CN103116138A - 钠硫电池用三电极体系模拟电池装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，包括两个主体部和一个固体电解质部，固体电解质部位于两个主体部之间，两个主体部和固体电解质部之间通过聚四氟乙烯生料带或聚偏氟乙烯生料带密封粘结，两个主体部中心各具有呈一端封闭的容置空腔，两个主体部底端分别设有导线缠绕部位，固体电解质部端部附着参比电极，两个主体部通过固定件连接。进一步地，在聚四氟乙烯生料带或聚偏氟乙烯生料带和固体电解质部之间采用高温修补剂密封。本发明的有益效果是，操作十分简单，工作电极、对电极和参比电极均具有相对固定的空间位置，具有优良的可重复操作性与结果的可重现形，能够实现电极体系较为精确的电化学参数的测定。参比电极的设置可使得其独立于工作电极和对电极，具有较好的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于钠硫电池领域，特别是一种钠硫电池用三电极体系模拟电池装置。
背景技术
随着能源紧缺不断加剧，能源的供应也逐步多元化，大力发展风能和太阳能等可再生能源是全球未来电力生产的大方向。但是，可再生能源的电力输出随着风、光照等资源的强度同步变化和波动，因此无法直接向电网输出或向用户出售，需要经过稳定后方可和电网安全对接输出。研究发现，钠硫电池具有大规模能量储存优势，使之成为与风能和太阳能等发电方式配套的一种最理想的储能电池。显然，钠硫电池的性能与可再生能源的应用密切相关。其中，电极的电化学性能是影响电池性能的一个重要环节。有研究者曾采用两电极体系对电极的电化学过程进行了研究，但是没有得到具体的极化数值。事实上，两电极体系对于精确评价电池电极的本征电化学过程存在偏差，特别是对于微小电极参数偏差比较敏感的一类电化学测试，如线性扫描、交流阻抗、漏电流测试等。一般地，采用三电极体系精确测量电化学反应过程的参数。而钠硫电池是一种高温电池，电极物质-钠和硫都容易在空气中起变化。因此，钠硫电池对水及氧化性气氛具有特殊敏感性。这就决定了钠硫电池不能也不宜采用普通的三电极体系，而需要采用全密封结构的不漏液、不漏气的三电极体系。简单而又有效地确定三电极的空间位置、并且在此基础上实现不漏水、不漏气、方便测试目的成为三电极装置设计的几个最为重要的因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，工作电极、参比电极和对电极的相对位置固定，在结构上实现密封(不漏液和不漏气)的钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，满足对电化学过程中各参数实现准确测试的目的。
本发明采用以下技术方案：
一种钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，包括两个主体部和一个固体电解质部，所述固体电解质部位于两个主体部之间，所述两个主体部和固体电解质部之间通过聚四氟乙烯生料带或聚偏氟乙烯生料带密封粘结，所述两个主体部中心各具有呈一端封闭的容置空腔，两个主体部底端分别设有导线缠绕部位，所述固体电解质部端部附着参比电极，两个主体部通过固定件连接。
进一步地，在所述聚四氟乙烯生料带或聚偏氟乙烯生料带和固体电解质部之间采用高温修补剂密封。
进一步地，所述两个容置空腔呈圆柱形。
进一步地，所述两个主体部为不锈钢材质。
进一步地，所述固体电解质部为beta-Al2O3固体电解质。
进一步地，所述参比电极为金属Ag。
进一步地，所述参比电极通过铂丝引出。
进一步地，所述两个主体部分别装有Na和S。
本发明的有益效果：操作十分简单，工作电极、对电极和参比电极均具有相对固定的空间位置，具有优良的可重复操作性与结果的可重现形，能够实现电极体系较为精确的电化学参数的测定。参比电极的设置可使得其独立于工作电极和对电极，具有较好的稳定性。
附图说明
图1为本发明的剖面装配示意图。
1、主体部11、容置空腔12、固定件13、导线缠绕部位2、固体电解质部21、参比电极。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
一种钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，包括两个主体部1和一个固体电解质部2，两个主体部1为不锈钢材质，固体电解质部2为beta-Al2O3固体电解质。固体电解质部2位于两个主体部1之间，所述两个主体部1和固体电解质部2之间通过聚四氟乙烯生料带或聚偏氟乙烯生料带密封粘结，从而实现Na+电流通道。为了保证密封效果，在聚四氟乙烯生料带或聚偏氟乙烯生料带和固体电解质部2之间采用高温修补剂(牌号4750)密封，达到不漏液、不漏气的效果。所述两个主体部1中心各具有呈一端封闭的容置空腔11，容置空腔11为圆柱形，作为工作电极和对电极的极柱。两个主体部1底端分别设有导线缠绕部位13，从而实现外回路的导通。所述固体电解质部2端部附着参比电极21，,通过铂丝引出。参比电极21为金属Ag，参比电极21的面积满足与铂丝的良好接触。两个主体部1通过固定件12连接。
Claims (8)
1.一种钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，其特征在于，包括两个主体部和一个固体电解质部，所述固体电解质部位于两个主体部之间，所述两个主体部和固体电解质部之间通过聚四氟乙烯生料带或聚偏氟乙烯生料带密封粘结，所述两个主体部中心各具有呈一端封闭的容置空腔，两个主体部底端分别设有导线缠绕部位，所述固体电解质部端部附着参比电极，两个主体部通过固定件连接。
2.根据权利要求1所述的钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，其特征在于，在所述聚四氟乙烯生料带或聚偏氟乙烯生料带和固体电解质部之间采用高温修补剂密封。
3.根据权利要求1或2所述的钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，其特征在于，所述两个容置空腔呈圆柱形。
4.根据权利要求1或2所述的钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，其特征在于，所述两个主体部为不锈钢材质。
5.根据权利要求1或2所述的钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，其特征在于，所述固体电解质部为beta-Al2O3固体电解质。
6.根据权利要求1或2所述的钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，其特征在于，所述参比电极为Ag电极。
7.根据权利要求1或2所述的钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，其特征在于，所述参比电极通过铂丝引出。
8.根据权利要求1或2所述的钠硫电池用三电极体系模拟电池装置，其特征在于，所述两个主体部分别装有Na和S。
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