[发明专利]液态金属电池及其制备方法

说明书

本发明的实施例公开了一种液态金属电池。其包括：电解液，正极，设置于所述电解液的一侧，所述正极为铋合金；负极，设置于所述电解液的与所述正极相对的另一侧，部分上述负极悬浮于所述电解液，所述负极为碱金属；负极集流体，位于所述部分负极中，另一部分所述负极吸附于所述负极集流体内；隔膜，悬浮于所述电解液中，用于隔离所述正极与所述负极。采用本发明实施例中的液态金属电池，正极材料选择铋合金，负极材料选择碱金属，可以降低电池的运行温度，同时避免了使用成本高昂的金属材料作为正极，可以显著降低液态金属电池的密封难度，同时控制电池的成本。此外，本发明的实施例还公开了一种液态金属电池的制备方法。

技术领域

本发明的实施例涉及储能电池技术领域，具体涉及一种液态金属电池及其制备方法。

背景技术

液态金属电池是一种常用的储能电池，该电池的正负极金属和电解质均为液态，具有结构简单、易放大、倍率性能优异、循环寿命长等优势。然而，目前液态金属电池的运行温度普遍在300～700℃，高温运行带来的密封和腐蚀问题限制了液态金属电池的发展。而一些低温运行的液态金属电池中，正极材料只能选择昂贵的镓基合金或者有害的汞，无法进行大规模应用。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种液态金属电池。其包括：电解液，正极，设置于电解液的一侧，正极为铋合金；负极，设置于电解液的与正极相对的另一侧，部分上述负极悬浮于电解液，负极为碱金属；负极集流体，位于部分负极中，另一部分负极吸附于负极集流体内；隔膜，悬浮于电解液中，用于隔离正极与负极。

根据本发明的另一个方面，提供了一种液态金属电池的制备方法，用于制备上述实施方式中任一项的液态金属电池。该方法包括：步骤S10，在惰性气氛中，加热铋合金至熔化，将熔化的铋合金平铺至壳体内，作为正极；步骤S20，在铋合金凝固后，在正极的上方加入电解液，并将隔膜悬浮于电解液中；步骤S30，在电解液的上方加入熔化后的碱金属作为负极，并将吸附有碱金属的负极集流体置于熔化的碱金属中；步骤S40，将盖体密封连接于壳体。

采用本发明实施例中的液态金属电池，正极材料选择铋合金，负极材料选择碱金属，可以降低液态金属电池的运行温度，同时避免了使用成本高昂的金属材料作为正极，可以显著降低液态金属电池的密封难度，同时控制电池的成本。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明的实施例所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1是根据本发明一个实施例的液态金属电池的结构示意图。

图2是根据本发明另一个实施例的液态金属电池的结构示意图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。此外，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等，仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。