[發明專利]一種鈉硫電池正極的封裝方法

有效

• 申請號: 201611191760.0
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106711518B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 潘紅濤;龔明光;徐中超;李曉蕾;王國林;劉宇;周日生
• 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
• 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

本發明公開了一種鈉硫電池正極的封裝方法，包括下列步驟：正極半電池組裝步驟：將底蓋、外殼、鋼鋁過渡環、結構緩沖件和硫電極組裝為正極半電池，其中底蓋將所述外殼的底部封閉，所述鋼鋁過渡環連接所述外殼的頂部和所述結構緩沖件的底部；抽真空步驟：將負極半電池與所述正極半電池一起放入真空焊接箱內，并對所述真空焊接箱抽真空，抽真空過程中，所述負極半電池的正極封接環外圓周的內臺階與所述正極半電池的結構緩沖件頂部內圓周的外臺階之間留有豎直方向的間隙；真空焊接步驟：所述負極半電池的正極封接環外圓周的內臺階與所述正極半電池的結構緩沖件頂部內圓周的外臺階受力配合，并沿著所述內臺階和所述外臺階之間配合面進行真空激光焊接；通過泄真空步驟取出鈉硫電池。

技術領域

本發明涉及一種鈉硫電池正極的封裝方法。

背景技術

鈉硫電池是一種分別以硫磺和金屬鈉作為正、負極活性物質，以β-氧化鋁制成的電解質陶瓷管為電解質隔膜的儲能電池。電池在300～330℃的工作溫度下，正極的硫磺得到電子變成硫離子，負極金屬鈉失去電子變成鈉離子，并通過電解質陶瓷管進入正極，與正極硫離子結合，生成多硫化鈉。作為電池正極活性材料的硫磺，由于自身不導電，使用時需要浸透在導電性強的碳氈中，現有的工藝是將硫加熱熔融后在注入到放有碳氈的模具中形成預制件，再組裝進入電池正極，并封裝。

在公開號為CN 103500855 A和CN 103531855 A發明專利申請中公開了鈉硫電池正極結構，并通過使用疊氮化鈉來調節封裝后的內部氣壓。由于該方法使用的疊氮化鈉有劇毒，生產過程較危險，此外，相關專利也未給出控制氣壓的具體方法。在公開號為CN103123985 A發明專利申請中公開了一種鈉硫電池壓裝結構，即將產品在真空下進行過盈配合，再取出到大氣環境下進行封裝，該方法對零件加工精度要求過高，且該方法難以保證封裝的可靠性和一致性。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種鈉硫電池正極的封裝方法，其可有效保證鈉硫電池的正極半電池內部氣壓的一致性，有效避免鈉硫電池在運行溫度下受應力的影響。從而保證鈉硫電池的安全性，延長了鈉硫電池的壽命。

實現上述目的的一種技術方案是：一種鈉硫電池正極的封裝方法，包括下列步驟：

正極半電池組裝步驟：將底蓋、外殼、鋼鋁過渡環、結構緩沖件和硫電極組裝為正極半電池，其中底蓋將所述外殼的底部封閉，所述鋼鋁過渡環連接所述外殼的頂部和所述結構緩沖件的底部；

抽真空步驟：將負極半電池與所述正極半電池一起放入真空焊接箱內，并對所述真空焊接箱抽真空，抽真空過程中，所述負極半電池的正極封接環外圓周的內臺階與所述正極半電池的結構緩沖件頂部內圓周的外臺階之間留有豎直方向的間隙；

真空焊接步驟：所述負極半電池的正極封接環外圓周的內臺階與所述正極半電池的結構緩沖件頂部內圓周的外臺階受力配合，并沿著所述內臺階和所述外臺階之間配合面進行真空激光焊接；

泄真空步驟：對所述真空焊接箱泄真空，打開所述真空焊接箱的箱門，取出鈉硫電池。

進一步的，所述正極半電池組裝步驟包括：

通過激光焊接將所述底蓋與所述外殼的底部焊接在一起，將所述外殼的底部封閉，

通過激光焊接將所述鋼鋁過渡環焊接在所述外殼的頂部；

向所述外殼中裝入所述硫電極；

通過激光焊接將所述結構緩沖件焊接在所述鋼鋁過渡環的頂部。

進一步的，所述抽真空步驟中，所述正極半電池與所述真空焊接箱內的焊接夾具的下夾具固定，所述負極半電池由所述真空焊接箱內的焊接夾具中的上夾具固定。

進一步的，抽真空步驟完成時，所述真空焊接箱內的氣壓為10Pa。