CN115863785A - 一种监控锂沉积的锂离子电池及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种监控锂沉积的锂离子电池及方法，包括柔性铝塑壳、叠片电芯、电解液和参比电极；柔性铝塑壳内部中空且至少一侧具有可封闭的开口；叠片电芯设置在柔性铝塑壳内，参比电极一端朝着所述开口内部延伸并与叠片电芯的表面间隙设置，另一端朝着所述开口外延伸；参比电极沿预设延伸方向的表面间断的设置有至少两个绝缘层，所述预设延伸方向为开口的轴向方向或者径向方向；参比电极与正电极或者负电极相互绝缘。通过设置参比电极不会影响电池的正常使用，而且能更好的反映监控充放电循环过程中的正负极电位变化。

Description

一种监控锂沉积的锂离子电池及方法

技术领域

本发明涉及新能源电池技术领域，尤其涉及一种监控锂沉积的锂离子电池及方法。

背景技术

锂离子电池已被广泛用于手机、电脑和新能源汽车领域。随着大屏设备或者高耗能设备的逐渐普及，人们在需求更高的电池能力与功率密度的同时，还追求更短的充电时间。锂离子电池的工作原理是：在充电过程中，锂离子从正极脱出后嵌入负极，在放电过程中，锂离子从负极脱出后嵌入正极。在低温或者快速充电条件下，锂离子可能直接在负极表面沉积，形成锂单质，绝大多数沉积的锂单质无法再变回为锂离子，造成电池的容量变低，同时，锂单质以锂枝晶形式存在，且逐渐长大，有刺穿隔膜而短路的安全隐患。所以提高锂离子电池的功率密度性能，需要采用合适的方法避免锂单质沉积。锂单质沉积的化学反应的一个条件是有大量锂离子没有及时嵌入到负极内部，而是停留在负极表面，提供可用于沉积的锂元素，同时电池处于充电状态即负极有充足的可用于发生反应的e^-；另一个条件是负极达到0V及以下对锂电势，达到发生Li⁺+e^-→Li沉积反应的条件。改善条件一的办法是提高负极材料的孔隙或者路径；改善条件二的办法是避免负极达到0V对锂电势。一般情况下电池只有正极、负极两种电极，检测到的电压是这两种电极的电势之差值，无法识别负极是否达到0V对锂电势。

公开号为CN106785068A的中国专利申请公开了一种极耳连接组件及二次电池，是在铝塑膜内设置叠片电芯，正极涂布极片与正极极耳连接，负极涂布极片与负极极耳连接，隔膜之间设置有铜网，铜网的一端设置有锂金属片，铜网的另一端伸出隔膜并与辅助极耳连接，该专利公开了一种三极耳结构，即在正负极耳之外，额外设置一个参比电极。但是额外增设的参比电极具有一定的厚度，不论铜网设置在隔膜与正极耳还是隔膜与负极耳之间对于原本平整的叠片电芯会造成影响，有损电池性能发挥。铜网及其锂片有可能刺穿隔膜，产生短路现象，另外，铜网具有较大的表面积，会消耗正极材料大量的锂离子，并与电解液接触，对电池的性能产生不利影响。因此，提供一种能够监控锂沉积的参比单极及其检测方法，改善现有参比电极对电芯产生的不利影响的监控锂沉积的锂离子电池，是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种能够辅助监控锂离子电池对锂电势、对电芯及其封装结构没有不利影响的，并可监控锂沉积的锂离子电池及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了一种监控锂沉积的锂离子电池，包括

柔性铝塑壳，内部中空且至少一侧具有可封闭的开口；

叠片电芯，设置在柔性铝塑壳内；

参比电极，一端朝着所述开口内部延伸并与叠片电芯的表面间隙设置，另一端向开口外延伸；参比电极沿预设延伸方向的表面间断的设置有绝缘层，所述预设延伸方向为开口的轴向方向或者径向方向。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述参比电极至少包括顺次设置的第一分段、第二分段和第三分段；所述第一分段与第三分段的表面均包覆有绝缘层；第一分段与第三分段表面的绝缘层间断设置；所述叠片电芯上具有朝着所述开口外延伸的正电极和负电极，第一分段与叠片电芯、正电极和负电极均绝缘。

优选的，所述第二分段表面设置有选择透过性膜层；所述选择透过性膜层环绕第二分段表面设置，选择透过性膜层还分别向着第一分段和第三分段方向延伸，并与第一分段和第三分段表面的绝缘层固定连接。

优选的，所述选择透过性膜层为锂离子选择透过性薄膜，选择透过性膜层的厚度为10—20μm，透气率100-400sec/100cc，基膜孔隙率35—50%，材质为聚丙烯或者聚乙烯。

优选的，还包括至少两个绝缘连接件；所述绝缘连接件沿着参比电极的轴向延伸方向间隔设置，各绝缘连接件延伸方向的两端分别与叠片电芯表面以及参比电极表面的绝缘层固定连接。

优选的，所述第一分段远离第二分段的一端穿过绝缘层并向外伸出；

所述第一分段远离第二分段的一端选择性地经过正电极或者负电极所在区域，并向着所述柔性铝塑壳的开口向外伸出。

另一方面，本发明还提供了一种监控锂沉积的方法，包括如下步骤：

S1：制备叠片电芯；

S2：选择上述的监控锂沉积的锂离子电池结构，在参比电极表面间断的设置绝缘层；将叠片电芯和参比电极均放入柔性铝塑壳内，进一步在叠片电芯上设置向开口外延伸的正电极和负电极；使参比电极与叠片电芯、正电极和负电极绝缘连接；

S3：对柔性铝塑壳的可封闭的开口部位注入电解液并进行封边，等待静置、化成、剪口、抽真空、二次封装和分容工序后得到监控锂沉积的锂离子电池；

S4：对上述监控锂沉积的锂离子电池进行参比电极镀锂和电池充放电循环测试，按预设的采集时间间隔，分别记录正电极、负电极与参比电极中任意两者之间的电势差。

优选的，步骤S1所述制备叠片电芯，是通过匀浆、涂布、对辊、烘干、模切、叠片以及极耳焊接工序，得到叠片电芯，极耳焊接后分别得到相互间隔设置的正电极和负电极。

优选的，步骤S4所述对上述监控锂沉积的锂离子电池进行参比电极镀锂和电池充放电循环测试，包括如下步骤：

S40：将正电极与参比电极接通，以电流I镀锂t1时间，即锂离子从正电极脱出到达参比电极，镀在参比电极表面，再把负电极与参比电极接通，以电流I镀锂t2时间，即锂离子从负电极脱出到达参比电极，镀在参比电极表面；

S41：在一定的温度下，以第一倍率电流对监控锂沉积的锂离子电池恒流充电至充电截止电压Vmax；

S42：以充电截止电压Vmax对监控锂沉积的锂离子电池进行恒压充电，直至充电电流降至第二倍率电流，充电结束后静置一段时间；

S43：监控锂沉积的锂离子电池以电流第一倍率电流恒流放电至放电截止电压Vmin，放电结束后静置一段时间；

S44：重复上述步骤S41—S43若干次。

优选的，步骤S40所述电流I为5—20μA；t1时间为1—3小时，t2时间为1—3小时。

本发明提供的一种监控锂沉积的锂离子电池及方法，相对于现有技术，具有以下有益效果：

本方案通过在叠片电芯一侧的柔性铝塑壳内间隔地设置参比电极，而且参比电极大部分表面均包覆有绝缘层，只有未设置绝缘层的参比电极表面参与锂离子的吸附和镀锂，人为控制独立的范围，对叠片电芯的锂离子消耗少，使同批次电池的容量一致性好；

设置绝缘层的参比电极表面采用选择透过性膜层，这种膜层既能防止裸露的铜丝可能与正极片或负极片形成接触而短路，又能允许锂离子穿过该膜层而镀在铜表面均匀镀锂，提高电池良率、安全性能的同时又不影响监控锂沉积的功能；

由于参比电极表面有绝缘层，在柔性铝塑壳开口区域密封时，绝缘层由于是高分子材料故能与同为高分子材料的柔性铝塑壳互熔而封闭牢固、紧密，从而大大减少漏液可能性，提高电池良率、安全性能；

参比电极未与叠片电芯直接接触，不会破坏叠片电芯的整体结构和尺寸，保证了电池能够循环使用很多次，电池寿命长；

参比电极的第三分段有包覆绝缘层使参比电极末端不尖锐，不会刺穿隔膜导致短路，使电池稳定、耐用、安全，同批次电池一致性好；

绝缘连接件进一步限定了参比电极与叠片电芯的间隙，一方面保证了参比电极的力学结构稳定，另一方面并保持两者相对绝缘；

本方案适用于软包结构的锂离子电池。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种监控锂沉积的锂离子电池的一种结构的半剖前视图；

图2为本发明一种监控锂沉积的锂离子电池的另一种结构的半剖前视图；

图3为本发明一种监控锂沉积的锂离子电池的叠片电芯的局部爆炸状态立体图；

图4为本发明一种监控锂沉积的锂离子电池的一种结构的参比电极的半剖前视图及局部放大示意图；

图5为本发明一种监控锂沉积的锂离子电池的另一种结构的参比电极的半剖前视图；

图6为本发明一种监控锂沉积的方法的流程图；

图7为本发明一种监控锂沉积的方法对监控锂沉积的锂离子电池的电位检测与电池拆解后极片的示意图；

图8为本发明一种监控锂沉积的方法制备的三电极电池与常规两电极电池的循环容量保持率的对比示意图。

附图标记：1、柔性铝塑壳；2、叠片电芯；100、正电极；200、负电极；3、参比电极；4、绝缘层；31、第一分段；32、第二分段；33、第三分段；5、选择透过性膜层；6、绝缘连接件。

实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1—图3所示，一方面，本发明提供了一方面，本发明提供了一种监控锂沉积的锂离子电池，包括

柔性铝塑壳1，内部中空且至少一侧具有可封闭的开口；柔性铝塑壳1内部作为容纳叠片电芯2和参比电极3的区域。柔性铝塑壳1内还填充有电解液。柔性铝塑壳1采用高分子材料制成。

叠片电芯2，设置在柔性铝塑壳1内；叠片电芯2是由若干正极片、若干负极片和隔膜层叠而成，相邻的两个极性不同的极片之间设置有绝缘的隔膜。正极片与负极片的主体结构均为矩形，在正极片的一侧边缘设置有向外凸出的正极柄，负极片的一侧边缘设置有向外凸出的负极柄，将叠片电芯的同一侧的各正极柄组合并且焊接上正极极耳即得到正电极100，将叠片电芯的各负极柄组合焊接上负极极耳即得到负电极200。图3所展示的隔膜呈S形弯折，正极片与负极片间隔的设置在隔膜的弯折区域内。图3左侧是由N张正极片、N+1张负极片与一张隔膜弯折2N+1次后组装成为2N+1片极片结构的叠片电芯。

参比电极3，一端朝着所述开口内部延伸并与叠片电芯2的表面间隙设置，另一端向开口外延伸；参比电极3沿预设延伸方向的表面间断的设置有绝缘层4，预设延伸方向为开口的轴向方向或者径向方向。为了规避参比电极3设置在叠片电芯2的相邻两个极片之间可能导致的刺穿隔膜导致局部短路、影响叠片电芯2的局部尺寸，导致局部凸起降低寿命，或者参比电极3表面积过大导致消耗过多锂离子造成容量偏差大的多个问题，在参比电极的表面间断设置有绝缘层4，绝缘层4避免了参比电极3的绝大部分表面积直接与柔性铝塑壳1内的电解液接触，对锂离子电池的性能的影响比较小。

如图4或图5所示，参比电极3至少包括顺次设置的第一分段31、第二分段32和第三分段33；第一分段31与第三分段33的表面均包覆有绝缘层4；第一分段31与第三分段33表面的绝缘层4间断设置；叠片电芯2上具有朝着开口外延伸的正电极100和负电极200，第一分段31与叠片电芯2、正电极100和负电极200相互绝缘。第三分段33位于柔性铝塑壳1内部，为了避免参比电极3端部在柔性铝塑壳1内裸露，在该端部设置绝缘层4可以避免尖锐的电极末端外露刺穿隔膜导致短路，使电池稳定、耐用、安全，同批次电池一致性好。

图1、图2结合图4和图5展示了两种不同结构的具有参比电极的锂离子电池。图1和图4的参比电极3直接伸出开口外，并且与叠片电芯2、正电极100或者负电极200均不接触，参比电极3整体位于叠片电芯2的一侧，如开口径向方向的任一端。图2与图5的参比电极3不是直接伸出开口外，而是经过两次弯折后经过正电极100或者负电极200处，然后从正电极100与负电极200之间向外伸出开口。这两种结构均可以正常引出参比电极3的端部，可根据需要选用。第三分段33上的绝缘层4完全包裹第三分段的外表面。所述柔性铝塑壳1的开口向外伸出第一分段31上的绝缘层4的长度小于第一分段31的长度，即第一分段31远离第二分段32的端部有一部分是裸露在外的，是为了便于后续进行测量用。

第二种情形中，第一分段31远离第二分段32的一端选择性的经过正电极100或者负电极200所在区域，并向着所述柔性铝塑壳1的开口向外伸出。由于第一分段31表面设有绝缘层4，故不会与正电极100或者负电极200直接接触导致绝缘。

本方案的参比电极3可以选用铜板或者铜丝制成,，如直径50-100μm的单根铜芯，优选直径为50μm。绝缘层4可以采用聚乙烯、聚氯乙烯或者乙丙橡胶材料。绝缘层4能够在与同为高分子材料的柔性铝塑壳互熔而封闭牢固、紧密，从而大大减少漏液可能性，提高电池良率、安全性能。

作为本方案的进一步的改进，第二分段32表面设置有选择透过性膜层5；选择透过性膜层5环绕第二分段32表面设置，选择透过性膜层5还分别向着第一分段31和第三分段33方向延伸，并与第一分段31和第三分段33表面的绝缘层4固定连接。向着第一分段31或者第三分段33方向延伸的选择透过性膜层5可以防止裸露的第二分段32与叠片电芯可能因接触导致的短路，还能使锂离子顺利穿过并在参比电极3表面形成锂单质。

作为一种优选的实施方式，本方案的选择透过性膜层5为锂离子选择透过性薄膜，该锂离子选择透过性薄膜的厚度为10—20微米，透气率100—400sec/100cc；孔隙率35%—50%，锂离子选择透过性薄膜的材料为聚乙烯或者聚丙烯。选择透过性膜层5的表面可以进一步涂覆有1-3μm的PVDF或者氧化铝。

如图1和图2所示，为了更好的限定参比电极3与叠片电芯2的相对位置，本方案还包括至少两个绝缘连接件6；绝缘连接件6沿着参比电极3的轴向延伸方向间隔设置，各绝缘连接件6延伸方向的两端分别与叠片电芯2表面以及参比电极3表面的绝缘层4固定连接。绝缘连接件6可以采用非金属粘接材料，如胶带等，不会与电解液或者参比电极3发生反应，而且具有比较稳定的物理特性。

另外，如图1—图6所示，本发明提供了一种监控锂沉积的方法，现结合具体实施例将各步骤说明如下：

S1：制备叠片电芯2：通过匀浆、涂布、对辊、烘干、模切、叠片以及极耳焊接工序，得到叠片电芯2，极耳焊接后分别得到相互间隔设置的正电极100和负电极200；

制作极片的工序属于本领域常规技术手段，在此不再赘述。如图3所示，图示的正极片可以选用的规格为90×59mm，在正极片的一侧边缘设置正极柄，正极柄的尺寸为10×10mm；负极耳的尺寸为93×62mm，在负极片的一侧边缘设置负极柄，负极柄的尺寸为10×9mm；将正极片、隔膜、负极片、隔膜、正极片……按次序依次叠放，得到需要的叠片电芯2，各正极片的正极耳位于叠片电芯2的同一位置，各负极片的负极耳也位于叠片电芯2的另一位置，将各正极柄组合并焊上正极耳得到正电极100，将各负极柄组合并焊接上负极耳得到负电极200，将叠片电芯2放置备用。

S2：选择上述的监控锂沉积的锂离子电池结构，在参比电极3表面间断的设置绝缘层4，在绝缘层4间断区域之间的参比电极3，即第二分段32的表面设置选择透过性膜层5，选择透过性膜层5环绕第二分段32的表面设置，并与绝缘层4固定连接；将叠片电芯2和参比电极3均放入柔性铝塑壳1内，保持叠片电芯和参比电极3两者的间距不变；通过至少两个绝缘连接件6将参比电极3与叠片电芯2的相对位置进行限定；

结合附图4所示，该方案中，参比电极3分为三部分，图中的L1、L2和L3分别对应了第一分段31、第二分段32和第三分段33的长度，且第一分段31、第二分段32和第三分段33同轴设置。这种情形下，参比电极3从叠片电芯2外侧引出，不与叠片电芯2、正电极100和负电极200接触。该实施例中，参比电极3选用铜丝，铜丝直径0.05mm，绝缘层4为环形，绝缘层4的半径为0.05mm；第一分段31的长度为L1=60mm，第二分段32的L2的长度为20mm，第三分段33的长度L3为10mm；选择透过性膜层5的长度L4为25mm。图中的L4表示的是选择透过性膜层5的长度，该长度大于第二分段32的长度L2，多余的部分固定在绝缘层4的外表面。

作为另一种实施方式，如图5所示，该方案的参比电极3也分为三个部分，与上一个实施方式不同之处在于，第一分段31是由三部分L11、L12和L13组成，L1=L11+L12+L13；第一分段31的L11部分与第二分段32和第三分段33同轴设置，第一分段的L13部分与L11部分平行，L12部分与开口的径向方向延伸并分别与第一分段31的L11端部和L13端部固定连接，此时第一分段的L13部分经过正电极100或者负电极200，并从正电极100与负电极200之间向外引出。由于第一分段31表面设置有绝缘层4，故以上两种实施方式本质是等同的。在该实施方式中第一分段31的各部分L11的长度为45mm，L12的长度为32mm，L13的长度为15mm，第二分段32的L2的长度为20mm，第三分段33的长度L3为10mm；选择透过性膜层5的长度L4为25mm。以上尺寸只是举例说明，并不是对尺寸的限定，实际的长度可以根据电池的尺寸进行调节。

S3：对柔性铝塑壳1的可封闭的开口部位注入电解液并进行封边，等待静置、化成、剪口、抽真空、二次封装和分容工序后得到监控锂沉积的锂离子电池；如柔性铝塑壳1具有预先密封的相邻的第一边和第二边，开口部为柔性铝塑壳1可封闭的第三边和第四边，封闭第三边后，向柔性铝塑壳1内注入电解液后再封第四边即可。

S4：对上述监控锂沉积的锂离子电池进行参比电极镀锂和电池充放电循环测试，令全电池电压为正电极100与负电极200之间的电势差，令正极电压为正电极100与参比电极3之间的电势差，令负极电压为负电极200与参比电极3之间的电势差；按预设的采集时间间隔，分别记录全电池电压、正极电压和负极电压，此处的采集时间间隔为0.1—5秒。

锂电池的参比电极镀锂充放电循环测试具体包括如下步骤：

S40：将正电极100与参比电极3接通，以电流I镀锂t1时间，即锂离子从正电极脱出到达参比电极3，镀在参比电极3表面，再把负电极200与参比电极3接通，以电流I镀锂t2时间，即锂离子从负电极脱出到达参比电极3，镀在参比电极3表面；

此处电流I为5-20μA，优选为10μA。t1时间为1—3小时，优选为2小时。t2时间为1—3小时，优选为2小时。

步骤S40是在参比电极3的第二分段32处进行镀锂的过程，在对参比电极3表面镀锂之前，对该监控锂沉积的锂离子电池进行过预充电，两次镀锂消耗的电池容量约为0.01mA*2h+0.01mA*2h=0.04mAh。令监控锂沉积的锂离子电池的额定容量为3000-6000mAh，故镀锂过程对监控锂沉积的锂离子电池的容量的消耗可以忽略不计。

S41：在25℃土2℃的恒温环境下，以第一倍率电流0.2C对监控锂沉积的锂离子电池恒流充电至充电截止电压Vmax=4.45V；

S42：以充电截止电压Vmax对监控锂沉积的锂离子电池进行恒压充电，直至充电电流降至第二倍率电流0.05C，充电结束后静置5分钟；

S43：监控锂沉积的锂离子电池以第一倍率电流0.2C恒流放电至放电截止电压Vmin=3.0V，放电结束后静置5分钟；

S44：重复上述步骤S41—S43若干次。

步骤S44的重复循环的次数可以是50次、100次、1000次或者2000次及以上。可根据需要选择。需要说明的是，此处的充电截止电压Vmax与放电截止电压Vmin对于不同的软包电池，取值可以不同。

当然，也可以采用专用的电池数据采集仪极性采集，如LR8450-01按时间对对电压数据进行采集，所得全电池电压、正电极电压和负电极电压数据。

图7展示了一种监控锂沉积的方法对监控锂沉积的锂离子电池进行电位检测与电池拆解后极片的示意图。图7（a）、图7（b）、图7（c）和图7（d）是电位检测示意图，即将包含有参比电极的三电极电池进行电位检测的电压曲线示意图。图7（b）是图7（a）的局部放大示意图，图7（a）中充电用了300min=5h，充电倍率为0.2C，可以看到图7（b）可知图7（a）中的负极电压一直高于零电势，故预测在负极片的表面没有沉积锂，然后进一步将电池拆开后观察负极片的表面，观察结果如图7（e）所示，负极表面金黄色泽一致，没有沉积锂，观察结果与电位检测曲线得到的结果一致；图7（d）是图7（c）的局部放大示意图，如图7（c）和图7（d）所示，图7（c）的电池充电用了20min=1/3 h，充电倍率为3.0C，观察发现负极电压有部分比零电势更低，所以预测在负极片的表面有沉积锂，然后进一步将电池拆开观察负极片的表面，观察结果如图7（f）所示，负极片部分区域有灰斑，此现象与电位监测曲线得到的结果一致。因此，通过引入参比电极，通过测量各电极之间的电势差，可以精准识别不析锂的电池和发生沉积锂的电池，证实了本方案监控锂沉积的方法的有效性。

下表对比了传统方法与本方法分别制备监控锂沉积的锂离子电池的合格率以及电池一致性的评价。

图8展示了根据本发明监控锂沉积的方法制备的含参比电极的的三电极锂离子电池，与常规两电极电池即图中正常电池的循环容量保持率的对比示意图，可见引入参比电极后，对电池的循环容量几乎没有影响，而且含参比电极的三电极电池的均一性也比较好，良品率较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种监控锂沉积的锂离子电池，其特征在于，包括

柔性铝塑壳（1），内部中空且至少一侧具有可封闭的开口；

叠片电芯（2），设置在柔性铝塑壳（1）内；

参比电极（3），一端朝着所述开口内部延伸并与叠片电芯（2）的表面间隙设置，另一端向开口外延伸；参比电极（3）沿预设延伸方向的表面间断的设置有绝缘层（4），所述预设延伸方向为开口的轴向方向或者径向方向。

2.根据权利要求1所述的一种监控锂沉积的锂离子电池，其特征在于，所述参比电极（3）至少包括顺次设置的第一分段（31）、第二分段（32）和第三分段（33）；所述第一分段（31）与第三分段（33）的表面均包覆有绝缘层（4）；第一分段（31）与第三分段（33）表面的绝缘层（4）间断设置；所述叠片电芯（2）上具有朝着所述开口外延伸的正电极（100）和负电极（200），第一分段（31）与叠片电芯（2）、正电极（100）和负电极（200）均绝缘。

3.根据权利要求2所述的一种监控锂沉积的锂离子电池，其特征在于，所述第二分段（32）表面设置有选择透过性膜层（5）；所述选择透过性膜层（5）环绕第二分段（32）表面设置，选择透过性膜层（5）还分别向着第一分段（31）和第三分段（33）方向延伸，并与第一分段（31）和第三分段（33）表面的绝缘层（4）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种监控锂沉积的锂离子电池，其特征在于，所述选择透过性膜层（5）为锂离子选择透过性薄膜，选择透过性膜层（5）的厚度为10—20μm，透气率100-400sec/100cc，基膜孔隙率35—50%，材质为聚丙烯或者聚乙烯。

5.根据权利要求2所述的一种监控锂沉积的锂离子电池，其特征在于，还包括至少两个绝缘连接件（6）；所述绝缘连接件（6）沿着参比电极（3）的轴向延伸方向间隔设置，各绝缘连接件（6）延伸方向的两端分别与叠片电芯（2）表面以及参比电极（3）表面的绝缘层（4）固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种监控锂沉积的锂离子电池，其特征在于，所述第一分段（31）远离第二分段（32）的一端穿过绝缘层（4）并向外伸出；

所述第一分段（31）远离第二分段（32）的一端选择性地经过正电极（100）或者负电极（200）所在区域，并向着所述柔性铝塑壳（1）的开口向外伸出。

7.一种监控锂沉积的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：制备叠片电芯；

S2：选择如权利要求2—6任一项所述的监控锂沉积的锂离子电池结构，在参比电极（3）表面间断的设置绝缘层（4）；将叠片电芯（2）和参比电极（3）均放入柔性铝塑壳（1）内，进一步在叠片电芯（2）上设置向开口外延伸的正电极（100）和负电极（200）；使参比电极（3）与叠片电芯（2）、正电极（100）和负电极（200）绝缘连接；

S3：对柔性铝塑壳（1）的可封闭的开口部位注入电解液并进行封边，等待静置、化成、剪口、抽真空、二次封装和分容工序后得到监控锂沉积的锂离子电池；

S4：对上述监控锂沉积的锂离子电池进行参比电极镀锂和电池充放电循环测试，按预设的采集时间间隔，分别记录正电极（100）、负电极（200）与参比电极（3）中任意两者之间的电势差。

8.根据权利要求7所述的一种监控锂沉积的方法，其特征在于，步骤S1所述制备叠片电芯，是通过匀浆、涂布、对辊、烘干、模切、叠片以及极耳焊接工序，得到叠片电芯（2），极耳焊接后分别得到相互间隔设置的正电极（100）和负电极（200）。

9.根据权利要求7所述的一种监控锂沉积的方法，其特征在于，步骤S4所述对上述监控锂沉积的锂离子电池进行参比电极镀锂和电池充放电循环测试，包括如下步骤：

S40：将正电极（100）与参比电极（3）接通，以电流I镀锂t1时间，即锂离子从正电极脱出到达参比电极（3），镀在参比电极（3）表面，再把负电极（200）与参比电极（3）接通，以电流I镀锂t2时间，即锂离子从负电极脱出到达参比电极（3），镀在参比电极（3）表面；

S41：在一定的温度下，以第一倍率电流对监控锂沉积的锂离子电池恒流充电至充电截止电压Vmax；

S42：以充电截止电压Vmax对监控锂沉积的锂离子电池进行恒压充电，直至充电电流降至第二倍率电流，充电结束后静置一段时间；

S43：监控锂沉积的锂离子电池以电流第一倍率电流恒流放电至放电截止电压Vmin，放电结束后静置一段时间；

S44：重复上述步骤S41—S43若干次。

10.根据权利要求9所述的一种监控锂沉积的方法，其特征在于，步骤S40所述电流I为5—20μA；t1时间为1—3小时，t2时间为1—3小时。

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