[發(fā)明專(zhuān)利]鋰電池與極板結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010624006.8
• 申請(qǐng)日: 2010-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102569874A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳平耀;朱文彬;楊長(zhǎng)榮;李仁杰;潘金平;許榮木;溫恕恒;吳弘俊;張中良
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/0525
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/0525;H01M10/42;H01M4/13;H01M4/36
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國(guó);鮑俊萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電池，且尤其涉及一種鋰電池。

背景技術(shù)

由于一次電池不符環(huán)保需求，因此近年來(lái)可充電的二次電池系統(tǒng)逐漸受到重視。隨著可攜式電子產(chǎn)品的快速發(fā)展和普遍化，這種可重復(fù)充電放電的鋰電池因兼具重量輕、高電壓值與高能量密度等特點(diǎn)，使得其市場(chǎng)需求量與日遽增。鋰電池與鎳氫、鎳鋅、鎳鎘電池相比，具有工作電壓高、能量密度大、重量輕、壽命長(zhǎng)及環(huán)保性佳等優(yōu)點(diǎn)，也是未來(lái)應(yīng)用在可撓式電池的最佳選擇。

鋰電池在計(jì)算機(jī)(Computer，即信息產(chǎn)品)、通信(Communication)及消費(fèi)性電子(Consumer?electronics)等3C產(chǎn)品上的運(yùn)用已漸為普及，對(duì)鋰電池性能的要求也越來(lái)越高，諸如輕質(zhì)耐用、高電壓、高能量密度與高安全性等，尤其在輕型電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)車(chē)、大型儲(chǔ)電產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用及拓展?jié)摿O高。不過(guò)，由于鋰電池系統(tǒng)使用的耐高電壓有機(jī)溶劑(此有機(jī)溶劑大都為酯類(lèi)有機(jī)分子)具可燃性，且高電容量正/負(fù)極活性物質(zhì)在溫度上升時(shí)，會(huì)分解放出大量熱量，使得鋰電池在不當(dāng)使用時(shí)所產(chǎn)生的熱，可能會(huì)引燃有機(jī)溶劑，有較高的危險(xiǎn)性，甚至起火爆炸。此外，鋰離子電池在充放電過(guò)程中，由于正極材料結(jié)構(gòu)的崩解或產(chǎn)生相變化，都會(huì)使正極材料結(jié)構(gòu)中的氧脫出，而這些脫出的氧會(huì)與電解液起反應(yīng)作用，使電池內(nèi)部溫度瞬問(wèn)升高，造成鋰電池的安全問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種鋰電池，可在鋰電池溫度升高時(shí)，降低導(dǎo)電度。

本發(fā)明提供一種正極極板結(jié)構(gòu)，可提高鋰電池的使用安全性。

本發(fā)明提出一種鋰電池，包括：一第一極板、一第二極板、一隔離膜與一電解質(zhì)溶液。第一極板由多層第一電極材料層互相堆棧而成，其中至少該些第一電極材料層其中之一包含一熱動(dòng)材料(thermal?activation?material)。隔離膜位于該第一極板與該第二極板之間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中每一該些第一電極材料層所含的該熱動(dòng)材料的含量彼此不同。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中隨著每一該些第一電極材料層越靠近該第二極板而該些第一電極材料層含該熱動(dòng)材料的含量越高。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中每一該些第一電極材料層含該熱動(dòng)材料的含量介于0.1～10wt％。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中每一該些第一電極材料層含該熱動(dòng)材料的含量介于1.0～2.5wt％。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中該熱動(dòng)材料包含一含氮高分子。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中該含氮高分子由雙馬來(lái)酰亞胺(bismaleimide)單體與巴比土酸(barbituric?acid)反應(yīng)所形成。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中該含氮高分子是由胺(amines)、酰胺(amides)、酰亞胺(imides)、馬來(lái)酰亞胺(maleimides)分子與亞胺(imines)所組成的群組其中之一與二酮化合物(diones)反應(yīng)而成。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中該二酮化合物包括巴比土酸(barbituric?acid)、巴比土酸衍生物、乙酰丙酮(acetylactone)或乙酰丙酮衍生物。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中當(dāng)該第一極板為一正極極板時(shí)，每一該些第一電極材料層分別包含選自L(fǎng)iCoO₂、LiMn₂O₄、LiMn_xCo_yNi_zO₂(0＜x，y，z＜1)、LiNi_xCo_yAl_zO₂(0＜x，y，z＜1)、LiFePO₄所組成的群組其中之一的一導(dǎo)電材料。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中每一該些第一電極材料層所含的該熱動(dòng)材料的含量彼此相同時(shí)，每一該些第一電極材料層中的該導(dǎo)電材料的成分不同。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中該第一極板由接近該第二極板的一頂部第一電極材料層與遠(yuǎn)離該第二極板的一底部第一電極材料層的兩層第一電極材料層所組成時(shí)，該頂部第一電極材料層與該底部第一電極材料層的厚度比介于10/90～90/10之間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的鋰電池，其中該第一極板為正極極板時(shí)，該第二極板為負(fù)極極板，而該第一極板為負(fù)極極板時(shí)，該第二極板為正極極板。