本發明涉及儲能領域的一種鈉硫電池玻璃封接工裝。

背景技術：

鈉硫電池是一種能同時實現高效率和大容量的儲能電池，其技術優勢明顯，被認為是最具前景的化學儲能電池之一。鈉硫電池的負極活性物質是金屬鈉，正極活性物質是硫磺，電解質兼隔膜是β”-氧化鋁制成的固體電解質陶瓷管。鈉硫電池正常工作溫度的上限約為330℃，在電池運行過程中不允許出現正極或負極活性材料發生泄漏，因此，鈉硫電池必須具有良好的封裝質量。在鈉硫電池中，α-氧化鋁制成的絕緣陶瓷環和固體電解質陶瓷管通過玻璃封接工藝進行環封接，絕緣陶瓷環的上下兩端對應于負極集流體金屬和正極集流體金屬封接在一起，起到隔絕鈉硫電池正負極的作用。若絕緣陶瓷環和固體電解質陶瓷管封接后偏心，將會影響鈉硫電池的可裝配性以及鈉硫電池使用壽命。

現有鈉硫電池玻璃封接工藝多采用在絕緣陶瓷環和固體電解質陶瓷管之間的間隙使用玻璃環，玻封過程中，間隙內玻璃經過軟化-熔化-冷卻的過程，將絕緣陶瓷環和固體電解質陶瓷管進行封接在一起。公開號為CN201210537646的中國專利申請通過先將絕緣陶瓷環套在固體電解質陶瓷管的管口的外周面，再在絕緣陶瓷環和固體電解質陶瓷管的管口端面之間涂膠水，使兩者預連接在一起，通過工裝校正確保絕緣陶瓷環和固體電解質陶瓷管在室溫狀態下的同心度。然而，在進行玻封時，隨著溫度不斷升高，膠水會揮發，當溫度高于玻璃的軟化點后，玻璃開始變形、流動，此時，膠水失去固定絕緣陶瓷環和固體電解質陶瓷管的作用，玻璃熔化、冷卻，可能會對絕緣陶瓷環和固體電解質陶瓷管四周產生不對稱的張力，從而使得絕緣陶瓷環和固體電解質陶瓷管發生偏心。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種鈉硫電池玻璃封接工裝，其能規?；赝瓿赦c硫電池陶瓷絕緣環與固體電解質陶瓷管之間的封裝，并保證玻璃封接后鈉硫電池陶瓷絕緣環與固體電解質陶瓷管之間的同心度。

實現上述目的的一種技術方案是：一種鈉硫電池玻璃封接工裝，包括水平設置的工裝底座，其特征在于：工裝底座頂面的中心設有與所述工裝底座同軸的下凸臺，所述下凸臺的頂面是水平的，所述下凸臺的外圓周面是豎直的，其還包括豎直設置的工裝套筒和水平設置的定位環，所述工裝底座的頂面和所述定位環的底面都是水平的，所述工裝套筒的下端平面與所述工裝底座的頂面貼合，所述工裝套筒的內圓周面可與鈉硫電池中的絕緣陶瓷環的外圓周面配合；所述工裝套筒的上端平面與所述定位環的底面貼合，所述定位環的徑向中心設有與所述定位環同軸的，可與鈉硫電池中的固體電解質陶瓷管的外圓周面配合的固定通孔。

進一步的，所述工裝底座頂面的中心設有與所述工裝底座同軸的下凸臺，所述下凸臺的頂面是水平的，所述下凸臺的外圓周面是豎直的，所述下凸臺的外圓周面可與所述工裝套筒的內圓周面相配合。

再進一步的，所述下凸臺的外圓周面與所述工裝套筒的內圓周面之間的配合間隙的寬度不超過0.05mm。

進一步的，所述定位環底面的中心設有與所述定位環同軸的上凸臺，所述上凸臺的外圓周面是豎直的，所述上凸臺的外圓周面可與所述工裝套筒的內圓周面相配合。

再進一步的，所述上凸臺的外圓周面與所述工裝套筒的內圓周面之間的配合間隙的寬度不超過0.05mm。

進一步的，所述陶瓷絕緣環的外圓周面與所述工裝套筒內圓周面之間的配合間隙，以及所述固定通孔與所述固體電解質陶瓷管之間的配合間隙的寬度均不超過0.10mm。

進一步的，所述工裝底座的中心設有與所述工裝底座同軸的氣壓平衡通孔。

進一步的，所述定位環是由一對相向設置的半圓環拼接而成的。

采用了本發明的一種鈉硫電池玻璃封接工裝的技術方案，包括水平設置的工裝底座，其特征在于：工裝底座頂面的中心設有與所述工裝底座同軸的下凸臺，所述下凸臺的頂面是水平的，所述下凸臺的外圓周面是豎直的，其還包括豎直設置的工裝套筒和水平設置的定位環，所述工裝底座的頂面和所述定位環的底面都是水平的，所述工裝套筒的下端平面與所述工裝底座的頂面貼合，所述工裝套筒的內圓周面可與鈉硫電池中的絕緣陶瓷環的外圓周面配合；所述工裝套筒的上端平面與所述定位環的底面貼合，所述定位環的徑向中心設有與所述定位環同軸的，可與鈉硫電池中的固體電解質陶瓷管的外圓周面配合的固定通孔。其技術效果是：其能規模化地完成鈉硫電池陶瓷絕緣環與固體電解質陶瓷管之間的封裝，并保證玻璃封接后鈉硫電池陶瓷絕緣環與固體電解質陶瓷管之間的同心度。

附圖說明

圖1為本發明的一種鈉硫電池玻璃封接工裝的使用示意圖。

圖2為本發明的一種鈉硫電池玻璃封接工裝的的結構示意圖。

圖3為本發明的一種鈉硫電池玻璃封接工裝的工裝底座的示意圖。

圖4為本發明的一種鈉硫電池玻璃封接工裝的工裝套筒的示意圖。

圖5為本發明的一種鈉硫電池玻璃封接工裝的定位環的示意圖。

圖6為本發明的一種鈉硫電池玻璃封接工裝的定位環中半圓環的俯視圖。

具體實施方式

請參閱圖1，本發明的發明人為了能更好地對本發明的技術方案進行理解，下面通過具體地實施例，并結合附圖進行詳細地說明：

請參閱圖1，本發明的一種鈉硫電池玻璃封接工裝，包括工裝底座1、工裝套筒2和定位環3。

工裝底座1的底面和頂面都是水平的，工作工裝底座1頂面的中心的設有一個與工裝底座1同軸的下凸臺11，下凸臺11的頂面也是水平的，以保證陶瓷絕緣環的水平下凸臺11的外圓周面是豎直的。下凸臺11的中心設有與工裝底座1同軸的氣壓平衡通孔12。

定位環3的底面是水平的，定位環3底面的中心的設有一個與定位環3同軸的上凸臺31，上凸臺31的頂底面也是水平的，上凸臺31的外圓周面是豎直的。上凸臺31的中心設有與定位環3同軸的，用于保持固體電解質陶瓷管豎直的固定通孔32。本實施例中定位環3是由一對相向設置的半圓環30拼接而成的。

工裝套筒2套接在下凸臺11和上凸臺31的徑向外側,工裝套筒2的內圓周立面21是豎直的，因此工裝套筒2的內圓周面21的上端配合上凸臺31的外圓周面，工裝套筒2的內圓周面21的下端配合下凸臺11的外圓周面，工裝套筒2的上端平面22和下端平面23均是水平的，工裝套筒2的上端平面22貼合定位環3的底面，工裝套筒2的下端平面23貼合工裝底座1的底面，且工裝套筒2也是豎直的。工裝套筒2的內圓周面可與陶瓷絕緣環的外圓周面配合，并將陶瓷絕緣環固定。

在進行鈉硫電池固體電解質陶瓷管和陶瓷環玻璃封接時，依次在爐臺承燒板上擺放工裝套筒工裝底座1、再在工裝底座1的下凸臺上放置陶瓷絕緣環4，接著在陶瓷絕緣環4的固體電解質陶瓷管支撐平面上放置玻璃環5，并使玻璃杯5的外圓周面配合陶瓷絕緣環4的內圓周面，并在工裝底座1的頂面上放置工裝套筒2，使工裝套筒2的內圓周面與陶瓷絕緣環4的外圓周面配合。然后在陶瓷絕緣環4的固體電解質陶瓷管支撐平面上放置固體電解質陶瓷管6，固體電解質陶瓷管6開口端朝下，且固體電解質陶瓷管6的外圓周面與玻璃杯5的內圓周面配合。在工裝套筒2頂面上放置定位環3，使定位環3的固定通孔32與固體電解質陶瓷管6的外圓周面配合。定位環3擺放的過程中，需要在工裝套筒2內進行旋轉，且固體電解質陶瓷管6也要在定位環3內進行旋轉，確保固體電解質陶瓷管6保持豎直。由于，對固體電解質陶瓷管6開口端的尺寸和定位環的固定通孔的尺寸匹配，使玻璃封接的溫度下，陶瓷絕緣環4緊貼工裝套筒2的內圓周面，且工裝套筒2又通過工裝底座1的上凸臺11外圓周面固定，將陶瓷絕緣環4固定；固體電解質陶瓷管6的外圓周面緊貼的定位環3的固定通孔32孔壁，將固體電解質陶瓷管6固定，可有效避免陶瓷絕緣環4與固體電解質陶瓷管6的偏心問題，大大提高了工藝的可靠性，可滿足與產業化生產要求。玻璃封接結束后，取下定位環3，以及陶瓷絕緣環4與固體電解質陶瓷管6的封接組件。

工裝套筒2、工裝底座1和定位環3的材料均為氧化鋁陶瓷，因為其具有與固體電解質陶瓷管6以及陶瓷絕緣環4基本相同的熱膨脹系數，可保證各陶瓷絕緣環4與工裝套筒2之間，以及定位環3與固體電解質陶瓷管6之間的配合間隙較小時，不會發生由于熱變形導致固體電解質陶瓷管6以及陶瓷絕緣環4的脹裂，或者發生陶瓷絕緣環4與工裝套筒2，位環3與固體電解質陶瓷管6的咬死。

工作工裝底座1的上凸臺11的外圓周面與工裝套筒2內圓周立面之間的配合間隙、定位環3的上凸臺31的外圓周面與與工裝套筒2的內圓周面之間的配合間隙的寬度都不超過0.05mm。以保證陶瓷絕緣環4和固體電解質陶瓷管6定位的準確性。

工裝套筒2的內圓周面與陶瓷絕緣環4的外圓周面之間的配合間隙、定位環3的固定通孔31的孔壁與固體電解質陶瓷管6之間的配合間隙的寬度不超過0.10mm，在陶瓷絕緣環4和固體電解質陶瓷管6定位的準確的前提下防止陶瓷絕緣環4和固體電解質陶瓷管6因為應力而損壞。

工裝套筒2的上端平面22和下端平面23的平行度為不超過0.02mm。

采用了本發明的一種鈉硫電池玻璃封接工裝的技術方案，即通過工裝套筒固定陶瓷絕緣環4外圓周面，定位環3固定固體電解質陶瓷管6的外圓周面，從而實現陶瓷絕緣環4與固體電解質陶瓷管6在玻璃封接過程中同心。減少和避免因玻璃流動及爐臺的不穩定的干擾，大大提高了陶瓷絕緣環4與固體電解質陶瓷管6玻璃工藝的可靠性，滿足規?；a需要，保證了產品的合格率。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書范圍內。