[发明专利]一种电化学测量用电解池、电化学测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学测量装置与方法，尤其涉及一种电化学测量用电解池、电化学测量装置与测量方法。

背景技术

相对于铅酸电池、镍氢电池和镍镉电池等传统的二次电池，锂离子电池具有不可比拟的优越性能和外形加工多样性，目前已经广泛应用于手机、笔记本电脑、PDA、摄像机、数码相机、移动DVD、MP3和MP4等移动电子终端设备中，同时锂离子电池也被用作电动工具和电动自行车的动力电源。作为新一代绿色环保动力电源，锂离子电池发展迅猛，已成为国际电化学研究的热点领域之一。

市场需求的多样性对锂离子电池的电化学性能、安全、造型和体积等方面的特性提出了越来越高的要求，研发人员为满足使用需要而对锂离子电池进行了不断深入的研究。电极材料、正负电极和电解液是锂离子电池的重要组成部分，它们各自的性能以及相互之间的适配性直接决定着电池的循环寿命、安全性能、倍率放电特性、放电的平台时间和正负极的容量发挥等性能指标。因此，在研发过程中如能测试电极材料、正负电极和电解液各自的性能，将对电池研发工作提供有益的方向指导。

现有技术中通用的二次电池测试方法是将预选的正极片、负极片、隔膜组装成电池，注入电解液，进行各项性能的测试。这种方法可以直接得到试验电池整体性能的参考数据，试验结果可以作为试验电池性能的整体判断依据。但是，这种方法存在明显的不足之处是：测试的结果只能反映试验电池总体的情况，不能反映电池中的具体组件(如电极材料、极片、隔膜或电解液)的情况，不利于材料选型，也不利于判别对整体电池性能起决定性作用的因素。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于电池电化学测量及测量电池各组件性能的电解池、装置及测量方法。

本发明采用了如下的技术方案：

一种电化学测量用电解池，包括由软包装材质制造的电解池壳体和电极体系，所述电极体系固定在所述壳体内壁；所述电极体系包括第一电极、第二电极、和位于第一电极与第二电极之间的参比电极，各电极间相互隔开。

进一步地，所述电极体系中每两个相邻电极之间用隔膜隔开。

进一步地，所述第一电极、所述第二电极、所述参比电极和所述隔膜以叠片的方式堆叠，堆叠的顺序为所述第一电极、所述隔膜、所述参比电极、所述隔膜、所述第二电极。

进一步地，所述第一电极、所述第二电极、所述参比电极和所述隔膜以叠片的方式堆叠后被卷绕，其中，堆叠的顺序为所述第一电极、所述隔膜、所述参比电极、所述隔膜、所述第二电极。

进一步地，所述壳体密封。

进一步地，所述电解池还包含电解液，所述电解液填充在所述电极体系各个电极和所述隔膜之间。

进一步地，所述参比电极由金属材质构成，其形状为细丝状或者薄片长条状。

进一步地，所述第一电极、所述第二电极、所述参比电极分别由导线引出壳体，各电极的导线间相互绝缘。

本发明还提供一种电化学测量装置，所述装置包括电解池，所述电解池包括由软包装材质制造的电解池壳体和电极体系，所述电极体系固定在所述壳体内壁；所述电极体系包括第一电极、第二电极、和位于第一电极与第二电极之间的参比电极，各电极间相互隔开。

本发明还提供一种电化学测量方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一、组建电化学测量装置，所述装置包括电解池，所述电解池包括由软包装材质制造的电解池壳体和电极体系，所述电极体系固定在所述壳体内壁；所述电极体系包括第一电极、第二电极、和位于第一电极与第二电极之间的参比电极，各电极间相互隔开；

步骤二、对所述第一电极和第二电极进行充放电，监测所述第一电极和所述第二电极之间的电压电流信号，同时监测所述参比电极与所述第一电极之间、所述参比电极与所述第二电极之间的电压信号；通过这些信号数据来分析所述第一电极与所述第二电极的性能指标。

本发明的有益效果在于：本发明电解池采用软材质的壳体及紧密配合在壳体内壁的电极体系，不仅简单化了电解池的结构，而且其几何尺寸相对较小(厚度方向只需要不到一个毫米)，不需占据太多空间。借助由该电解池构成的简便装置可以实现对实际生产中的锂离子二次电池的正极材料和负极材料的实际电极的在线测试，测试数据能很好的指导电池的设计和材料的开发。

附图说明

图1为本发明电解池一个实施例的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。