[发明专利]电池单元的制造方法、以及由此制造的电池单元

说明书

本发明提供一种制造包括用于测量相对电极电势的参比电极的电池单元的方法，包括：(i)制造由电解质溶液、n个参比电极(n≥2)和锂电极组成的参比电池；(ii)通过施加微电流将参比电池充电，然后立刻在其后将参比电池放电；(iii)将参比电池充电至工艺(ii)中所放电的容量的40％至60％，由此在参比电极上进行化成，以使得参比电极同时具有平台电势；(iv)用已经历化成的参比电极的每一个、电极组件、电解质溶液和电池壳体制造n个电池单元；以及(v)在电池单元的每一个中，测量已经历化成的参比电极和正极的相对电势、以及参比电极和负极的相对电势。

技术领域

本申请要求于2015年8月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2005-0118607号的优先权和权益，通过引用将其全部内容结合在此。本发明涉及一种包括用于测量相对电极电势的参比电极的电池单元。

背景技术

随着技术发展和对于移动装置的需求增加，对于作为能源的可再充电电池的需求正快速增长，并因此，对满足各种需求的可再充电电池单元正在进行大量的研究。

特别地，对于具有例如高的能量密度、放电电压和输出稳定性之类的优点的诸如锂离子电池和锂离子聚合物电池之类的锂可再充电电池单元的需求很高。

同时，测量电池的电极电势(electrode potential)以开发一种新的电池单元，并确认所制造的电池单元的性能。

为了测量电极电势，主要使用一种测量在由参比电极(reference electrode)、工作电极(working electrode)、和辅助电极(potential electrode)所组成的三电极系统中的电极电势的方法。

参比电极是这样一种电极：它在组合地制造用于电极电势测量的电池电路中使用，以及在测量电极电势的相对值时作为电势标准使用，参比电极是用于测量形成电池的电极的电势或测量发生电解的电极的电势。

该参比电极应满足诸如作为可逆电极电势(在可逆状态下的电极)遵循能斯特平衡方程、具有非极化特性以始终保持恒定的电势值、具有尽可能小的液体电势差、即使温度变化也具有小的电势变化、和在恒定的温度下表示恒定的电势值之类的要求。

每个电池单元组合有一个参比电极，用以测量电极电势，并且为了提高参比电极的可靠性，实施了一种将参比电极激活以具有不因充电和放电而导致电势变化的平台电势的工艺。

该激活工艺通常是向电池单元的正极和参比电极施加微电流以对电池单元重复地进行充电和放电，同时进行平台区段(“平台电势”)的化成(formation)，在所述平台区段处参比电极具有恒定的电极电势。

然而，该激活工艺是利用在电池单元的正极和参比电极之间的电势差来估算参比电极的电势或平台电势，所述电势可能不同于参比电极的实际电势，或者已激活的参比电极的电势实际上可能不是平台电势。

如此，在参比电极的电势是不准确的的情况下，或者在非平台电势的状态下对电池单元的正极和负极的电势进行测量的情况下，所测量的电势可能不同于正极和负极的实际电势，并因此，使用参比电极测量电势的方法难以可靠。

而且，痕量的锂在激活过程中从正极迁移到参比电极，然后正极的电极容量可能因在正极中失去锂离子而细微地减小。

此外，在大量生产电池单元的情况下，在每一个电池单元组合一个参比电极之后需进行激活工艺，并因此，电池单元的制造工艺花费很长时间。

因此，目前对于以下技术有很高的要求：允许参比电极的激活工艺容易地进行，允许准确测量参比电极的电极电势，以及能够通过该参比电极高度可靠地测量电池单元的电极电势。

发明内容

技术问题