[發明專利]多電極電化學電池和其制備方法

有效

• 申請號: 201580047192.4
• 申請日: 2015-07-02
• 公開（公告）號: CN106797013B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 大衛·J·伊格爾沙姆;羅伯特·埃利斯·多伊;克里斯多佛·C·費舍爾;克雷格·M·唐尼;馬修·J·塔漢
• 申請（專利權）人: 維金電力系統有限公司
• 主分類號: H01M4/00
• 分類號: H01M4/00;H01M4/02
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉

1.一種電化學裝置，包括：

陰極電極，其具有陰極電端子，所述陰極電極與電解質電化學連通；

陽極電極，其具有陽極電端子，所述陽極電極與所述電解質電化學連通；

至少一個門電極，其具有門電極電端子，所述至少一個門電極與所述電解質電化學連通，并且對于至少一種移動物質是滲透性的，所述至少一種移動物質在所述陽極電極和所述陰極電極中的至少一個處是氧化還原活性的，所述至少一個門電極位于所述陰極電極和所述陽極電極之間，所述至少一個門電極配置成在電化學裝置操作期間提供無金屬區；以及

控制電路，其配置成主動地控制所述電化學裝置的操作參數，所述控制電路同時與所述陰極電極、所述陽極電極以及所述至少一個門電極中的每一個電連通。

2.如權利要求1所述的電化學裝置，其中所述控制電路被配置成相對于所述陽極電極和所述陰極電極中的至少一個，將所述至少一個門電極的電壓設定在預定的電壓值。

3.如權利要求2所述的電化學裝置，其中所述預定的電壓值足以剝離由所述至少一種移動物質得到的電鍍金屬。

4.如權利要求2所述的電化學裝置，其中所述預定的電壓值是非均勻形態學特征的形成電勢。

5.如權利要求1所述的電化學裝置，其中所述控制電路被配置成將所述至少一個門電極和所述陽極電極之間的電流保持為小于閾值電流。

6.如權利要求1所述的電化學裝置，其中所述控制電路被配置成基于在所述陽極電極和所述陰極電極中的至少一個與所述至少一個門電極之間測量的電壓、阻抗和電流中的一種，控制通過所述電化學裝置的電流流動。

7.一種電化學裝置，包括：

陰極電極，其具有陰極電端子，所述陰極電極與電解質電化學連通；

陽極電極，其具有陽極電端子，所述陽極電極與所述電解質電化學連通；

至少一個門電極，其具有門電極電端子，所述至少一個門電極與所述電解質電化學連通，并且對于至少一種移動物質是滲透性的，所述至少一種移動物質在所述陽極電極和所述陰極電極中的至少一個處是氧化還原活性的，所述至少一個門電極位于所述陰極電極和所述陽極電極之間；

配置成測量所述電化學裝置的操作參數并且確定電池狀況事件何時發生的電路，所述電路被配置成將在所述陽極電極和所述陰極電極中的至少一個與所述至少一個門電極之間的電壓與預定的剝離電勢比較，并且確定當所述至少一個門電極不再能夠被保持在所述預定的剝離電勢時，所述電池狀況事件發生；以及

配置成響應于所述電池狀況事件的電路。

8.一種電化學裝置，具有陰極電極和陽極電極，所述陰極電極具有陰極電端子，所述陰極電極與電解質電化學連通，所述陽極電極具有陽極電端子，所述陽極電極與所述電解質電化學連通；

其中改進包括：

至少一個門電極，其具有門電極電端子，所述至少一個門電極與所述電解質電化學連通，并且對于所述電解質中的至少一種移動物質是滲透性的，所述至少一種移動物質在所述陽極電極和所述陰極電極中的至少一個處是氧化還原活性的，所述至少一個門電極位于所述陰極電極和所述陽極電極之間；

配置成測量所述電化學裝置的操作參數并且確定電池狀況事件何時發生的電路，所述電路被配置成將在所述陽極電極和所述陰極電極中的至少一個與所述至少一個門電極之間的電壓與預定的剝離電勢比較，并且確定當所述至少一個門電極不再能夠被保持在所述預定的剝離電勢時，所述電池狀況事件發生；以及

配置成響應于所述電池狀況事件的電路。

9.如權利要求7或權利要求8所述的電化學裝置，其中配置成測量所述電化學裝置的操作參數并且確定電池狀況事件何時發生的所述電路被配置成測量在所述陽極電極和所述陰極電極中的至少一個與所述至少一個門電極之間流動的電流，并且確定當所述電流超過閾值電流時，電池狀況事件發生。