专利名称：一种多用途储能电池装置的制作方法
技术领域：
一种多用途储能电池装置技术领导域本实用新型涉及一种储能电池装置，具体涉及一种金属钠(钾)和氯化物质通过分别置入固体电解质(P(IT)-Al2O3)管中的变化，形成性能各一的单管多用途储能电池装置。
背景技术：
随着固体电解质管(P(D-Al2O3)管制造工艺日趋成熟，不仅可以制造出单一的适合Na+位移的(KPI-Al2O3)管也可以制造出适合K+位移的(PfJT)-Al2O3)管。以往作为固体电
解质(P(F)-Al2O3)管只使用于钠硫电池，开发出的钠硫电池储能系统受到业内的重视和青
睐，在大规模能量储存方面具有难以匹敌的优势和广阔的应用前景。钠硫电池除了具有理论比能量为760Wh/kg，同时它具有高功率密度、长循环寿命、无自放电现象、100%的库仑效率以及维护简单等突出优点以外，但由于钠和硫两物质的自身原因，在商业开发中存在着电池的制造设备、工艺、流程、安全、性能以及电池成本过高等因素不能得到合理解决的问题。
发明内容针对上述现有技术在商业开发中存中存在的诸多问题，本实用新型的目的在于提供一种多用途储能电池装置，其不仅具备近似钠硫电池储能性能，同时降低了对制造设备的要求、简化了制作工艺及流程、提高了电池的安全性能，腐蚀性降低，延长电池寿命，而且大大的降低了电池的成本。本实用新型为实现其目的所采取的技术方案一种多用途储能电池装置，包括一端开口的管状金属外壳，所述金属外壳的管口处设置绝缘密封装置，所述金属外壳内中央部位设置固体电解质管，所述固体电解质管与金属外壳的内壁之间的空间形成第一电极仓，其内充填反应物；电极棒穿过绝缘密封装置插入固体电解质管内，使其内腔形成第二电极仓，其内也充填反应物；所述金属外壳上设电极；所述固体电解质管的材质为(β(Ρ")-Α1203)；所述绝缘密封装置(3)材质为α-Al2O3陶瓷。所述第一电极仓内充填反应物为金属钠或钾，使所述电极成为阴极；所述第二电极仓内充填反应物为氯化物，使所述电极棒上端成为阳极。所述第一电极仓内充填物为氯化物，使所述电极成为阳极；所述第二电极仓内充填物为金属钠或钾，使所述电极棒上端成为阴极。所述氯化物为氯化镍或氯化铁。本实用新型的有益效果规避了钠硫电池生成的多硫化钠Najx对金属外壳的腐蚀和对固体电解质管，即固体电解质(β(Ρ">Α1203)管的堵塞，阳极仓中生成物传导性能较好，腐蚀性较低，与钠硫电池制作技术相比，简单易行，安全可靠。同时，由于固体电解质 (P(F)-Al2O3)管对Na+或K+位移的可逆性，也可以实行两种反应物质位置互换，实现阳、阴极对调演变成另外一种性能和形式的电池。可谓多用途储能电池装置。本实用新型具有良好的阳极仓内环境和安全性能，使开发超大容量储能系统成为可能，其不仅可用于太阳能、风力发电电力储存，更适用于纯电动机车。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型结构示意图。图中1、电极棒，2、电极，3、绝缘密封装置，4、金属外壳，5、固体电解质管，6、第二电极仓；7、第一电极仓。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括一端开口的管状金属外壳4，金属外壳4的管口处设置绝缘密封装置3，金属外壳4内中央部位设置固体电解质管5，固体电解质管5与金属外壳4的内壁之间的空间形成第一电极仓7。电极棒1穿过绝缘密封装置3插入固体电解质管5内，使其内腔形成第二电极仓6 ；金属外壳上设电极2 ；固体电解质管5的材质为
(β(β")-Α1203)；绝缘密封装置3材质为α-Al2O3陶瓷。根据本实用新型的结构方式，第一电
极仓7和第二电极仓6可采取两种不同互换充填方式，具体实施如下实施例一第一电极仓7内充填物为金属钠或钾，此时电极2成为阴极；第二电极仓6内充填物为氯化物——氯化镍或氯化铁等，此时电极棒1上端成为阳极，即阳极居中。此例中采用氯化镍或氯化铁等氯化物质置入固体电解质管，即第二电极仓6中使其形成阳极仓，固体电解质管安置在低碳钢质圆柱体金属外壳罐内的中央部位，使阳极仓环境得到改善。形成阳极仓安置在低碳钢质圆柱体金属外壳内的中央部位，固体电解质管与圆柱体金属外壳内壁之间的第一电极仓形成阴极仓，即阳极仓居中阴极仓环外的圆柱体外型的高度密封、阳极与阴极分离的新型电池结构。实施例二 由于固体电解质管的材质为(β(ρ")-Α1203),其对Na+或K+位移的可逆性，也可以实
行两种反应物质位置互换，实现阳、阴极对调演变成阴极居中的储能装置。可谓多用途储能电池装置。第一电极仓7内充填物为氯化物——氯化镍或氯化铁等，此时电极2成为阳极；第二电极仓6内充填物为金属钠或钾，此时电极棒1上端成为阴极，即阴极居中，此例与上例正好相反。上述两种不同方式可根据储能要求而定。本实用新型提供的该电池装置不仅具备近似钠硫电池储能性能，同时降低了对制造设备的要求、简化了制作工艺及流程、提高了电池的安全性能，腐蚀性降低，延长电池寿命，而且大大的降低了电池的成本可以说更能便于产业化生产。本实用新型运行温度较低，组装设备简单，设备投入和对材料的要求大大减少。阳极仓内良好环境使电阻较小电流顺畅不会出现钠硫电池短路现象。安全性能得到改善在固体电解质(M^)-AI2O3)管一旦破损的情形下，氯化镍(氯化铁等氯化物质)和钠没有钠硫
4电池那样存在爆炸的危险。能量密度、功率密度与钠硫电池数据接近。鉴于其良好的安全性能，开发超大容量储能系统是可行的。
权利要求1.一种多用途储能电池装置，其特征在于包括一端开口的管状金属外壳(4)，所述金属外壳(4)的管口处设置绝缘密封装置(3)，所述金属外壳(4)内中央部位设置固体电解质管(5)，所述固体电解质管(5)与金属外壳(4)的内壁之间的空间形成第一电极仓(7)，其内充填反应物；电极棒(1)穿过绝缘密封装置(3 )插入固体电解质管(5 )内，使其内腔形成第二电极仓(6)，其内也充填反应物；所述金属外壳(4)上设电极(2)；所述固体电解质管(5)的材质为(KD-Al2Os)。
2.根据权利要求1所述的多用途储能电池装置，其特征在于所述第一电极仓(7)内充填反应物为金属钠或钾，使所述电极(2)成为阴极；所述第二电极仓(6)内充填反应物为氯化物，使所述电极棒上端成为阳极；所述绝缘密封装置(3)材质为α -Al2O3陶瓷。
3.根据权利要求1所述的多用途储能电池装置，其特征在于所述第一电极仓(7)内充填物为氯化物，使所述电极(2)成为阳极；所述第二电极仓(6)内充填物为金属钠或钾，使所述电极棒上端成为阴极。
4.根据权利要求2或3所述的多用途储能电池装置，其特征在于所述氯化物为氯化镍或氯化铁。
专利摘要本实用新型涉及一种多用途储能电池装置，包括一端开口的管状金属外壳，金属外壳的管口处设置绝缘密封装置，金属外壳内中央部位设置固体电解质管，固体电解质管与金属外壳的内壁之间的空间形成第一电极仓，其内充填反应物；阳电极棒穿过绝缘密封装置插入固体电解质管内，固体电解质管内腔形成第二电极仓，其内充填反应物；由于固体电解质管采用材质，其对Na+或K+位移的可逆性，可实行两种反应物位置互换，实现阳、阴极对调演变成阴极居中的储能装置。本实用新型降低对制造设备的要求、简化制作工艺及流程、提高电池的安全性能、加强抗腐蚀能力、延长电池寿命、而且大大的降低电池制造成本、更能便于产业化生产。
文档编号H01M4/58GK202142617SQ201120240409
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者刘梦月, 应冬青, 李俊, 秦义恒, 秦杰军, 秦磊, 高国潮 申请人:秦磊