[发明专利]具有最小空气通道的金属-空气电池

说明书

本技术提供包括空气阴极、阳极、水性电解质和外壳的电池组，其中水性电解质包括两性表面活性剂，外壳包括一个或多个用于界定总的空隙空间面积(“通气面积”)的空气通道口，其中(1)该电池组是13号金属‑空气电池组，并且由所有空气通道口界定的总通气面积是约0.050mm²至约0.115mm²；或(2)该电池组是312号金属‑空气电池组，并且由所有空气通道口界定的总通气面积是约0.03mm²至约0.08mm²。

对相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月27日递交的美国临时申请No.62/785,619的权益和优先权，将其全部内容引入本文以为任何和所有目的提供参考。

领域

本技术总体涉及金属-空气电池组的领域及其用途。

概述

一方面，本技术提供电池组，其包括空气阴极、阳极、水性电解质和外壳，其中外壳包括一个或多个用于界定通气面积的空气通道口(access ports)，并且水性电解质包含两性含氟表面活性剂和任选地包含氢氧化锂。当电池组是13号金属-空气电池组时，由所有空气通道口界定的总通气面积是约0.050mm²至约0.115mm²。当电池组是312号金属-空气电池组时，由所有空气通道口界定的总通气面积是约0.03mm²至约0.08mm²。

附图简述

图1是描绘示例性电化学电池的横截面示意图。

图2是按照工作实施例使用本技术的13号电池实施方案相对于对比“标准”电池根据ANSI/IEC试验10/2mA在80％RH(相对湿度)下放电所得的容量数据的箱形图。

图3是按照工作实施例使用本技术的312号电池实施方案相对于对比“标准”电池根据ANSI/IEC试验10/2mA在80％RH(相对湿度)下放电所得的容量数据的箱形图。

图4是按照工作实施例使用本技术的312号电池实施方案相对于对比“标准”电池根据ANSI/IEC试验10/2mA在20％RH(相对湿度)下放电所得的容量数据的箱形图。

图5是按照实施例在将1mA/cm²和5mA/cm²的电流引入施加到使用三种不同电解质的金属-空气电池的阴极时的相对于纯锌参比物的电位图。

详细描述

下面描述各种实施方案。应该指出，这些具体实施方案无意作为穷举性描述或作为对本文所述的更宽泛方面的限制。在特定实施方案中相关描述的一个方面不一定局限于该实施方案，并且可以用任何其它实施方案实施。

本领域技术人员能理解本文使用的“约”的含义，并根据具体使用情况在一定程度上变化。如果本领域普通技术人员不清楚该术语的使用，考虑到其使用情境，“约”是指特定项的最多+或-10％-例如，“约10重量％”被理解为是指“9重量％至11重量％”。要理解的是，当“约”在一项之前时，该项应被解释为公开了“约”该项以及没有被“约”修饰的该项-例如“约10重量％”公开了“9重量％至11重量％”以及公开了“10重量％”。

除非本文中另有说明或明显与上下文相悖，在描述要素的文本中(尤其在以下权利要求的文本中)使用的冠词“一个”和“一种”和“该”和类似指示词应被解释为涵盖单数和复数。除非另有说明，本文中的数值范围的列举仅旨在充当逐一提到落在该范围内的各单独数值的简写法，并且各单独数值就像在本文中逐一列举那样并入本说明书。除非本文中另有说明或明显与上下文相悖，本文中描述的所有方法可以按任何合适的顺序进行。除非另有说明，本文中提供的任何和所有实例或示例性措辞(如“例如”)仅仅用于更好地阐明实施方案，并且对权利要求的范围没有限制作用。说明书中的措辞都不应被解释为指明任何未提出权利要求的要素是必不可少的。