[發明專利]一種鈉硫電池

有效

• 申請號: 201310485385.0
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103500855A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 劉宇;龔明光;茅雁;邵偲蔚;王國林
• 申請（專利權）人: 上海電氣鈉硫儲能技術有限公司
• 主分類號: H01M10/39
• 分類號: H01M10/39;H01M2/02
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 屠軼凡

1.一種鈉硫電池，包括外殼（1）和套接在所述外殼（1）內的電解質陶瓷管（4）；所述外殼（1）與所述電解質陶瓷管（4）徑向之間形成正極室（100），所述電解質陶瓷管（4）徑向內側形成負極室（400），所述正極室（100）內填充有多孔導電纖維氈（2），所述電解質陶瓷管（4）的頂面上設有徑向向外突出的陶瓷絕緣環（3），所述陶瓷絕緣環（3）與所述外殼（1）之間設有正極密封裝置（6），將所述正極室（100）封閉，所述負極室（400）內設有儲鈉管（9）以及套接在所述儲鈉管（9）外側的安全管（8），所述儲鈉管（9）的頂部通過負極密封蓋（11）封閉，所述陶瓷絕緣環（3）與所述負極密封蓋（11）之間設有負極密封環（7），將所述負極室（400）封閉，其特征在于：

所述安全管（8）外壁的底部與所述電解質陶瓷管（4）內壁的底部之間設有絕緣且對液態鈉不浸潤的緩沖層（5），所述電解質陶瓷管（4）外壁的底部設有絕緣且對硫和多硫化鈉不浸潤的底部保護層（10）。

2.根據權利要求1所述的一種鈉硫電池，其特征在于：所述緩沖層（5）是采用氧化鋯、氮化硅、氧化鋁粉或碳粉中的任意一種或多種，所述底部保護層（10）采用硅酸鋁纖維制成。

3.根據權利要求1所述的一種鈉硫電池，其特征在于：所述安全管（8）與所述電解質陶瓷管（4）之間的徑向間隙（401）中設有間隙填充層（13），所述間隙填充層（13）的由金屬纖維編成，且所述間隙填充層（13）的孔隙率為30～50%。

4.根據權利要求1所述的一種鈉硫電池，其特征在于：所述儲鈉管（9）的底部設有貫通孔（91）和過濾層（92），所述過濾層（92）是由304不銹鋼或者316不銹鋼的纖維編織成的。

5.根據權利要求4中任意一項所述的一種鈉硫電池，其特征在于：所述儲鈉管（9）和所述安全管（8）的底部均為矩形底。

6.根據權利要求1至5中所述的一種鈉硫電池，其特征在于：所述安全管（8）的頂面高于所述電解質陶瓷管（4）的頂面。

7.根據權利要求1至5中任意一項所述的一種鈉硫電池，其特征在于：所述儲鈉管（9）以及所述正極室（100）內均填充有保護氣體。

8.根據權利要求7所述的一種鈉硫電池，其特征在于：所述儲鈉管（9）以及所述正極室（100）內的保護氣體均為氮氣。

9.根據權利要求8所述的一種鈉硫電池，其特征在于：所述正極室（100）內的氮氣是由疊氮化鈉不可逆分解形成的。

10.根據權利要求1所述的一種鈉硫電池，其特征在于：所述正極密封裝置（6）包括L形金屬環（61）、槽形金屬環（62）和頂部金屬環（63）；

所述L形金屬環（61）分為垂直段（611）和水平段（612），所述水平段（612）的頂面與所述陶瓷絕緣環（3）的底面固定，所述垂直段（611）的內側面與所述陶瓷絕緣環（3）的外側面固定；所述垂直段（611）的外側面與所述外殼（1）的內側面分離，所述垂直段（611）的頂面高于所述陶瓷絕緣環（3）的頂面；

所述槽形金屬環（62）的底面高于所述陶瓷絕緣環（3）的頂面，所述槽形金屬環（62）上設有內圈槽壁（621）和外圈槽壁（622），所述內圈槽壁（621）高于所述外圈槽壁（622），所述外圈槽壁（622）的外側面與所述L形金屬環（61）的垂直段（611）的內側面固定，且所述外圈槽壁（622）的頂面與所述L形金屬環（61）的垂直段（611）的頂面等高；

所述頂部金屬環（63）連接所述槽形金屬環（62）的內圈槽壁（621）的外側面和所述外殼（1）的內側面，所述頂部金屬環（63）的頂面與所述槽形金屬環（62）內圈槽壁（621）的頂面以及所述外殼（1）的頂面等高；所述頂部金屬環（63）的頂面上外有一個環形槽（631）。