本發(fā)明的實(shí)施例涉及金屬氫電池，并且更具體地，涉及金屬氫電池的配置。

背景技術(shù)：

1、為了使諸如風(fēng)能和太陽(yáng)能之類(lèi)的可再生能源與傳統(tǒng)化石燃料競(jìng)爭(zhēng)，需要大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)減輕其固有的間歇性。為了構(gòu)建大規(guī)模儲(chǔ)能，成本和長(zhǎng)期使用壽命是首要考慮因素。目前，由于抽水蓄能是一種長(zhǎng)期(約50年)存儲(chǔ)大量能源的廉價(jià)方式，因此它在電網(wǎng)儲(chǔ)能市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，但它受到缺乏合適場(chǎng)地和環(huán)境足跡的約束。諸如壓縮空氣和飛輪儲(chǔ)能之類(lèi)的其他技術(shù)也表現(xiàn)出一些不同的優(yōu)點(diǎn)，但其相對(duì)較低的效率和較高的成本對(duì)于電網(wǎng)存儲(chǔ)來(lái)說(shuō)應(yīng)得到顯著改善?？稍俪潆婋姵貫榇笠?guī)模儲(chǔ)能的低成本、高容量和高可靠性系統(tǒng)提供了很好的機(jī)會(huì)。提高充電電池的可靠性已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能的重要議題。

2、因此，需要更好的金屬氫電池配置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，提出了一種金屬氫電池。金屬氫電池的一些實(shí)施例包括：電極堆疊，該電極堆疊包括交替的陽(yáng)極組件和陰極組件，陽(yáng)極組件和陰極組件由分離器分開(kāi)，陽(yáng)極組件中的每一個(gè)包括與陽(yáng)極總線連接的至少一個(gè)陽(yáng)極層，陰極組件中的每一個(gè)包括與陰極總線連接的至少一個(gè)陰極層，其中，陽(yáng)極總線中的每一個(gè)電氣地且機(jī)械地附接以形成陽(yáng)極導(dǎo)體，并且其中，陰極總線中的每一個(gè)電氣地且機(jī)械地附接以形成陰極導(dǎo)體。壓力容器，該壓力容器包括側(cè)壁、陰極端板和陽(yáng)極端板，電極堆疊被插入壓力容器內(nèi)；以及電解質(zhì)，被容納在電極堆疊內(nèi)。

2、根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例，一種形成金屬氫電池的方法包括通過(guò)以下步驟預(yù)組裝金屬氫電池的組件：組裝多個(gè)陰極組件，每個(gè)陰極組件具有附接到一個(gè)或多個(gè)陰極材料層的陰極母線；組裝多個(gè)陽(yáng)極組件，每個(gè)陽(yáng)極組件具有耦接到一個(gè)或多個(gè)陽(yáng)極材料層的陽(yáng)極母線；由一個(gè)或多個(gè)分離器層形成分離器；形成框架內(nèi)部部分和框架外部部分，框架內(nèi)部部分和框架外部部分中的至少一個(gè)包括指狀物，該指狀物將框架內(nèi)部部分和框架外部部分連接；組裝陰極饋通組件，該陰極饋通組件包括焊接到陰極饋通導(dǎo)體的橋；組裝陰極容器組件，該陰極容器組件包括陰極端蓋、附接到陰極端蓋的饋通、連接到陰極端蓋的填充管、以及附接到陰極端蓋的容器側(cè)壁，其中，饋通包括主體和絕緣體；以及制備電解質(zhì)。在已經(jīng)預(yù)組裝部件之后，可以通過(guò)以下步驟來(lái)形成金屬氫電池：在夾具中堆疊框架內(nèi)部部分、框架外部部分、分離器、陽(yáng)極組件和陰極組件以捕獲框架內(nèi)部部分和框架外部部分之間的電極；在夾具中按壓電極、框架內(nèi)部部分和框架外部部分；在施加壓力時(shí)，通過(guò)以下步驟形成電極堆疊：使用指狀物將框架內(nèi)部部分附接到框架外部部分以形成框架，附接多個(gè)陽(yáng)極組件的陽(yáng)極母線以形成陽(yáng)極導(dǎo)體，并且附接多個(gè)陰極組件的陰極母線以形成陰極導(dǎo)體；通過(guò)將陽(yáng)極端蓋附接到電極堆疊的陽(yáng)極導(dǎo)體來(lái)組裝陽(yáng)極組件，并且將陰極饋通組件附接到電極堆疊的陰極導(dǎo)體；在陰極饋通導(dǎo)體上方插入絕緣體；通過(guò)經(jīng)由陰極端蓋的饋通插入陰極饋通導(dǎo)體，將陽(yáng)極組件插入到陰極容器組件的容器側(cè)壁中；將陽(yáng)極組件的陽(yáng)極端蓋附接到陰極容器組件的容器側(cè)壁；擠壓饋通的主體，以將饋通的絕緣體密封在陰極饋通導(dǎo)體上；通過(guò)填充管將電解質(zhì)添加到電極堆疊；以及密封填充管。

3、一種用于氫金屬電池的電極堆疊包括：電極堆疊，該電極堆疊包括交替的陽(yáng)極組件和陰極組件，陽(yáng)極組件和陰極組件由分離器分開(kāi)，陽(yáng)極組件中的每一個(gè)包括與陽(yáng)極總線連接的至少一個(gè)陽(yáng)極層，陰極組件中的每一個(gè)包括與陰極總線連接的至少一個(gè)陰極層，其中，陽(yáng)極總線中的每一個(gè)電氣地且機(jī)械地附接以形成陽(yáng)極導(dǎo)體，并且其中，陰極總線中的每一個(gè)電氣地且機(jī)械地附接以形成陰極導(dǎo)體。

4、一種形成用于金屬氫電池的電極堆疊的方法包括通過(guò)以下步驟預(yù)組裝金屬氫電池的組件：組裝多個(gè)陰極組件，每個(gè)陰極組件具有附接到一個(gè)或多個(gè)陰極材料層的陰極母線；組裝多個(gè)陽(yáng)極組件，每個(gè)陽(yáng)極組件具有耦接到一個(gè)或多個(gè)陽(yáng)極材料層的陽(yáng)極母線；由分離器材料形成分離器；形成框架內(nèi)部部分和框架外部部分，框架內(nèi)部部分和框架外部部分中的至少一個(gè)包括指狀物，該指狀物將框架內(nèi)部部分和框架外部部分連接；堆疊框架內(nèi)部部分、框架外部部分、分離器、陽(yáng)極組件和陰極組件，以捕獲框架內(nèi)部部分和框架外部部分之間的電極；按壓電極、框架內(nèi)部部分和框架外部部分；在施加壓力時(shí)，通過(guò)以下步驟形成電極堆疊：使用指狀物將框架內(nèi)部部分附接到框架外部部分以形成框架，附接多個(gè)陽(yáng)極組件的陽(yáng)極母線以形成陽(yáng)極導(dǎo)體，并且附接多個(gè)陰極組件的陰極母線以形成陰極導(dǎo)體；

5、以下參考附圖來(lái)討論這些和其他實(shí)施例。

技術(shù)特征：

1.一種金屬氫電池，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氫電池，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬氫電池，其中，所述饋通包括主體部分和絕緣體部分，所述主體部分附接到所述陰極端板，所述絕緣體部分插入到所述主體部分中并且與所述陰極饋通導(dǎo)體嚙合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬氫電池，其中，所述主體部分被擠壓以在所述主體部分、所述絕緣體部分和所述陰極饋通導(dǎo)體之間形成密封。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氫電池，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氫電池，其中，所述陽(yáng)極端板直接附接到所述陽(yáng)極導(dǎo)體。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬氫電池，其中，所述陽(yáng)極端板焊接到所述陽(yáng)極導(dǎo)體。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氫電池，其中，所述電極堆疊還包括圍繞所述交替的陽(yáng)極組件和陰極組件的框架，在按壓所述電極堆疊時(shí)焊接所述電極堆疊。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氫電池，其中，所述電極堆疊的交替的陽(yáng)極組件和陰極組件包括比陰極組件多一個(gè)的陽(yáng)極組件，其中，所述電極堆疊在所述電極堆疊的每側(cè)上包括陽(yáng)極組件。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氫電池，其中，所述分離器包括一個(gè)或多個(gè)分離器層。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氫電池，其中，所述分離器包括吸液片。

12.一種形成金屬氫電池的方法，包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述填充管延伸穿過(guò)所述陰極端蓋。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，形成多個(gè)陽(yáng)極組件包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，組裝多個(gè)陰極組件包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，組裝所述陰極容器組件包括：

17.一種用于氫金屬電池的電極堆疊，包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電極堆疊，其中，所述電極堆疊還包括圍繞所述交替的陽(yáng)極組件和陰極組件的框架，在按壓所述電極堆疊時(shí)焊接所述電極堆疊。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電極堆疊，其中，所述電極堆疊的交替的陽(yáng)極組件和陰極組件包括比陰極組件多一個(gè)的陽(yáng)極組件，其中，所述電極堆疊在所述電極堆疊的每側(cè)上包括陽(yáng)極組件。

20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電極堆疊，其中，所述分離器包括一個(gè)或多個(gè)分離器層。

21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電極堆疊，其中，所述分離器包括吸液片。

22.一種形成用于金屬氫電池的電極堆疊的方法，包括：

技術(shù)總結(jié)
提出了一種金屬氫電池。該金屬氫電池包括：電極堆疊，該電極堆疊包括交替的陽(yáng)極組件和陰極組件，陽(yáng)極組件和陰極組件由分離器分開(kāi)，陽(yáng)極組件中的每一個(gè)包括與陽(yáng)極總線連接的至少一個(gè)陽(yáng)極層，陰極組件中的每一個(gè)包括與陰極總線連接的至少一個(gè)陰極層，其中，陽(yáng)極總線中的每一個(gè)電氣地且機(jī)械地附接以形成陽(yáng)極導(dǎo)體，并且其中，陰極總線中的每一個(gè)電氣地且機(jī)械地附接以形成陰極導(dǎo)體。電極堆疊位于壓力容器中，該壓力容器包括側(cè)壁、陰極端板和陽(yáng)極端板。最后，電解質(zhì)被容納在壓力容器內(nèi)。

技術(shù)研發(fā)人員：朱靜怡,尼爾森·迪希特,祖戈,吳盈盈,馬吉德·凱沙瓦齊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：埃拉維紐控股有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14