CN203150666U - 一种新型锂离子电池的参比电极 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种新型锂离子电池的参比电极，包括电池极组和参比电极，电池极组包括正极片、负极片、隔离膜、正极极耳和负极极耳，正极极耳设置于正极片，负极极耳设置于负极片，正极片、负极片和隔离膜三者叠加对折，并且通过卷绕或叠加成祼电芯，参比电极由金属丝、一个负极极耳和一隔离膜构成，参比电极位于裸电芯次外层的隔离膜上，并且参比电极位于正极片和负极片之间，参比电极一端的金属丝引出电池外作为引子。将包有参比电极的电池极组采用铝塑封装袋进行封装。本实用新型的金属丝为镀了一层金属锂的铜丝，铜丝细可有效避免参比电极所处区域极片脱或嵌锂离子受到影响和造成参比电极区域处极片过压而造成极片失去活性和析锂的情况。

Description

一种新型锂离子电池的参比电极
技术领域
 本实用新型属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种新型锂离子电池的参比电极。
背景技术
锂离子电池具有体积小、能量密度大、对环境无污染等优点，已经越来越广泛地应用于智能手机、笔记本电脑和电动汽车中。随着科技的发展和生活水平的提高，消费者对软包装锂离子电池的安全性能和能量密度的要求也越来越高。同时随着对电池研究的不断深入，对于其材料、性能及安全等问题的研究工作也越来越多。
目前锂离子电池在电极上的电化学测量和表征方面存在着一定的困难和不足，在考察电池电化学性能如循环、倍率放电、高低温放电等方面主要通过三电极测试体系进行表征。目前参比电极主要是用金属锂片包压在第三电极极耳一端，然后用隔离包住放在电芯极组之间（CN-102044699）。金属锂片是活性非常活跃的金属，容易与空气中的水、氧气和二氧化碳反应，最终生成碳酸锂而失去活性。所以以金属锂片为参比电极的制作必须在严格控制水分的干燥房中进行，此步骤操作不便同时增加电芯成本。其次由于第三电极具有一定的宽度，所处区域阳极极片脱或嵌锂离子受影响。在三电极体系制作过程中，由于第三电极具有一定的厚度,其所处区域容易造成极片过压而失去活性和析锂。造成测试结果异常，无法用于指导实际电池设计。
本实用新型为解决以上问题，提供一种新型新型锂离子电池的参比电极，参比电极无需在干燥房中进行，同时该参比电极可以有效避免参比电极区域处极片脱或嵌锂离子受到影响及极片过压情况；提供一种能够准确、可靠的用于测量的参比电极，用于测量电池各项电化学性能测试中的电极方面的电化学特征。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种新型锂离子电池的参比电极，解决以金属锂片做为参比电极时的弊端，即以金属锂片包在极耳一端的参比电极所处区域极片脱或嵌锂离子受到影响和容易造成极片过压而失去活性和析锂问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种新型锂离子电池的参比电极，包括电池极组和参比电极，电池极组包括正极片、负极片、隔离膜、正极极耳和负极极耳，正极极耳设置于正极片，负极极耳设置于负极片，正极片、负极片和隔离膜三者叠加对折，并且通过卷绕或叠加成祼电芯，参比电极由金属丝、一个负极极耳和一隔离膜构成，参比电极位于裸电芯次外层的隔离膜上，并且参比电极位于正极片和负极片之间，参比电极一端的金属丝引出电池外作为引子。
作为本实用新型的进一步改进，金属丝为镀了一层金属锂的铜丝。
镀锂的铜丝参比电极，铜丝细可有效避免参比电极所处区域极片脱或嵌锂离子受到影响和造成参比电极区域处极片过压而造成极片失去活性和析锂的情况。
其中，放入电芯的一端铜丝用浓硫酸浸泡0.5-2小时，除去铜丝表面的氧化铜薄膜。然后用乙醇溶液超声清洗1-2次，每次超声5-20分钟，除去浓硫酸。
将参比电极锂离子电池进行充电激活后，用Arbin多通道电池测试系统给铜丝进行镀锂。用20-30微安电流，先正极与参比电极充电1-3小时，然后再负极与参比电极充电1-3小时。即得表面镀了一层金属锂的铜丝参比电极电池。
作为本实用新型的进一步改进，金属丝直径为30-100微米。铜丝不能太细，则容易断，太粗则容易影响极片脱或嵌锂离子。
作为本实用新型的进一步改进，金属丝的引出一端在正极极耳或负极极耳之一侧，或在正极极耳与负极极耳之间。
作为本实用新型的进一步改进，采用胶带将参比电极固定。
作为本实用新型的进一步改进，正极片及负极片套装有极耳保护胶。
本实用新型优势在于，参比电极为镀锂铜的参比电极，铜丝细可有效避免参比电极所处区域极片脱或嵌锂离子受到影响和造成参比电极区域处极片过压而造成极片失去活性和析锂的情况。可有效测试出设计的电池各项性能情况，有效用于指导实体电池的设计。
附图说明
图1为本实用新型的参比电极祼电芯的结构示意图。
图2 为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式、特征详述如下：
一种新型锂离子电池的参比电极，包括电池极组和参比电极3，电池极组包括正极片、负极片、隔离膜6、正极极耳1和负极极耳2，正极极耳1设置于正极片，负极极耳2设置于负极片，正极片、负极片和隔离膜6三者叠加对折，并且通过卷绕或叠加成祼电芯，参比电极3由金属丝31、一个负极极耳32和一隔离膜33构成，参比电极3位于裸电芯次外层的隔离膜6上，并且参比电极3位于正极片和负极片之间，参比电极一3端的金属丝31引出电池外作为引子。
镀锂铜的参比电极3，铜丝细可有效避免参比电极所处区域极片脱或嵌锂离子受到影响和造成参比电极区域处极片过压而造成极片失去活性和析锂的情况。
其中，放入电芯的一端铜丝用浓硫酸浸泡0.5-2小时，除去铜丝表面的氧化铜薄膜。然后用乙醇溶液超声清洗1-2次，每次超声5-20分钟，除去浓硫酸。
打开裸电芯外圈极片，将铜丝处理后的一端置于祼电芯次外层隔离膜6上，采用胶带4或有粘结作用的材料将铜丝固定，然后用一片隔离膜33覆盖在铜丝上。再将打开的极片按原来方式复原。铜丝在隔离膜6及隔离膜33之间，不与正负极接触，避免产生短路。
将包有参比电极3的极组采用铝塑封装袋进行封装，按常规进行注液等操作，铜丝未硫酸处理一端作为引子引出。然后用锡焊焊接在负极极耳32上作为第三电极。露出的铜丝及焊接处采用粘性胶带4包住，然后固定在电池实体上。负极极耳32中间段用带有粘性的胶带4覆盖住，防止负极极耳32裸露金属段太长容易与正极极耳1或负极极耳2接触。
将参比电极锂离子电池进行充电激活后，用Arbin多通道电池测试系统给铜丝进行镀锂。用20-30微安电流，先正极7或8与参比电极2充电1-3小时，然后同样电流在负极8或7与参比电极2充电1-3小时。即得表面镀了一层金属锂的铜丝参比电极。
金属丝31直径为30-100微米。铜丝不能太细，则容易断，太粗则容易影响极片脱或嵌锂离子。
金属丝31的引出一端在正极极耳或负极极耳之一侧，或在正极极耳与负极极耳之间。
正极片及负极片套装有极耳保护胶7。
镀锂铜的参比电极3，不会影响参比电极区域处极片脱或嵌锂离子过程，同时不会造成极片过压而析锂问题。测试结果有效用于指导锂离子电池的设计与优化。
根据上述说明书的揭示和阐述，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些等同修改和变更也应当在本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (6)

1.一种新型锂离子电池的参比电极，包括电池极组和参比电极，电池极组包括正极片、负极片、隔离膜、正极极耳和负极极耳，正极极耳设置于正极片，负极极耳设置于负极片，正极片、负极片和隔离膜三者叠加对折，并且通过卷绕或叠加成祼电芯，其特征在于，参比电极由金属丝、一个负极极耳和一隔离膜构成，参比电极位于裸电芯次外层的隔离膜上，并且参比电极位于正极片和负极片之间，参比电极一端的金属丝引出电池外作为引子。
2.根据权利要求1所述新型锂离子电池的参比电极，其特征在于，金属丝为镀了一层金属锂的铜丝。
3.根据权利要求1所述新型锂离子电池的参比电极，其特征在于，金属丝直径为30-100微米。
4.根据权利要求1所述新型锂离子电池的参比电极，其特征在于，金属丝的引出一端在正极极耳或负极极耳之一侧，或在正极极耳与负极极耳之间。
5.根据权利要求1所述新型锂离子电池的参比电极，其特征在于，采用胶带将参比电极固定。
6.根据权利要求1所述新型锂离子电池的参比电极，其特征在于，正极片及负极片套装有极耳保护胶。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107293778A (zh) * 2017-07-05 2017-10-24 力信（江苏）能源科技有限责任公司 一种三电极电池及其制备方法
CN107607873A (zh) * 2017-08-04 2018-01-19 深圳市比克动力电池有限公司 圆柱电池原位三电极及其制备方法
CN108987659A (zh) * 2018-06-26 2018-12-11 桑顿新能源科技有限公司 一种锂离子软包电池四电极体系及其制备方法
CN108987836A (zh) * 2018-06-15 2018-12-11 桑顿新能源科技有限公司 一种锂离子电池三电极体系及其制备方法
WO2019096053A1 (zh) * 2017-11-17 2019-05-23 清华大学 参比电极以及带有参比电极的锂离子电池的制备方法
CN110702751A (zh) * 2019-09-18 2020-01-17 清华大学 锂离子电池参比电极制备方法及锂离子电池参比电极
CN110931708A (zh) * 2019-12-19 2020-03-27 清华大学 一种锂离子和锂金属电池参比电极的制备方法
CN110988068A (zh) * 2019-12-19 2020-04-10 清华大学 一种锂电池用长效金属锂参比电极的制备方法
CN111509304A (zh) * 2020-04-27 2020-08-07 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种锂离子三电极及其制备方法和用途
CN112430833A (zh) * 2019-08-26 2021-03-02 郑州深澜动力科技有限公司 一种用作三电极锂离子电池参比电极的金属镀锂方法
CN113422115A (zh) * 2021-07-02 2021-09-21 广州小鹏汽车科技有限公司 锂离子电芯、锂离子电芯制备方法及析锂检测方法
CN113640362A (zh) * 2021-07-15 2021-11-12 清华大学 参比电极植入方法及三电极电池
CN113745679A (zh) * 2021-08-03 2021-12-03 联动天翼新能源有限公司 一种参比电极、三电极锂离子电池及其制备方法
CN114824172A (zh) * 2022-05-13 2022-07-29 欣旺达电动汽车电池有限公司 参比电极的处理方法和三电极锂离子电池

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107293778A (zh) * 2017-07-05 2017-10-24 力信（江苏）能源科技有限责任公司 一种三电极电池及其制备方法
CN107607873A (zh) * 2017-08-04 2018-01-19 深圳市比克动力电池有限公司 圆柱电池原位三电极及其制备方法
US11362323B2 (en) 2017-11-17 2022-06-14 Tsinghua University Method for preparing reference electrode and lithium ion battery with reference electrode
WO2019096053A1 (zh) * 2017-11-17 2019-05-23 清华大学 参比电极以及带有参比电极的锂离子电池的制备方法
CN108987836A (zh) * 2018-06-15 2018-12-11 桑顿新能源科技有限公司 一种锂离子电池三电极体系及其制备方法
CN108987659A (zh) * 2018-06-26 2018-12-11 桑顿新能源科技有限公司 一种锂离子软包电池四电极体系及其制备方法
CN112430833A (zh) * 2019-08-26 2021-03-02 郑州深澜动力科技有限公司 一种用作三电极锂离子电池参比电极的金属镀锂方法
CN110702751A (zh) * 2019-09-18 2020-01-17 清华大学 锂离子电池参比电极制备方法及锂离子电池参比电极
CN110931708A (zh) * 2019-12-19 2020-03-27 清华大学 一种锂离子和锂金属电池参比电极的制备方法
CN110988068A (zh) * 2019-12-19 2020-04-10 清华大学 一种锂电池用长效金属锂参比电极的制备方法
CN111509304A (zh) * 2020-04-27 2020-08-07 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种锂离子三电极及其制备方法和用途
CN111509304B (zh) * 2020-04-27 2023-06-30 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种锂离子三电极及其制备方法和用途
CN113422115A (zh) * 2021-07-02 2021-09-21 广州小鹏汽车科技有限公司 锂离子电芯、锂离子电芯制备方法及析锂检测方法
CN113422115B (zh) * 2021-07-02 2023-08-25 广州小鹏汽车科技有限公司 锂离子电芯、锂离子电芯制备方法及析锂检测方法
CN113640362A (zh) * 2021-07-15 2021-11-12 清华大学 参比电极植入方法及三电极电池
CN113640362B (zh) * 2021-07-15 2022-05-06 清华大学 参比电极植入方法及三电极电池
CN113745679A (zh) * 2021-08-03 2021-12-03 联动天翼新能源有限公司 一种参比电极、三电极锂离子电池及其制备方法
CN114824172A (zh) * 2022-05-13 2022-07-29 欣旺达电动汽车电池有限公司 参比电极的处理方法和三电极锂离子电池
CN114824172B (zh) * 2022-05-13 2023-08-15 欣旺达电动汽车电池有限公司 参比电极的处理方法和三电极锂离子电池

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