[发明专利]包含多层聚合物片形式的用于吸收有害物质的装置的可再充电锂电池

权利要求书

1.可再充电锂电池(40；50)，包含：密闭容器(41；51)；浸渍在电解质溶液中的电极(42；52；52’，…)，所述电极借助于一个或多个分隔体被隔开；与电极相连的电触头(54,54’)；和用于吸收有害物质的装置(10；20；32；43；53)，其特征在于，所述用于吸收有害物质的装置为多层聚合物片的形式，该多层聚合物片由下列形成：含有用于吸收所述有害物质的一种或多种吸气材料的分散颗粒(11)的聚合物材料内层(12；22；33)，以及不可渗透电解质的聚合物材料的至少一个外保护层(13；23；23’；34)，其中所有的聚合物材料均可渗透所述有害物质，并且其中所述保护性聚合物层的厚度是1-50μm。

2.根据权利要求1的可再充电锂电池，其特征在于所述聚合物材料的外保护层完全包覆所述内层，至多所述内层的边缘(24；35)除外。

3.根据权利要求1的可再充电锂电池，其中所述一种或多种吸气材料颗粒具有低于150μm的尺寸。

4.根据权利要求1的可再充电锂电池，其中在所述内层中的所述一种或多种吸气材料颗粒的重量百分数低于50％。

5.根据权利要求1的可再充电锂电池，其中所述保护层和所述含有一种或多种吸气材料颗粒的聚合物材料内层是由选自聚烯烃和含氟聚合物的材料制成的。

6.根据权利要求5的可再充电锂电池，其中所述聚烯烃选自聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚苯乙烯和热塑性烯烃(TPE)。

7.根据权利要求5的可再充电锂电池，其中所述含氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)。

8.根据权利要求5的可再充电锂电池，其中保护性聚合物层和含有一种或多种吸气材料的颗粒的内部聚合物层是由相同聚合物材料制成的。

9.根据权利要求1的可再充电锂电池，其中所述含有一种或多种吸气材料的颗粒的聚合物材料内层是由乙基乙烯基醋酸酯或聚酯制成的。

10.根据权利要求9的可再充电锂电池，其中所述聚酯是聚碳酸酯。

11.根据权利要求1的可再充电锂电池，其中所述有害物质包含H₂O，且所述吸气材料包含一种或多种以下化合物：碱土金属氧化物、硼氧化物和沸石。

12.根据权利要求11的可再充电锂电池，其中所述碱土金属氧化物是氧化钙。

13.根据权利要求1的可再充电锂电池，其中所述有害物质包含CO₂，且所述吸气材料包含一种或多种以下化合物：碳分子筛(CMS)；碱金属或碱土金属的氢氧化物；或者由式LiXO_y表示的锂盐，X选自锆、铁、镍、钛、硅且y为2-4；通过添加碱性官能团例如胺基进行适当改性的MOF。

14.根据权利要求1的可再充电锂电池，其中所述有害物质包含O₂，且所述吸气材料包含一种或多种如下化合物：锆、钒和铁之间的三元合金，锆、钴和稀土元素之间的三元合金，以及金属或部分还原的金属氧化物。

15.根据权利要求14的可再充电锂电池，其中所述金属是镍、铜、铁、锡及其组合。

16.根据权利要求14的可再充电锂电池，其中所述还原的或部分还原的金属氧化物是氧化镍、氧化铜、氧化铁及其组合。

17.根据权利要求1的可再充电锂电池，其中所述有害物质包含HF，且所述吸气材料包含氧化物，其中所述氧化物包含碱金属或碱土金属的氧化物。

18.根据权利要求17的可再充电锂电池，其中所述碱土金属氧化物是氧化镁。

19.根据权利要求1的可再充电锂电池，其中所述有害物质包含气相的氢气，且所述吸气材料包含不可蒸发的吸气合金。

20.根据权利要求1的可再充电锂电池，其中所述保护性聚合物层的厚度是2-20μm。

21.根据权利要求1的可再充电锂电池，其中所述含有吸气材料的聚合物材料内层具有5-200μm的厚度。

22.根据权利要求21的可再充电锂电池，其中所述含有吸气材料的聚合物材料内层具有10-100μm的厚度。