[发明专利]一种正负极可独立调节的新型锂空气电池模具

说明书

技术领域

本发明属于化学电源领域，涉及一种新型的正负极位置可独立调节的水平进气的新型锂空电池模具。

背景技术

能源危机和环境危机是人类面临的两大问题，为应对这一挑战，人们将目光投向了新能源的开发，在交通领域最受重视的则是电动汽车的研发，电动车发展长期受制于二次电池，在现有电池体系中，锂空电池无疑是最具前景的二次电池。锂空气电池是一种以金属锂为负极，空气为正极的新型二次电池，理论能量密度达到11700Wh/kg，与汽油能量密度相近，是目前二次电池中能量密度最高的电池，受到了人们越来越多的重视。

目前大多数锂空气电池研究中所使用的模具主要有：Swagelok电池模具(Journal of American Chemistry Society，2006，128(4):1390-1393)、Yang Shao-Horn课题组所使用的模具 (Electrochemical and Solid一State Letters，2010，13(6):A69-A72)和上海交通大学沙浩东发明的模具（沙浩东,原鲜霞，马忠等.一种新型锂空电池模具:中国,201210134349.5[P].2012-09-05）。这些模具广泛应用于科学研究中，这些类型的模具在电池组装过程中均存在不能独立调节正负极位置，制备成本高，制备和操作复杂的问题。

综上所述，本领域目前缺乏一种可以独立调节正极和负极电极位置，制备方便，操作便捷的锂空气电池模具。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够独立调节正负极电极位置，制备方便，操作便捷的新型锂空气电池模具。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种正负极可独立调节的新型锂空气电池模具，包括电池壳体、分别设置于电池壳体上端和下端的正极壳体和负极壳体、正极调节棒、负极调节棒、可拆卸的进气接口和出气接口、正极引线端子、负极引线端子，所述电池壳体外壁的凸起部相对地设置有连通电池壳体内部空腔的进气通道和出气通道，所述的进气接口、出气接口分别连接在进气通道和出气通道上，所述的正极引线端子和负极引线端子分别位于正极壳体及负极壳体上；所述正极调节棒位于空腔上端且可受正极壳体推拉而沿空腔上下移动，所述负极调节棒位于空腔下端且可受负极壳体推拉而沿空腔上下移动。使用时竖直放置，其中负极端在下方，正极端在上方，并通过壳体中间凸起部分将模具固定，所述的进气接口和出气接口位于电池壳体的中心偏上位置，进气通道和出气通道的顶壁与正极调节棒下移至最低位置时的下界面持平，防止堵塞进气通道和出气通道。

进一步地，所述的正极壳体及负极壳体通过螺纹与电池壳体相连接，通过旋拧正极壳体及负极壳体调节正极调节棒及负极调节棒的位置。

进一步地，所述进气通道和出气通道均水平设置且处在同一水平线上，实现水平均匀进气。

进一步地，所述的进气接口和出气接口通过螺纹分别与进气通道和出气通道相连接。

进一步地，所述的电池壳体材料为聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、酚醛树脂、聚氯乙烯、聚三氟氯乙烯或聚乙烯。所述的壳体材料是只要能够确保所期望的绝缘作用和强度则没有特殊的要求。      

进一步地，所述的可拆卸进气通道和可拆卸出气通道所用材料只要能够确保所要求的匹配密封作用和强度则没有特殊的限定，可以为不锈钢、铜合金、镁合金、钛合金、镍合金、聚乙炔和线性聚苯。

进一步地，所述的正极壳体和负极壳体所用材料只要能够确保所期望的电子传导性和强度要求即可，可以为不锈钢、铜合金、镁合金、钛合金、镍合金、聚乙炔和线性聚苯。

进一步地，所述的正极调节棒和负极调节棒所用材料只要能够确保所期望的电子传导性和强度要求即可，可以为不锈钢、铜合金、镁合金、钛合金、镍合金、聚乙炔和线性聚苯。

进一步地，所述的正极壳体和负极壳体中部设有方便器件组装的通孔。

与现有的锂空气电池装置相比，本发明设置了可独立调节的正负极，方便了操作，有利于适应各种类型的极片，对于产业化应用和科学研究提供了极大的便利，本模具制作方便，操作灵活，实用性强。

附图说明

图1是本发明的锂空气电池模具示意图；

图2是本发明的锂空气电池模具使用状态示意图；

图3是本发明的锂空气电池模具使用状态时的首次充、放电曲线图。