[实用新型]一种金属空气电池模具

说明书

技术领域

本实用新型属于电化学和新能源领域，具体涉及一种金属空气电池模具。

背景技术

随着全球经济的不断发展，当代的科学技术也取得了长足的进步，为我们的生活提供了诸多方便。但随之而来的便是能源消费的迅速增加，与此同时环境污染和资源问题也日益严重。所以我们必须把握好经济增长(Economic Growth)，环境保护(Environmental Protection)和能源供给(Energy Security)的“三E”之间的平衡关系。社会的发展与环境问题的加剧对能源发展提出了新的要求，因此研究与开发高能量密度的储能体系及材料势在必行。

金属空气电池是以活泼的金属作为阳极，空气中的氧气或二氧化碳作为正极的新型二次电池。金属空气电池作为一种高比容量电池，正极材料直接取自于外界环境而不像其他二次电池正极材料携带于电池内部，其比容量高出目前商业化的锂离子电池几倍、几十倍甚至几个数量级，能量密度最接近石油的电池。金属空气电池具有安全、环保、能量密度高等诸多优点，具有良好的发展和应用前景，被寄予能替代当前新能源汽车主要的动力电池类型—锂离子动力电池的厚望。目前研究最多的金属空气电池主要包括锂空气电池、钠空气电池、钾空气电池、锌空气电池、铝空气电池与镁空气电池。然而上述几种类型的金属空气电池组装后都需要在高纯氧气气氛或者空气气氛下运行测试。同时，组装电池时都需要在手套箱中进行，手套箱中严格控制水与氧含量，因此在组装电池后将电池转移到气氛测试箱中时电池接触空气而导致电池正极上方气腔中含有杂质气体，会影响电池的后续测试性能。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种金属空气电池模具。

为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种金属空气电池模具，包括正极壳、负极壳、第一集电器、第二集电器、正极极片、隔膜和负极极片，其中，

正极壳与负极壳之间可拆卸密封连接；

第一集电器为中空柱体结构，正极壳上设置有与外接连通的第一气体通道和第二气体通道，第一集电器安装于正极壳内部，且所述第一气体通道和第二气体通道均与所述第一集电器的中空腔室连通；

第二集电器安装于负极壳内部，负极壳的外部设置有引线端子；

第一集电器和第二集电器之间依次叠合设置所述正极极片、隔膜和负极极片，使所述正极极片部分暴露于第一集电器的中空空腔中；

使用时，在正极极片和隔膜之间、隔膜与负极极片之间滴加电解液。

该金属空气电池模具同时具有第一气体通道和第二气体通道，在进行测试时，可将第一气体通道与测试气流连接，向第一集电器中空空腔中的通入测试气体，将电池中的杂质气体从第二气体通道中排出，进而将金属空气电池的第一集电器中空空腔中的杂质气体置换为测试气体，避免杂质气体对金属空气电池测试性能的影响，保证电池测试的安全、准确、稳定进行。

由于同时存在第一气体通道和第二气体通道，该金属空气电池还可以进行静止气流、流动气流、不同流速气流以及不同气氛下的测试，保证了测试的全面性，有利于寻找更佳的工作条件。

优选的，所述负极极片为锂片、钾片、锌片、铝片或镁片。负极极片优选为以上几种，但不限于以上几种。

优选的，所述第二集电器为实心柱体结构，第二集电器与负极壳之间套合有绝缘筒体。

进一步优选的，所述绝缘筒体的材质为聚四氟乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS树脂、聚氯乙烯、聚酯、聚砜或聚酰亚胺。优选为上述几种，但不限于以上几种。

优选的，所述正极壳和负极壳的材质为不锈钢、铜合金、铝合金、镍合金、镁合金、钛合金、导电橡胶或导电塑料。以上几种材质是结合电子传导性、机械强度和密封性能优选的方案，但不仅限于此。

优选的，所述第一气体通道和第二气体通道上均设置有气阀。气阀可控制气体的进出以及气体的流量。

优选的，所述正极壳与负极壳之间的通过螺纹连接。

进一步优选的，所述正极壳和负极壳均为柱体结构。

优选的，所述金属空气电池所述气体气氛为空气或高纯氧气。但不限于此。

优选的，所述正极极片和负极极片的直径均小于隔膜的直径。隔膜在正极极片与负极极片之间起到隔离作用。

本实用新型的有益效果为：