[发明专利]一种浮体电解质液态储能电池单体结构

权利要求书

1.一种浮体电解质液态储能电池单体结构，其特征在于：所述电池单体结构的密封壳（9）内设置凹槽形坩埚底座（3），其外壁和外侧底面分别与密封壳（9）的内壁及内侧底面相连；所述坩埚底座（3）内设置导管（2），其外壁与底面分别与坩埚底座（3）的内壁和内侧底面相连；所述坩埚底座（3）和导管（2）的顶端分别与密封壳（9）相连；所述坩埚底座（3）内下部设置正极电极（5），其外壁及底面分别与导管（2）内壁及坩埚底座（3）内侧底面相连；在正极电极（5）底部中央位置设置正极集流器（4），其顶端位于正极电极（5）中部，其底端穿过坩埚底座（3）与密封壳（9）相连；

所述正极电极（5）顶端表面上设置一个或多个固体电解质（7），所述固体电解质（7）为片状或底端封口管状；

当所述固体电解质（7）为片状时，在固体电解质（7）上方设置负极金属电极（8），其外壁与导管（2）的内壁相连；在由固体电解质（7）、正极电极（5）、负极金属电极（8）和导管（2）构成的腔体中，填充液态电解质（6）；在负极金属电极（8）中部中央位置设置负极集流器（1），其底端位于负极金属电极（8）中部，其顶端穿过密封壳（9），位于密封壳（9）外；

当所述固体电解质（7）为底端封口管状时，其底端与正极电极（5）相接触，其管内填充负极金属电极（8），其管外侧正极电极（5）上填充一层液态电解质（6）；所述液态电解质（6）与正极电极（5）和固体电解质（7）相接触，所述固体电解质（7）的顶端管口位于液态电解质（6）液面上方；在密封壳（9）中央位置设置负极集流器（1），其顶端位于密封壳（9）外，所述负极集流器（1）穿过密封壳（9），其底端位于密封壳（9）内，并分别与负极金属电极（8）逐一相连；

所述正极电极（5）、固体电解质片（7）、填充液态电解质（6）和负极金属电极（8）的密度依次变大；所述电池单体相接触的各组成部分之间不相溶，也不发生反应。

2.根据权利要求1所述的一种浮体电解质液态储能电池单体结构，其特征在于：所述密封壳（9）的材质为不锈钢或镁铝合金材料；所述坩埚底座（3）的材质为石墨材料；所述导管（2）的材质为氮化硼或氧化铝陶瓷材料。

3.根据权利要求1所述的一种浮体电解质液态储能电池单体结构，其特征在于：所述负极集流器（1）和正极集流器（4）的材质为石墨或铁、钨、钼、钽、铌、钒、铬、钛、锆、稀土金属单质及其合金材料，负极集流器（1）外包有一层刚玉管用于绝缘。

4.根据权利要求1所述的一种浮体液态电解质储能电池单体结构，其特征在于：所述负极金属电极（8）的材质为Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba金属单质及由其组成的合金材料；所述正极电极（5）的材质为Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb、Sb、Bi、Te金属单质及由其组成的合金或硫和多硫化钠材料。

5.根据权利要求1所述的一种浮体电解质液态储能电池单体结构，其特征在于：所述液态电解质（6）的材质为负极金属电极（8）的金属离子的卤化物、氧化物、碳酸盐、磷酸盐或锰酸盐；所述固体电解质片（7）厚度为0.1～5mm，质地多孔或密实，其材质为绝缘材料或负极金属电极（8）的金属离子导体材料。

6.根据权利要求5所述的一种浮体电解质液态金属储能电池单体结构，其特征在于：所述固体电解质片（7）的质地为多孔结构时，其孔径为μm或mm级。

7.根据权利要求5所述的一种浮体电解质液态金属储能电池单体结构，其特征在于：所述负极金属电极（8）的金属离子导体材料为钠、锂、镁、氧、钙离子的离子导体、聚烯烃或碳化硅。