一种钠离子电池组及其充放电系统的制作方法

本发明涉及钠离子电池组，具体为一种钠离子电池组及其充放电系统。

背景技术：

1、钠离子电池组是由多个钠离子电池单体通过串联、并联或串并联组合而成的电池集合。钠离子电池组的作用是为各种设备和系统提供所需的电能。与单个钠离子电池单体相比，电池组能够提供更高的电压和更大的容量，以满足不同应用场景对电源的功率和能量需求。

2、由于钠离子电池组是由多个钠离子电池单体通过串联、并联或串并联组合而成的电池集合，在单个钠离子电池长时间充放电时，电极材料老化和结构变化，还会导致电解液发生分解，产生气体和不溶性产物，降低电解液的电导率和离子传输能力，这些因素都会降低充放电的效率，但打开电池组外壳更换电池组中的单个电池也会存在困难。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种钠离子电池组，包括底座，所述底座的外表面固定连接有突出块，所述突出块的顶部设置有外壳套，所述外壳套的顶部固定连接有接线口，所述外壳套的底部固定连接有插入柱，所述插入柱的外表面与突出块的内壁滑动连接，所述底座的顶部固定连接有下组机构，所述底座的顶部边缘固定连接有上组机构；

2、所述上组机构包括伸缩杆，所述伸缩杆的顶部固定连接有上接线板，所述上接线板的顶部固定连接有通电端，所述上接线板的底部均匀设置有替换机构；

3、所述替换机构包括伺服电机一，所述伺服电机一的输出端固定连接有转轴一，所述转轴一的底部固定连接有旋转架，所述旋转架的底部对称设置有电池机构，所述旋转架的底部与电池机构的顶部固定连接，所述上接线板的底部均匀设置有限位圈，所述上接线板的底部与限位圈的顶部固定连接，所述限位圈的内壁固定连接有通电块，所述上接线板的底部均匀设置有支撑杆一，所述上接线板的底部与支撑杆一的顶部固定连接，所述支撑杆一的底部固定连接有齿条。

4、优选的，所述伸缩杆的顶部与底座的顶部固定连接，所述伺服电机一的顶部与上接线板的底部固定连接。

5、优选的，所述电池机构包括电池外壳，所述电池外壳的两端对称设置有端口，所述端口的外表面与电池外壳的两端固定连接，所述端口上固定连接有铝箔，位于上方的所述端口固定连接有导线杆，所述电池外壳的内壁中部固定连接有隔膜，所述电池外壳的内壁设置有电解质，位于上方的所述端口的内壁均匀设置有硬碳，所述硬碳靠近隔膜的一侧套有氧化铝薄层一，位于底部的所述端口的内壁均匀设置有层状过渡金属氧化物，所述层状过渡金属氧化物之间设置有钠离子通道，所述层状过渡金属氧化物靠近隔膜的一侧套有氧化铝薄层二。

6、优选的，所述旋转架的底部与位于上方的所述端口的顶部固定连接，所述导线杆的顶部与通电块的底部相接触。

7、优选的，所述下组机构包括下接线板，所述下接线板的顶部均匀设置有内槽，所述内槽的外表面固定连接有放置机构，所述下接线板的中部设置有滑动槽，所述滑动槽的外表面固定连接有伺服电机二，所述伺服电机二的输出端固定连接有丝杆，所述丝杆的外表面螺纹连接有滑动块，所述滑动块的两端对称设置有磁板，所述滑动块的顶部固定连接有吹风装置。

8、优选的，所述放置机构包括接电池块，所述接电池块的底部与内槽的底部固定连接，所述内槽的底部固定连接有安放块，所述安放块与内槽以内槽的中心线对称设置，所述内槽的顶部对称设置有固定套板，所述固定套板的顶部固定连接有冷却水管，所述冷却水管的两端固定连接有流水机构，所述内槽的底部固定连接有遮挡机构。

9、优选的，所述遮挡机构包括转轴二，所述转轴二的顶部固定连接有遮挡双板，所述遮挡双板的外表面固定连接有蜗轮，所述内槽的底部对称设置有支撑板，所述支撑板的相对面转动连接有转轴三，所述转轴三的中部固定连接有蜗杆，所述转轴三的外表面固定连接有齿轮。

10、优选的，所述流水机构包括存水块，所述存水块远离冷却水管的一侧固定连接有通水管，靠近安放块的一侧的所述存水块内壁固定连接有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧靠近通水管的一端固定连接有挡水板，所述挡水板的外表面固定连接有磁块。

11、优选的，所述下接线板的底部与底座的顶部固定连接，所述转轴二的底部与内槽的底部转动连接，所述存水块的外表面与冷却水管的两端固定连接，所述蜗轮与蜗杆相互啮合，所述齿轮与齿条相互配合。

12、一种钠离子电池组及其充放电系统，包括：

13、接触模块，设置于上组机构中，用于控制电池组中上下两个接线板与六个对应的单个钠离子电池接触，方便后续充放电；

14、转换模块，设置于替换机构中，用于在长期的充放电过程中，更换单个电池的运行，维护整个电池组的使用寿命和充放电质量；

15、充放电模块，设置于电池机构中，用于控制正常的充放电，并维护充放电时单个电池内的物质稳定。

16、本发明的有益效果如下：

17、1、本发明通过设置上组机构,电池组都是由若干个单体钠电池组成，整个电池组的充放电质量和使用寿命都受单个电池的影响，伸缩杆会带动整体上接线板向上移动，从而使替换机构也向上移动一段距离，之后伺服电机一会带动转轴一和旋转架发生旋转，从而带动下方的两个电池机构发生旋转，在旋转半圈之后，之前用于充放电的单个钠电池会旋转到另一侧，而备用的电池机构会旋转到靠近通电块的一侧，并使导线杆与通电块接触，之后伸缩杆会再次向下移动，从而使备用的电池机构与下组机构接触，从而实现新的充放电过程，避免长时间使用，导致电池机构内部的电极材料老化和结构变化。

18、2、本发明通过设置电池机构,当在充电时，正极的层状过渡金属氧化物中的钠离子从正极材料中脱出，经过电解质向负极移动，并嵌入到负极的硬碳材料中，同时在外部电路，电子从外电路的正极流向负极，以维持整个电池体系的电荷平衡，放电时，则会产生相反的离子运动状态，在这两个过程中，通过设置层状过渡金属氧化物和在层状过渡金属氧化物中设置钠离子通道，可以为钠离子提供更顺畅的传输通道，从而使充放电的达到更高的效率，同时设置在硬碳上的氧化铝薄层一和层状过渡金属氧化物上的氧化铝薄层二可以有效提高在充放电过程中正极和负极上与电解质产生化学反应的sei 膜的稳定性，避免产生的sei膜的厚度不均匀，可能会导致电池在充放电过程中的能量损失增加，降低电池的功率性能。

19、3、本发明通过设置流水机构,在单个钠电池进行充放电中，会产生热能，如果温度过高的话，不仅会导致电池的性能降低，严重的话还可能发生危险，由于冷却水管是套在电池外壳的外表面的，冷却水管的水会吸收电池充放电产生热能，在充放电的过程中，伺服电机二会带动丝杆发生旋转，进而控制滑动块移动，在移动的过程中，吹风装置会开始工作，对外壳套的内壁空气进行吹拂，进一步实现温度降低，同时在滑动块移动到对应的流水机构位置后，磁板会吸引磁块，从而使挡水板移动出通水管，从而使两侧冷却水管的水分进行交换，从而使处于接电池块一侧的冷却水管的水分温度降低，从而起到更好的冷却效果。

20、4、本发明通过设置遮挡机构,在伸缩杆带动上接线板移动的过程中，还会带动支撑杆一和齿板向上移动，从而使齿条与齿轮产生配合，进而会带动齿轮和转轴三发生旋转并最终带动蜗杆发生旋转，进而使蜗轮与转轴二旋转，从而使遮挡双板旋转到接电池块和安放块的顶部，避免了电池组中的灰尘进入到接电池块中，使灰尘杂质不会影响接电池块与位于下方端口上的铝箔的接触。