[发明专利]锂电池与极板结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池，且尤其涉及一种锂电池。

背景技术

由于一次电池不符环保需求，因此近年来可充电的二次电池系统逐渐受到重视。随着可携式电子产品的快速发展和普遍化，这种可重复充电放电的锂电池因兼具重量轻、高电压值与高能量密度等特点，使得其市场需求量与日遽增。锂电池与镍氢、镍锌、镍镉电池相比，具有工作电压高、能量密度大、重量轻、寿命长及环保性佳等优点，也是未来应用在可挠式电池的最佳选择。

锂电池在计算机(Computer，即信息产品)、通信(Communication)及消费性电子(Consumer electronics)等3C产品上的运用已渐为普及，对锂电池性能的要求也越来越高，诸如轻质耐用、高电压、高能量密度与高安全性等，尤其在轻型电动车、电动车、大型储电产业上的应用及拓展潜力极高。不过，由于锂电池系统使用的耐高电压有机溶剂(此有机溶剂大都为酯类有机分子)具可燃性，且高电容量正/负极活性物质在温度上升时，会分解放出大量热量，使得锂电池在不当使用时所产生的热，可能会引燃有机溶剂，有较高的危险性，甚至起火爆炸。此外，锂离子电池在充放电过程中，由于正极材料结构的崩解或产生相变化，都会使正极材料结构中的氧脱出，而这些脱出的氧会与电解液起反应作用，使电池内部温度瞬问升高，造成锂电池的安全问题。

发明内容

本发明提供一种锂电池，可在锂电池温度升高时，降低导电度。

本发明提供一种极板结构，可提高锂电池的使用安全性。

本发明提出一种锂电池，包括：一正极极板、一负极极板、一第一热阻绝层与一隔离膜。正极极板具有一第一表面。负极极板具有一第二表面，且该第二表面面对该正极极板的该第一表面。第一热阻绝层位于该第一表面与第二表面其中之一上，其中该第一热阻绝层由一无机材料、一热动材料(thermalactivation material)与一粘结材料所组成。隔离膜位于该正极极板与该负极极板之间。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，还包括一第二热阻绝层，其中当该第一热阻绝层位于该第一表面时，则该第二热阻绝层位于该第二表面，而当该第一热阻绝层位于该第二表面时，则该第二热阻绝层位于该第一表面。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该第二热阻绝层与该第一热阻绝层的材质相同。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该第二热阻绝层的厚度介于0.1～20微米。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该无机材料包括Al、Mg、Si、Zr、Ti、Zn、Li、Co或上述材料的氧化物、氢氧化物、硫化物、氮化物、卤化物或其组合。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该热动材料包含一含氮高分子。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该含氮高分子由双马来酰亚胺(bismaleimide)单体与巴比土酸(barbituric acid)反应所形成。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该含氮高分子是由胺(amines)、酰胺(amides)、酰亚胺(imides)、马来酰亚胺(maleimides)分子与亚胺(imines)所组成的群组其中之一与二酮化合物(diones)反应而成。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该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。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该无机材料与该热动材料分别以复数个颗粒形式分散于该粘结材料中。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该热动材料以多个颗粒形式分散于该粘结材料中，且该热动材料的每一该些颗粒表面具有一高分子薄膜。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该高分子薄膜的材质包括聚烯烃或聚乙烯。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该第一热阻绝层含该热动材料的重量百分比介于0.1～40wt％。

在本发明的一实施例中，上述的锂电池，其中该第一热阻绝层的厚度介于0.1～20微米。

本发明更提出一种电极板结构，包括：一极板与一热阻绝层。极板具有一充放电表面。热阻绝层位于该充放电表面，其中该热阻绝层由一无机材料、一热动材料与一粘结材料所组成。

在本发明的一实施例中，上述的电极板结构，其中该极板包括一正极极板或一负极极板。

在本发明的一实施例中，上述的电极板结构，其中该热阻绝层的厚度介于0.1～20微米。