儲(chǔ)能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大功率大容量的儲(chǔ)能電池，具體的是一種基于熔鹽和液態(tài)金屬的儲(chǔ)能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]生產(chǎn)生活用電都具有用電高峰和用電低谷，這導(dǎo)致電網(wǎng)需要專門的電力儲(chǔ)能設(shè)施來(lái)緩沖用電峰谷沖擊。而太陽(yáng)能、風(fēng)能等新型能源發(fā)電，由于每天的早晚輸出功率具有極大差異，也需要設(shè)置專門的電力儲(chǔ)能設(shè)施對(duì)電能緩沖后才能上電網(wǎng)供居民使用。
[0003]目前大功率大容量?jī)?chǔ)能電池主要有鉛酸電池、鋰離子電池和液態(tài)釩電解質(zhì)氧化還原電池等幾個(gè)方向。其中鉛酸電池價(jià)格低廉、但重量大，在固定式電池領(lǐng)域比較適用；鋰離子電池充放電速度較快，比能量大，但其價(jià)格昂貴且資源總量有限；液態(tài)釩電解質(zhì)氧化還原電池可以根據(jù)需要自由設(shè)計(jì)成不同容量和功率的電池堆，但同樣面臨高成本，以及釩資源有限等問(wèn)題，難以大規(guī)模應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種儲(chǔ)能電池，其具有原料資源豐富，過(guò)電位小，能量轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)，是一種很好的儲(chǔ)能電池備選方案。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]儲(chǔ)能電池，包括封閉的外殼，所述外殼內(nèi)為真空或充有保護(hù)氣體，外殼內(nèi)部設(shè)置有至少一個(gè)電池單體或至少一組由所述電池單體電連接形成的電池堆；所述電池單體包括負(fù)極容器和正極容器，所述負(fù)極容器為β -氧化鋁材質(zhì)或鈉超離子導(dǎo)體材質(zhì)的容器，負(fù)極容器內(nèi)設(shè)置有鈉和負(fù)極導(dǎo)線，所述負(fù)極導(dǎo)線一端連接負(fù)極容器底，且被鈉包裹住，所述負(fù)極導(dǎo)線另一端為電池負(fù)極；所述正極容器為鉬材質(zhì)的容器，正極容器內(nèi)設(shè)置有鋅、氯化鈉-氯化鋅混合物，所述鋅位于正極容器底部，氯化鈉-氯化鋅混合物位于鋅上部，正極容器容器底的上表面和下表面均連接設(shè)置有正極導(dǎo)線，所述氯化鈉-氯化鋅混合物和鋅包裹住正極容器容器底上表面的正極導(dǎo)線，正極容器容器底下表面的正極導(dǎo)線為電池正極；所述負(fù)極容器底部與所述氯化鈉-氯化鋅混合物接觸；還包括負(fù)極總線和正極總線，所述負(fù)極總線連接所述電池單體的負(fù)極或所述電池堆的負(fù)極，并從外殼引出；所述正極總線連接所述電池單體的正極或所述電池堆的正極，并從外殼引出；負(fù)極總線和正極總線從外殼引出的位置均設(shè)置有密封部件。
[0007]進(jìn)一步的，所述鈉、鋅、氯化鈉-氯化鋅混合物均為熔融的液體狀態(tài)。
[0008]進(jìn)一步的，所述負(fù)極導(dǎo)線、正極導(dǎo)線、負(fù)極總線和正極總線是鉬材質(zhì)或者鎢材質(zhì)的導(dǎo)線。
[0009]進(jìn)一步的，所述外殼內(nèi)充有氬氣。
[0010]進(jìn)一步的，所述外殼設(shè)置有氣閥門。
[0011 ] 進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在外殼內(nèi)的支架，所述支架內(nèi)壁設(shè)置有多個(gè)卡口臺(tái)階，所述電池單體或電池堆通過(guò)卡口臺(tái)階卡緊在支架內(nèi)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:提供一種新型儲(chǔ)能電池，本儲(chǔ)能電池采用熔融的氯化鈉、氯化鋅鹽作為電解質(zhì)，以金屬鈉、鋅作為活性物質(zhì)，其具有原料資源豐富，過(guò)電位小，能量轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的儲(chǔ)能電池一種實(shí)施例的示意圖；
[0014]圖2是圖1中電池單體的示意圖；
[0015]圖中附圖標(biāo)記為:外殼1、氣閥門11、支架12、卡口臺(tái)階121、電池單體2、負(fù)極容器21、鈉211、負(fù)極導(dǎo)線213、正極容器22、鋅221、氯化鈉-氯化鋅混合物222、正極導(dǎo)線223、負(fù)極總線231、正極總線232。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明:
[0017]儲(chǔ)能電池，包括封閉的外殼1，所述外殼1內(nèi)為真空或充有保護(hù)氣體，夕卜殼1內(nèi)部設(shè)置有至少一個(gè)電池單體2或至少一組由所述電池單體2電連接形成的電池堆；所述電池單體2包括負(fù)極容器21和正極容器22，所述負(fù)極容器21為β -氧化鋁材質(zhì)或鈉超離子導(dǎo)體材質(zhì)的容器，負(fù)極容器21內(nèi)設(shè)置有鈉211和負(fù)極導(dǎo)線213，所述負(fù)極導(dǎo)線213 —端連接負(fù)極容器21底，且被鈉211包裹住，所述負(fù)極導(dǎo)線213另一端為電池負(fù)極；所述正極容器22為鉬材質(zhì)的容器，正極容器22內(nèi)設(shè)置有鋅221、氯化鈉-氯化鋅混合物222，所述鋅221位于正極容器22底部，氯化鈉-氯化鋅混合物222位于鋅221上部，正極容器22容器底的上表面和下表面均連接設(shè)置有正極導(dǎo)線223，所述氯化鈉-氯化鋅混合物222和鋅221包裹住正極容器22容器底上表面的正極導(dǎo)線223，正極容器22容器底下表面的正極導(dǎo)線223為電池正極；所述負(fù)極容器21底部與所述氯化鈉-氯化鋅混合物222接觸；還包括負(fù)極總線231和正極總線232，所述負(fù)極總線231連接所述電池單體2的負(fù)極或所述電池堆的負(fù)極，并從外殼1引出；所述正極總線232連接所述電池單體2的正極或所述電池堆的正極，并從外殼1引出；負(fù)極總線231和正極總線232從外殼1引出的位置均設(shè)置有密封部件。
[0018]如圖1?2所示:本儲(chǔ)能電池，其內(nèi)部的電池單體需要在較高溫度下才能實(shí)現(xiàn)電池功能，即是需要對(duì)電池進(jìn)行加熱使電池單體2中的鈉211、氯化鈉-氯化鋅混合物222和鋅221為熔融的液態(tài)。因此在儲(chǔ)能電池外部設(shè)置封閉的外殼1，并且采取抽真空或充有保護(hù)氣體的方式，例如外殼1內(nèi)充有氬氣，防止電池在高溫狀態(tài)下內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生氧化或泄露。
[0019]對(duì)外殼1抽真空或充入保護(hù)氣體的方式，可以采用任何現(xiàn)有技術(shù)，例如可以是在真空環(huán)境中進(jìn)行電池組裝封閉，使外殼1內(nèi)保持真空狀態(tài)，也可以是在所述外殼1設(shè)置氣閥門11，打開氣閥門11后，抽去外殼1內(nèi)的空氣或注入保護(hù)氣體，隨后關(guān)閉氣閥門11。
[0020]外殼1內(nèi)部可以是設(shè)置一個(gè)電池單體2或多個(gè)電池單體2，多個(gè)電池單體2可以各自分別從外殼1引出電極電線，即是一個(gè)外殼1內(nèi)可以設(shè)置有多個(gè)獨(dú)立功能的電池。優(yōu)選的也可以是，將電池單體2采用串聯(lián)、并聯(lián)或者串聯(lián)并聯(lián)混合應(yīng)用或連接有電子元器件等各種電連接方式形成電池堆，在外殼內(nèi)可以設(shè)置一組或多組電池堆，每組電池堆各自分別從外殼1引出電極，同理，一個(gè)外殼1內(nèi)可以設(shè)置多個(gè)獨(dú)立功能的電池堆。
[0021]如圖2所示，本儲(chǔ)能電池采用的電池單體2包括負(fù)極容器21和正極容器22，負(fù)極容器21為β -氧化鋁材質(zhì)或鈉超離子導(dǎo)體材質(zhì)制成的容器，上述兩種材料均是鈉離子的導(dǎo)體，負(fù)極容器21內(nèi)設(shè)置有金屬鈉211，，負(fù)極導(dǎo)線213 —端連接在負(fù)極容器21底并且被鈉211包裹住，負(fù)極導(dǎo)線213另一端為電池負(fù)極。
[0022]正極容器22為鉬材質(zhì)制成的容器，其內(nèi)部從下到上依次設(shè)置有鋅221和氯化鈉-氯化鋅混合物222，其中，氯化鈉-氯化鋅混合物222是電池的電解質(zhì)。正極容器22容器底的上表面和下表面均連接