[发明专利]一种新型低成本高密度钠-氯化镍单体电池及其电池组

权利要求书

1.一种新型低成本高密度钠-氯化镍单体电池，其特征在于包括有多孔镍材料的正极、填充的熔融盐电解质、固体电解质陶瓷管、在金属片中为负极活性物质的Na、外壳和包覆在外壳外面的绝热层材料，电池从外到里依次为绝热层材料、外壳、金属片、在金属片中为负极活性物质的Na、固体电解质陶瓷管、填充的熔融盐电解质和多孔镍材料的正极，负极活性物质的Na与填充的熔融盐电解质分别填充在固体电解质的两侧，金属片包覆在固体电解质陶瓷管上，与陶瓷管之间形成毛细管空隙，熔融的钠在毛细作用下浸润整个固体电解质陶瓷管，两根电极棒伸出壳外，构成正负极接线柱，正极接线柱从熔融盐中伸出外壳，负极接线柱连接金属片伸出外壳。

2.根据权利要求1所述的新型低成本高密度钠-氯化镍单体电池，其特征在于电池的外观为圆形、长方形或正方形，所述的外壳为低碳钢材料或高分子聚合物碳化纤维。

3.根据权利要求1所述的新型低成本高密度钠-氯化镍单体电池，其特征在于所述的固体电解质截面为圆形或十字花型，材料是铝酸钠，分子式为Na-β″-Al₂O₃。

4.根据权利要求1所述的新型低成本高密度钠-氯化镍单体电池，其特征在于所述的电池内部工作温度在270℃-350℃之间；电池顶端的密封由α-Al₂O₃圈和镍环实现。

5.根据权利要求1所述的新型低成本高密度钠-氯化镍单体电池，其特征在于所述的两根电极棒材料为铜质材料，多孔镍材料涂敷在Cu棒上共同构成集流体。

6.根据权利要求1所述的新型低成本高密度钠-氯化镍单体电池，其特征在于所述的绝热层材料为二氧化硅气凝胶绝热层或陶瓷毡绝热层或玻璃纤维绝热层。

7.根据权利要求1或5所述的新型低成本高密度钠-氯化镍单体电池，其特征在于所述的多孔镍材料为固态镍或氯化镍。

8.根据权利要求1所述的新型低成本高密度钠-氯化镍单体电池，其特征在于所述的熔融盐电解质为NaAlCl₄。

9.一种新型低成本高密度钠-氯化镍电池组，其特征在于：它包括并联在一起的如权利要求1-8任一所述的单体电池，同时还包括冷却装置、电池组绝热层、电池组外壳以及整电池控制系统，其中单体电池的数量为3～50个。

10.根据权利要求9所述的高能量密度钠-氯化镍电池组，其特征在于所述的电池组外观为长方形；所述的电池组绝热层为二氧化硅气凝胶绝热层或陶瓷毡绝热层或玻璃纤维绝热层；所述的冷却装置带有风扇；所述的电池组外壳为低碳钢；所述的电池组内部工作温度在270℃-350℃之间，由电池控制器调节。