一种易组装的锂空气电池模具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种易组装的锂空气电池模具，所述锂空气电池模具包括绝缘的电池壳体、以及绝缘的电池顶盖，电池壳体设置有与锂空气电池部件尺寸匹配的第一凹槽，电池壳体还具有垂直贯穿电池壳体的至少一对第一孔道，电池顶盖具有朝向电池壳体凸起的顶盖凸起，电池顶盖还具有垂直贯穿电池顶盖的至少一对第二孔道，当电池顶盖和电池壳体合在一起时，第一孔道与第二孔道对准，电池顶盖还具有与第二孔道连通、并延伸至顶盖凸起的底面的对称设置的至少一对第三孔道。本实用新型专利技术中锂空气电池模具，气流场通道的出口、入口均为贯穿锂空气电池模具的垂直孔道，采用这样的设计，将便利模具中锂空气电池的串并联。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于化学电源
，具体涉及一种易组装的锂空气电池模具。
技术介绍
锂空气电池是以金属锂为负极，空气中的氧气为正极的一种新型二次电池。因为金属锂的密度非常小，并且氧气不用存储在电池中，所以锂空气电池的理论比能量密度高达11400Wh/Kg，因此被视为是未来电动汽车动力电池的有力候选。正因如此，近年来针对二次锂空气电池的研究迅速增加。目前，锂空气电池的研究还处于实验室的初级阶段，针对锂空气电池模块的构型还不明确。实验室通常采用SwagelokTM型的模具，该构型利用Swagelok公司的密封螺栓改造而成，其结构简单，内部空间较小，不适合模块化研究；也有一些专利提出了其他构型的模具，如公开号为CN1032788775A的专利技术专利，公开了一种构件简单、紧凑、空间利用率高的锂空气电池模具。但这些模具在进行电池串并联时，进出气孔道不能共享、极片压力也不可调，气体流动方向不可控制，正负极引线连接较为复杂，限制了锂空气电池性能的发挥以及模块化乃至产业化的应用。
技术实现思路
本技术旨在克服现有模具中锂空气电池无法实现简便串并联、以及串并联转换的缺陷，本技术提供了一种易组装的锂空气电池模具。本技术提供了一种易组装的锂空气电池模具，所述锂空气电池模具包括绝缘的电池壳体、以及能够与电池壳体匹配的绝缘的电池顶盖，所述电池壳体在朝向电池顶盖的一侧设置有与锂空气电池部件尺寸匹配的第一凹槽，所述电池壳体还具有垂直贯穿所述电池壳体的在所述第一凹槽两侧对称设置的至少一对第一孔道，所述电池顶盖具有朝向电池壳体凸起且可卡合至所述第一凹槽中的顶盖凸起，所述电池顶盖还具有垂直贯穿所述电池顶盖的在所述顶盖凸起的两侧对称设置的至少一对第二孔道，当电池顶盖和电池壳体合在一起时，所述第一孔道与第二孔道对准，所述电池顶盖还具有与所述第二孔道连通、并延伸至所述顶盖凸起的底面的对称设置的至少一对第三孔道。本技术中锂空气电池部件组合方式可为，锂片负极上放置隔膜，并在隔膜上滴加适量的电解液，在加过电解液的隔膜上方放置空气正极极片，并在空气正极极片上滴加适量的电解液，在加过电解液的空气正极极片上方放置集流体。锂空气电池部件放置于第一凹槽中(锂片放置于凹槽底部的导电片上)，再通过导线与外部电路连接；本技术中锂空气电池模具，气流场通道的出口、入口(第一孔道和第二孔道组合)均为一个贯穿锂空气电池模具的(电池顶盖)顶面和(电池壳体)底面的垂直孔道导通。采用这样的设计，将便利模具中锂空气电池的串并联。具体来说，本技术中模具上、下堆叠，且与上、下模具的气流场通道出、入口(垂直孔道)对接，形成至少一对长的共用的垂直孔道。如此，在使用时堵住作为共用进气口的垂直孔道的一个孔，并将氧气从进气口的垂直孔道的另一个孔导入，则可以同时给堆叠模具中的多个串并联的锂空气电池供氧，无需多个氧气源，简化了模具串并联时的结构。另外，由于所述第一孔道和第二孔道为对称设置，因此模具中锂空气电池的串并联也十分容易转换，只需通过模具的转动即可实现。较佳地，所述锂孔道电池模具的底面和顶面为平面。较佳地，还具有设置在所述顶盖凸起中央部的至少一个导电弹簧。本技术可通过弹簧弹力的调整，调节锂空气电池部件的压紧程度。较佳地，所述顶盖凸起在其中央部设置有至少一个第二凹槽，所述第二凹槽设置为容纳所述导电弹簧。较佳地，所述第一凹槽侧壁具有台阶。较佳地，所述第一凹槽和/或顶盖凸起的横截面形状包括方形、圆形、三角形、梯形或扇形。较佳地，所述电池壳体的侧壁设置有与负极片连接的负极引线，所述电池顶盖设置有与所述正极片连接的正极引线。较佳地，所述正极引线通过所述导电弹簧与正极片连接。附图说明图1示出了本技术的一个锂空气电池模具的结构示意图；图2示出了本技术的一个锂空气电池模具顶盖的俯视图；图3示出了本技术的一个锂空气电池模具壳体的俯视图；图4示出了本技术的一个锂空气电池模具并联的结构示意图；图5示出了本技术的一个锂空气电池模具串联的结构示意图；图6为用本技术实施例1的易组装的锂空气电池模具组装的并联锂空气二次电池的充放电曲线；其中，1-1为电池壳体，1-2为电池顶盖，1-3为正极引线(部分)，1-4为负极引线、1-5为壳体凹槽(第一凹槽)，1-6为顶盖凸起，1-7为第一孔道，1-7′为第二孔道，1-8为导电弹簧，1-9为第三孔道，1-10为台阶，2-1和3-1为紧固螺栓孔道。具体实施方式以下结合附图和下述实施方式进一步说明本技术，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本技术，而非限制本技术。本技术的目的是为了解决现有锂空气电池模具气体孔道不能共享，正负极引线连接复杂，极片压力不可调节，气体流场不可控制的技术问题，提供了一种易组装的锂空气电池模具。所述锂空气电池模具包括绝缘的电池壳体1-1、以及能够与电池壳体1-1匹配的绝缘的电池顶盖1-2，所述电池壳体1-1在朝向电池顶盖1-2的一侧设置有与锂空气电池部件尺寸匹配的第一凹槽1-5，所述电池壳体1-1还具有垂直贯穿所述电池壳体1-1的在所述第一凹槽两侧对称设置的至少一对第一孔道1-7，所述电池顶盖具有朝向电池壳体凸起可卡合至所述第一凹槽中的顶盖凸起1-6，所述电池顶盖1-2还具有垂直贯穿所述电池顶盖1-2的在所述顶盖凸起1-6的两侧对称设置的至少一对第二孔道1-7′，当电池顶盖1-2和电池壳体1-1合在一起时，所述第一孔道1-7与第二孔道1-7′对准，所述电池顶盖还具有与所述第二孔道1-7′连通、并延伸至所述顶盖凸起1-6的底面的对称设置的至少一对第三孔道1-9。图1-5分别具体示出了本技术中锂空气电池模具的相关情况。图1示出了本技术的一个锂空气电池模具的结构示意图。从图1可以看出，该模具包括了电池壳体1-1、电池顶盖1-2，电池顶盖1-2通过相互匹配的壳体上第一凹槽1-5和顶盖上的凸起部1-6，在第一凹槽1-5上台阶1-10处实现卡合。第一凹槽的侧壁为台阶状以用来铺设O型橡胶圈，以达到气密性目的。在电池壳体中，设置有在电池顶盖侧的壳体凹槽(第一凹槽)1-5、以及与壳体凹槽1-5导通并延伸至壳体外侧的接线用孔道，其中，该第一凹槽1-5中可以放置锂空气电池部件。锂空气电池部件的组装顺序可为：锂片负极上放置隔膜，并在隔膜上滴加适量的电解液，在加过电解液的隔膜上方放置空气正极极片，并在空气正极极片上滴加适量的电解液，在加过电解液的空气正极极片上方放置集流体。在第一凹槽1-5的底部放置导电片，然后放入锂空气电池部件，锂片与导电片连接，导电片再通过接线用孔道中的负极引线与外部电路连接。在电池顶盖上，可以设置在第一凹槽上方的第二凹槽、以及与第二凹槽导通的接线用孔道。该第二凹槽可以设置实现锂空气电池部件中集流体稳定连接的器件，然后通过接线用孔道中的连接该器件的正极引线，实现锂空气电池与外部电路的连接。进一步地，所述设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种易组装的锂空气电池模具，其特征在于，所述锂空气电池模具包括绝缘的电池壳体、以及能够与电池壳体匹配的绝缘的电池顶盖，所述电池壳体在朝向电池顶盖的一侧设置有与锂空气电池部件尺寸匹配的第一凹槽，所述电池壳体还具有垂直贯穿所述电池壳体的在所述第一凹槽两侧对称设置的至少一对第一孔道，所述电池顶盖具有朝向电池壳体凸起且可卡合至所述第一凹槽中的顶盖凸起，所述电池顶盖还具有垂直贯穿所述电池顶盖的在所述顶盖凸起的两侧对称设置的至少一对第二孔道，当电池顶盖和电池壳体合在一起时，所述第一孔道与第二孔道对准，所述电池顶盖还具有与所述第二孔道连通、并延伸至所述顶盖凸起的底面的对称设置的至少一对第三孔道。

【技术特征摘要】
1.一种易组装的锂空气电池模具，其特征在于，所述锂空气电池模具包括绝缘的电池壳体、以及能够与电池壳体匹配的绝缘的电池顶盖，所述电池壳体在朝向电池顶盖的一侧设置有与锂空气电池部件尺寸匹配的第一凹槽，所述电池壳体还具有垂直贯穿所述电池壳体的在所述第一凹槽两侧对称设置的至少一对第一孔道，所述电池顶盖具有朝向电池壳体凸起且可卡合至所述第一凹槽中的顶盖凸起，所述电池顶盖还具有垂直贯穿所述电池顶盖的在所述顶盖凸起的两侧对称设置的至少一对第二孔道，当电池顶盖和电池壳体合在一起时，所述第一孔道与第二孔道对准，所述电池顶盖还具有与所述第二孔道连通、并延伸至所述顶盖凸起的底面的对称设置的至少一对第三孔道。
2.根据权利要求1所述的锂空气电池模具，其特征在于，所述锂空气电池模具的底面和顶面为平面。
3.根据权利要求1所述的锂空气电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭向欣，范武刚，罗广生，崔忠慧，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31