CN209001049U - 一种扣式锂离子对称电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种扣式锂离子对称电池，包括电池壳体，所述电池壳体内由下往上依次层叠设有泡沫镍、第一待测极片、隔膜、绿胶片及第二待测极片，所述第一待测极片与第二待测极片的极性相同，且第一待测极片及第二待测极片的正投影面积均小于隔膜的正投影面积，所述绿胶片与隔膜的大小相同，且绿胶片上开设有圆孔，该圆孔的直接小于隔膜的直径。本实用新型所述的扣式锂离子对称电池，结构简单，制作方便，使用限域绿胶后保证每个样品有效面积相同，可实现不同样品间进行精确对比，能够保证单独测试正、负极阻抗数据的准确性，进而使所得数据在电池失效分析领域具有较大应用前景。

Description

一种扣式锂离子对称电池

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种扣式锂离子对称电池。

背景技术

锂离子电池随着长期循环的进行，其容量会随着正、负极材料的破坏和极化的增大而衰减，当容量衰减到一定程度后，电池将不能继续使用。在锂离子电池循环过程中极化增大主要是由于其阻抗增大导致，传统电化学工作站在对电池内部机理进行分析时，通常采用两电极进行测试阻抗，这样得到的阻抗谱只能测得电池的整个阻抗。然而，在锂离子电池内部，其正、负极的阻抗变化是不同的，因此，正、负极对电池容量衰减影响不同，我们必须把正、负极的影响有效区分，才能有针对性地提出相应改善方案。

目前单独测试正负极阻抗的方法主要是采用三电极体系，一般三电极体系中参比电极选用镀锂的铜丝或者直接使用锂片等。镀锂的铜丝在测试过程中由于锂层较薄，所镀的锂非常容易溶解在电解液中导致参比电极失效。直接使用锂片作为参比也存在很多问题，锂片较活泼，不能直接作为电极，也必须使用铜片或其它电极和锂片共同使用作为电极，这样相应就增加了接触阻抗的影响，会对测试结果产生较大干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种扣式锂离子对称电池，操作简单易行，同时保证单独测试正、负极阻抗数据的准确性，进而使所得数据在电池失效分析领域具有较大应用前景。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种扣式锂离子对称电池，包括电池壳体，所述电池壳体内由下往上依次层叠设有泡沫镍、第一待测极片、隔膜、绿胶片及第二待测极片，所述第一待测极片与第二待测极片的极性相同，且第一待测极片及第二待测极片的正投影面积均小于隔膜的正投影面积，所述绿胶片与隔膜的大小相同，且绿胶片上开设有圆孔，该圆孔的直接小于隔膜的直径。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述泡沫镍、第一待测极片、隔膜、绿胶片及第二待测极片均为圆形。

所述第一待测极片及第二待测极片的直径小于隔膜的直径，且大于绿胶片的直径。

所述绿胶片的厚度为14～16μm，其外直径为14 ～18mm，所述圆孔的直径为10～14mm。

所述绿胶片的厚度为12μm，其外直径为16mm，所述圆孔的直径为12mm。

所述电池壳体为圆柱形，该圆柱形的电池壳体由负极壳及与负极壳卡接配合的正极壳构成。

由上述技术方案可知，本实用新型所述的扣式锂离子对称电池，结构简单，制作方便，使用限域绿胶后保证每个样品有效面积相同，可实现不同样品间进行精确对比，能够保证单独测试正、负极阻抗数据的准确性，进而使所得数据在电池失效分析领域具有较大应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的正极扣式锂离子对称电池的阻抗图；

图3是本实用新型的负极扣式锂离子对称电池的阻抗图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，本实施例的扣式锂离子对称电池，包括电池壳体，电池壳体内由下往上依次层叠设有泡沫镍2、第一待测极片3、隔膜4、绿胶片5及第二待测极片6，第一待测极片3与第二待测极片6为相同的极片，可以为正极极片或负极极片，且第一待测极片3及第二待测极片6的正投影面积均小于隔膜4的正投影面积，绿胶片5与隔膜4的大小相同，且绿胶片5上开设有圆孔51，该圆孔51的直接小于隔膜4的直径。该电池壳体为圆柱形，该圆柱形的电池壳体由负极壳1及与负极壳1卡接配合的正极壳7构成。各物质按照上述顺序在手套箱内组装成扣式电池，用专用密封机将扣电封口，用电化学工作站测试其阻抗。

本实施例的，泡沫镍2、第一待测极片3、隔膜4、绿胶片5及第二待测极片6均为圆形。第一待测极片3及第二待测极片6的直径小于隔膜4的直径，且大于绿胶片5的直径。

绿胶片5的厚度为14～16μm，其外直径为14 ～18mm，圆孔51的直径为10～14mm。本实施例优选于绿胶片5的厚度为12μm，其外直径为16mm，圆孔51的直径为12mm。

图2是采用扣式对称电池测试的循环前后正极材料的阻抗变化，通过图2我们可以明显看出，循环后正极阻抗明显增大，说明电池在循环过程中，正极材料有破坏或正极极片的导电网络受到破坏，导致正极阻抗增大，正极阻抗增大会导致电池阻抗增大，从而造成电池极化增大，因此，我们改善电池循环必须要降低正极阻抗。

图3是采用负极扣式对称电池测试的循环前后负极材料的阻抗变化，通过图3我们可以明显看出，循环后负极阻抗降低，说明负极在循环过程中可能没有发生材料的破坏，电池阻抗的增大不是由负极引起。

通过对称电池我们可以有效地将正、负极的阻抗影响分离开来，从而可以知道正、负极阻抗对全电池阻抗变化影响大小，这样我们就可以有针对性地去寻找合理方案改善正极或者负极，从而提高全电池的性能。扣式对称电池操作简单，制作方便，且使用限域绿胶后保证每个样品有效面积相同，可实现不同样品间进行精确对比。以上优势证明，扣式对称电池在锂离子电池失效分析领域有较大的应用前景。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种扣式锂离子对称电池，其特征在于：包括电池壳体，所述电池壳体内由下往上依次层叠设有泡沫镍(2)、第一待测极片(3)、隔膜(4)、绿胶片(5)及第二待测极片(6)，所述第一待测极片(3)与第二待测极片(6)的极性相同，且第一待测极片(3)及第二待测极片(6)的正投影面积均小于隔膜(4)的正投影面积，所述绿胶片(5)与隔膜(4)的大小相同，且绿胶片(5)上开设有圆孔(51)，该圆孔(51)的直径小于隔膜(4)的直径。

2.根据权利要求1所述的扣式锂离子对称电池，其特征在于：所述泡沫镍(2)、第一待测极片(3)、隔膜(4)、绿胶片(5)及第二待测极片(6)均为圆形。

3.根据权利要求2所述的扣式锂离子对称电池，其特征在于：所述第一待测极片(3)及第二待测极片(6)的直径小于隔膜(4)的直径，且大于绿胶片(5)的直径。

4.根据权利要求2所述的扣式锂离子对称电池，其特征在于：所述绿胶片(5)的厚度为14～16μm，其外直径为14～18mm，所述圆孔(51)的直径为10～14mm。

5.根据权利要求4所述的扣式锂离子对称电池，其特征在于：所述绿胶片(5)的厚度为12μm，其外直径为16mm，所述圆孔(51)的直径为12mm。

6.根据权利要求1所述的扣式锂离子对称电池，其特征在于：所述电池壳体为圆柱形，该圆柱形的电池壳体由负极壳(1)及与负极壳(1)卡接配合的正极壳(7)构成。