一種鈉硫電池負極集流體的製作方法
2023-11-30 03:54:01
一種鈉硫電池負極集流體的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了化學儲能領域的一種鈉硫電池負極集流體，包括用於將鈉硫電池的負極室封閉的頂部密封蓋；所述頂部密封蓋的頂面的中心固定有一個凸臺，所述凸臺的頂面的中心設有與所述凸臺頂面垂直，可供電池連接件套接的負極極耳,所述負極極耳上設有用於固定電池連接件的固定裝置。其技術效果是：其可以增加電池連接件與負極極耳之間的接觸面積，降低電池連接件與負極極耳之間的接觸電阻，防止負極極耳在鈉硫電池使用過程中發生斷裂，同時防止鈉硫電池在使用過程中發生正負極短路。
【專利說明】一種鈉硫電池負極集流體
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及化學儲能領域的一種鈉硫電池負極集流體。
【背景技術】
[0002]現有的鈉硫電池中，負極集流體包括將鈉硫電池負極室封閉的頂部密封蓋和負極極耳，其中負極極耳為固定在所述頂部密封蓋頂面中心，並與所述頂部密封蓋頂面垂直的不繡鋼片。採用不鏽鋼片作為負極極耳，其缺點在於:電池連接件與負極極耳之間的接觸面積小，電池連接件與負極極耳之間的接觸電阻大，同時，負極極耳在水平截面的截面面積小，鈉硫電池長期工作時，負極極耳容易因為發熱而斷裂。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種鈉硫電池負極集流體，其可以增加電池連接件與負極極耳之間的接觸面積，降低電池連接件與負極極耳之間的接觸電阻，防止負極極耳在鈉硫電池使用過程中發生斷裂，防止鈉硫電池在使用過程中發生正負極短路。
[0004]實現上述目的的一種技術方案是:一種鈉硫電池負極集流體，包括用於將鈉硫電池的負極室封閉的頂部密封蓋；
[0005]所述頂部密封蓋的頂面的中心固定有一個凸臺，所述凸臺的頂面的中心設有與所述凸臺頂面垂直，可供電池連接件套接的負極極耳，所述負極極耳上設有用於固定所述電池連接件的固定裝置。
[0006]進一步的，所述凸臺和所述負極極耳是一體的。
[0007]再進一步的，所述凸臺通過焊接固定在所述頂部密封蓋頂面的中心。
[0008]進一步的,所述凸臺的高度為3?7mm。
[0009]進一步的，所述負極極耳為固定在所述凸臺頂面上的一個圓柱體。
[0010]再進一步的，所述固定裝置由位於所述負極極耳外圓周底部的外螺紋，以及與所述外螺紋相匹配的螺帽組成。
[0011]更進一步的，所述外螺紋的直徑為10mm。
[0012]採用了本實用新型的一種鈉硫電池負極集流體的技術方案，即包括用於將鈉硫電池的負極室封閉的頂部密封蓋，位於所述頂部密封蓋的頂面的中心的凸臺，以及位於所述凸臺的頂面中心，與所述凸臺頂面垂直，可供電池連接件套接的負極極耳，以及位於所述負極極耳上，用於固定電池連接件的固定裝置的鈉硫電池負極集流體的技術方案。其技術效果是:其可以增加電池連接件與負極極耳之間的接觸面積，降低電池連接件與負極極耳之間的接觸電阻，同時增加了負極極耳在水平截面的截面面積，防止負極極耳在鈉硫電池使用過程中發生斷裂，防止鈉硫電池在使用過程中發生正負極短路。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為裝有本實用新型的一種納硫電池負極集流體的納硫電池的結構不意圖。
【具體實施方式】
[0014]請參閱圖1，本實用新型的發明人為了能更好地對本實用新型的技術方案進行理解，下面通過具體地實施例，並結合附圖進行詳細地說明:
[0015]請參閱圖1，鈉硫電池包括從外依次向內套接的外殼1、固體電解質陶瓷管4和儲鈉管5，以及正極密封環13、負極密封環14和位於固體電解質陶瓷管4頂面上的絕緣環12。其中，外殼I的底部設有底部密封蓋11，外殼1、固體電解質陶瓷管4和底部密封蓋11之間形成正極室a，正極密封環13在外殼I和絕緣環12徑向之間將正極室a封閉。負極密封環14位於絕緣環12的頂面上，儲鈉管5、固體電解質陶瓷管4、絕緣環12和負極密封環14圍成鈉硫電池的負極室b。負極室b內始終充滿液態金屬鈉,液態金屬鈉是鈉硫電池的負極反應物。儲鈉管5向負極室b輸送液態金屬鈉,並存儲液態金屬鈉。而鈉硫電池的正極反應物單質硫或多硫化鈉填充在位於正極室a內的石墨氈(圖1中未顯示)中。儲鈉管5的頂部設有頂部密封蓋6，將儲鈉管5的頂部封閉，頂部密封蓋6的外圓周與負極密封環14焊接固定，從而將負極室b封閉。負極室b內始終充滿液態金屬鈉,從而使頂部密封蓋6的底面始終與負極室b內的液態金屬鈉接觸。上述都是鈉硫電池的慣常設計。
[0016]由於鈉硫電池上一般設有正極集流體和負極集流體，任意一個鈉硫電池的負極集流體均可通過電池連接件9，比如導線、連接排等，連接相鄰鈉硫電池的正極集流體，從而將若干個鈉硫電池連接成為鈉硫電池組。當有電流經過鈉硫電池時，必須通過負極集流體，流入或流出鈉硫電池的負極室b。
[0017]本實用新型的一種負極集流體除了用於將鈉硫電池的負極室b封閉的頂部密封蓋6以外，還包括凸臺7和負極極耳8，以及位於負極極耳8上，用於將電池連接件9固定的固定裝置。其中凸臺7位於頂部密封蓋6頂面的中心，負極極耳8位於凸臺7頂面的中心，並與凸臺7的頂面垂直。負極極耳8的作用在於固定電池連接件9，凸臺7的作用在於:防止鈉硫電池通過電池連接件連接成為鈉硫電池組以後，單個鈉硫電池發生正負極的短路。本實施例中，凸臺7的高度為3?7mm，如若凸臺7的高度大於7mm，將造成鈉硫電池的內阻增加和成本的上升，高度小於3_，防止鈉硫電池通過電池連接件連接成為鈉硫電池組以後，單個鈉硫電池發生正負極的短路的效果將打折扣。
[0018]本實施例中，負極極耳8與凸臺7是一體的，凸臺7通過焊接固定在頂部密封蓋6的頂面上，以保證本實用新型的一種鈉硫電池負極集流體的導電性。為了便於凸臺7與頂部密封蓋6的焊接，負極極耳8、凸臺7與頂部密封蓋6都是由不鏽鋼製成的。
[0019]本實施例中，負極極耳8的形狀為圓柱體，以方便電池連接件9的套接，使電池連接件9與負極極耳8之間形成圓周接觸，以增加負極極耳8與電池連接件9之間的接觸面積，以減小負極極耳8與電池連接件9之間的接觸電阻。將負極極耳8的形狀設計為圓柱體的另外一個目底在於:相比於現有技術中採用在頂部密封蓋6的頂面上焊接不鏽鋼片作為負極極耳，負極極耳8的水平截面的截面面積增大，負極極耳8的電阻減小，本實用新型的一種負極集流體的過流能力增強，鈉硫電池長期工作時，負極極耳8也不會因發熱而斷裂。
[0020]由於將負極極耳8設計成為圓柱體，用於將電池連接件9固定的固定裝置可由位於負極極耳8底部的外螺紋81，以及與外螺紋81相匹配的螺帽82組成，通過外螺紋81與螺帽82的配合，電池連接件9固定在凸臺7的頂面上。由於電池連接件9的套接，與負極極耳8之間形成圓周接觸的同時，電池連接件9的頂面與螺帽82的底面形成面接觸，電池連接件9的底面與凸臺7的頂面形成面接觸，因此本實用新型的一種鈉硫電池負極集流體與電池連接件9之間的接觸面積增加，以減小本實用新型的一種鈉硫電池負極集流體與電池連接件9之間的接觸電阻，增強鈉硫電池的過流能力。
[0021]本實施例中，外螺紋81的直徑優選直徑10mm，外螺紋81的直徑小於10mm，電池連接件9與負極極耳8之間的連接強度不夠，接觸面積小，接觸電阻大。外螺紋81的直徑大於10_，電池連接件9與負極極耳8之間的連接強度過大，影響單體電池封接強度，尤其是頂部密封蓋6與負極密封環14之間的連接強度。
[0022]當然負極極耳8也可以是水平截面為其它形狀的柱狀體，比如稜柱體，橢圓柱體等，也能起到增加負極極耳8與電池連接件9之間的接觸面積，以減小負極極耳8與電池連接件9之間的接觸電阻，增大負極極耳8的水平截面的截面面積，減小負極極耳8的電阻，增強負極集流體的過流能力，防止負極極耳8因發熱而斷裂的技術效果。
[0023]因此本實用新型中本【技術領域】中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而並非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書範圍內。
【權利要求】
1.一種鈉硫電池負極集流體，包括用於將鈉硫電池的負極室封閉的頂部密封蓋；其特徵在於: 所述頂部密封蓋的頂面的中心固定有一個凸臺，所述凸臺的頂面的中心設有與所述凸臺頂面垂直，可供電池連接件套接的負極極耳，所述負極極耳上設有用於固定所述電池連接件的固定裝置。
2.根據權利要求1所述的一種鈉硫電池負極集流體，其特徵在於:所述凸臺和所述負極極耳是一體的。
3.根據權利要求2所述的一種鈉硫電池負極集流體，其特徵在於:所述凸臺通過焊接固定在所述頂部密封蓋頂面的中心。
4.根據權利要求1所述的一種鈉硫電池負極集流體，其特徵在於:所述凸臺的高度為3 ?7mm0
5.根據權利要求1所述的一種鈉硫電池負極集流體，其特徵在於:所述負極極耳為固定在所述凸臺頂面上的一個圓柱體。
6.根據權利要求5所述的一種鈉硫電池負極集流體，其特徵在於:所述固定裝置由位於所述負極極耳外圓周底部的外螺紋，以及與所述外螺紋相匹配的螺帽組成。
7.根據權利要求6所述的一種鈉硫電池負極集流體，其特徵在於:所述外螺紋的直徑為 10mm。
【文檔編號】H01M4/70GK203932205SQ201420336898
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月23日 優先權日:2014年6月23日
【發明者】劉宇, 邵偲蔚, 陳福平, 徐中超, 陳學淼, 王澤永 申請人:上海電氣鈉硫儲能技術有限公司