[发明专利]包括可再充电锂电池的含水和非水电化学电池中的电极保护

权利要求书

1.一种电化学电池，包括：

电极，其包括基础电极材料，所述基础电极材料包括活性电极物质， 所述活性电极物质中的至少一些分别在所述电化学电池放电和充电时耗 尽和重新镀覆，其中所述电极包括：

第一层，其包括所述活性电极物质；

第二层，其包括所述活性电极物质，其中所述第二层中的大部分或全 部在所述电化学电池完全放电时被去除；以及

单离子传导层，其将所述第一层与所述第二层分离，并且基本上防止 跨所述单离子传导层的在所述第一层与所述第二层之间的电子连通，

其中所述第二层被定位，以便位于所述第一层和与所述电池一起使用 的电解质之间。

2.如权利要求1所述的电化学电池，还包括：

保护层，其位于所述电极和与所述电池一起使用的电解质之间，其中 所述保护层是单离子传导材料。

3.如权利要求2所述的电化学电池，其中所述保护层在组成上与将 所述第一层与所述第二层分离的所述单离子传导层基本上相似。

4.如权利要求1所述的电化学电池，还包括：

集电器，其与所述第一层和所述第二层均电子连通。

5.如权利要求4所述的电化学电池，其中所述第一层和第二层限定 具有至少一个边缘的分层结构，并且所述集电器跨所述第一层和第二层与 阳极的边缘接触。

6.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述单离子传导层包括对 锂离子有传导性的玻璃。

7.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述单离子传导层包括锂 氮化物。

8.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述单离子传导层包括孔， 并且至少一部分的所述孔用聚合物填充。

9.如权利要求8所述的电化学电池，其中所述聚合物呈聚合物层的 形式，其相邻于所述单离子传导层定位。

10.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述单离子传导层是非电 子传导的。

11.如权利要求8所述的电化学电池，其中所述聚合物从聚丙烯酸烷 基酯和聚乙二醇丙烯酸酯中选择。

12.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述活性电极物质包括锂。

13.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述电极是阳极。

14.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述第二层由锂金属组成。

15.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述第二层在所述电池第 一次放电之前包括一定数量的所述活性电极物质，使得所述第二层中的大 于70％的所述活性电极物质在第一次放电时电化学溶解。

16.一种电化学电池，包括：

电极，其包括基础电极材料，所述基础电极材料包括活性电极物质， 所述活性电极物质中的至少一些分别在所述电化学电池放电和充电时耗 尽和重新镀覆，其中所述电极包括：

第一阳极活性层，其包括所述活性电极物质；

第二阳极活性层，其包括所述活性电极物质；以及

单离子传导层，其将所述第一阳极活性层与所述第二阳极活性层分 离，并且基本上防止跨所述单离子传导层的在所述第一阳极活性层与所述 第二阳极活性层之间的电子连通，

其中所述第二阳极活性层被定位，以便位于所述第一阳极活性层和与 所述电池一起使用的电解质之间。

17.如权利要求16所述的电化学电池，其中所述活性电极物质包括 锂。

18.如权利要求16所述的电化学电池，其中所述电极是阳极。

19.如权利要求16所述的电化学电池，其中所述第二阳极活性层在 所述电池第一次放电之前包括一定数量的所述活性电极物质，使得所述第 二阳极活性层中的大于70％的所述活性电极物质在第一次放电时电化学 溶解。