[發(fā)明專利]液態(tài)金屬電池及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710243737.X
• 申請(qǐng)日: 2017-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN107086330B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路金蓉;劉靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南靖創(chuàng)液態(tài)金屬熱控技術(shù)研發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/39
• 分類號(hào): H01M10/39
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財(cái)寶

本發(fā)明涉及電化學(xué)儲(chǔ)能電池領(lǐng)域，提供了一種液態(tài)金屬電池及制備方法。該電池包括充有電解液的殼體、插設(shè)在電解液中的電極以及填充在殼體和電極之間的多孔材料，殼體由第一液態(tài)金屬構(gòu)成，多孔材料由第二液態(tài)金屬構(gòu)成，電極由第三液態(tài)金屬構(gòu)成，第一液態(tài)金屬、第二液態(tài)金屬和第三液態(tài)金屬的活性依次減小。本發(fā)明利用該方法通過采用不同活性的液態(tài)金屬作為電極、殼體和多孔材料，既可實(shí)現(xiàn)電能的輸出，又可確保整個(gè)電池具有良好的柔性、可變形性和可穿戴性，具有廣闊的應(yīng)用前景；另外，通過將電解液充注在多孔材料的孔道中，既保證了電解液與殼體和電極之間的充分接觸，又可避免電解液泄露，使得化學(xué)能和電能之間的轉(zhuǎn)換變得安全、高效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)儲(chǔ)能電池領(lǐng)域，尤其涉及一種液態(tài)金屬電池及制備方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化石能源的不斷消耗，能源短缺問題的日益突出，發(fā)展可再生能源已經(jīng)成為一個(gè)重要的解決途徑，但是由于這些能源的不連續(xù)性，需要有專門的儲(chǔ)能裝置進(jìn)行能量的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換。目前的儲(chǔ)能技術(shù)有電磁儲(chǔ)能、相變儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能等多種方式，其中電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)包括鎳氫電池、鋰離子電池、液流電池、鉛酸電池、鈉硫電池技術(shù)等

目前，現(xiàn)有的電池基本都采用剛體結(jié)構(gòu)，形狀固定而無法改變，因而不適用于一些需要調(diào)整電池形狀以適應(yīng)特定空間的場(chǎng)合，比如可穿戴技術(shù)、移動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中電池形狀無法改變、應(yīng)用范圍窄的技術(shù)問題。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種液態(tài)金屬電池，該電池包括充有電解液的殼體、插設(shè)在所述電解液中的電極以及填充在所述殼體和所述電極之間的多孔材料，所述殼體由第一液態(tài)金屬構(gòu)成，所述多孔材料由第二液態(tài)金屬構(gòu)成，所述電極由第三液態(tài)金屬構(gòu)成，所述第一液態(tài)金屬、所述第二液態(tài)金屬和所述第三液態(tài)金屬的活性依次減小。

其中，所述第一液態(tài)金屬、所述第二液態(tài)金屬和/或第三液態(tài)金屬為鉍、銦、錫、鎵銦合金、鎵銦錫合金和鉍銦錫合金中的至少一種。

其中，所述電解液為二氧化硅和硫酸溶液組成的膠體。

其中，所述電解液為碳酸丙烯酯、乙腈、碳酸丙烯酯、乙二醇二甲醚、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或碳酸二乙酯中的至少一種。

其中，還包括包設(shè)在所述殼體的外側(cè)的保護(hù)膜。

其中，所述保護(hù)膜的材質(zhì)為塑料或紙。

其中，所述殼體的橫截面為圓形、橢圓形、正方形或多邊形。

其中，還包括插設(shè)在所述多孔材料中的負(fù)極引出線，所述負(fù)極引出線的底端始終保持與電解液接觸，所述負(fù)極引出線的頂端和所述電極的頂端均探出于所述殼體。

其中，所述負(fù)極引出線的材質(zhì)為銅、銀或鉑。

本發(fā)明還提供了一種上述所述的液態(tài)金屬電池的制備方法，該方法包括以下步驟：

在所述殼體中充注一定量的所述電解液；

將所述電極插設(shè)在所述電解液中；

在所述電極和所述殼體之間填充所述多孔材料；

密封所述殼體。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于加工，通過采用不同活性的液態(tài)金屬作為電池的電極、殼體和多孔材料，既可實(shí)現(xiàn)電能的輸出，又可確保整個(gè)電池具有良好的柔性、可變形性和可穿戴性，具有廣闊的應(yīng)用前景；另外，通過將電解液充注在多孔材料的孔道中，既可以保證電解液與殼體和電極之間的充分接觸，又避免電解液泄露，使得化學(xué)能和電能之間的轉(zhuǎn)換變得安全、高效。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的一種液態(tài)金屬電池的剖視圖。

附圖標(biāo)記：