CN115754760A - 锂电池快充失效分析方法及三电极电池 - Google Patents

Abstract

本发明属于锂电池技术领域，公开一种锂电池快充失效分析方法及三电极电池，采用金属锂片作为三电极体系中的参比电极，并通过监测三电极体系中负极对参比电极的电位变化确定负极的析锂边界，在该三电极体系充放电过程中，金属锂片具有稳定的电位，且不存在参比电极镀锂层容易发生脱落、参比电极有效时长短等缺陷，避免干扰负极的电位信号，另外，相比于现有参比电极的丝状金属结构，金属锂片的片状结构具有更高的强度和稳定性，在三电极体系工作过程中，金属锂片始终作为基准零电位，因此，所获得的负极对参比电极的电位变化始终为负极相对基准零电位的电压变化值，从而为判断负极析锂边界提供更为准确的参考数据，提高试验结果的准确性。

Description

锂电池快充失效分析方法及三电极电池

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池快充失效分析方法及三电极电池。

背景技术

针对锂离子电池快充策略的研究关键在于防止负极析锂，但电池在正常充放电过程中，通过电池管理系统仅能采集到正极对负极的电压信号，无法探测电池内部的反应状态，即无法判断是否发生析锂。三电极体系具有正极、负极和额外的参比电极，且参比电极具有稳定的电位，因此利用三电极体系可以原位识别单电极的电位信号，更清晰的构建电池内部正负电极在充放电过程中的电位变化，从而分析电池快充失效的界限，以便制定最佳的快充策略。

现有技术存在以下缺陷：现有锂电池快充失效分析试验中所采用的三电极体系，参比电极的选择均是在丝状的铜、银、镍、金等金属(例如铜丝)表面镀锂，镀锂层容易发生脱落，脱落后会通过电解液对所测试的正极、负极的电位信号造成干扰，尤其对于历时较长的快充失效分析试验，镀锂层后期更加不稳定，影响测试结果的准确性。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种锂电池快充失效分析方法及三电极电池，以解决现有三电极体系中参比电极不稳定，导致测试结果不准确的问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种锂电池快充失效分析方法，包括以下步骤：

采用金属锂片作为三电极体系中的参比电极以制作三电极电池；

通过监测所述三电极体系中负极对所述参比电极的电位变化，以确定所述负极的析锂边界。

在该三电极体系充放电过程中，金属锂片具有稳定的电位，且不存在现有技术中参比电极镀锂层容易发生脱落、参比电极有效时长短等缺陷，避免干扰负极的电位信号。另外，相比于现有参比电极的丝状金属结构，金属锂片的片状结构具有更高的强度和稳定性，在三电极体系工作过程中，金属锂片始终作为基准零电位，因此，所获得的负极对参比电极的电位变化始终为负极相对基准零电位的电压变化值，从而为判断负极析锂边界提供更为准确的参考数据，提高试验结果的准确性和可信度。

作为本发明提供的锂电池快充失效分析方法的优选方案，所述采用金属锂片作为三电极体系中的参比电极以制作三电极电池的方法包括以下步骤：

S1、将多个所测电池分别以不同充电电流快充循环老化至不同寿命阶段；

S2、拆解多个所述所测电池以获取正极片和负极片；

S3、组装多个三电极电池，单个所述三电极电池包括所述金属锂片、同一所述所测电池的正极片和负极片构成的三电极体系。

作为本发明提供的锂电池快充失效分析方法的优选方案，所述通过监测所述三电极体系中负极对所述参比电极的电位变化确定所述负极的析锂边界的方法包括以下步骤：

S4、对多个所述三电极电池进行充放电测试，并监测负极对所述参比电极的电位变化；

S5、根据所有所述三电极电池中负极对所述参比电极的电位变化确定析锂边界。

作为本发明提供的锂电池快充失效分析方法的优选方案，在步骤S1中，所述所测电池三个为一组，各组所述所测电池以不同充电电流进行循环老化，每组中三个所述所测电池分别循环老化至初始寿命阶段、中间寿命阶段以及最终寿命阶段，所述初始寿命阶段、所述中间寿命阶段以及所述最终寿命阶段分别对应初始电池容量的100％、90％以及80％。

作为本发明提供的锂电池快充失效分析方法的优选方案，步骤S2中获取单个所述所测电池的正极片和负极片的步骤包括：

S21、拆解所述所测电池以取出所述正极片和所述负极片；

S22、在溶剂中浸泡所述正极片和所述负极片以去除异物；

S23、在真空环境中干燥所述正极片和所述负极片。

作为本发明提供的锂电池快充失效分析方法的优选方案，在步骤S3中使用三通装置组装形成所述三电极电池，所述三通装置包括同向延伸的第一通口和第二通口，所述第一通口和所述第二通口的中间垂直连接第三通口；

所述使用三通装置组装形成所述三电极电池的步骤包括：

由所述第一通口放入所述正极片，并使用具有第一导电体的第一固定柱进行固定；

由所述第二通口放入所述负极片，并使用具有第二导电体的第二固定柱进行固定；

在所述正极片和所述负极片之间设置隔膜；

由所述第三通口放入所述金属锂片，并使用具有第三导电体的第三固定柱进行固定；

封装所述三通装置，并在所述三通装置内填充电解液。

作为本发明提供的锂电池快充失效分析方法的优选方案，在步骤S4中，同时监测所述三电极电池中负极对所述参比电极的电位变化、正极对所述参比电极的电位变化以及正极对负极的电位变化。

作为本发明提供的锂电池快充失效分析方法的优选方案，在步骤S5中，分析所述三电极电池的负极是否析锂的步骤包括：

S51、负极对所述参比电极的电位大于或等于0伏，则为正常无析锂负极；

S52、负极对所述参比电极的电位小于0伏，则为析锂负极。

作为本发明提供的锂电池快充失效分析方法的优选方案，在所述S5之后还包括步骤S6：对所述三电极电池进行电化学阻抗测试，所述步骤S6包括：

S61、在所述三电极电池完全放电后，静置预设时间T；

S62、采用电化学工作站对所述三电极电池扫描测试以获取电池阻抗值，扫描频率范围为1MHz-0.01Hz，扫描电压为5mV；

S63、判断所获取的电池阻抗值是否超出电池阻抗阈值。

作为本发明提供的锂电池快充失效分析方法的优选方案，以未发生析锂的所述三电极电池对应的最大充电电流作为最佳快充电流，并进行可靠性验证：

以所述最佳快充电流对多个试验电池进行充电，并循环老化至规定的寿命，若所述试验电池的阻抗值未超出规定阻抗值，则可靠性验证合格。

另一方面，提供一种三电极电池，包括：

三通装置，包括第一通口、第二通口以及第三通口，所述第一通口和所述第二通口同向延伸，所述第三通口垂直连接于所述第一通口和所述第二通口之间，所述三通装置内填充有电解液；

正极片，置于所述第一通口内，并连接有第一固定柱，所述第一固定柱上设置有第一导电体；

负极片，置于所述第二通口内，并连接有第二固定柱，所述第二固定柱上设置有第二导电体；

参比电极，置于所述第三通口内，并连接有第三固定柱，所述第三固定柱上设置有第三导电体，所述参比电极为金属锂片；

隔膜，置于所述正极片和所述负极片之间。

本发明的有益效果为：

本发明提供的锂电池快充失效分析方法中，采用金属锂片作为三电极体系中的参比电极以制作三电极电池，并通过监测三电极体系中负极对参比电极的电位变化确定负极的析锂边界，在该三电极体系充放电过程中，金属锂片具有稳定的电位，且不存在现有技术中参比电极镀锂层容易发生脱落、参比电极有效时长短等缺陷，避免干扰负极的电位信号，另外，相比于现有参比电极的丝状金属结构，金属锂片的片状结构具有更高的强度和稳定性，在三电极体系工作过程中，金属锂片始终作为基准零电位，因此，所获得的负极对参比电极的电位变化始终为负极相对基准零电位的电压变化值，从而为判断负极析锂边界提供更为准确的参考数据，提高试验结果的准确性和可信度。

本发明提供的三电极电池，其参比电极为金属锂片，而非在丝状金属上电镀锂层以形成参比电极，在使用该三电极电池进行快充失效分析试验时，不存在镀锂层脱落的隐患，该三电极电池上的三电极体系更为稳定，试验时可得到更为准确可信的参考数据。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的锂电池快充失效分析方法的总流程图；

图2是本发明具体实施方式提供的锂电池快充失效分析方法的详细流程图；

图3是本发明具体实施方式提供的三电极电池的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的步骤S2的流程图；

图5是本发明具体实施方式提供的步骤S3的流程图；

图6是本发明具体实施方式提供的步骤S5的流程图；

图7是本发明具体实施方式提供的步骤S6的流程图。

图中：

100、三电极电池；

1、三通装置；2、第一导电体；3、第二导电体；4、第三导电体；5、外壳体；

11、第一通口；12、第二通口；13、第三通口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供一种锂电池快充失效分析方法，包括以下步骤：

采用金属锂片作为三电极体系中的参比电极以制作三电极电池100；

通过监测三电极体系中负极对参比电极的电位变化，以确定负极的析锂边界。

在该三电极体系充放电过程中，金属锂片具有稳定的电位，且不存在现有技术中参比电极镀锂层容易发生脱落、参比电极有效时长短等缺陷，避免干扰负极的电位信号。另外，相比于现有参比电极的丝状金属结构，金属锂片的片状结构具有更高的强度和稳定性，在三电极体系工作过程中，金属锂片始终作为基准零电位，因此，所获得的负极对参比电极的电位变化始终为负极相对基准零电位的电压变化值，从而为判断负极析锂边界提供更为准确的参考数据，提高试验结果的准确性和可信度。

进一步地，在判断出负极的析锂边界后，可确定出最佳的快充策略，即确定出最佳的快充电流。锂电池的快充电流不能过大，过大会导致锂电池的负极很快发生析锂现象，严重降低电池寿命，快充电流也不能过小，否则达不到理想的快速充电效果。在该区间内确定出最佳快充电流，可使锂电池既有理想的快充效果，又能保证足够的使用寿命，不发生析锂现象。

具体地，如图2所示，本实施例提供的锂电池快充失效分析方法包括以下步骤：

S1、将多个所测电池分别以不同充电电流快充循环老化至不同寿命阶段。

要确定最佳快充电流，需在某一区间内选择多个充电电流对同一型号的多个电池进行快充测试，每一充电电流对应多个所测电池，将该多个所测电池分别循环老化至不同寿命阶段。也就是说，将不同快充工步的电池循环老化至不同阶段。电池充电后并完成放电为一次循环，随着循环次数的增加，电池的寿命也相应减少。

具体地，在步骤S1中，所测电池三个为一组，各组所测电池以不同充电电流进行循环老化，每组中三个所测电池分别循环老化至初始寿命阶段(BOL)、中间寿命阶段(MOL)以及最终寿命阶段(EOL)，初始寿命阶段、中间寿命阶段以及最终寿命阶段分别对应初始电池容量的100％、90％以及80％。示例性地，共设置10组所测电池，每组为3个，共30个所测电池。将这10组电池分别以I1、I2、I3、……、I10的电流大小进行充电，I1、I2、I3、……、I10大小各不相同，可等间隔递增，也可按照某一特定函数递增。第一组中的三个所测电池均以充电电流I1进行充电，且三个所测电池分别循环老化至初始寿命阶段、中间寿命阶段以及最终寿命阶段，其余组同样如此。

初始电池的容量即为新电池的容量，通常来说，电池循环至容量仅剩初始电池容量的80％，可认为电池达到最终寿命阶段。刚开始使用的电池，其容量为初始电池容量的100％，即电池容量未下降，本实施例中，可认定充放电循环10次以下的电池在初始寿命阶段。当电池充放电循环至容量为初始电池容量的90％时，认为电池达到中间寿命阶段。

当然，实际试验时可根据需求设定所测电池的组数，以及每组中所测电池的数量，例如，可将每组中多个所测电池分别循环老化至五个不同的寿命阶段。

S2、拆解多个所测电池以获取正极片和负极片。

在上述10组共30个所测电池以不同快充工步循环老化至不同阶段后，拆解所有所测电池以获取正极片和负极片，拆解后每个所测电池对应的正极片和负极片均需管理好，避免混放。

具体地，如图4所示，步骤S2中获取单个所测电池的正极片和负极片的步骤包括：

S21、拆解所测电池以取出正极片和负极片。

S22、在溶剂中浸泡正极片和负极片以去除异物。拆解后的极片表面可能残留电解液、副产物、析出的锂等各类物质，影响后续试验，为除去极片表面的副产物，一般会采用DMC溶剂进行浸泡。

S23、在真空环境中干燥正极片和负极片。极片在浸泡清洗后需干燥处理，真空环境内干燥能够确保正极片和负极片的表面洁净度。

随后进行步骤S3：组装多个三电极电池100，单个三电极电池100包括金属锂片、同一所测电池的正极片和负极片构成的三电极体系。

具体地，每个所测电池拆解下来的正极片和负极片均需要制作相应的三电极电池100，每个三电极电池100的参比电极均采用金属锂片，共组装30个三电极电池100，同样地，相同充电电流的为一组，共分为10组。如图3和图5所示，在步骤S3中使用三通装置1组装形成三电极电池100，三通装置1包括同向延伸的第一通口11和第二通口12，第一通口11和第二通口12的中间垂直连接有第三通口13，三个通口之间互通。

更为具体地，参见图5，使用三通装置1组装形成三电极电池100的步骤包括：

S31、由三通装置1的第一通口11放入正极片，并使用具有第一导电体2的第一固定柱进行固定。

S32、由三通装置1的第二通口12放入负极片，并使用具有第二导电体3的第二固定柱进行固定。

S33、在正极片和负极片之间设置隔膜。

S34、由三通装置1的第三通口13放入金属锂片，并使用具有第三导电体4的第三固定柱进行固定。

S35、封装三通装置1，并在三通装置1内填充电解液。

设置于正极片和负极片之间的隔膜，能够隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，而允许电解液中的离子在正负极之间自由通过，从而能够模拟真实的锂电池工作过程。上述的第一导电体2、第二导电体3以及第三导电体4分别连接外部的正极电极夹、负极电极夹以及参比电极夹，多个电极夹与检测电位的设备连接。在步骤S35中，需要确保三通装置1各个通口位置的密封性，避免电解液泄漏。

进一步地，第一固定柱、第二固定柱以及第三固定柱均为不锈钢柱，且相应的固定柱与导电体为一体式结构，三个固定柱分别用于固定对应的极片，并通过其上的导电体进行接线。

组装完成30个三电极电池100后，进行步骤S4：对多个三电极电池100进行充放电测试，并监测负极对参比电极的电位变化。

充放电测试使用试验室中的充放电设备进行即可，优选将三电极电池100放入恒温箱内进行测试，避免温度影响测试准确性，示例性地，恒温箱内的温度处于25±2℃范围内。进一步地，第一组三电极电池100在充放电测试时的充电电流为I1，与对应的被拆解的所测电池的充电电流一致，剩余组的三电极电池100同样如此。步骤S4中，采用多通道仪连接上述的几个导电体，并监测负极对参比电极的电位变化。由于锂电池快充失效的原因在于负极析锂，因此研究负极对参比电极的电位变化是必要的，负极对参比电极的电位变化曲线中，横坐标为时间t，纵坐标为负极相对参比电极的电位。

之后，进入步骤S5：根据所有三电极电池100中负极对参比电极的电位变化确定析锂边界。具体地，如图6所示，分析三电极电池100的负极是否析锂的步骤包括：

S51、负极对参比电极的电位大于或等于0伏，则为正常无析锂负极；

S52、负极对参比电极的电位小于0伏，则为析锂负极。

通过这一判断条件，在所获得的负极对参比电极的电位变化曲线中，可快速确定各个三电极电池100的负极是否发生了析锂。若负极电位变化曲线由0伏以上跃至0伏及以下，则认定为析锂负极。

在确定出析锂的三电极电池100后，需要对这一测试结果进行验证，验证三电极电池100是否确实发生了析锂。验证步骤为S6：对三电极电池100进行电化学阻抗测试，参见图7，步骤S6包括：

S61、在三电极电池100完全放电后，静置预设时间T。示例性地，预设时间T为1小时，可消除残余副反应，避免影响阻抗测试结果。

S62、采用电化学工作站对三电极电池100扫描测试以获取电池阻抗值，扫描频率范围为1MHz-0.01Hz，扫描电压为5mV。电化学工作站扫描以测定电池阻抗值为成熟的现有技术，这里不再赘述其原理。

S63、判断所获取的电池阻抗值是否超出电池阻抗阈值。若负极发生了析锂，则此时的电池阻抗值必定超过电池阻抗阈值，通过这一条件可验证步骤S5中对析锂三电极电池100的判定是否准确。

如图2所示，在完成电化学阻抗的测试之后，还包括步骤S7：确定快充策略并进行可靠性验证。具体地，以未发生析锂的三电极电池100对应的最大充电电流作为最佳快充电流，该电流使得电池既有理想的快充效果(即充电较快)，又能保证足够的使用寿命，不发生析锂现象。随后基于该最佳快充电流进行可靠性验证：以最佳快充电流对多个试验电池进行充电，并循环老化至规定的寿命，若试验电池的阻抗值未超出规定阻抗值，则可靠性验证合格。试验电池与上述的所测电池型号一致，且为新电池。通过该步骤可进一步确定所获得的最佳快充电流是否准确，且也进一步验证了上述析锂试验的准确可靠性。

优选地，本实施例的步骤S4中，通过多通道仪同时监测三电极电池100中负极对参比电极的电位变化、正极对参比电极的电位变化以及正极对负极的电位变化。同一时间点上，负极对参比电极的电位加正极对参比电极的电位应当与正极对负极的电位一致，以确认三电极体系的建立准确无误。

正极对负极的电位变化即为全电池电位变化，在锂电池正常工作过程中，仅能够测得正极对负极的电位变化，而无法测得正极、负极各自的电位变化，通过建立三电极体系，引入额外的参比电极，可测得负极对参比电极的电位变化、正极对参比电极的电位变化。在本方法中，得到负极的电位变化以及全电池的电位变化后，可分析负极的电位变化是否能够映射到全电池的电位变化趋势中。简单来说，就是在负极的析锂边界位置，查看对应的全电池电位变化趋势有无明显特征，综合大量数据，验证该特征的普遍性之后，可应用全电池电位变化趋势来判定是否发生析锂现象，无需再建立三电极体系获取负极的电位变化。该步骤为后续研究提供了有力的参考数据。

如图3所示，本实施例还提供一种三电极电池100，可以用于锂电池快充失效分析方法的试验中，以确定负极析锂边界，进而制定较佳的快充策略。该三电极电池100包括三通装置1、正极片、负极片、参比电极以及隔膜。

具体地，三通装置1包括第一通口11、第二通口12以及第三通口13，第一通口11和第二通口12同向延伸，第三通口13垂直连接于第一通口11和第二通口12之间，三个通口互相连通，且端口处为密封状态。三通装置1内填充有电解液，密封状态的三通装置1能够防止电解液泄漏。正极片置于第一通口11内，并连接有第一固定柱，第一固定柱上设置有第一导电体2，第一导电体2伸出第一通口11以用于接线；负极片置于第二通口12内，并连接有第二固定柱，第二固定柱上设置有第二导电体3，第二导电体3伸出第二通口12以用于接线；隔膜置于正极片和负极片之间；参比电极置于第三通口13内，并连接有第三固定柱，第三固定柱上设置有第三导电体4，第三导电体4伸出第三通口13以用于接线，且参比电极为金属锂片。正极片、负极片以及参比电极均浸泡于电解液内，参比电极不影响锂离子在正极片和负极片之间的传输，该三电极电池100接近真实电池体系，用于快充失效分析试验中能提高试验结果的准确性和可信度。

本发明提供的三电极电池100，其参比电极为金属锂片，而非在丝状金属上电镀锂层以形成参比电极，在使用该三电极电池100进行快充失效分析试验时，不存在镀锂层脱落的隐患，该三电极电池100上的三电极体系更为稳定，试验时可得到更为准确可信的参考数据。

相比于现有的软包三电极电池或筒状三电极电池，该三电极电池100使用三通装置1即可制作，用于放置正极片、负极片的第一通口11和第二通口12同向延伸，更容易放置正极和负极之间的隔膜。进一步地，参见图3，第三通口13位于中间位置，以使测试人员更易识别出参比电极对应的第三导电体4，避免测试时连接错误。

如图3所示，三电极电池100还包括外壳体5，其包覆于三通装置1外部。外壳体5为绝缘材料，例如塑料。进一步地，外壳体5中间位置为一正方体结构，表面平整，可使三电极电池100稳定正放或躺置于试验基台上。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.锂电池快充失效分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用金属锂片作为三电极体系中的参比电极以制作三电极电池(100)；

通过监测所述三电极体系中负极对所述参比电极的电位变化确定所述负极的析锂边界。

2.根据权利要求1所述的锂电池快充失效分析方法，其特征在于，所述采用金属锂片作为三电极体系中的参比电极以制作三电极电池的方法包括以下步骤：

S1、将多个所测电池分别以不同充电电流快充循环老化至不同寿命阶段；

S2、拆解多个所述所测电池以获取正极片和负极片；

S3、组装多个三电极电池(100)，单个所述三电极电池(100)包括所述金属锂片、同一所述所测电池的正极片和负极片构成的三电极体系。

3.根据权利要求2所述的锂电池快充失效分析方法，其特征在于，所述通过监测所述三电极体系中负极对所述参比电极的电位变化确定所述负极的析锂边界的方法包括以下步骤：

S4、对多个所述三电极电池(100)进行充放电测试，并监测负极对所述参比电极的电位变化；

S5、根据所有所述三电极电池(100)中负极对所述参比电极的电位变化确定析锂边界。

4.根据权利要求2所述的锂电池快充失效分析方法，其特征在于，在步骤S1中，所述所测电池三个为一组，各组所述所测电池以不同充电电流进行循环老化，每组中三个所述所测电池分别循环老化至初始寿命阶段、中间寿命阶段以及最终寿命阶段，所述初始寿命阶段、所述中间寿命阶段以及所述最终寿命阶段分别对应初始电池容量的100％、90％以及80％。

5.根据权利要求2所述的锂电池快充失效分析方法，其特征在于，步骤S2中获取单个所述所测电池的正极片和负极片的步骤包括：

S21、拆解所述所测电池以取出所述正极片和所述负极片；

S22、在溶剂中浸泡所述正极片和所述负极片以去除异物；

S23、在真空环境中干燥所述正极片和所述负极片。

6.根据权利要求2所述的锂电池快充失效分析方法，其特征在于，在步骤S3中使用三通装置(1)组装形成所述三电极电池(100)，所述三通装置(1)包括同向延伸的第一通口(11)和第二通口(12)，所述第一通口(11)和所述第二通口(12)的中间垂直连接第三通口(13)；

所述使用三通装置(1)组装形成所述三电极电池(100)的步骤包括：

由所述第一通口(11)放入所述正极片，并使用具有第一导电体(2)的第一固定柱进行固定；

由所述第二通口(12)放入所述负极片，并使用具有第二导电体(3)的第二固定柱进行固定；

在所述正极片和所述负极片之间设置隔膜；

由所述第三通口(13)放入所述金属锂片，并使用具有第三导电体(4)的第三固定柱进行固定；

封装所述三通装置(1)，并在所述三通装置(1)内填充电解液。

7.根据权利要求3所述的锂电池快充失效分析方法，其特征在于，在步骤S4中，同时监测所述三电极电池(100)中负极对所述参比电极的电位变化、正极对所述参比电极的电位变化以及正极对负极的电位变化。

8.根据权利要求3所述的锂电池快充失效分析方法，其特征在于，在步骤S5中，分析所述三电极电池(100)的负极是否析锂的步骤包括：

S51、负极对所述参比电极的电位大于或等于0伏，则为正常无析锂负极；

S52、负极对所述参比电极的电位小于0伏，则为析锂负极。

9.根据权利要求3-8任一项所述的锂电池快充失效分析方法，其特征在于，在所述S5之后还包括步骤S6：对所述三电极电池(100)进行电化学阻抗测试，所述步骤S6包括：

S61、在所述三电极电池(100)完全放电后，静置预设时间T；

S62、采用电化学工作站对所述三电极电池(100)扫描测试以获取电池阻抗值，扫描频率范围为1MHz-0.01Hz，扫描电压为5mV；

S63、判断所获取的电池阻抗值是否超出电池阻抗阈值。

10.根据权利要求3-8任一项所述的锂电池快充失效分析方法，其特征在于，以未发生析锂的所述三电极电池(100)对应的最大充电电流作为最佳快充电流，并进行可靠性验证：以所述最佳快充电流对多个试验电池进行充电，并循环老化至规定的寿命，若所述试验电池的阻抗值未超出规定阻抗值，则可靠性验证合格。

11.三电极电池，其特征在于，包括：

三通装置(1)，包括第一通口(11)、第二通口(12)以及第三通口(13)，所述第一通口(11)和所述第二通口(12)同向延伸，所述第三通口(13)垂直连接于所述第一通口(11)和所述第二通口(12)之间，所述三通装置(1)内填充有电解液；

正极片，置于所述第一通口(11)内，并连接有第一固定柱，所述第一固定柱上设置有第一导电体(2)；

负极片，置于所述第二通口(12)内，并连接有第二固定柱，所述第二固定柱上设置有第二导电体(3)；

参比电极，置于所述第三通口(13)内，并连接有第三固定柱，所述第三固定柱上设置有第三导电体(4)，所述参比电极为金属锂片；

隔膜，置于所述正极片和所述负极片之间。

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