利技术的一种气压可控的钠硫电池负极，需要在β”-氧化铝电解质管1和储钠管3之间的负极室9保持低压或者接近真空状态，当钠硫电池升温至超过工作温度时，储钠管3内部叠氮化钠开始分解成液态的金属钠和氮气，储钠管3内部的液态的金属钠在氮气的气压的推动下由储钠管3下部的小孔31进入β”-氧化铝电解质管1和储钠管3之间的负极室9，最终液态的金属钠充满整个负极室9。实施例3请参阅图3，本专利技术的一种气压可控的钠硫电池负极，包括β”-氧化铝电解质管1、α-氧化铝绝缘环2和储钠管3。α-氧化铝绝缘环2围绕β”-氧化铝电解质管1顶面的外圆周设置。α-氧化铝绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气压可控钠硫电池负极，包括β”‑氧化铝电解质管、α‑氧化铝绝缘环和储钠管，所述α‑氧化铝绝缘环围绕所述β”‑氧化铝电解质管顶面的外圆周设置；其特征在于：所述α‑氧化铝绝缘环的上方设有负极密封盖，所述负极密封盖底面的外圆周与所述α‑氧化铝绝缘环的顶面之间通过负极密封环连接，从而在所述β”‑氧化铝电解质管径向内侧形成一个密闭的负极室；所述储钠管位于所述负极室内，并与所述β”‑氧化铝电解质管同轴设置，所述储钠管内填充有金属钠，所述储钠管的底部设有使所述储钠管与所述负极室连通的小孔，所述储钠管内设有与所述储钠管连通的容器，所述容器中装有用于向所述储钠管内释放氮气的叠氮化钠。

【技术特征摘要】
1.一种气压可控钠硫电池负极，包括β”-氧化铝电解质管、α-氧化铝绝缘环和储钠管，所述α-氧化铝绝缘环围绕所述β”-氧化铝电解质管顶面的外圆周设置；其特征在于：所述α-氧化铝绝缘环的上方设有负极密封盖，所述负极密封盖底面的外圆周与所述α-氧化铝绝缘环的顶面之间通过负极密封环连接，从而在所述β”-氧化铝电解质管径向内侧形成一个密闭的负极室；所述储钠管位于所述负极室内，并与所述β”-氧化铝电解质管同轴设置，所述储钠管内填充有金属钠，所述储钠管的底部设有使所述储钠管与所述负极室连通的小孔，所述储钠管内设有与所述储钠管连通的容器，所述容器中装有用于向所述储钠管内释放氮气的叠氮化钠。2.根据权利要求1所述的一种气压可控钠硫电池负极，其特征在于：所述储钠管的顶部通过所述负极密封盖封闭。3.根据权利要求2所述的一种气压可控钠硫电池负极，其特征在于：所述容器位于所述负极密封盖的底面...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍剑明，龚明光，徐中超，李晓蕾，刘宇，
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