[实用新型]一种液态金属电池装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化学储能电池技术领域，具体地讲就是涉及一种低熔点的熔融态金属锂作为负极，正极材料选用铅及其低熔点合金铅锑，低熔点熔盐作为电解质的液态金属电池装置。

背景技术

风能、太阳能等可再生能源发电具有不连续的特性，大规模储能系统可有效实现可再生能源发电的稳态发电，从而提高电网对可再生能源发电的消纳能力。因此，世界各国不断加紧各种储能技术研究。目前主要的储能方式分为物理储能、化学储能和超导储能等。其中物理储能方式主要有抽水蓄能、压缩空气蓄能和飞轮储能。化学储能技术主要有铅酸电池、液流电池、钠硫电池、超级电容器、金属空气电池、二次电池(金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池)等。化学储能技术适合在100 kW- 10 MW级别的储能应用领域。目前技术比较成熟的是锌溴液流电池和全钒液流电池，而钠硫电池目前只有日本的NGK实现了商业化。广泛采用这些电池面临的问题是成本高、安全性。

发明内容

本实用新型的目的时提供一种液态金属电池，包括液态锂阴极、熔盐电解液和液态锑铅合金阳极，这种结构具有电流密度更高、循环寿命更长和大规模储能系统加工更简单的优势。本实用新型为达到上述技术目的采取的技术方案是：

  一种液态金属电池装置，其包括电池外壳、电池负极引出端、电池正极引出端，其特征在于：负极材料为液态锂金属，正极材料为液态铅锑合金，电解质为熔盐电解液，在电池负极引出端上设有电极材料注入口；电池外壳的底部设有正极引出端，在电池外壳的顶部设有电池负极引出端，电池负极引出端的中心上设有电极材料注入口。

   所述的电池外壳外部设置有用于安装温度探头的安装孔，并在安装孔内安装有温度探头。

   所述的电池外壳为耐高温绝缘陶瓷材料。

  本实用新型的优点在于：能够满足固定式化学储能应用性能要求，具有充放电效率很高，寿命长，可大电流、高功率放电；低成本等优点。电池基本结构包括液态碱金属阴极、熔盐电解液和液态铅锑合金阳极，由于接触的盐和金属的不相混容性，借助密度自隔离为三个独立层。相对常规蓄电池，高熔点、高电压金属与低熔点、低成本金属合金化，有助于降低运行温度的同时保持单元的高电压。因此这种电池很可能更广泛地适用于其他蓄电池化学。

附图说明

图1为本实用新型的纵剖视图。

图中：1—电池负极引出端，1-1—电极材料注入口，2—电池外壳，3—负极材料液态锂金属    4—电解质 ，5—液态铅锑合金正极材料，6—正极引出端 ，7—温度探头安装孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如附图所示，本实用新型主要由电池外壳2，采用耐高温绝缘材料加工而成。 其目的在于有效隔离负极材料液态锂金属3与液态铅锑合金正极材料5导通，造成电池内部短路，并且能有效防止其在高温下与液态锂的反应，起到良好的绝缘效果。电解质4为熔盐电解液。熔盐电解液、液态锂金属、液态铅锑合金混合时，由于接触的盐和金属的不相混容性，借助密度自隔离为三个独立层。其中，中间层为电解质层，两侧的材料分别为液态锂金属层和液态铅锑合金层。在其上方设有电池负极引出端1，电池负极引出端1的中心上设有电极材料注入口1-1。电池外壳的底部设有正极引出端6。电池外壳2外部设有温度探头安装孔7，用于安装温度探头便于实时控制和监测电池温度，让电池处于最佳工作状态。