[发明专利]熔盐电池装置和用于控制熔盐电池温度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种熔盐电池装置，用于使得一个或多个熔盐电池工作同时控制所述一个或多个熔盐电池的温度，本发明还涉及用于控制熔盐电池的温度的方法。

背景技术

近年来，光能、风能及其他的自然能源的使用已得以推广。当通过使用自然能源产生电力时，由于自然条件如天气的改变，电力产生量容易变化，且另外电力产生量不容易根据电力需求调整。因此，为了供应通过使用自然能源产生的电力，有必要通过使用蓄电池通过充电和放电使供应的功率平稳。为此，为进一步促进自然能源的使用，高能量密度和高效率的蓄电池是必需的。钠硫电池和其他电池可用作蓄电池。此外，必须注意熔盐电池，在熔盐电池中将熔盐用作电解液。

熔盐电池各自为其中使用熔盐作为电解质的电池。在室温下，电池是不工作的，因为其中的熔盐不具有电导性。在熔盐被加热至不低于所述熔盐实际上熔融的温度的状态下，所述电池是工作的。术语“室温”是指在电池不被加热也不被冷却的状态下的温度，并且室温为例如从约1至30℃的任意温度。专利文献1和2各自公开了能够在约300℃下工作的钠硫电池。使得每个熔盐电池均包括一个或多个发电元件，且熔盐电池彼此串联或并联连接以形成熔盐电池装置。专利文献1和2各自描述了熔盐电池，其中熔盐电池单体被保持在隔热容器中，且用于加热的电热加热器被布置在每个熔盐电池单体的内部，从而使得可以将熔盐电池单体的内部加热至电池单体工作的温度。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利公开8-78051

专利文献2：日本未审查专利公开2005-149977

发明内容

（技术问题）

在其中布置电热加热器的任何熔盐电池内部中，靠近电热加热器的熔盐电池区域变为高温，且远离电热加热器的熔盐电池区域变为低温，使得熔盐电池内部的温度变得不均匀。一般说来，随着熔盐电池的温度升高，其导电性变得更好。因此，例如温度更高时，熔盐电池的功率特性更好。当在熔盐电池的内部温度不均匀的状态下使用熔盐电池时，内部温度值中的较低值对于熔盐电池的特性产生大的效果，导致如下问题，熔盐电池的效率下降。此外，电池模块的高温区域容易变为过度充电或过度放电的状态。因此，仍存在如下问题，高温区域迅速恶化，使得整个熔盐电池的寿命变短。

关于在绝热容器中布置电热加热器用于加热的任何熔盐电池，能够不容易降低内部的温度。传统的熔盐电池具有如下问题：例如在内部反常地产生热，需要急迫地冷却熔盐电池的内部的情况下，不能迅速降低内部的温度，从而产生危险。

考虑到这种情况，提出了本发明，本发明的目的是提供一种熔盐电池装置，使得可以通过从熔盐电池装置的外部加热一个或多个熔盐电池，从而均匀地控制熔盐电池装置的一个或多个熔盐电池的温度，且容易将所述一个或多熔盐电池冷却；以及用于控制熔盐电池温度的方法。

（技术方案）

根据本发明的熔盐电池装置包括一个或多个熔盐电池，在每个所述熔盐电池中，在高于室温的温度下熔融的熔盐被用作电解质，所述装置包括：容器，所述一个或多个熔盐电池布置在所述容器中，以使得所述一个或多个熔盐电池的一部分外周或整个外周周围存在空间；被填充在所述容器中的空间中的加热介质；使得所述加热介质流动的机构；和控制所述加热介质温度的机构。

根据本发明的熔盐电池装置进一步包括：检测所述一个或多个熔盐电池温度的机构；当所述检测所述一个或多个熔盐电池温度的机构检测到的温度超过预定的温度值时，或当所述温度升高至不低于预定范围的值时，从所述容器排出加热介质的机构；和将温度低于所排出的加热介质的温度的加热介质喷入到所述容器中的机构。

根据本发明的熔盐电池装置，包括位于所述容器外部的隔热容器，所述隔热容器中能够储存所述加热介质，并且所述熔盐电池装置进一步包括使所述加热介质在所述容器和所述隔热容器之间循环并使所述循环停止的机构。

根据本发明的熔盐电池装置是这样的装置：其中，所述容器形成为具有如下形状：所述形状用于在所述一个或多个熔盐电池的外周周围使得加热介质中产生湍流。

根据本发明的熔盐电池装置是这样的装置：其中，在所述容器中形成有突起部，所述突起部用于在所述一个或多个熔盐电池的外周周围使得加热介质中产生湍流。

根据本发明的熔盐电池装置，其中，所述加热介质是水、水溶液、硅油或全氟聚醚。