[实用新型]一种三电极电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种三电极电池。

背景技术

锂离子电池因具有体积小、能量密度大、对环境无污染等优点，已经被越来越广泛地应用于各类电子产品和新能源汽车行业中。尤其随着新能源汽车的发展，锂离子电池呈爆发式增长，但是电动汽车对锂离子电池寿命的要求越来越高，其中电池的容量衰减和功率衰减是制约电动汽车进一步发展的瓶颈。

锂离子电池使用过程中，电池的电解液和正负极材料缓慢地发生着副反应，如电解液消耗、负极SEI膜增厚、电压降低、负极析锂等。这就需要一种原位检测电池内部化学和电化学反应的装置，三电极装置是有效原位监控电池在服役过程中发生副反应的装置。

一种锂离子电池的三电极装置(国别：中国，公告号：CN202949008U，公告日期：2013-05-10)中，采用的参比电极为金属锂片，金属锂片的直径为10～20mm，厚度为0.2cm。锂离子电池在循环充放电过程中，参比电极锂片会阻挡锂离子的传输，对应正负极区域无法脱嵌锂，形成死区，这种装置研究寿命的结果是不可靠的。

一种软包装锂离子电池三电极组装方法(国别：中国，公布号：CN105470577A，公布日期：2016-04-06)中，三电极体系中参比电极为银丝、金丝或者铂丝，这样的裸露的金属丝在电解液中会对电信号造成干扰，同时用贵金属丝制作的三电极成本会比较高。

一种三电极电池(国别：中国，公告号：CN204130649U，公告日期：2015-01-28)公开了一种三电极体系，其中参比电极为微米金属铜丝或者微米金属铂丝，其表面设置镀锂层，金属丝或金属丝表面镀锂裸露在电解液中，会通过电解液对测试的正极-参比电极，负极-参比电极的电信号造成干扰，结果受到影响，另外，铂丝做参比电极比较昂贵。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种三电极电池，不影响锂离子在正极和负极间的传输，不会对电信号造成干扰，制作成本低廉。

技术方案：

一种三电极电池，包括外壳、正极、负极、隔膜、电解液、参比电极、镍极耳，所述参比电极设于所述正极、所述负极之间，所述隔膜分别设于所述正极与所述参比电极之间、所述参比电极与所述负极之间，整体封装于所述外壳中，所述外壳中填充所述电解液。所述参比电极一端为裸露铜丝，完全置于所述正极和所述负极之间，另一端为漆包线，所述漆包线一部分浸在所述电解液中，另一部分位于所述正极和所述负极之外，且延伸至所述外壳外侧，与所述镍极耳连接，所述镍极耳与所述外壳固定，这样的结构抗电信号干扰能力强。

优选的，为了保证原位检测电池内部化学和电化学反应的效果，所述裸露铜丝表面在测试交流阻抗前进行镀锂处理，所述镀锂处理的工艺为在0.01～2mA电流作用下，对所述参比电极进行镀锂，反应时间为20～30min。

优选的，为了不影响锂离子电池循环充电过程中离子的传输，所述漆包线的直径小于所述正极、所述负极和所述隔膜的厚度，所述漆包线的直径为5～20um。

具体的，为了检测连接方便，该三电极电池还包括正极转接片、负极转接片，分别与所述正极、所述负极连接，且均位于所述外壳外侧。

具体的，所述正极、所述负极、所述隔膜、所述参比电极进行卷绕后封装于所述外壳中。

具体的，所述外壳为铝塑袋或铝壳。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是参比电极一端为漆包线，另一端为镀锂的铜丝，不会通过电解液对电信号造成干扰，制作成本低廉，保证锂离子在正负极间的传输，对锂离子电池使用过程中正极电位、负极电位和阻抗进行原位监控，明显提高检测的准确性，检测效率高，有利于推进锂离子电池的寿命的研究。

附图说明

图1为正极、负极、隔膜与参比电极的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为正极和负极对参比电极的EIS图谱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。