[發明專利]電芯疊片、鋰空氣二次電堆

有效

• 申請號: 201511004416.1
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105514529B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 趙尚騫;張立;盧世剛;李永偉;莊衛東;李久銘;孫浩博;張剛寧;楊容
• 申請（專利權）人: 國聯汽車動力電池研究院有限責任公司
• 主分類號: H01M12/06
• 分類號: H01M12/06
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 杜亞靜

本發明公開了一種電芯疊片、鋰空氣二次電堆，屬于電池技術領域。該電芯疊片包括第一氣體導流板、第二氣體導流板…第n氣體導流板，第一夾層組件、第二夾層組件…第n?1夾層組件，第一夾層組件設置于第一氣體導流板與第二氣體導流板之間，第二夾層組件設置于第二氣體導流板與第三氣體導流板之間，…第n?1夾層組件設置于第n?1氣體導流板與第n氣體導流板之間。該鋰空氣二次電堆包括上端板、該電芯疊片、下端板?；谠撾娦警B片而形成的該鋰空氣二次電堆可正常工作，既可以放電，也可以可逆充電。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別是涉及一種電芯疊片、鋰空氣二次電堆。

背景技術

動力電池的能量密度決定了新能源汽車的續航里程?，F有的鋰離子電池體系已無法達到500Wh/kg以上能量密度的需求，續航里程成為制約新能源汽車推廣的重要因素。因此，鋰空氣電池、鋰硫電池體系成為新一代動力電池的研究熱點。鋰空氣電池由于負極金屬鋰具有很高的理論比容量為3862mAh/g和最低的電化學電位(-3.04V vs.SHE)，因而具有極高的能量密度，按產物Li₂O₂的質量計算，其理論值可達3505Wh/kg，遠遠高于鋰離子電池的能量密度。也高于汽油內燃機的實際能量密度。作為一種極有前景的新體系電池，各國技術路線圖均明確地將鋰空氣電池作為未來新電池體系研發的重點方向之一，其研究已獲得各國政府的大力支持。一旦實現鋰空氣電池關鍵技術突破和工程化，即可使電動汽車全面產業化，取代目前鋰離子電池成為新能源汽車新一代動力電源。此外，鋰空氣電池在航空航天、國家安全、大型儲能電站等諸多領域也具有廣泛的應用前景。

不同于傳統的鋰離子電池，鋰空氣電池的正極活性物質是空氣中的氧氣，電池是一個半開放體系，要求電池有特殊的結構設計，以保證氧氣可以自由地進出空氣正極。合理的鋰空氣電池設計決定電池最終性能的關鍵之一，也直接決定了其工程化應用前景。但目前國內外對鋰空氣電池設計和制作的相關研究并不是很多，多采用扣式電池或Swagelok型小容量電池，其容量為1mAh～30mAh，來進行機理研究和材料設計。氧氣通過正極蓋板上的氣孔(扣式電池)或專門的氧氣進出口(Swagelok型電池)進出空氣正極。對于容量較大的鋰空氣電池，設計多采用軟包開孔的形式，該種設計面臨正極氧氣分配不均，氣體傳質能力弱，電池內部接觸差，容易脹氣等問題。設計與開發大容量鋰空氣電池或電堆，解決大容量電池結構設計與制備工藝中的關鍵問題對于鋰空氣電池的應用和發展具有重要的意義。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種電芯疊片、基于該電芯疊片而形成的鋰空氣二次電堆，從而更加適于實用。

為了達到上述第一個目的，本發明提供的電芯疊片技術方案如下：

本發明提供的電芯疊片包括第一氣體導流板、第二氣體導流板…第n氣體導流板，第一夾層組件、第二夾層組件…第n-1夾層組件，

所述第一夾層組件設置于所述第一氣體導流板與第二氣體導流板之間，

所述第二夾層組件設置于所述第二氣體導流板與第三氣體導流板之間，

…

所述第n-1夾層組件設置于所述第n-1氣體導流板與第n氣體導流板之間；

所述第一夾層組件、第二夾層組件…第n-1夾層組件分別由上至下依次包括上空氣正極、上疏液透氣膜、上密封墊片、上隔膜、金屬鋰箔、下隔膜、下密封墊片、下疏液透氣膜、下空氣正極，所述第一夾層組件、第二夾層組件…第n-1夾層組件分別還包括負極極耳，所述負極極耳一端固定連接于所述金屬鋰箔，所述負極極耳從所述上密封墊片、下密封墊片間伸出。

本發明提供的電芯疊片還可采用以下技術措施進一步實現。

作為優選，所述上疏液透氣膜中心開設有第一通孔，所述上密封墊片中心開設有第二通孔，所述下密封墊片中心開設有第三通孔，所述下疏液透氣膜中心開設有第四通孔，