[发明专利]具有锂负极的可充电电池组

权利要求书

1.可充电电池或电池组，其包括负极、隔板、正极和非水电解质，其中所述负极包含金属锂、锂合金或能够嵌入锂离子的材料(化合物)中的至少一种或多种；并且其中所述正极包含氧化还原对添加剂以促进枝晶锂在所述电解质中溶解。

2.如权利要求1所述的电池或电池组，其中所述电解质还包含氧化还原对添加剂，其可以与所述电极中的所述氧化还原对添加剂相同或不同。

3.如权利要求1或2所述的电池或电池组，其中所述氧化还原对添加剂为或者包含以下的至少一种：元素硫，或者硫的或含硫的无机、有机或高分子化合物。

4.如前述任一权利要求所述的电池或电池组，其中所述氧化还原对添加剂包含至少一种多硫化锂。

5.如前述任一权利要求所述的电池或电池组，其中所述正极至少包含电极活性材料、导电性添加剂和粘合剂。

6.如权利要求5所述的电池或电池组，其中所述电极活性材料包含过渡金属(优选在组合物中包括具有可变化合价的多种金属)的氧化物或复合氧化物、过渡金属的硫化物或过渡金属硫化物的混合物。

7.如权利要求5或6所述的电池或电池组，其中所述电极活性材料为或主要包含FeS₂。

8.如权利要求5至7中任一权利要求所述的电池或电池组，其中所述粘合剂为选自以下的聚合物：聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷、烷基化聚环氧乙烷、交联的聚环氧乙烷、聚乙烯醚、聚醚接枝聚硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏1，1-二氟乙烯、聚六氟丙烯与聚偏1，1-二氟乙烯的共聚物、聚丙烯酸乙酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡啶、聚苯乙烯，及其衍生物、混合物或共聚物。

9.如前述任一权利要求所述的电池或电池组，其中将多孔的、微孔的或纤维状的绝缘的无机或有机材料或其组合用作所述隔板。

10.如前述任一权利要求所述的电池或电池组，其中所述电解质包含一种或多种锂盐的无质子偶极溶剂或无质子偶极溶剂混合物的溶液。

11.如权利要求10所述的电池或电池组，其中所述电解质溶液包含选自下列溶剂的至少一种溶剂或多种溶剂：四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丙酸甲丙酯、丙酸乙丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、二甲氧基乙烷、1，3-二氧戊环、二甘醇二甲醚(2-甲氧基乙基醚)、四甘醇二甲醚、碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、环丁砜和砜。

12.如权利要求10或11所述的电池或电池组，其中所述电解质溶液包含选自下列盐的至少一种盐或多种盐：六氟磷酸锂(LiPF₆)、六氟砷酸锂(LiAsF₆)、高氯酸锂(LiClO₄)、双(三氟甲磺酰基)亚胺锂(LiN(CF₃SO₂)₂)和三氟磺酸锂(CF₃SO₃Li)或其它锂盐或另一碱金属的盐或其混合物，例如季铵碱的盐、钠钾盐、卤化物盐、溴化锂盐、碘化物盐和其它盐。

13.如权利要求10至12中任一权利要求所述的电池或电池组，其中所述锂盐的浓度为0.1M至所使用的溶剂或溶剂混合物中所述盐的饱和浓度的至少90％的浓度。

14.如权利要求2或从属于权利要求2的权利要求3至13中任一权利要求所述的电池或电池组，其中所述氧化还原对添加剂在所述电解质中的浓度为基于硫原子计算出的0.1M至0.5M。

15.如前述任一权利要求所述的电池或电池组，其中在所述正极中以氧化型提供所述氧化还原对添加剂。

16.如前述任一权利要求所述的电池或电池组，其中包含在所述电极中的所述对添加剂的电化学容量为作为整体的所述正极活性材料电化学容量的5％至25％。

17.用于前述任一权利要求所述的可充电的电池或电池组的正极，所述正极包含氧化还原对添加剂，所述氧化还原对添加剂优选包含以下的至少一种或由以下的至少一种组成：元素硫或者硫的或含硫的无机、有机或高分子化合物，最优选包含至少一种多硫化锂或由至少一种多硫化锂组成。