徐青 李郝林 上海理工大学 (200093）

曾乐才 上海电气集团股份有限公司中央研究院 (200070）

徐青（1986年～），男，硕士生，从事钠硫电池技术研究。

0 原理与结构

钠硫电池是一种电化学储能技术，具有比能量高、充放电效率高、容量大、可大电流、高功率放电和对环境友好等特点。

钠硫电池以钠和硫分别用作负极和正极，Beta-氧化铝陶瓷同时起隔膜和电解质的双重作用。常用的电池是由一个液体电解质将两个固体电极隔开，而NaS电池正相反，它是由固体电解质将两个液体电极隔开：一个由Na—β—Al2O3固体电解质做成的中心管，将内室的熔融钠(熔点98℃)和外室的熔融硫(熔点119℃)隔开，并允许Na+离子通过。整个装置密封于金属容器内，此容器又兼作硫电极的集流器。在电池内部，Na+离子穿过固体电解质和硫反应从而传递电流。350℃时，NaS电池的断路电压为2.08V。钠硫电池的反应如下：

负极的反应物质是熔融的钠在负极腔内，正极的反应物质是熔融的硫在正极腔内。正极和负极之间α—Al2O3电绝缘体密封。正极腔和负极腔之间有β—Al2O3陶瓷管电解质。电解质只能自由传导离子，而对电子是绝缘体。当外电路接通时，负极不断产生钠离子并放出电子，电子通过外电路移向正极，而钠离子通过β—Al2O3电解质和正极的反应物质生成钠的硫化物。

1 焊接工艺的选取

钠硫电池的工作温度大约为300～350℃，电池中的活性物质，钠和硫易燃，硫蒸气压高，如密封不良，对电池乃至整个电池模块都将产生严重的影响。因此，钠硫电池的密封对于确保其安全运行及性能稳定是非常重要的。……