[發明專利]一種硅空氣電池測試系統

在審

• 申請號: 202110700526.0
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113433461A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 于潔;馬文會;李東鑫;李紹元;呂國強;萬小涵;魏奎先;謝克強;陳正杰;秦博;劉戰偉;顏恒維;雷云;伍繼君;吳丹丹;任永生
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01R31/378
• 分類號: G01R31/378;G01R31/364;G01R31/385
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 耿路

本發明公開了一種大容量硅?空氣電池及放電測試系統，屬于電池技術領域。硅?空氣電池單體測試系統包括空氣陰極安裝板、空氣陰極、電池槽體、螺釘、硅負極窗口和硅負極，陰極安裝板、空氣陰極、墊片和電池槽體從前至后串疊排列在一起由螺釘固定連接，空氣陰極和電池槽體間的墊片，防止電解質的泄露，電池槽體內可填充大容量電解液，其依據硅空氣電池對工作環境特有的需求進行設計，并形成一種合理模型，更換電池負極硅片及電解液十分方便快捷，對電池整體的性能、可靠性、易組裝性都有了很大的提升，同時簡化了工藝和降低了成本。

技術領域

本發明涉及空氣電池技術領域，尤其是涉及一種硅空氣電池測試系統。

技術背景

硅空氣電池是一種新型的電化學儲能裝置，以硅為負極，以堿性溶液或溫室離子液體為電解質，以空氣電極為正極構成電池系統，具有極高的比能量，該電池按產物計算比能量高達8470Wh/kg，遠高于目前研究的較成熟的鋰離子電池。硅資源豐富，是地殼中第二豐富的元素。

與傳統電池相比，硅空氣電池具有開放式結構，由于陰極的活性物質可直接從周圍的空氣中獲取，不儲存在電池中，所以具有高能量密度，以空氣為動力放電，不僅提高了電池的比能量，還降低了成本和體積。硅空氣電池在電子設備、工業設備和電動汽車等方面有很好的發展前景。

目前市場上常見的金屬空氣電池測試裝置主要針對鋅空氣電池、鋁空氣電池、鎂空氣電池和鋰空氣電池等，沒有針對硅空氣電池的測試裝置，相對于鋅片、鋁片和鐵片等金屬負極，硅片較脆、易碎，且硅與堿液反應產物難分解，反應產物附著于負極表面使放電停止，這需要硅空氣電池測試系統具備大容量的電解液。

由于硅空氣電池正極活性物質是空氣中的氧,才決定了該種類型的電池必須以一種開放式結構進行工作。這給電池整體的封裝和使用帶來巨大的困難,如何既能將具有腐蝕性的電解液密封又能讓空氣中的氧氣充分進入電池參與反應和保證硅負極在放電停止前沒有破裂成為一個嚴峻的挑戰。為解決這一問題,本專利將呈現一種新的結構，為硅空氣電池安裝使用設計了更為合理的方案。

發明內容

本發明為解決上述背景技術中存在的技術問題，提供一種用于可拆卸硅-空氣電池測試系統。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：一種大容量硅空氣電池測試系統，包括依次設置的空氣陰極安裝板、空氣陰極、電池槽體，所述空氣陰極安裝板、空氣陰極、電池槽體通過安裝螺釘連接，其特征在于，所述電池槽體上設有硅負極窗口，所述硅負極窗口中插接有硅負極，所述空氣陰極和電池槽體的對接面上設置有密封件。

進一步地，所述硅負極窗口開設有多個用于安裝的固定螺紋孔，所述固定螺紋孔與固定螺釘固定連接，所述電池槽體上開設有多個用于安裝的螺紋孔，所述螺紋孔與固定螺釘固定連接。

進一步地，所述空氣陰極安裝板和電池槽體左側的別開設有多個用于安裝的安裝螺紋孔，所述空氣陰極安裝板和電池槽體通過安裝螺釘固定連接。

進一步地，所述電池槽體開設有注液口，所述注液口為螺紋孔，所述注液口與堵頭螺紋連接。

進一步地，所述空氣陰極安裝板、電池槽體和硅負極窗口為透明的有機玻璃板。

進一步地，所述空氣陰極和電池槽體接觸處設有的密封件為墊片。

進一步地，所述硅負極與硅負極窗口插接，所述硅負極窗口兩側與電池槽體上側通過固定螺釘固定連接。

進一步地，所述硅負極還包括：粘結層與集流體，所述粘結層為鈦粘附層；所述集流體為金薄膜。

進一步地，一種大容量硅空氣電池測試系統組裝步驟如下：