用于金屬氫電池的電極堆疊組件的制作方法

本發(fā)明的實(shí)施例涉及金屬氫電池，并且更具體地，涉及金屬氫電池的配置。

背景技術(shù)：

1、為了使諸如風(fēng)能和太陽能之類的可再生能源與傳統(tǒng)化石燃料競爭，需要大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)來減輕其固有的間歇性。為了構(gòu)建大規(guī)模儲(chǔ)能，成本和長期使用壽命是首要考慮因素。目前，由于抽水蓄能是一種在很長的時(shí)間段（約50年）內(nèi)儲(chǔ)存大量能源的廉價(jià)方式，因此它在電網(wǎng)儲(chǔ)能市場占據(jù)主導(dǎo)地位，但它受到缺乏合適場地和環(huán)境足跡的約束。諸如壓縮空氣和飛輪儲(chǔ)能之類的其他技術(shù)也表現(xiàn)出一些不同的優(yōu)點(diǎn)，但其相對(duì)較低的效率和較高的成本對(duì)于電網(wǎng)儲(chǔ)存來說應(yīng)得到顯著改進(jìn)。可充電電池為實(shí)現(xiàn)低成本、高容量和高可靠性的大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)提供了絕佳機(jī)會(huì)。提高可充電電池的可靠性已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能的重要議題。

2、因此，需要更好的金屬氫電池配置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開的實(shí)施例，公開了一種電極堆疊和用該電極堆疊形成的電池。

2、根據(jù)一些實(shí)施例，一種用于金屬氫電池的電極堆疊組件包括：多個(gè)陽極組件，每個(gè)陽極組件包括附接到陽極極耳的至少一個(gè)陽極層；多個(gè)陰極組件，每個(gè)陰極組件包括附接到陰極極耳的至少一個(gè)陰極層；多個(gè)分隔器；陽極饋通橋，被布置為接合所述多個(gè)陽極組件中的每一個(gè)陽極組件的每個(gè)陽極極耳；陰極饋通橋，被布置為接合所述多個(gè)陰極組件中的每一個(gè)陰極組件的每個(gè)陰極極耳；陽極饋通端子，耦接到所述陽極饋通橋；以及陰極饋通端子，耦接到所述陰極饋通橋，其中，所述多個(gè)陽極組件和所述多個(gè)陰極組件交替地布置并且由所述多個(gè)分隔器隔開以形成電極堆疊。

3、根據(jù)一些實(shí)施例，一種金屬氫電池包括：電極堆疊組件，所述電極堆疊組件包括：多個(gè)陽極組件，每個(gè)陽極組件包括附接到陽極極耳的至少一個(gè)陽極層；多個(gè)陰極組件，每個(gè)陰極組件包括附接到陰極極耳的至少一個(gè)陰極層；多個(gè)分隔器；陽極饋通橋，被布置為接合所述多個(gè)陽極組件中的每一個(gè)陽極組件的每個(gè)陽極極耳；陰極饋通橋，被布置為接合所述多個(gè)陰極組件中的每一個(gè)陰極組件的每個(gè)陰極極耳；陽極饋通端子，耦接到陽極饋通橋；以及陰極饋通端子，耦接到所述陰極饋通橋，其中，所述多個(gè)陽極組件、所述多個(gè)陰極組件和所述多個(gè)分隔器交替地布置以形成電極堆疊；壓力容器，圍繞所述電極堆疊組件，使得所述陰極饋通端子延伸穿過所述壓力容器；以及電解質(zhì)，包含在所述壓力容器內(nèi)。

4、根據(jù)一些實(shí)施例，一種形成用于金屬氫電池的電極堆疊組件的方法包括：通過以下方式預(yù)組裝所述電極堆疊組件的部件：組裝多個(gè)陰極組件，每個(gè)陰極組件具有附接到一個(gè)或多個(gè)陰極材料層的陰極極耳，組裝多個(gè)陽極組件，每個(gè)陽極組件具有耦接到一個(gè)或多個(gè)陽極材料層的陽極極耳，由分隔器材料形成多個(gè)分隔器，形成框架頂部和框架底部，形成陽極饋通橋組件，以及形成陰極饋通橋組件；在所述框架頂部和所述框架底部之間以交替方式堆疊所述分隔器、所述陽極組件和所述陰極組件，以捕獲所述框架頂部和所述框架底部之間的電極；按壓所述電極、所述框架頂部和所述框架底部；通過將所述框架頂部附接到所述框架底部以形成框架，形成電極堆疊；將所述電極堆疊中的多個(gè)陰極組件的陰極極耳附接到所述陰極饋通橋組件；以及將所述電極堆疊中的所述多個(gè)陽極組件的陽極極耳附接到所述陽極饋通橋組件。

5、根據(jù)一些實(shí)施例，一種形成氫金屬電池的方法包括：形成電極堆疊組件，其中，形成所述電極堆疊組件包括：組裝多個(gè)陰極組件，每個(gè)陰極組件具有附接到一個(gè)或多個(gè)陰極材料層的陰極極耳，組裝多個(gè)陽極組件，每個(gè)陽極組件具有耦接到一個(gè)或多個(gè)陽極材料層的陽極極耳，由分隔器材料形成多個(gè)分隔器，形成框架頂部和框架底部，形成包括陽極饋通端子的陽極饋通橋組件，形成包括陰極饋通端子的陰極饋通橋組件，在框架頂部和框架底部之間以交替方式堆疊分隔器、陽極組件和陰極組件以捕獲所述框架頂部和所述框架底部之間的電極，按壓所述電極、所述框架頂部和所述框架底部，通過將所述框架頂部附接到所述框架底部以形成框架從而形成電極堆疊，將所述電極堆疊中的多個(gè)陰極組件的陰極極耳附接到所述陰極饋通橋組件，以及將所述電極堆疊中的多個(gè)陽極組件的陽極極耳附接到所述陽極饋通橋組件；將陽極端蓋附接到容器側(cè)壁；將所述電極堆疊組件插入所述容器側(cè)壁，使得所述陽極饋通端子與所述陽極端蓋接合；將陰極端蓋附接到所述容器側(cè)壁，使得所述陰極饋通端子穿過所述陰極端蓋中的饋通。

6、下面參考附圖來討論這些和其他實(shí)施例。

技術(shù)特征：

1.一種用于金屬氫電池的電極堆疊組件，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極堆疊組件，其中，所述多個(gè)分隔器中的每一個(gè)包括多個(gè)芯吸片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極堆疊組件，還包括：框架，所述框架被布置為保持所述電極堆疊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極堆疊組件，其中，所述框架包括頂部和底部，在對(duì)所述框架中封裝的所述電極堆疊進(jìn)行按壓時(shí)所述頂部和所述底部被焊接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極堆疊組件，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極堆疊組件，其中，所述至少一個(gè)陽極層包括通過施加壓力而附接的三個(gè)層，并且其中，所述陽極極耳通過焊接附接到所述三個(gè)層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極堆疊組件，其中，多個(gè)陰極層中的每一層包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極堆疊組件，其中，陽極饋通組件由金屬形成，其中形成有槽陣列以容納來自所述陽極極耳的極耳。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極堆疊組件，其中，陰極饋通組件由金屬形成，其中形成有槽陣列以容納來自所述陰極極耳的極耳。

10.一種金屬氫電池，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的金屬氫電池，其中，所述陰極饋通端子延伸穿過饋通，所述饋通在所述壓力容器的端部中。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的金屬氫電池，其中，所述饋通包括主體部分和絕緣體部分，所述主體部分附接到所述壓力容器，所述絕緣體部分插入到所述主體部分中并且接合所述陰極饋通端子。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬氫電池，其中，所述主體部分被擠壓以在所述主體部分、所述絕緣體部分和所述陰極饋通端子之間形成密封。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬氫電池，其中，所述壓力容器形成有容器側(cè)壁、附接到所述容器側(cè)壁的陰極端蓋和附接到所述容器側(cè)壁的陽極端蓋，所述陰極端蓋包括所述饋通。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的金屬氫電池，其中，所述陽極饋通端子附接到所述陽極端蓋。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的金屬氫，其中，所述陽極饋通端子延伸穿過所述陽極端蓋。

17.一種形成用于金屬氫電池的電極堆疊組件的方法，包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的形成電解質(zhì)堆疊組件的方法，其中，組裝所述多個(gè)陰極組件包括：對(duì)于所述陰極組件中的每一個(gè)，

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的形成電解質(zhì)堆疊組件的方法，其中，組裝多個(gè)陽極組件包括：

20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的形成電解質(zhì)堆疊組件的方法，其中，形成陽極饋通橋組件包括：

21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的形成電解質(zhì)堆疊組件的方法，其中，形成陰極饋通橋組件包括：

22.一種形成氫金屬電池的方法，包括：

技術(shù)總結(jié)
一種電極堆疊可以包括：多個(gè)陽極組件，每個(gè)陽極組件包括附接到陽極極耳的至少一個(gè)陽極層；多個(gè)陰極組件，每個(gè)陰極組件包括附接到陰極極耳的至少一個(gè)陰極層；多個(gè)分隔器；陽極饋通橋，被布置為接合多個(gè)陽極組件中的每一個(gè)陽極組件的每個(gè)陽極極耳；陰極饋通橋，被布置為接合多個(gè)陰極組件中的每一個(gè)陰極組件的每個(gè)陰極極耳；陽極饋通端子，耦接到陽極饋通橋；以及陰極饋通端子，耦接到陰極饋通橋，其中，多個(gè)陽極組件和多個(gè)陰極組件交替地布置并且由多個(gè)分隔器隔開以形成電極堆疊。還提出了一種電池。

技術(shù)研發(fā)人員：尼爾森·迪希特,朱靜怡,祖戈,馬吉德·凱沙瓦齊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：埃拉維紐控股有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9