專利名稱：一種多用途儲能電池裝置的制作方法
技術領域：
一種多用途儲能電池裝置技術領導域本實用新型涉及一種儲能電池裝置，具體涉及一種金屬鈉(鉀)和氯化物質通過分別置入固體電解質(P(IT)-Al2O3)管中的變化，形成性能各一的單管多用途儲能電池裝置。
背景技術：
隨著固體電解質管(P(D-Al2O3)管制造工藝日趨成熟，不僅可以制造出單一的適合Na+位移的(KPI-Al2O3)管也可以制造出適合K+位移的(PfJT)-Al2O3)管。以往作為固體電
解質(P(F)-Al2O3)管只使用于鈉硫電池，開發(fā)出的鈉硫電池儲能系統(tǒng)受到業(yè)內的重視和青
睞，在大規(guī)模能量儲存方面具有難以匹敵的優(yōu)勢和廣闊的應用前景。鈉硫電池除了具有理論比能量為760Wh/kg，同時它具有高功率密度、長循環(huán)壽命、無自放電現象、100%的庫侖效率以及維護簡單等突出優(yōu)點以外，但由于鈉和硫兩物質的自身原因，在商業(yè)開發(fā)中存在著電池的制造設備、工藝、流程、安全、性能以及電池成本過高等因素不能得到合理解決的問題。
發(fā)明內容針對上述現有技術在商業(yè)開發(fā)中存中存在的諸多問題，本實用新型的目的在于提供一種多用途儲能電池裝置，其不僅具備近似鈉硫電池儲能性能，同時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，腐蝕性降低，延長電池壽命，而且大大的降低了電池的成本。本實用新型為實現其目的所采取的技術方案一種多用途儲能電池裝置，包括一端開口的管狀金屬外殼，所述金屬外殼的管口處設置絕緣密封裝置，所述金屬外殼內中央部位設置固體電解質管，所述固體電解質管與金屬外殼的內壁之間的空間形成第一電極倉，其內充填反應物；電極棒穿過絕緣密封裝置插入固體電解質管內，使其內腔形成第二電極倉，其內也充填反應物；所述金屬外殼上設電極；所述固體電解質管的材質為(β(Ρ")-Α1203)；所述絕緣密封裝置(3)材質為α-Al2O3陶瓷。所述第一電極倉內充填反應物為金屬鈉或鉀，使所述電極成為陰極；所述第二電極倉內充填反應物為氯化物，使所述電極棒上端成為陽極。所述第一電極倉內充填物為氯化物，使所述電極成為陽極；所述第二電極倉內充填物為金屬鈉或鉀，使所述電極棒上端成為陰極。所述氯化物為氯化鎳或氯化鐵。本實用新型的有益效果規(guī)避了鈉硫電池生成的多硫化鈉Najx對金屬外殼的腐蝕和對固體電解質管，即固體電解質(β(Ρ">Α1203)管的堵塞，陽極倉中生成物傳導性能較好，腐蝕性較低，與鈉硫電池制作技術相比，簡單易行，安全可靠。同時，由于固體電解質 (P(F)-Al2O3)管對Na+或K+位移的可逆性，也可以實行兩種反應物質位置互換，實現陽、陰極對調演變成另外一種性能和形式的電池?？芍^多用途儲能電池裝置。本實用新型具有良好的陽極倉內環(huán)境和安全性能，使開發(fā)超大容量儲能系統(tǒng)成為可能，其不僅可用于太陽能、風力發(fā)電電力儲存，更適用于純電動機車。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。
圖1為本實用新型結構示意圖。圖中1、電極棒，2、電極，3、絕緣密封裝置，4、金屬外殼，5、固體電解質管，6、第二電極倉；7、第一電極倉。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型包括一端開口的管狀金屬外殼4，金屬外殼4的管口處設置絕緣密封裝置3，金屬外殼4內中央部位設置固體電解質管5，固體電解質管5與金屬外殼4的內壁之間的空間形成第一電極倉7。電極棒1穿過絕緣密封裝置3插入固體電解質管5內，使其內腔形成第二電極倉6 ；金屬外殼上設電極2 ；固體電解質管5的材質為
(β(β")-Α1203)；絕緣密封裝置3材質為α-Al2O3陶瓷。根據本實用新型的結構方式，第一電
極倉7和第二電極倉6可采取兩種不同互換充填方式，具體實施如下實施例一第一電極倉7內充填物為金屬鈉或鉀，此時電極2成為陰極；第二電極倉6內充填物為氯化物——氯化鎳或氯化鐵等，此時電極棒1上端成為陽極，即陽極居中。此例中采用氯化鎳或氯化鐵等氯化物質置入固體電解質管，即第二電極倉6中使其形成陽極倉，固體電解質管安置在低碳鋼質圓柱體金屬外殼罐內的中央部位，使陽極倉環(huán)境得到改善。形成陽極倉安置在低碳鋼質圓柱體金屬外殼內的中央部位，固體電解質管與圓柱體金屬外殼內壁之間的第一電極倉形成陰極倉，即陽極倉居中陰極倉環(huán)外的圓柱體外型的高度密封、陽極與陰極分離的新型電池結構。實施例二 由于固體電解質管的材質為(β(ρ")-Α1203),其對Na+或K+位移的可逆性，也可以實
行兩種反應物質位置互換，實現陽、陰極對調演變成陰極居中的儲能裝置?？芍^多用途儲能電池裝置。第一電極倉7內充填物為氯化物——氯化鎳或氯化鐵等，此時電極2成為陽極；第二電極倉6內充填物為金屬鈉或鉀，此時電極棒1上端成為陰極，即陰極居中，此例與上例正好相反。上述兩種不同方式可根據儲能要求而定。本實用新型提供的該電池裝置不僅具備近似鈉硫電池儲能性能，同時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，腐蝕性降低，延長電池壽命，而且大大的降低了電池的成本可以說更能便于產業(yè)化生產。本實用新型運行溫度較低，組裝設備簡單，設備投入和對材料的要求大大減少。陽極倉內良好環(huán)境使電阻較小電流順暢不會出現鈉硫電池短路現象。安全性能得到改善在固體電解質(M^)-AI2O3)管一旦破損的情形下，氯化鎳(氯化鐵等氯化物質)和鈉沒有鈉硫
4電池那樣存在爆炸的危險。能量密度、功率密度與鈉硫電池數據接近。鑒于其良好的安全性能，開發(fā)超大容量儲能系統(tǒng)是可行的。
權利要求1.一種多用途儲能電池裝置，其特征在于包括一端開口的管狀金屬外殼(4)，所述金屬外殼(4)的管口處設置絕緣密封裝置(3)，所述金屬外殼(4)內中央部位設置固體電解質管(5)，所述固體電解質管(5)與金屬外殼(4)的內壁之間的空間形成第一電極倉(7)，其內充填反應物；電極棒(1)穿過絕緣密封裝置(3 )插入固體電解質管(5 )內，使其內腔形成第二電極倉(6)，其內也充填反應物；所述金屬外殼(4)上設電極(2)；所述固體電解質管(5)的材質為(KD-Al2Os)。
2.根據權利要求1所述的多用途儲能電池裝置，其特征在于所述第一電極倉(7)內充填反應物為金屬鈉或鉀，使所述電極(2)成為陰極；所述第二電極倉(6)內充填反應物為氯化物，使所述電極棒上端成為陽極；所述絕緣密封裝置(3)材質為α -Al2O3陶瓷。
3.根據權利要求1所述的多用途儲能電池裝置，其特征在于所述第一電極倉(7)內充填物為氯化物，使所述電極(2)成為陽極；所述第二電極倉(6)內充填物為金屬鈉或鉀，使所述電極棒上端成為陰極。
4.根據權利要求2或3所述的多用途儲能電池裝置，其特征在于所述氯化物為氯化鎳或氯化鐵。
專利摘要本實用新型涉及一種多用途儲能電池裝置，包括一端開口的管狀金屬外殼，金屬外殼的管口處設置絕緣密封裝置，金屬外殼內中央部位設置固體電解質管，固體電解質管與金屬外殼的內壁之間的空間形成第一電極倉，其內充填反應物；陽電極棒穿過絕緣密封裝置插入固體電解質管內，固體電解質管內腔形成第二電極倉，其內充填反應物；由于固體電解質管采用材質，其對Na+或K+位移的可逆性，可實行兩種反應物位置互換，實現陽、陰極對調演變成陰極居中的儲能裝置。本實用新型降低對制造設備的要求、簡化制作工藝及流程、提高電池的安全性能、加強抗腐蝕能力、延長電池壽命、而且大大的降低電池制造成本、更能便于產業(yè)化生產。
文檔編號H01M4/58GK202142617SQ201120240409
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權日2011年7月8日
發(fā)明者劉夢月, 應冬青, 李俊, 秦義恒, 秦杰軍, 秦磊, 高國潮 申請人:秦磊