[发明专利]基于热敏材料的安全增能型电极及电池

说明书

本发明公开了一种基于热敏材料的安全增能型电极，包括电极活性层，所述电极活性层内设有用于吸收热能转化为电能并降温的热敏材料。本发明还公开了一种基于热敏材料的安全增能型电池，包括正极和负极；所述正极和/或负极采用如上所述的电极制成；所述正极内的所述电极活性层采用正极活性材料制成；所述负极内的所述电极活性层采用负极活性材料制成。本发明的基于热敏材料的安全增能型电池，通过在电极活性层内设置热敏材料，在电池发热过程中，热敏材料吸收发热热量，并将发热热量转换为电能，该电能可通过电池本身的正负极耳引出向外供电，达到增加电池能量的技术目的。

技术领域

本发明属于电池储能技术领域，具体的为一种基于热敏材料的安全增能型电极及电池。

背景技术

锂电池发热是生活中常见的一种现象，经常出现在使用锂电池作为电源的手机、笔记本电脑等无线家用电器中，由于锂电池在放电时电池内部会发生化学反应，产生大量的热能，导致电池温度升高，使我们用手触摸时会感觉到温度，这在大多数锂电池中属普遍现象。

发热现象对锂电池的危害主要有：

1、电池长时间过度发热会导致内部机件温度升高，影响机件的正常工作；

2、电池长时间发热会使电池本身的热量增加，如果是密封的电池，会使其内部空气剧烈膨胀，导致电池象外突起，严重的会使电池爆炸；

3、电池长期过度发热会加速产品本身的老化进程，缩短其寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于热敏材料的安全增能型电极及电池，能够有效抑制电池过度发热，并将电池发热热量转换为可利用的电能。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明首先提出了一种基于热敏材料的安全增能型电极，包括集流体和电极活性层，所述电极活性层内设有用于吸收热能转化为电能并降温的热敏材料。

进一步，所述热敏材料的热电势方向相同。

进一步，所述热敏材料为颗粒状，且所述热敏材料在所述电极活性层内均匀分布。

进一步，所述热敏材料为条状并间隔设置在所述电极活性层内。

进一步，所述电极活性层设为至少两层，相邻两层所述电极活性层之间设有由所述热敏材料制成的热敏材料层.

进一步，所述热敏材料层与所述集流体之间相互平行或相互垂直。

进一步，当所述热敏材料层与所述集流体相互平行时，所述热敏材料层上设有用于离子传输的多孔结构。

进一步，所述热敏材料采用半导体热敏材料、金属热敏材料、合金热敏材料或金属氧化物热敏材料。

进一步，所述半导体热敏材料包括但不限于单晶半导体、多晶半导体、玻璃半导体和有机半导体；

所述金属热敏材料包括但不限于金属铂、金属锰、金属钴、金属镍和金属铜；

所述合金热敏材料包括钴基合金材料、镍基合金材料、铁基合金材料和锰基合金材料；

所述金属氧化物热敏材料包括但不限于锰氧化物、钴氧化物、镍氧化物和铜氧化物。

本发明还提出了一种基于热敏材料的安全增能型电池，包括正极和负极；

所述正极和/或负极采用如上所述的电极制成；

所述正极内的所述电极活性层采用正极活性材料制成；

所述负极内的所述电极活性层采用负极活性材料制成。

进一步，所述正极和/或负极内设有用于吸收热能转化为电能并降温的热电偶。