一种层叠式锂空气电池的制作方法

本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种层叠式锂空气电池。

背景技术：

锂空气电池是使用空气中的氧作为活性材料的阴极的电池，因其具有较高的能量密度而被用于需要较大存储能量的装置或设备，比如提供长途驾驶车辆的能量存储需求。现有的锂空气电池大多通过布线的方式进行串并联形成具有较大能量的电池组，但是这种布置方式需要布线，操作复杂，同时还需要借助其他的夹具之类的辅助部件进行电池连接，因此形成的电池组具有较大的尺寸规格和较大的重量，使用不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种层叠式锂空气电池，所述层叠式锂空气电池的技术方案是这样实现的：

一种层叠式锂空气电池，包括层叠布置的多个电池单元，每个电池单元包括包括空气阴极和锂金属阳极、设置在空气阴极和锂金属阳极之间的隔离膜以及填充在空气阴极和锂金属阳极之间的液体电解质；所述多个电池单元之间设置有双极板，所述双极板包括与空气阴极接触的第一表面和与锂金属阳极接触的第二表面，所述第一表面上形成空气流动路径以提供空气到空气阴极，所述空气阴极和双极板的第一表面之间还设置有气体扩散层，相邻电池单元的双极板之间由设置在外围的垫圈包围并密封。

所述锂空气电池的第一终端和第二终端还设置有用于紧固压缩电池的端板，所述第一终端为空气阴极，所述第二终端为锂金属阳极，所述第一终端的空气阴极的双极板与端板之间设置有阴极集电器，所述第二终端的锂金属阳极与端板之间设置有阳极集电器，所述阳极集电器与锂金属阳极之间设置有与插入板。

所述第一终端的端板设置有空气入口和空气出口，所述空气入口通过设置在双极板中的第一入口岐管孔和垫圈中的第二入口岐管孔形成的入口岐管连通，所述空气出口通过设置在双极板另一侧的第一出口岐管孔和垫圈另一侧的第二出口岐管孔形成的出口岐管连通，所述入口岐管和出口岐管通过双极板上的空气流动路径连通。

进一步的，所述隔离膜是由液体电解质可以透过的多孔绝缘材料制成的。

进一步的，所述双极板是由导电非金属材料或导电金属材料制成的。

进一步的，所述第一终端的阴极集电器和第二终端的阳极集电器与端板是一体制造的。

进一步的，所述双极板上还设置有冷却水流动路径，所述端板设置有相应的冷却水入口和冷却水出口，所述双极板侧边设置有与冷却水入口和冷却水出口相连通的第一冷却水入口岐管和第二冷却水出口岐管，所述垫圈中相应地设置有第二冷却水入口岐管和第二冷却水出口岐管，所述第一冷却水入口岐管和第二冷却水入口岐管形成冷却水入口岐管与端板上的冷却水入口连通，所述第一冷却水出口岐管与第二冷却水出口岐管形成冷却水出口岐管与冷却水出口连通，所述冷却水入口岐管与冷却水出口岐管通过双极板上的冷却水流动路径连通。

本实用新型通过将多个电池单元通过层压、层叠的方式形成相互串联的锂空气电池，可以形成具有较大能量存储的电池组，减少了通过布线方式连接的复杂连线和辅助夹具的使用，同时还减小了电池组的整体体积和空间，具有较强的实用价值。

附图说明

图1为本实用新型整体结构层叠示意图；

图2为本实用新型双极板的一个实施例示意图；

图3为本实用新型双极板的另一个实施例示意图。

附图标记：100-层叠式锂空气电池，110-电池单元，111-空气阴极，112-锂金属阳极，113-隔离膜，114-气体扩散层，120-双极板，121-空气流动路径，122-第一入口岐管孔，123-第一出口岐管孔，124-冷却水流动路径，130-阴极集电器，140-阳极集电器，150-插入板，160-端板，161-空气入口，162-空气出口，170-垫圈，171-第二入口岐管孔，172-第二出口岐管孔，181-入口岐管，182-出口岐管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1～3所示，一种层叠式锂空气电池100，包括层叠布置的多个电池单元110，每个电池单元包括包括空气阴极111和锂金属阳极112、设置在空气阴极111和锂金属阳极112之间的隔离膜113以及填充在空气阴极111和锂金属阳极112之间的液体电解质(图中未示出)；所述多个电池单元110之间设置有双极板120，所述双极板120包括与空气阴极111接触的第一表面和与锂金属阳极112接触的第二表面，所述第一表面上形成空气流动路径121以提供空气到空气阴极111，所述空气阴极111和双极板120的第一表面之间还设置有气体扩散层114，相邻电池单元110的双极板120之间由设置在外围的垫圈170包围并密封。

具体实施时，所述锂空气电池100的第一终端和第二终端还设置有用于紧固压缩电池的端板160，所述第一终端为空气阴极111，所述第二终端为锂金属阳极112，所述第一终端的空气阴极111的双极板120与端板160之间设置有阴极集电器130，所述第二终端的锂金属阳极112与端板160之间设置有阳极集电器140，所述阳极集电器140与锂金属阳极112之间设置有与插入板150。

具体实施时，所述第一终端的端板160设置有空气入口161和空气出口162，所述空气入口161通过设置在双极板120中的第一入口岐管孔122和垫圈170中的第二入口岐管孔171形成的入口岐管181连通，所述空气出口161通过设置在双极板120另一侧的第一出口岐管孔123和垫圈170另一侧的第二出口岐管孔172形成的出口岐管182连通，所述入口岐管181和出口岐管182通过双极板120上的空气流动路径121连通。

具体实施时，所述隔离膜113是由液体电解质可以透过的多孔绝缘材料制成的。

具体实施时，所述双极板120是由导电非金属材料或导电金属材料制成的。

具体实施时，所述第一终端的阴极集电器130和第二终端的阳极集电器140与端板160是一体制造的。

作为另一实施例，本实施例与上述实施例基本相似，未列出相应整体示意图，对于本领域技术人员来说是很容易理解的。

作为优选的，所述双极板120上还设置有冷却水流动路径124，所述端板160设置有相应的冷却水入口和冷却水出口，所述双极板120侧边设置有与冷却水入口和冷却水出口相连通的第一冷却水入口岐管和第二冷却水出口岐管，所述垫圈170中相应地设置有第二冷却水入口岐管和第二冷却水出口岐管，所述第一冷却水入口岐管和第二冷却水入口岐管形成冷却水入口岐管与端板160上的冷却水入口连通，所述第一冷却水出口岐管与第二冷却水出口岐管形成冷却水出口岐管与冷却水出口连通，所述冷却水入口岐管与冷却水出口岐管通过双极板上的冷却水流动路径124连通。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示而作出不背离本实用新型实质的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围不限于实施例所揭示的内容，也包括各种不背离本实用新型实质的替换及修饰。