[发明专利]夹心电极及电池

说明书

本申请涉及一种夹心电极及电池。所述夹心电极包括电极壳体和化学抑制剂。所述电极壳体围构形成第一空间。所述化学抑制剂收纳于所述第一空间。所述化学抑制剂的气化温度低于电池热失控的触发温度。在电池发生热失控之前，所述化学抑制剂气化膨胀，并冲破所述电极壳体。所述化学抑制剂扩散到电池电解液。所述化学抑制剂用于抑制电池热失控时的氧化还原反应，降低了所述电池内部产生热量速率，避免热量堆积。进而所述夹心电极提高了电池的安全性。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种夹心电极及电池。

背景技术

当对锂离子电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程)，嵌在负极碳层中的锂离子脱出。锂离子运动回到正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。

锂电池的安全性是动力电池最关注的问题之一。电池的安全性和电池组的设计、滥用条件有很大关系。对于单电池来讲，安全性除了和正极材料有关，与负极，隔膜以及电解液都有很大关系。锂电池的热失控是由于电池内部的产热速率远大于散热速率。锂电池的热失控会导致爆炸，甚至危害生命安全。

锂离子电池的安全问题阻碍了其进一步地向低成本、高比能量化的发展，成为了大规模储能系统应用时的技术瓶颈。怎样才能提高锂离子电池的安全性是亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对才能提高锂离子电池的安全性的问题，提供一种夹心电极及电池。

一种夹心电极包括电极壳体和化学抑制剂。所述电极壳体围构形成第一空间。所述化学抑制剂收纳于所述第一空间。所述化学抑制剂用于抑制电池热失控时的氧化还原反应。所述化学抑制剂的气化温度低于电池热失控的触发温度。

在一个实施例中，所述化学抑制剂包括毒化剂。所述毒化剂包括使碳酸酯类电解液聚合的基团。

在一个实施例中，所述毒化剂包括使电池负极惰性化的基团。

在一个实施例中，所述毒化剂包括与活性氧或自由基结合的基团。

在一个实施例中，所述毒化剂至少包括胺类毒化剂或碳酸盐类毒化剂中的一种。

在一个实施例中，所述化学抑制剂还包括弥散剂。所述弥散剂的气化温度低于所述电池热失控的触发温度。

在一个实施例中，所述电极壳体的熔点高于所述电池热失控的触发温度。

在一个实施例中，所述弥散剂至少包括硝酸胍、碳酸氢铵、二茂铁或硝酸铵中的一种。

在一个实施例中，所述夹心电极还包括隔板。所述隔板设置于所述第一空间。所述隔板从所述第一空间中分隔出第二空间。所述毒化剂收纳于所述第一空间。所述弥散剂收纳于所述第二空间。

一种电池包括正极和负极。所述正极或所述负极中的至少一个为上述任意一个实施例所述的夹心电极。

本申请实施例提供的所述夹心电极，包括电极壳体和化学抑制剂。所述电极壳体围构形成第一空间。所述化学抑制剂收纳于所述第一空间。所述夹心电极中所述化学抑制剂的气化温度低于电池热失控的触发温度。电池在过充、过热和短路时，电池内部的所述氧化还原反应加速，产生大量的热量。电池内部的温度升高。所述化学抑制剂的温度升高。所述化学抑制剂气化体积膨胀。所述化学抑制剂冲破所述电极壳体。所述化学抑制剂扩散到电池电解液。所述化学抑制剂用于阻断电池热失控时的氧化还原反应，从而遏制了电池的热失控。进而所述夹心电极提高了电池的安全性。

附图说明