[發明專利]一種鈉離子電池儲能工藝及裝置

在審

• 申請號: 202111218627.0
• 申請日: 2021-10-20
• 公開（公告）號: CN113948761A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 譚國俊;顧海波;周琦;魚瑞文;姚水寶;張曉;葉宗斌;張艾峻
• 申請（專利權）人: 愛索思(江蘇)儲能技術有限公司
• 主分類號: H01M10/054
• 分類號: H01M10/054;H01M10/058;H01M10/613;H01M10/615;H01M10/6551;H01M10/6568
• 代理公司: 北京中仟知識產權代理事務所(普通合伙) 11825
• 代理人: 黃照

本發明公開了一種鈉離子電池儲能工藝及裝置，涉及鈉電池技術領域，具體步驟如下：步驟一、將鈉離子電池置于儲能機內，儲能機與鈉離子電池電連接好；步驟二、儲能機檢測中各個鈉離子電池狀態，若鈉離子電池電壓低于預儲能電壓門檻值，儲能機對鈉離子電池進行預儲能，預儲能電流400?490mA/min，預充時間為13?18min，儲能機進行循環加熱處理，儲能機內的溫度控制38?46℃；本發明在對預儲能對鈉離子電池進行加熱處理，提升了鈉離子電池活躍度，加快進入儲能的平衡點速度，利于快速到達平衡點；均衡儲能階段進行冷卻處理，利于鈉離子電池降溫至穩定狀態，避免鈉離子電池儲能時存在安全隱患，方便體重較大的鈉離子電池進行裝卸處理，利于裝卸在儲能機內。

技術領域

本發明涉及鈉電池技術領域，具體為一種鈉離子電池儲能工藝及裝置。

背景技術

鋰離子二次電池具有比能量密度大、工作溫度范圍寬、充放電壽命長、自放電小、無記憶效應小等優點，其質量能量密度可達到280Wh/kg，被認為是最有前途的化學電源。近年來在動力電池和儲能電池領域都表現出令人矚目的發展前景。

但是，地球上的鋰資源并不豐富，鋰元素在地殼中的豐度僅為0.0065％，而且分布也很不均勻，隨著未來電動汽車、智能電網時代的到來，鋰資源短缺及昂貴的價格必然成為制約其發展的重要因素。因此，需要發展新型的儲能電池體系。而鈉在地殼中的豐度達2.64％，價格低廉，且鈉離子與鋰離子具有類似的嵌入機理，因此近年來鈉離子二次電池重新受到人們的關注。

鈉離子電池儲能方法在使用時存在一定的弊端，(1)、鈉離子電池儲能時，由于離子之間相互轉化產生一定的熱量，儲能速率隨著溫度的升高也在不同的升高，直到進入儲能的平衡點，前期溫度達不到要求，到達平衡點時間長，不利于快速到達平衡點；(2)、到達平衡點后由于溫度較高，鈉離子電池存在一定的安全隱患；溢水管(3)、現有的鈉離子電池在儲能慢，儲能周期長；控制箱(4)、儲能時鈉離子電池體重比較大，不利于裝卸在儲能機內。

因此提出一種鈉離子電池儲能工藝及裝置以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈉離子電池儲能工藝及裝置，以解決上述背景技術中提出問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種鈉離子電池儲能工藝，具體步驟如下：

步驟一、將鈉離子電池置于儲能機內，儲能機與鈉離子電池電連接好；

步驟二、儲能機檢測中各個鈉離子電池狀態，若鈉離子電池電壓低于預儲能電壓門檻值，儲能機對鈉離子電池進行預儲能，預儲能電流 400-490mA/min，預充時間為13-18min，儲能機進行循環加熱處理，儲能機內的溫度控制38-46℃；

步驟三、利用儲能機對鈉離子電池以電流恒流進行儲能，恒流電流為 4500-4800mA/min，恒流電流時間為12-14min；

步驟四：均衡儲能階段，判斷鈉離子電池中單體電池最高電壓與最低電壓差值是否超過均衡壓差閾值，若超過則進行能量轉移式均衡儲能，直至各個單體電池的電壓差控制在均衡壓差閾值范圍內，儲能機進行循環冷卻處理，儲能機內的溫度控制12-18℃；

步驟五：均衡儲能結束后利用儲能機對鈉離子電池以第二電壓恒壓進行儲能，3500-3900mA/min，直至充到設定的第二恒壓值為止。

更進一步的，鈉離子電池的正極材料為Na_0.44MnO₂、負極材料為硬碳和電解質為凝膠聚合物電解質。

一種鈉離子電池儲能工藝的裝置，裝置為步驟一的儲能機，包括基座、控制箱和鈉離子電池，所述基座的頂部左端固定安裝有控制箱；