[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，其包括：

电极，其包括：

第一电活性层，其包括活性电极物质；

第二电活性层，其包括所述活性电极物质，其中所述第二电极活性层中的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；以及

聚合物层，其将所述第一电活性层与所述第二电活性层分离，其中，所述聚合物层对于所述活性电极物质的离子是导通的，并且

其中，所述第二电活性层被定位，以便位于所述第一电活性层和与所述电池一起使用的电解质之间。

2.根据权利要求1所述的电化学电池，其还包括位于所述第一和第二电活性层之间的保护层，其中，所述保护层是单离子传导层。

3.根据权利要求2所述的电化学电池，其中，所述单离子传导层基本上防止跨所述单离子传导层的在所述第一和第二电活性层之间的电子连通。

4.根据权利要求2所述的电化学电池，其中，所述单离子传导层包括对于锂离子导通的玻璃。

5.根据权利要求2所述的电化学电池，其中，所述单离子传导层包括对于锂离子导通的陶瓷。

6.根据权利要求2所述的电化学电池，其中，所述单离子传导层包括锂氮化物。

7.根据权利要求2所述的电化学电池，其中，所述单离子传导层包括锂氧化物。

8.根据权利要求2所述的电化学电池，其中，所述单离子传导层包括至少一个电子传导部分。

9.根据权利要求2所述的电化学电池，其中，所述单离子传导层具有小于约500纳米的厚度。

10.根据权利要求2所述的电化学电池，其中，所述单离子传导层具有小于约50纳米的厚度。

11.根据权利要求2所述的电化学电池，其中，所述单离子传导层包括细孔并且所述细孔中的至少一部分填充有聚合物。

12.根据权利要求11所述的电化学电池，其中，所述聚合物是将所述第一电活性层与所述第二电活性层分离的聚合物层的形式的，并且其中，所述聚合物层被定位为与所述单离子传导层相邻。

13.根据权利要求1所述的电化学电池，其中，所述电极包括多层保护结构，所述多层保护结构包括交替的单离子传导层和聚合物层。

14.根据权利要求13所述的电化学电池，其中，所述多层保护结构包括五个或更多个层。

15.根据权利要求1所述的电化学电池，其中，所述聚合物层包括从聚丙烯酸烷基酯和聚乙二醇丙烯酸酯中选择的聚合物。

16.根据权利要求1所述的电化学电池，其中，所述聚合物层对于锂离子是导通的。

17.根据权利要求1所述的电化学电池，其中，所述聚合物层包括锂盐。

18.根据权利要求1所述的电化学电池，其中，所述聚合物层包括LiSCN、LiCF₃SO₃和LiN(CF₃SO₂)₂中的一个或更多个。

19.根据权利要求1所述的电化学电池，其中，所述聚合物层的厚度不大于0.5微米。

20.根据权利要求1所述的电化学电池，其中，所述聚合物层的厚度不大于0.1微米。

21.根据权利要求1所述的电化学电池，其中，所述聚合物层是将所述第一电活性层与所述第二电活性层分离的第一多层保护结构的一部分，并且其中，所述电化学电池包括第二多层保护结构，所述第二多层保护结构位于所述第二电活性层和与所述电池一起使用的电解质之间。

22.根据权利要求21所述的电化学电池，其中，所述第一和第二多层保护结构中的每个包括聚合物层。

23.根据权利要求21所述的电化学电池，其中，所述第一和第二多层保护结构中的每个具有小于5mm的厚度。

24.根据权利要求21所述的电化学电池，其中，所述第一和第二多层保护结构中的每个具有小于1mm的厚度。