适合用于金属/空气电池组的被保护阳极结构的制作方法_3

文档序号:9423044阅读:来源:国知局
凝胶点。然后,将所述板放入烘箱中,在6(TC下烘2-3小时。
[0041] 然后,可朗尋锋板并入可充电锋/空气电池中。
[0042]示例 2
[0043] 海绵胶带涂层
[0044] 将由97. 5wt%的侣和2. 5wt%的儀组成的侣板(运两种金属的纯度级别分别为 99. 99 %和99. 99% )切割成15. 5cmX15. 5cm大小。所述板的厚度为1畑1。
[0045] 用异丙醇清洗所述板W从表面去除所有油脂和颗粒,并且然后借助风扇彻底干 燥。将NittoDenko生产的宽度为Icm的EPDM泡沫胶带巧PT密封材料ee-lOlOEP)紧 固至所述板的侧面,并且将2kg压力施加至每个侧面1分钟W确保良好的粘附。
[0046]示例 3
[0047] 导电聚合物涂层
[0048] 将由97. 5wt%的侣和2. 5wt%的儀组成的侣板(运两种金属的纯度级别分别为 99. 99%和99. 99% )切割成15. 5cmX15. 5cm大小。所述板的厚度为1畑1。
[0049] 用氨氧化钢溶液处理所述板的侧面,如下所述。将棉布浸没在1摩尔的化OH溶液 中。用那块布擦拭金属板的侧面及其底部的边缘(宽度为1mm),从而将一层薄的化OH施覆 到处理过的表面上。使化OH保留在所述表面上W与金属反应3分钟。然后,将所述板浸入 双重蒸馈水中30秒W去除化0H,并且然后将其浸入异丙醇槽中30秒。用风扇燥所述板。
[0050] 在罩内进行涂布过程。用浸没在Acheson导电涂层109B中的预切海绵擦拭所述 板的由侧面和底部的周长组成的处理过的面积。涂层的厚度约为200微米。对所述板进行 空气干燥30分钟,并且然后转移到70°C烘箱中烘1个小时。再重复一次所述涂布来确保无 针孔涂布,并且再次进行空气干燥30分钟并放入7(TC烘箱中烘1个小时。
[0051]示例 4
[0052] 疏水聚合物涂层
[0053] 将由97. 5wt%的侣和2. 5wt%的儀组成的侣板(运两种金属的纯度级别分别为 99. 99 %和99. 99% )切割成15. 5cmX15. 5cm大小。所述板的厚度为1cm。
[0054] 所述板的侧面用等级为0的砂纸打磨,W增加表面面积并且使新鲜的侣暴露出 来。用氨氧化钢溶液处理所述板的侧面,如下所述。将棉布浸没在1摩尔的化OH溶液中。 用那块布擦拭金属板的侧面及其底部的边缘(宽度为Imm),从而将一层薄的化OH施覆到处 理过的表面上。使化OH保留在所述表面上W与金属反应3分钟。然后,将所述板浸入双重 蒸馈水中30秒W去除化0H,并且然后将其浸入异丙醇槽中30秒。用风扇空气风机干燥所 述板。
[00巧]用浸没在由Dupont生产的阳PTE-9568(氣化乙締丙締)乳剂中的预切多孔海绵 擦拭所述板的由侧面和底部的周长组成的处理过的面积。涂层的厚度约为150微米。对所 述板进行空气干燥30分钟,并且然后转移到27(TC烘箱中烘0. 5个小时。再重复一次所述 涂布来确保无针孔涂布,并且再次进行空气干燥30分钟并放入270°C烘箱中烘0. 5个小时。
[0056] 示例5(本发明)和示例6(对比例)
[0057] 侣/空气电池组
[005引在示例性侣/空气电池中测试示例2的阳极。
[0059] 阳极对称地定位在一对空气阴极(电极E-4,可从W色列的Electric化el Co巧oration购得)之间的空间中,运对空气阴极彼此平行放置,彼此间隔约15mm的距离, 使得每个空气阴极的催化剂侧面朝侣阳极。将电极布置安装在塑料外壳内,使得空气阴极 的其上设置有PTFE多孔膜的侧面面朝空气入口。
[0060] 所使用的电解液是氨氧化钟水溶液(350克/升)。将电解液储存在合适的槽中。 典型的电解液体积由系统的所需工作资源确定,例如,对于500-600Ah接近1L。使电解液 在由隔膜累生成的压力下按照0. 0化/min至0.IL/min的速率在空气阴极与侣阳极之间的 空间中流动。工作溫度为45°C。在电压1.OV至1.3V下,从电池中汲取的电流约为IOOmA/ cm2。
[006。用气体流量表[Aa化org GFM-17]测量由于侣阳极与电解液之间的化学反应而放 出的氨气的量。所产生的氨气的体积用于计算侣发生无用氧化反应的部分。
[0062] 重复上述实验,但是此次使用的阳极是在其侧面上未涂布任何涂层的常规侣阳 极。表1中用表格的形式表示了运两种实验的结果。
[0063]表1
[0064]
【主权项】
1. 一种金属/空气电化学电池,其包括:至少一个空气阴极、碱性电解液和至少一个阳 极组件,其中所述阳极组件是呈空间体的形式,其以由两个相对的平行底部和侧面组成的 表面为界,所述侧面上设置有包括弹性聚合物密封件的保护构件。2. 根据权利要求1所述的金属/空气电化学电池,其中所述弹性聚合物密封件包括泡 沫橡胶。3. 根据权利要求2所述的金属/空气电化学电池,其中所述泡沫橡胶是闭孔或者半闭 孔泡沫橡胶。4. 根据权利要求2或3所述的金属/空气电化学电池,其中所述泡沫橡胶是EPDM泡 沫。5. 根据权利要求1所述的金属/空气电化学电池,其中所述弹性聚合物是在施加30g/ cm2至300g/cm 2范围内的压缩力时显示出厚度减小50 %的橡胶。6. 根据前述权利要求中任一项所述的金属/空气电化学电池,其中所述阳极是铝阳 极。7. -种用于制造金属/空气电化学电池的工艺流程,所述金属/空气电化学电池包括 外壳、至少一个空气阴极、与所述阴极间隔开的阳极、以及在所述阴极和所述阳极之间的空 间中的碱性电解液,所述工艺流程包括:将呈弹性聚合物密封件形式的保护构件施覆在所 述阳极的所述侧面与所述外壳的壁之间的间隙中。8. -种用于铝/空气电化学电池中的铝阳极,所述阳极是以由两个相对的平行底部和 位于与所述底部基本垂直的平面中的四个侧面组成的表面为界的空间体,其特征在于,将 橡胶施覆在所述阳极的所述侧面的至少一部分上以保护所述侧面不被碱性电解液氧化。9. 根据权利要求8所述的铝阳极,其中所述橡胶是泡沫橡胶。10. 根据权利要求9所述的铝阳极,其中所述泡沫橡胶是选自由闭孔或者半闭孔EPDM 泡沫组成的组。11. 根据权利要求8至10中任一项所述的用于由铝/空气电池组供电的电动车辆的铝 阳极,其中所述阳极的所述两个底部中的每一个的面积为150cm 2至300cm2,所述阳极的厚 度为0. 5cm至2. 0cm,并且当处于未压缩状态时,所述橡胶的在所述阳极的整个侧面之上延 伸的厚度为I. 5mm至7mm。
【专利摘要】一种金属/空气电化学电池,其包括:至少一个空气阴极、碱性电解液和至少一个阳极组件,其中所述阳极组件是呈空间体的形式,其以由两个相对的平行底部和侧面组成的表面为界,所述侧面上设置有包括弹性聚合物密封件的保护构件。
【IPC分类】H01M2/08, H01M4/12, H01M12/06
【公开号】CN105144466
【申请号】CN201480021116
【发明人】A·亚德加尔, Y·米勒, D·齐盾
【申请人】费纳吉有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年2月26日
【公告号】EP2954590A1, WO2014132251A1
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