于过电压及高温下具高安全性之电化学装置

主权项

一种电化学装置，其包括一气体释放构件，系插入心轴或中心栓之内部、与电解质混合以使用为一黏着剂、部份或全部地涂布于化学装置之壳体表面、或为该装置之组成元件；其中，该气体释放构件包括：(a)一核心部，其包含于一预定温度范围会释放除氧以外气体之化合物；以及(b)一聚合物壳体部，包覆该化合物且围绕该核心部。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其中，该气体释放构件于一高于该装置之正常驱动温度之温度范围或一高于4.3伏特之电压范围时，会释放一产生气体至该聚合物壳体外部之化合物，或于此状况下释放气体。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其中，该聚合物具有一介于60~200℃之玻璃转移温度(Tg)或熔化温度(Tm)。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其中，该聚合物壳体部系经由一单体所聚合之一聚合物，其中，该单体系选自由(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)化合物、(甲基)丙烯腈((meth)acrylonitrile)化合物、(甲基)丙烯酸((meth)acrylic acid)化合物、(甲基)丙烯醯胺((meth)acrylamide)化合物、苯乙烯(styrene)化合物、偏二氯乙烯(vinylidene chloride)、卤化乙烯化合物、丁二烯化合物、乙烯化合物、乙醛以及甲醛所组成之群组，或该聚合物壳体部系经由二或以上之单体所聚合之一共聚合物，其中，该单体系选自由(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)化合物、(甲基)丙烯腈((meth)acrylonitrile)化合物、(甲基)丙烯酸((meth)acrylic acid)化合物、(甲基)丙烯醯胺((meth)acrylamide)化合物、苯乙烯(styrene)化合物、偏二氯乙烯(vinylidene chloride)、卤化乙烯化合物、丁二烯化合物、乙烯化合物、乙醛以及甲醛所组成之群组。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其中，于预定温度范围释放除氧以外气体之该化合物系选自由偶氮化合物、有机过氧化物、醯肼(hydrazide)化合物、碳醯肼(carbazide)化合物、碳酸盐化合物、以及过氧化物所组成之群组。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其中，该气体释放构件系于60~200℃之温度释放气体。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其中，该气体释放构件所释放之该气体系选自由惰性气体、灭火气体、以及可燃气体所组成之群组。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其中，该惰性气体系选自由氮(N2)、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)以及氙(Xe)所组成之群组；该灭火气体系选自由二氧化碳(CO2)、氟(F2)、氯(Cl2)以及溴(Br2)所组成之群组；且该可燃气体系选自由丙烷、氢、丙烯、一氧化碳、甲烷、乙烷以及乙烯所组成之群组。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其中，一内部体积系为无电化学反应发生之空间，且系选自由心轴之内部、中心栓之内部、以及一壳体内部的顶部或底部所组成之群组。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其中，以该装置之内部体积为100%体积百分比计，该气体释放构件系为10~100%。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其中，由于该气体释放构件于高于装置之正常操作温度之温度范围产生除氧以外之气体，因而可阻止该装置内之组成元件与氧气接触。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其中，在高于装置正常驱动温度之温度范围，藉由该气体释放构件所产生之气体，控制出现或产生于该装置内之可燃气体或助燃气体之浓度于爆炸范围以外。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，更包括：(i)一第一安全装置，其侦测该电化学装置内之压力变化，以中断该电化学装置之充电或将充电状态转变成放电状态；(ii)一第二安全装置，其侦测该电化学装置内之压力变化，以释放累积于电化学装置内之热或气体至外部；或(iii)上述之第一安全装置及第二安全装置两者。如申请专利范围第13项所述之电化学装置，其中，该第一安全装置为一压力感测装置。如申请专利范围第13项所述之电化学装置，其中，该第一安全装置包括：(i)一压力感知组件；(ii)一电导线，以传导由该压力感知组件所转换之电流；以及(iii)一组件，其反应由电导线传递来之电流，以中断电化学装置之充电或是将充电状态转变成放电状态。如申请专利范围第13项所述之电化学装置，其中，该第二安全装置为一压力调节阀。如申请专利范围第13项所述之电化学装置，其中，该第一安全装置、第二安全装置或两者系藉由，高于装置正常驱动温度之温度范围下，聚合物释放之气体的释放气体压力所导致之体积膨胀或内部压力增加而运作。如申请专利范围第1项所述之电化学装置，其为一锂二次电池。一种电化学装置之中心栓，其插入于一容置于一封装壳体内之围绕电极-隔离膜(seperator)单元之心轴，且包括一气体释放构件，其包括：(a)一核心部，其包含一于预定温度范围会释放除了氧以外之气体的化合物；以及(b)一聚合物壳体部，其包围该化合物且围绕该核心部，该气体释放构件插设于该装置之内部体积中。