[发明专利]具有内部参考电极的基于锂技术的电化学电池、用于其制造的工艺以及用于同时监测其阳极和阴极的电压或阻抗的方法

权利要求书

1.一种基于锂技术的电化学电池，包括下述部件：

-含有阴极材料的正电极，

-由电绝缘材料制成的间隔体，

-含有阳极材料的负电极，

所述电极和所述间隔体具有片的形式，

-用于在所述正电极和所述负电极之间传送锂离子的液体和/或固体离子导体材料，

所述部件被密封在外壳内，其中，所述正电极和所述负电极均包括延伸穿过所述外壳的壁的导电结构以用于进一步的电连接，

其特征在于，所述电池还包括：

-处于所述外壳内的与所述正电极和所述负电极电绝缘的参考电极，所述参考电极具有层的形式，包括在所述外壳内的至少一种非金属锂化合物，以及

-与所述参考电极电接触的具有层的形式的导电结构，所述导电结构穿过所述外壳的壁延伸，以用于进一步的电连接。

2.根据权利要求1所述的基于锂技术的电化学电池，还包括参考电极集电器，其中，所述参考电极与所述参考电极集电器电接触。

3.根据权利要求1或2中的任何一项所述的基于锂技术的电化学电池，其中，所述参考电极的边界和相邻电极的边界之间的距离为至少0.3mm，优选为至少0.7mm，更优选为至少1.6mm，最优选为2.1mm。

4.根据前述权利要求中的任何一项所述的基于锂技术的电化学电池，其中，所述参考电极通过间隔体材料和/或通过在所述参考电极上和/或所述电极之一或二者上设置的电绝缘涂层来与所述负电极和所述正电极电绝缘。

5.根据前述权利要求中的任何一项所述的基于锂技术的电化学电池，其中，所述电极和所述间隔体沿z方向彼此叠置，并且均沿x-y方向覆盖一区域，如果从上面看（沿z方向）所述电池，所述参考电极位于由所述正电极和/或负电极覆盖的所述区域之外。

6.根据前述权利要求中的任何一项所述的基于锂技术的电化学电池，其中，所述电极和所述间隔体沿z方向彼此叠置，并且均沿x-y方向覆盖一区域，其中，所述间隔体层的长度或宽度大于所述电极层的长度或宽度，并且所述层彼此叠置，以使得所述间隔体层在电池的一侧从所述电极层突出，其特征在于，所述参考电极沿其突出长度附接于所述间隔体层。

7.根据前述权利要求中的任何一项所述的基于锂技术的电化学电池，其中，所述电极和所述间隔体沿z方向彼此叠置，并且均沿x-y方向覆盖一区域，其特征在于，所述电极中的至少一个具有从该层切割出的凹陷或切口，并且从z方向看，所述参考电极位于所述电极之一的所述切口或凹陷的区域内。

8.根据与权利要求7相结合的权利要求2所述的基于锂技术的电化学电池，其中，所述参考电极被放置在阴极集电器和阳极集电器之一上，并通过绝缘材料与所述阴极集电器和阳极集电器之一隔离，使得所述参考电极处于相邻电极的凹陷或切口内。

9.根据前述权利要求中的任何一项所述的基于锂技术的电化学电池，其中，所述非金属锂化合物选自Li₄Ti₅O₁₂、LiFePO₄、Li(Ni_0.5Mn_1.5)O₄.LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiO₂、LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂(NCA)、LiCo_1/3Ni_1/3Mn_1/3O₂(NMC)、Li₂FePO₄F、Li(Li_aNi_xMn_yCo_z)O₂、石墨(LiC₆)、硬碳(LiC₆)、Si(Li_4.4Si)和Ge(Li_4.4Ge)。

10.根据权利要求2或者权利要求2的任何从属权利要求所述的基于锂技术的电化学电池，其特征在于，所述参考电极的集电器和与所述参考电极电接触的具有层的形式的所述导电结构是整体式连接的。