[發(fā)明專利]一種采用熱激活方式的新型儲備電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611061034.7
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106602099A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 原勇強;崔益秀;馮秀麗;王帥;李必進;趙宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: H01M6/36
• 分類號: H01M6/36
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司51230
• 代理人: 楊保剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱電池利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種采用熱激活方式的新型儲備電池。

背景技術(shù)

電池是一種通過反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能并可以進行儲存的裝置，其由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正極和負極，兩電極浸泡在能提供媒體傳導(dǎo)作用的電解質(zhì)中。儲備電池也稱激活電池，貯存時電解質(zhì)為不導(dǎo)電的固體，使用時將電解質(zhì)熔融成為離子導(dǎo)體而被激活的一種電池，其具有可長期貯存，激活后可提供較大功率等優(yōu)點，主要應(yīng)用于軍事、航天等特殊領(lǐng)域。目前國內(nèi)外常見的激活電池有熱電池、鋅銀電池、海水電池、鉛酸電池、鋰/亞硫酰氯電池等，但是大多數(shù)儲備電池一旦被激活就須立刻使用，否則將失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種采用熱激活方式的新型儲備電池，該儲備電池解決壽命短、電池激活方法單一等問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下方式來實現(xiàn)：

一種采用熱激活方式的新型儲備電池，包括電池外殼、加熱材料、載流體和單體電池，所述單體電池自上而下由正極材料、電解質(zhì)和負極材料組成，電解質(zhì)采用含結(jié)晶水的無機鹽和堿性/酸性化合物的混合物，多個單體電池上下順序放置且單體電池之間設(shè)置有載流體，所述多個單體電池和所述載流體四周包裹有加熱材料，加熱材料采用高氯酸鉀和鐵粉的混合物或其他化學(xué)反應(yīng)放熱材料，加熱材料的外側(cè)密封設(shè)置有電池外殼。

優(yōu)選的，本發(fā)明還包括隔熱材料，所述隔熱材料為復(fù)合硅酸鹽隔熱材料，其涂覆設(shè)置在電池外殼上，用于控制電池工作時外壁溫度不超過50℃。

所述外殼采用陶瓷材料制成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果：

本發(fā)明的儲備電池中電解質(zhì)在室溫下以固態(tài)形式存在，正負極之間沒有離子交換，無電流輸出，因此可以長期儲存；一旦激活后電池具有較好的濕擱置性能，可以在激活放置一段時間后再工作，同時儲備電池采用全密封結(jié)構(gòu)，無泄漏現(xiàn)象，抗過載能力強；電池在工作狀態(tài)下外壁溫度在50℃以下，不會產(chǎn)生高溫損壞其他部件。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的新型儲備電池的放電曲線圖。

圖中各個標記分別為：1、電池外殼，2、加熱材料，3、載流體，4、電解質(zhì)，5、負極材料，6、正極材料。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示，一種采用熱激活方式的新型儲備電池，包括電池外殼1、加熱材料2、載流體3和單體電池，所述單體電池自上而下由正極材料6、電解質(zhì)4和負極材料5組成，正極材料采用AgO、MnO₂、PbO₂，負極材料采用鋅、鋁或鉛等金屬材料，電解質(zhì)采用含結(jié)晶水的無機鹽和堿性/酸性化合物的混合物，多個單體電池上下順序放置且單體電池之間設(shè)置有載流體，所述多個單體電池和所述載流體四周包裹有加熱材料，加熱材料采用高氯酸鉀和鐵粉的混合物，采用點火頭激活和引燃紙引燃的方式加熱，加熱材料的外側(cè)密封設(shè)置有電池外殼，在電池外殼上涂覆設(shè)置有采用復(fù)合硅酸鹽做成的隔熱材料，電池處于工作狀態(tài)時外壁溫度控制在50℃以下，不會產(chǎn)生高溫和漏液而損壞其他零部件。

如圖2所示為本發(fā)明的新型儲備電池的放電曲線圖，該儲備電池采用了藍電測試設(shè)備，以0.5C倍率放電，電池初始電壓為1.64V，放電平臺為1.45V，放電容量為380mAh·g^-1。

該新型儲備電池中的電解質(zhì)采用含結(jié)晶水的無機鹽和堿性/酸性化合物的混合物，其在室溫下以固態(tài)形式存在，正負極之間沒有離子/電子交換，無電流輸出，因此可長期儲存(10年以上)，電池一旦高溫激活后，結(jié)晶水脫出與堿性/酸性化合物形成液態(tài)電解液，電池正負極通過液態(tài)電解液導(dǎo)通對外輸出電流，脫出的結(jié)晶水不會隨溫度降低發(fā)生重結(jié)晶現(xiàn)象，使得激活后電池具有較好的濕擱置性能，可以在激活放置一段時間后再工作，這是目前其他儲備電池無法做到的。

以上所述僅是本發(fā)明的實施方式，再次聲明，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進，這些改進也列入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。