[發(fā)明專利]一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410073703.7
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103779615A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓金鐸;鮑劍明;周日生;龔明光;楊樹仁;程文學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣鈉硫儲能技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38
• 代理公司: 上海兆豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(有限合伙) 31241
• 代理人: 屠軼凡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)儲能領(lǐng)域的一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置。

背景技術(shù)

鈉硫電池不僅可以解決巨大的晝夜電力需求峰谷差問題，而且可以實現(xiàn)風(fēng)能、太陽能等新型低碳能源技術(shù)的并網(wǎng)，解決電力短缺問題。自1992年首座鈉硫電池儲能電站示范運行后，全球已經(jīng)有200座超過300MW的鈉硫電池儲能電站示范運行，經(jīng)過安全性和可靠性的長期測試，已在提高風(fēng)能和太陽能等可再生能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性、平滑用戶側(cè)負(fù)荷及緊急供電等方面發(fā)揮重要作用。

兆瓦級的鈉硫儲能系統(tǒng)己步入商業(yè)化階段。在鈉硫電池最關(guān)鍵的裝配環(huán)節(jié)——注鈉環(huán)節(jié)中，需要用到一種負(fù)極針刺注鈉裝置。目前鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置的技術(shù)難點在于：第一，鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置，不僅要能對液態(tài)鈉進(jìn)行傳輸，還必須能對氮氣、氬氣等惰性保護(hù)氣體進(jìn)行傳輸。第二在鈉硫電池裝配過程中，由于金屬鈉活潑，易與水、氧等反應(yīng)，因此注鈉環(huán)節(jié)采用的鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置的設(shè)計非常重要，以確保注鈉過程的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置，其能夠有效保證注鈉過程的安全性，防止液態(tài)鈉在注鈉過程中被氧化。

實現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是：一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置，包括一個用于固定鈉罐的導(dǎo)軌支架，所述導(dǎo)軌支架的頂端設(shè)有上穿刺裝置，所述導(dǎo)軌支架的底端設(shè)有下穿刺裝置，所述上穿刺裝置上設(shè)有一根上穿刺針，所述上穿刺針針尖豎直向下指向所述鈉罐的頂部，所述上穿刺針的徑向中心設(shè)有一根供惰性保護(hù)氣體過流上中空管，所述下穿刺裝置上設(shè)有一根下穿刺針，所述下穿刺針針尖豎直向上指向所述鈉罐的底部，所述下穿刺針的徑向中心設(shè)有一根供液態(tài)鈉過流的下中空管。

進(jìn)一步的，所述上穿刺裝置還包括上穿刺固定架和上彈簧，所述上彈簧內(nèi)置于所述上穿刺固定架，并可沿豎直方向伸縮，所述上穿刺針從上至下貫穿所述上彈簧，且所述上穿刺針的頂部與所述上穿刺固定架的頂部固定。

再進(jìn)一步的，所述上穿刺固定架的底面設(shè)有上橡膠密封墊。

再進(jìn)一步的，所述上穿刺針的針尖頂部的外壁上均布有多個與所述上中空管底部連通的惰性保護(hù)氣體流入孔。

更進(jìn)一步的，所述上中空管的底部為錐形。

進(jìn)一步的，所述下穿刺裝置還包括下穿刺固定架和下彈簧，所述下彈簧內(nèi)置于所述下穿刺固定架，并可沿豎直方向伸縮，所述下穿刺針從上至下貫穿所述下彈簧，且所述下穿刺針的底部與所述下穿刺固定架的底部固定。

再進(jìn)一步的，所述下穿刺固定架的頂面設(shè)有下橡膠密封墊。

再進(jìn)一步的，所述下穿刺針的針尖底部的外壁上均布有多個與所述下中空管頂部連通的注鈉孔。

更進(jìn)一步的，所述下中空管的頂部為錐形。

進(jìn)一步的，所述下穿刺針和所述上穿刺針均是由剛玉或者不銹鋼制成的。

采用了本發(fā)明的一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置的技術(shù)方案，即在鈉罐上方設(shè)有一個帶有上穿刺針上穿刺裝置，用以刺破鈉罐頂部，將惰性保護(hù)氣體導(dǎo)入鈉罐并使鈉罐內(nèi)產(chǎn)生正壓，在鈉罐下方設(shè)有一個帶有下穿刺針的下穿刺裝置，用以刺破鈉罐底部，在鈉罐內(nèi)正壓的作用下將鈉罐內(nèi)的液態(tài)鈉導(dǎo)入鈉硫電池負(fù)極的儲鈉管內(nèi)的技術(shù)方案。其技術(shù)效果是：其能夠有效保證注鈉過程的安全性，防止液態(tài)鈉在注鈉過程中與水和氧氣發(fā)生接觸而導(dǎo)致液態(tài)鈉被氧化，同時可在注鈉的過程中完成對氮氣、氬氣等惰性保護(hù)氣體的傳輸。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置的上穿刺針的主視圖。

圖3為本發(fā)明的一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置的上穿刺針的A-A面剖視圖。

圖4為本發(fā)明的一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置的上穿刺針的仰視圖。

圖5為本發(fā)明的一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置的下穿刺針的主視圖。

圖6為本發(fā)明的一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置的下穿刺針的B-B面剖視圖。

圖7為本發(fā)明的一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置的下穿刺針的俯視圖。

具體實施方式

請參閱圖1至圖7，本發(fā)明的發(fā)明人為了能更好地對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過具體地實施例，并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說明：

請參閱圖1，本發(fā)明一種鈉硫電池負(fù)極針刺注鈉裝置包括一個豎直方向的導(dǎo)軌支架1，導(dǎo)軌支架1用于固定鈉罐4。導(dǎo)軌支架1的頂端設(shè)有上穿刺裝置2，導(dǎo)軌支架1的底端設(shè)有下穿刺裝置3。

其中上穿刺裝置2包括上穿刺固定架21、上穿刺針22、上橡膠密封墊23和上彈簧24。