[发明专利]一种钠硫电池电解质陶瓷管寿命检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及化学储能领域的一种钠硫电池电解质陶瓷管寿命检测设备。

背景技术

请参阅图1，在1992年《无机材料学报》第7卷第4期，第434～440页的论文《钠β”氧化铝固体电解质在钠硫电池中的不对称极化》，公布了一种钠硫电池电解质陶瓷管寿命检测设备，其包括钠钠电池1和充放电系统4。

其中，钠钠电池1包括电池外壳1-1、电解质陶瓷管1-2、玻璃封接管1-11、陶瓷绝缘环1-3和滴钠管1-12，其中，电解质陶瓷管1-2和陶瓷绝缘环1-3之间通过玻璃封接管1-11连接，陶瓷绝缘环1-3与电池外壳1-1固定。滴钠管1-12位于陶瓷绝缘环1-3的外圆周上。

充电系统4包括电极E1、电极E2、电极E3，电极E1与电解质陶瓷管1-2的底部接触，从下至上贯穿电解质陶瓷管1-2和玻璃封接管1-11、与电极E2构成一个电池通路，由电极E1和电极E2分别连接直流电源4-1、安培小时计4-2、数字电压表4-3、电流表4-4、换向开关4-5和电压记录仪4-6，组成一个通电测量回路。钠钠电池1正向通电，即电极E1连接钠钠电池1的负极，电极E2连接钠钠电池1的正极时,液态钠连续地从电解质陶瓷管1-2外流入电解质陶瓷管1-2内,上升至滴钠管1-12的管口,因表面张力影响,逐渐形成钠滴,每隔一定时间滴到电解质陶瓷管1-2外。

工作温度290±10℃,通电电流10A,电流密度850～900mA/cm²时，钠钠电池1的电阻根据电流表4-4上的通电电流及数字电压表4-3上电压进行计算。电极E3接近于滴钠管1-12管口,通过外电路和电极E2相连。滴钠时，电解质陶瓷管1-2内外发生短路，钠钠电池1电压突然下降,电压记录仪4-6，上绘出一横向直线,计算出滴钠时间，若电解质陶瓷管1-2损坏，滴钠时间延长。为观察电池通电极化的不对称性,每隔一定时间，通过换向开关4-5，对钠钠电池1反向通电。

该技术方案的缺点在于：该钠硫电池电解质陶瓷管寿命检测设备在结构和制造工艺上与钠硫电池相距甚远，装配困难，该钠硫电池电解质陶瓷管寿命检测设备必须在惰性气氛下使用，而且该钠硫电池电解质陶瓷管寿命检测设备是单向导钠，与钠硫电池的实际运行过程相差较大，无法测试出电解质陶瓷管的准确寿命，即循环次数。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种钠硫电池电解质陶瓷管寿命检测设备，其结构和装配简单，能够双向导钠，从而模拟钠硫电池的实际运行过程，而且测试过程中无需补充钠，从而提高钠硫电池电解质陶瓷管寿命检测的安全性和准确性。

实现上述目的的一种技术方案是：一种钠硫电池电解质陶瓷管寿命检测设备，包括钠钠电池和外部充放电设备；所述钠钠电池包括电池外壳和电解质陶瓷管，所述电池外壳和所述电解质陶瓷管之间通过陶瓷绝缘环和正极密封环封闭，形成所述钠钠电池的正极，所述电解质陶瓷管通过负极密封盖、负极密封环和所述陶瓷绝缘环封闭，形成所述钠钠电池的负极；

所述钠钠电池与所述外部充放电设备之间设有电流切换装置，所述电流切换装置切换所述外部充放电设备向所述钠钠电池充电的充电电流的方向，使所述充电电流在从所述钠钠电池的正极流向所述钠钠电池的负极，以及从所述钠钠电池的负极流向所述钠钠电池的正极两种状态之间进行切换。

进一步的，所述电池外壳上设有用于连接所述电流切换装置的正极极耳，所述负极密封盖顶部的中心设有用于连接所述电流切换装置的负极极耳，所述负极密封盖底面的中心设有伸入所述电解质陶瓷管的导电芯棒。

进一步的，所述电流切换装置包括第一接触器KM1和第二接触器KM2；

所述第一接触器KM1包括第一主接触点和第二主接触点、所述第一主接触点上设有端子KM1-11和端子KM1-12，第二主接触点上设有端子KM1-13和KM1-14；

所述第二接触器KM2包括第一主接触点、第二主接触点、所述第一主接触点上设有端子KM2-11和端子KM2-12；所述第二主接触点上设有端子KM2-13和KM2-14；

所述外部充放电设备的正极连接所述第一接触器KM1上的端子KM1-11，以及所述第二接触器KM2上的端子KM2-11连接，所述外部充放电设备的负极与所述第一接触器KM1上的端子KM1-13，以及所述第二接触器KM2上的端子KM2-13连接；

所述正极极耳与所述第一接触器KM1上的端子KM1-12以及所述第二接触器KM2点上的端子KM2-14连接；所述负极极耳与所述第一接触器KM1上的端子KM1-14以及第二接触器KM2上的端子KM2-12连接。