一种液态金属电池正极集流体制造技术

技术编号：41314863 阅读：30 留言：0更新日期：2024-05-13 14:56

本申请提供了一种液态金属电池正极集流体，包括：金属壳体，其一端开口；金属壳体呈圆筒状；环形金属台阶，设于金属壳体的底部，且紧贴金属壳体的内壁设置；环形金属台阶上设有一环形凹槽，环形凹槽的外侧紧贴金属壳体的内壁；以及中空管，其两端开口；中空管的下端卡接在环形凹槽内，中空管的上端高于环形金属台阶的上表面，且中空管的上端低于金属壳体的上端。本申请的一种液态金属电池正极集流体兼具金属集流体和石墨集流体各自的优点，并消除了各自的缺点，利于提高电池运行的稳定性。

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【技术实现步骤摘要】

本申请属于储能电池，更具体地说，是涉及一种液态金属电池正极集流体。

技术介绍

1、液态金属电池的正负极均为液态金属，并采用无极熔盐作为电解质，具有超长的循环寿命，在大规模静态储能领域具有很强的竞争力。

2、液态金属电池的正极通常为锑、铋、锡、铅、碲等金属的合金。然而，除了纯金属铋外，锑、锡、铅、碲等组分均会与金属制的正极集流体(通常为不锈钢)发生一定程度的化学反应。然而，这种化学反应并不剧烈，并且往往能够形成钝化层(如fe-cr-sb钝化层等)，在液态金属电池的服役寿命内不会失效。

3、但是，由于液态金属与金属集流体间强的亲和力，正极金属会沿着金属集流体的侧壁发生“爬壁”现象，造成活性物质损失；爬壁物质甚至可能与负极接触，造成电池短路失效。因此，当正极中含有锑、锡、铅、碲等元素时，通常采用石墨坩埚作为正极集流体。由于石墨坩埚不与液态金属发生任何化学反应，且对液态金属的浸润性差，因此不会产生爬壁现象，保证了电池在循环过程中的容量稳定。

4、然而，石墨正极集流体也面临一些严峻的问题：(1)石墨坩埚力学性质差，结构强度差，易破碎，从而导致电池失效；(2)液态金属在石墨坩埚表面浸润性差，容易形成分层，导致其结构不稳定；(3)容量利用率较低；(4)成本较高。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种液态金属电池正极集流体，以解决现有技术中的金属集流体产生“爬壁”现象，石墨集流体易破碎、液态金属在其内易分层、容量利用率较低、成本较高的技术问题。