锂空气电池及其制备方法与流程

文档序号:12788468阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种锂空气电池,其特征在于,包括电芯、内铝塑壳体和外铝塑壳体,所述电芯封装于所述内铝塑壳体中,所述内铝塑壳体上开设有与所述电芯对应的进气窗口;所述内铝塑壳体封装于所述外铝塑壳体中,所述内铝塑壳体和外铝塑壳体之间充有氧气;所述电芯上设有极耳,所述极耳延伸至外铝塑壳体之外,所述极耳上设有用于与所述内铝塑壳体密封粘合的内极耳胶,所述电芯的极耳上还设有用于与所述外铝塑壳体密封粘合的外极耳胶。

2.根据权利要求1所述的锂空气电池,其特征在于,所述氧气纯度为99.99%~99.999%,水含量小于10 ppm,压力范围为1atm~2atm。

3.根据权利要求1或2所述的锂空气电池,其特征在于,所述电芯包括空气正极、隔膜、金属锂负极和电解液,所述空气正极、隔膜和金属锂负极依次叠置,所述隔膜被电解液所浸润。

4.根据权利要求3所述的锂空气电池,其特征在于,所述进气窗口设于内铝塑壳体靠近空气正极并远离金属锂负极的一侧。

5.根据权利要求4所述的锂空气电池,其特征在于,所述极耳包括设于空气正极上的正极极耳,以及设于金属锂负极上的负极极耳。

6.根据权利要求3所述的锂空气电池,其特征在于,所述电解液包括有机溶剂和溶于所述有机溶剂中的锂盐,所述有机溶剂为多元环状酰胺和碳酸酯组成的混合溶剂。

7.根据权利要求6所述的锂空气电池,其特征在于,所述多元环状酰胺包括N-甲基吡咯烷酮、β-内酰胺、γ-丁内酰胺或γ-戊内酰胺;所述碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亚乙烯酯或碳酸甲乙酯。

8.根据权利要求7所述的锂空气电池,其特征在于,所述有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮和碳酸二乙酯组成的混合溶剂、N-甲基吡咯烷酮与碳酸甲乙酯组成的混合溶剂或N-甲基吡咯烷酮与碳酸丙烯酯组成的混合溶剂。

9.根据权利要求6~8任一项所述的锂空气电池,其特征在于,所述内酰胺的体积分数为50%~80%,所述碳酸酯的体积分数为20%~50%;所述锂盐在锂空气电池用复合电解液体系中的摩尔浓度为0.05mol/L~1mol/L。

10.一种锂空气电池的制备方法,包括以下步骤:

(1)将连有正极极耳的空气正极与内铝塑预壳体设有进气窗口的一侧热压贴合,在氩气保护气氛下,将隔膜和连有负极极耳的金属锂负极置于内铝塑预壳体中,并按空气正极、隔膜和金属锂负极的顺序叠置;将电解液加入内铝塑预壳体中,对所述内铝塑预壳体进行封边,形成内铝塑壳体,所述正极极耳和负极极耳分别延伸至内铝塑壳体之外,所述正极极耳和负极极耳分别通过内极耳胶与内铝塑壳体密封粘合;再通过进气窗口注入电解液,使空气正极被电解液浸润,得到锂空气电池半成品;

(2)在氩气保护气氛下,将步骤(1)所得锂空气电池半成品置于外铝塑预壳体中,所述正极极耳和负极极耳分别延伸至外铝塑预壳体之外,将所述正极极耳和负极极耳分别通过外极耳胶与外铝塑预壳体密封粘合,对所述外铝塑预壳体进行封边,形成外铝塑壳体;封装完成后,在外铝塑壳体的一侧封边处插入带有三通阀门的气针,并对外铝塑壳体中的氩气进行抽除并注入氧气,最后对该侧进行热压封边,得到锂空气电池。

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