[发明专利]金属空气电池正极及电池组

说明书

本发明公开了一种金属空气电池正极结构，包括集流体和催化层；所述集流体为多孔结构，所述催化层位于集流体两侧，所述空气正极的两侧均可以发生反应。本发明还公开了一种金属空气电池组结构，所述电池由所述空气正极/隔膜/负极/负极集流体/负极/隔膜依次重复堆叠而成，反应所需空气从集流体的四周扩散到空气正极内部进行反应。本发明公开的空气正极结构两侧均含有催化膜，所组成的电池组体积大幅减小，增加了金属空气电池组的体积能量密度并减小了电池组成本。

技术领域

本实用发明涉及电池的技术领域，特别涉及一种金属空气电池正极及电池组。

背景技术

金属空气电池是以活泼金属为负极，空气中的氧气为正极的一类电池。具有能量密度大，价格低廉等多种优点。随着锂离子电池的能量密度逐渐达到其理论值，金属空气电池的开发进入人们的视野。

目前制约金属空气电池发展的一个重要因素就是其功率密度较低。金属空气电池与锂离子电池的单位面积功率是差不多的，然而锂离子电池生产制造过程中可以将电池多次折叠，增加反应面积从而增加锂离子电池的功率。对于金属空气电池而言，目前的金属空气电池正极只有一侧能发生反应。制备电池组时，需要将多个锌空电池堆叠起来，各个正极之间必须留有透气孔，这些透气孔与两侧正极占用了大量的体积，使金属空气电池体积能量密度降低。

发明内容

基于此，有必要提供一种两侧均能发生反应的金属空气电池正极及电池组。

本实用发明提出一种金属空气电池正极，所述金属空气电池包含集流体和催化层，所述金属空气电池正极两侧均能发生反应，所述集流体两侧均有催化层。

所述集流体含有多孔结构，反应所需的空气可以在所述集流体中的多孔结构中扩散。

在另一个实施例中，所述金属空气正极包含集流体、防水透气层以及催化层。

本实用发明还提出一种金属空气电池组，所述金属空电池组由所述空气正极/隔膜/负极/负极集流体/负极/隔膜依次重复堆叠而成。

所述空气正极集流体连接在一起，所述负极集流体连接在一起，电池组呈并联结构。

不同于现有的金属空气电池正极只有一侧能发生反应，本实用发明提供的金属空气电池正极两侧均可以发生反应，由本实用发明提供的空气正极制备的金属空气电池组大幅增加了电池组的空间利用率，降低了成本。

附图说明

图1为空气正极的结构示意图。

图2为电池组结构示意图。

附图标记说明如下：

10：空气正极；11：集流体；12：催化层；20：隔膜；30：负极；40：负极集流体。

具体实施方式

本实用发明实施例提供了一种金属空气电池正极10，包括集流体11，催化层12，所述集流体两侧均有催化层12，所述集流体11具有多孔结构。

实施例1

如图1所示，本实用发明的实施例中，集流体11采用碳材料，可以是碳纸、碳布等。

优选地，集流体11采用碳纸，碳纸厚度为0.2-5mm。

进一步的，将催化剂，导电剂与粘结剂添加到溶剂中，搅拌成粘稠状，然后喷涂在碳纸的两侧，作为催化层12。

可以理解的，催化剂为粉末状材料，具有较好的氧还原和氧析出性能，可以是二氧化锰等过渡金属类材料，也可以是带有N、P元素掺杂的碳材料。

可以理解的，导电剂为乙炔黑、科琴黑等碳材料。

可以理解的，粘结剂为PVDF、PTFE等粘结剂。