[發明專利]一種基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池

在審

• 申請號: 202110739082.1
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113437353A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 吳其興;蘭泉;王芳;張家樂;譚國來
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉

1.一種基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池，其特征在于，所述基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池包括第一集流層、隔膜、位于所述第一集流層和所述隔膜之間的第一反應腔、位于所述第一反應腔中并同時與所述第一集流層和所述隔膜形成接觸的第一多孔集流體、位于所述第一反應腔中并與所述第一多孔集流體接觸的第一活性懸浮液，所述第一活性懸浮液包括電解液和具有脫嵌鋰離子功能的第一活性材料，所述第一集流層靠近所述隔膜側設置有第一凹槽。

2.根據權利要求1所述的基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池，其特征在于，所述第一多孔集流體的材料選自碳纖維材料、石墨材料、金屬材料中的一種。

3.根據權利要求2所述的基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池，其特征在于，所述碳纖維材料選自碳紙、碳布、碳氈中的一種，所述石墨材料選自石墨泡沫、膨脹石墨、石墨氈中的一種，所述金屬材料選自泡沫銅、泡沫鎳、泡沫鈦、泡沫鋁中的一種。

4.根據權利要求1所述的基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池，其特征在于，所述第一多孔集流體的厚度為0.01-5mm，和/或，所述第一多孔集流體的孔隙率為30％-99％，和/或，所述第一多孔集流體的孔徑為0.1-100μm。

5.根據權利要求1所述的基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池，其特征在于，所述第一凹槽的深度為0.05-5mm。

6.根據權利要求1所述的基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池，其特征在于，所述第一凹槽的形狀為回形、網格形、蛇形、叉指形中的一種或多種。

7.根據權利要求1所述的基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池，其特征在于，所述第一集流層的厚度為1-20mm，和/或，所述第一集流層與所述隔膜之間的距離為0.03-5mm。

8.根據權利要求1所述的基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池，其特征在于，所述具有脫嵌鋰離子功能的第一活性材料選自鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鋰鎳錳氧化物、鋰鎳鈷錳氧化物中的一種或多種，或，所述具有脫嵌鋰離子功能的第一活性材料選自硅基合金、鋰鈦氧化物、鋁基合金中的一種或多種。

9.根據權利要求8所述的基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池，其特征在于，所述基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池還包括與所述第一集流層相對設置在所述隔膜兩側的第二集流層、位于所述第二集流層和所述隔膜之間的第二反應腔、位于所述第二反應腔中并同時與所述第二集流層和所述隔膜形成接觸的第二多孔集流體、位于所述第二反應腔中并與所述第二多孔集流體接觸的第二活性懸浮液，所述第二活性懸浮液包括電解液和具有脫嵌鋰離子功能的第二活性材料，所述第二集流層靠近所述隔膜側設置有第二凹槽，當所述具有脫嵌鋰離子功能的第一活性材料選自鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鋰鎳錳氧化物、鋰鎳鈷錳氧化物中的一種或多種時，所述具有脫嵌鋰離子功能的第二活性材料選自硅基合金、鋰鈦氧化物、鋁基合金中的一種或多種，當所述具有脫嵌鋰離子功能的第一活性材料選自硅基合金、鋰鈦氧化物、鋁基合金中的一種或多種時，所述具有脫嵌鋰離子功能的第二活性材料選自鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鋰鎳錳氧化物、鋰鎳鈷錳氧化物中的一種或多種。

10.根據權利要求9所述的基于旁流式流場結構的流動式鋰離子電池，其特征在于，所述第二凹槽的形狀為回形、網格形、蛇形、叉指形中的一種或多種。