[實(shí)用新型]基于熱敏材料的安全增能型電極及電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921477974.3
• 申請(qǐng)日: 2019-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210074073U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李長(zhǎng)明;辛民昌;吳超;辛程勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島九環(huán)新越新能源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/058
• 分類號(hào): H01M10/058;H01M10/052;H01M4/13;H01M10/613;H01M10/654;H01M10/657
• 代理公司: 50247 重慶航圖知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 胡小龍

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于熱敏材料的安全增能型電極，包括電極活性層，所述電極活性層內(nèi)設(shè)有用于吸收熱能轉(zhuǎn)化為電能并降溫的熱敏材料。本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種基于熱敏材料的安全增能型電池，包括正極和負(fù)極；所述正極和/或負(fù)極采用如上所述的電極制成；所述正極內(nèi)的所述電極活性層采用正極活性材料制成；所述負(fù)極內(nèi)的所述電極活性層采用負(fù)極活性材料制成。本實(shí)用新型的基于熱敏材料的安全增能型電池，通過(guò)在電極活性層內(nèi)設(shè)置熱敏材料，在電池發(fā)熱過(guò)程中，熱敏材料吸收發(fā)熱熱量，并將發(fā)熱熱量轉(zhuǎn)換為電能，該電能可通過(guò)電池本身的正負(fù)極耳引出向外供電，達(dá)到增加電池能量的技術(shù)目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電池儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，具體的為一種基于熱敏材料的安全增能型電極及電池。

背景技術(shù)

鋰電池發(fā)熱是生活中常見(jiàn)的一種現(xiàn)象，經(jīng)常出現(xiàn)在使用鋰電池作為電源的手機(jī)、筆記本電腦等無(wú)線家用電器中，由于鋰電池在放電時(shí)電池內(nèi)部會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的熱能，導(dǎo)致電池溫度升高，使我們用手觸摸時(shí)會(huì)感覺(jué)到溫度，這在大多數(shù)鋰電池中屬普遍現(xiàn)象。

發(fā)熱現(xiàn)象對(duì)鋰電池的危害主要有：

1、電池長(zhǎng)時(shí)間過(guò)度發(fā)熱會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部機(jī)件溫度升高，影響機(jī)件的正常工作；

2、電池長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱會(huì)使電池本身的熱量增加，如果是密封的電池，會(huì)使其內(nèi)部空氣劇烈膨脹，導(dǎo)致電池象外突起，嚴(yán)重的會(huì)使電池爆炸；

3、電池長(zhǎng)期過(guò)度發(fā)熱會(huì)加速產(chǎn)品本身的老化進(jìn)程，縮短其壽命。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于熱敏材料的安全增能型電極及電池，能夠有效抑制電池過(guò)度發(fā)熱，并將電池發(fā)熱熱量轉(zhuǎn)換為可利用的電能。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型首先提出了一種基于熱敏材料的安全增能型電極，包括集流體和電極活性層，所述電極活性層內(nèi)設(shè)有用于吸收熱能轉(zhuǎn)化為電能并降溫的熱敏材料。

進(jìn)一步，所述熱敏材料的熱電勢(shì)方向相同。

進(jìn)一步，所述熱敏材料為顆粒狀，且所述熱敏材料在所述電極活性層內(nèi)均勻分布。

進(jìn)一步，所述熱敏材料為條狀并間隔設(shè)置在所述電極活性層內(nèi)。

進(jìn)一步，所述電極活性層設(shè)為至少兩層，相鄰兩層所述電極活性層之間設(shè)有由所述熱敏材料制成的熱敏材料層.

進(jìn)一步，所述熱敏材料層與所述集流體之間相互平行或相互垂直。

進(jìn)一步，當(dāng)所述熱敏材料層與所述集流體相互平行時(shí)，所述熱敏材料層上設(shè)有用于離子傳輸?shù)亩嗫捉Y(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述熱敏材料采用半導(dǎo)體熱敏材料、金屬熱敏材料、合金熱敏材料或金屬氧化物熱敏材料。

進(jìn)一步，所述半導(dǎo)體熱敏材料包括但不限于單晶半導(dǎo)體、多晶半導(dǎo)體、玻璃半導(dǎo)體和有機(jī)半導(dǎo)體；

所述金屬熱敏材料包括但不限于金屬鉑、金屬錳、金屬鈷、金屬鎳和金屬銅；

所述合金熱敏材料包括鈷基合金材料、鎳基合金材料、鐵基合金材料和錳基合金材料；

所述金屬氧化物熱敏材料包括但不限于錳氧化物、鈷氧化物、鎳氧化物和銅氧化物。

本實(shí)用新型還提出了一種基于熱敏材料的安全增能型電池，包括正極和負(fù)極；

所述正極和/或負(fù)極采用如上所述的電極制成；

所述正極內(nèi)的所述電極活性層采用正極活性材料制成；

所述負(fù)極內(nèi)的所述電極活性層采用負(fù)極活性材料制成。

進(jìn)一步，所述正極和/或負(fù)極內(nèi)設(shè)有用于吸收熱能轉(zhuǎn)化為電能并降溫的熱電偶。