[发明专利]耐热性增强的锂二次电池

权利要求书

1.一种电极，其表面包括一个含吸热性无机粒子和粘合聚合物的有机/无机复合多孔涂层，其中该吸热性无机粒子为选自含锑化合物、金属氢氧化物、胍基化合物、含硼化合物和锌锡酸盐化合物中的至少一种粒子，

其中所述吸热性无机粒子和所述粘合聚合物的重量比为50:50～95:5；

其中所述粘合聚合物为偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯与三氯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯、乙烯与醋酸乙烯酯共聚物、聚环氧乙烷、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、氰乙基茁霉多糖、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、茁霉多糖、羧甲基纤维素、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰亚胺、丙烯腈-苯乙烯共聚物、明胶、聚乙二醇、聚乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、聚偏氟乙烯或以上的混合物；

其中有机/无机复合多孔涂层通过在电极表面涂覆吸热性无机粒子与粘合聚合物的混合物而形成，所述电极包括一个集电器以及结合到此集电器上并形成孔状结构的电极活性材料粒子，该吸热性无机粒子之间用粘合聚合物相互连结并固定，吸热性无机粒子之间的空隙体积形成孔状结构。

2.如权利要求1所述的电极，其中吸热性无机粒子可以吸收温度T高于电化学装置正常驱动温度时产生的热能而热解，或消耗此热能。

3.如权利要求1所述的电极，其中含锑化合物选自三氧化二锑、四氧化二锑和五氧化二锑；

金属氢氧化物选自氢氧化铝和氢氧化镁；

胍基化合物选自硝酸胍、磺酰胺酸胍、磷酸胍和磷酸胍基脲；

含硼化合物选自H₃BO₃和HBO₂；并且

锌锡酸盐化合物选自Zn₂SnO₄、ZnSnO₃和ZnSn(OH)₆。

4.如权利要求1所述的电极，其中有机/无机复合多孔涂层起隔膜作用，以防止阴极和阳极彼此直接接触，并且允许锂离子Li⁺从中通过。

5.如权利要求1所述的电极，其中粘合聚合物的溶解度参数为15～45MPa^1/2。

6.如权利要求1所述的电极，其中吸热性无机粒子的尺寸为0.001～10μm。

7.如权利要求1所述的电极，其中有机/无机复合多孔涂层厚度为1～100μm。

8.如权利要求1所述的电极，其中有机/无机复合多孔涂层还包括介电常数为5的无机粒子。

9.如权利要求8所述的电极，其中所述无机粒子选自由SrTiO₃、SnO₂、CeO₂、MgO、NiO、ZnO、Y₂O₃、ZrO₂、Al₂O₃、TiO₂和BaTiO₃组成的群组。

10.一种含粘合聚合物和吸热性粒子的混合物的隔膜，该吸热性粒子作为形成或涂覆隔膜的组分，吸收温度T高于电化学装置正常驱动温度时产生的热能而热解，或消耗此热能，

其中所述隔膜为下述隔膜中的任意一种：

(a)一种含吸热性无机粒子和粘合聚合物的独立隔膜，其中吸热性无机粒子之间由粘合聚合物相互连结并固定，吸热性无机粒子间的空隙体积形成孔状结构；以及

其中所述吸热性无机粒子和所述粘合聚合物的重量比为50:50～95:5；

其中所述粘合聚合物为偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯与三氯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯、乙烯与醋酸乙烯酯共聚物、聚环氧乙烷、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、氰乙基茁霉多糖、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、茁霉多糖、羧甲基纤维素、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰亚胺、丙烯腈-苯乙烯共聚物、明胶、聚乙二醇、聚乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、聚偏氟乙烯或以上的混合物。

11.如权利要求10所述的隔膜，其中吸热性无机粒子为选自含锑化合物、金属氢氧化物、胍基化合物、含硼化合物和锌锡酸盐化合物中的至少一种粒子。