專利名稱：鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鈉硫電池領(lǐng)域，特別是一種鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置。
背景技術(shù)：
隨著能源緊缺不斷加劇，能源的供應(yīng)也逐步多元化，大力發(fā)展風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源是全球未來(lái)電力生產(chǎn)的大方向。但是，可再生能源的電力輸出隨著風(fēng)、光照等資源的強(qiáng)度同步變化和波動(dòng)，因此無(wú)法直接向電網(wǎng)輸出或向用戶出售，需要經(jīng)過(guò)穩(wěn)定后方可和電網(wǎng)安全對(duì)接輸出。研究發(fā)現(xiàn)，鈉硫電池具有大規(guī)模能量?jī)?chǔ)存優(yōu)勢(shì)，使之成為與風(fēng)能和太陽(yáng)能等發(fā)電方式配套的一種最理想的儲(chǔ)能電池。顯然，鈉硫電池的性能與可再生能源的應(yīng)用密切相關(guān)。其中，電極的電化學(xué)性能是影響電池性能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。有研究者曾采用兩電極體系對(duì)電極的電化學(xué)過(guò)程進(jìn)行了研究，但是沒(méi)有得到具體的極化數(shù)值。事實(shí)上，兩電極體系對(duì)于精確評(píng)價(jià)電池電極的本征電化學(xué)過(guò)程存在偏差，特別是對(duì)于微小電極參數(shù)偏差比較敏感的一類電化學(xué)測(cè)試，如線性掃描、交流阻抗、漏電流測(cè)試等。一般地，采用三電極體系精確測(cè)量電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的參數(shù)。而鈉硫電池是一種高溫電池，電極物質(zhì)-鈉和硫都容易在空氣中起變化。因此，鈉硫電池對(duì)水及氧化性氣氛具有特殊敏感性。這就決定了鈉硫電池不能也不宜采用普通的三電極體系，而需要采用全密封結(jié)構(gòu)的不漏液、不漏氣的三電極體系。簡(jiǎn)單而又有效地確定三電極的空間位置、并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)不漏水、不漏氣、方便測(cè)試目的成為三電極裝置設(shè)計(jì)的幾個(gè)最為重要的因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作電極、參比電極和對(duì)電極的相對(duì)位置固定，在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)密封(不漏液和不漏氣)的鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置，滿足對(duì)電化學(xué)過(guò)程中各參數(shù)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)試的目的。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:—種鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置,包括兩個(gè)主體部和一個(gè)固體電解質(zhì)部，所述固體電解質(zhì)部位于兩個(gè)主體部之間，所述兩個(gè)主體部和固體電解質(zhì)部之間通過(guò)聚四氟乙烯生料帶或聚偏氟乙烯生料帶密封粘結(jié)，所述兩個(gè)主體部中心各具有呈一端封閉的容置空腔，兩個(gè)主體部底端分別設(shè)有導(dǎo)線纏繞部位，所述固體電解質(zhì)部端部附著參比電極，兩個(gè)主體部通過(guò)固定件連接。進(jìn)一步地,在所述聚四氟乙烯生料帶或聚偏氟乙烯生料帶和固體電解質(zhì)部之間采用高溫修補(bǔ)劑密封。進(jìn)一步地，所述兩個(gè)容置空腔呈圓柱形。進(jìn)一步地，所述兩個(gè)主體部為不銹鋼材質(zhì)。進(jìn)一步地，所述固體電解質(zhì)部為beta-Al203固體電解質(zhì)。進(jìn)一步地，所述參比電極為金屬Ag。進(jìn)一步地，所述參比電極通過(guò)鉬絲引出。
進(jìn)一步地，所述兩個(gè)主體部分別裝有Na和S。本發(fā)明的有益效果:操作十分簡(jiǎn)單，工作電極、對(duì)電極和參比電極均具有相對(duì)固定的空間位置，具有優(yōu)良的可重復(fù)操作性與結(jié)果的可重現(xiàn)形，能夠?qū)崿F(xiàn)電極體系較為精確的電化學(xué)參數(shù)的測(cè)定。參比電極的設(shè)置可使得其獨(dú)立于工作電極和對(duì)電極，具有較好的穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明的剖面裝配示意圖。1、主體部11、容置空腔12、固定件13、導(dǎo)線纏繞部位2、固體電解質(zhì)部21、參比電極。
具體實(shí)施方式
:下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋?！N鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置,包括兩個(gè)主體部I和一個(gè)固體電解質(zhì)部2，兩個(gè)主體部I為不銹鋼材質(zhì)，固體電解質(zhì)部2為beta-Al203固體電解質(zhì)。固體電解質(zhì)部2位于兩個(gè)主體部I之間,所述兩個(gè)主體部I和固體電解質(zhì)部2之間通過(guò)聚四氟乙烯生料帶或聚偏氟乙烯生料帶密封粘結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)Na+電流通道。為了保證密封效果，在聚四氟乙烯生料帶或聚偏氟乙烯生料帶和固體電解質(zhì)部2之間采用高溫修補(bǔ)劑(牌號(hào)4750)密封，達(dá)到不漏液、不漏氣的效果。所述兩個(gè)主體部I中心各具有呈一端封閉的容置空腔11，容置空腔11為圓柱形，作為工作電極和對(duì)電極的極柱。兩個(gè)主體部I底端分別設(shè)有導(dǎo)線纏繞部位13，從而實(shí)現(xiàn)外回路的導(dǎo)通。所述固體電解質(zhì)部2端部附著參比電極21，，通過(guò)鉬絲引出。參比電極21為金屬Ag，參比電極21的面積滿足與鉬絲的良好接觸。兩個(gè)主體部I通過(guò)固定件12連接。
權(quán)利要求
1.一種鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置，其特征在于，包括兩個(gè)主體部和一個(gè)固體電解質(zhì)部，所述固體電解質(zhì)部位于兩個(gè)主體部之間，所述兩個(gè)主體部和固體電解質(zhì)部之間通過(guò)聚四氟乙烯生料帶或聚偏氟乙烯生料帶密封粘結(jié)，所述兩個(gè)主體部中心各具有呈一端封閉的容置空腔，兩個(gè)主體部底端分別設(shè)有導(dǎo)線纏繞部位，所述固體電解質(zhì)部端部附著參比電極，兩個(gè)主體部通過(guò)固定件連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置，其特征在于，在所述聚四氟乙烯生料帶或聚偏氟乙烯生料帶和固體電解質(zhì)部之間采用高溫修補(bǔ)劑密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置，其特征在于，所述兩個(gè)容置空腔呈圓柱形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置，其特征在于，所述兩個(gè)主體部為不銹鋼材質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置，其特征在于，所述固體電解質(zhì)部為beta-Al203固體電解質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置，其特征在于，所述參比電極為Ag電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置，其特征在于，所述參比電極通過(guò)鉬絲引出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置，其特征在于，所述兩個(gè)主體部分別裝有Na和S。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鈉硫電池用三電極體系模擬電池裝置，包括兩個(gè)主體部和一個(gè)固體電解質(zhì)部，固體電解質(zhì)部位于兩個(gè)主體部之間，兩個(gè)主體部和固體電解質(zhì)部之間通過(guò)聚四氟乙烯生料帶或聚偏氟乙烯生料帶密封粘結(jié)，兩個(gè)主體部中心各具有呈一端封閉的容置空腔，兩個(gè)主體部底端分別設(shè)有導(dǎo)線纏繞部位，固體電解質(zhì)部端部附著參比電極，兩個(gè)主體部通過(guò)固定件連接。進(jìn)一步地，在聚四氟乙烯生料帶或聚偏氟乙烯生料帶和固體電解質(zhì)部之間采用高溫修補(bǔ)劑密封。本發(fā)明的有益效果是，操作十分簡(jiǎn)單，工作電極、對(duì)電極和參比電極均具有相對(duì)固定的空間位置，具有優(yōu)良的可重復(fù)操作性與結(jié)果的可重現(xiàn)形，能夠?qū)崿F(xiàn)電極體系較為精確的電化學(xué)參數(shù)的測(cè)定。參比電極的設(shè)置可使得其獨(dú)立于工作電極和對(duì)電極，具有較好的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G01R31/36GK103116138SQ20131002863
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者朱承飛, 吉光輝, 薛金花 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)