[发明专利]密封环和相关联的方法

说明书

技术领域

本发明包括涉及用于能量储存装置的密封材料和密封环的实施例。本发明包括涉及密封电化学电池的方法的实施例。

背景技术

已对使用钠用于负电极的高温可再充电电池进行开发工作。利用钠离子传导的固态电解质来分隔液态钠负电极与正电极。合适材料包括β氧化铝和β″氧化铝，被称作β氧化铝分隔件电解质(BASE)。某些电化学电池具有金属壳体。电池与金属壳体的内部部件可密封到电池的内部部件。电池的陶瓷部件可经由密封玻璃而接合。密封玻璃可具有与其使用相关联的不合需要的特征。金属部件可通过焊接或者热压缩结合而接合。由高温电池中不同材料形成的结合部件可能会开裂，这是由于热膨胀系数失配所致的热应力造成。陶瓷部件与金属部件的热膨胀系数可非常不同。该结合可具有有限寿命，且结合故障可造成电池故障。

可需要用于能量储存装置的密封材料，其不同于目前可用的那些密封材料。可需要不同于目前可用的那些密封结构的密封结构。可需要不同于目前可用的那些方法的密封能量储存装置的密封方法。

发明内容

根据本发明的实施例，提供一种包括用于能量储存装置的密封环的物品。密封环包括可焊接的第一部分和可焊接的第二部分。可焊接的第一部分与可焊接的第二部分可由电绝缘的第三部分而彼此电隔离。

根据本发明的实施例，提供一种包括用于能量储存装置的密封环的物品。密封环包括第一部分和第二部分。第一部分与第二部分中的每一个包括基于氧化铝的金属陶瓷，基于氧化铝的金属陶瓷具有足以允许焊接该密封环的金属量。第三区插置于第一部分与第二部分之间，且其电绝缘使得其电隔离第一部分与第二部分。

在本发明的一实施例中提供一种能量储存装置。该装置包括离子传导且电绝缘的基于氧化铝的分隔件。该分隔件具有：第一表面，其限定第一腔室的至少一部分；以及，第二表面，其限定第二腔室，并且第一腔室通过分隔件与第二腔室离子连通。该装置还包括阴极材料。阴极材料包括金属卤化物，金属卤化物与分隔件连通且能够形成能通过分隔件传导的离子。而且，该装置包括密封环。密封环包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分各包括基于氧化铝的金属陶瓷。第三区插置于密封环的第一部分与第二部分之间且电绝缘。密封环通过与在能量储存装置操作期间形成的金属卤化物的反应产物接触而耐受腐蚀或降解。

在一实施例中，第二腔室是阳极腔室，其可包括在使用期间熔融的阳极材料。合适的阳极材料可包括金属钠。环表面的部分和/或焊接结构的部分和/或玻璃密封的部分可尤其遭受高温金属钠蒸汽、关于热膨胀系数失配的热循环和其它情况。密封环、焊接结构和玻璃密封的材料和特点的选择应考虑操作条件。

根据本发明的实施例，提供一种形成密封环的方法，该密封环能密封能量储存装置。密封环具有高金属含量的第一部分，或者可在该第一部分焊接；且具有高金属含量的第二部分，或者可在该第二部分焊接。而且，第一部分与第二部分由电绝缘部分而电隔离。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的物品的截面侧视示意图。

具体实施方式

本发明包括涉及用于能量储存装置的密封材料和密封环的实施例。本发明包括涉及密封能量储存装置中的电化学电池方法的实施例。

如本文所用的阴极材料是在充电期间供应电子且作为氧化还原反应的部分存在的材料。阳极材料在充电期间接受电子且作为氧化还原反应的部分存在。整料是单块或单件，与通过将多个块或多个件融合或结合在一起制成的部件区别。

用语焊接用于通过热或压缩而联合或熔合(为金属件)。为了易于说明，除非由语言或上下文另外表示，用语“焊接”包括热压缩结合、锡焊和钎焊，作为传统焊接意义的补充。为了焊接，合适能源可包括火焰、等离子体、电弧、激光、电子束、摩擦、RF和超声。在一实施例中，焊接合并待接合的部件。发生合并，其中两个或两个以上的可焊接的材料件通过液化它们要结合的位置，使这些液体一起流动和允许液体固化而结合在一起。在合并过程结束时，两件变成一个连续固体。

如在整个说明书和权利要求中所用的近似语言可用于修饰任何定量表示，这些定量表示可允许变化而不会导致其所相关的基础功能变化。因此，由诸如“大约”用语修饰的值并不限于所规定的精确值。在某些情形下，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度。

根据本发明的实施例，提供包括用于能量储存装置的密封环的物品。密封环包括可焊接的第一部分和可焊接的第二部分。可焊接的第一部分与可焊接的第二部分可由电绝缘的第三部分而彼此电隔离。在一实施例中，密封环是整料。