[发明专利]一种锂离子三电极软包电池及其测试方法

说明书

本发明公开了一种锂离子三电极软包电池，包括：铝塑膜、电芯、参比电极、电解液、正极耳和负极耳；参比电极插入电芯内的一端包裹有锂片，正极耳和负极耳分别焊接连接电芯的正极和负极，铝塑膜包裹电芯和参比电极，且参比电极伸出铝塑膜。本发明一种锂离子三电极软包电池易于制作，且该软包电池和商品化的二电极软包结构相近，电解液量相当，使得该三电极软包电池在充放电过程中，正负极的极化情况接近二电极软包电池。如此，在测试过程中，通过多通道电压记录仪获取的正、负极相对于参比电极的电位能够反映二电极软包电池在充放电过程中的正、负极电位变化，从而作为二电极软包电池的析锂电位判断的标准，对设计充电方法有重要作用。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子三电极软包电池及其测试方法。

背景技术

锂离子电池广泛应用于电子消费品和新能源汽车。随着人们对充电速度的要求越来越高，充电倍率需要相应地提高。在特定温度下，以大电流充电，负极的极化电位较大，在充电在一定电压后，负极电位会降到0V以下(相对于Li/Li+),负极表面会析锂，影响电池的安全性以及循环寿命。为了监测在特定温度和特定电流下，负极开始析锂时(负极相对于Li/Li+电位降至0V)对应的正负极之间的电压，为设计充电方法提供依据，研究人员需要用三电极电池来监测析锂时正负极电位。

中国专利CN107026282A公开了一种锂离子电池三电极体系及其测试方法，该三电极体系由锥形瓶、电池电芯及其固定安装在电池电芯内的三电极构成。该三电极体系具有装置简单、易操作等优点，但是该体系中，电解液量比实际软包电池大很多，不能准确模拟实际软包电池充放电时的极化情况。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子三电极软包电池及其测试方法。

本发明提出的一种锂离子三电极软包电池，包括：铝塑膜、电芯、参比电极、电解液、正极耳和负极耳；参比电极插入电芯内的一端包裹有锂片，正极耳和负极耳分别焊接连接电芯的正极和负极，铝塑膜包裹电芯和参比电极，且参比电极伸出铝塑膜。

优选地，参比电极制作方法为：将锂片折叠包住参比电极极耳一端，碾压锂片将锂片和参比电极极耳紧密贴合后用隔膜包覆，制成参比电极。

优选地，锂片长度为8～13mm，宽度为5～12mm，厚度为0.5～1mm。

优选地，参比电极极耳由胶片和贯穿胶片的金属镍带组成，锂片包裹在金属镍带远离胶片的一端。

优选地，金属镍带的厚度为0.1～0.5mm，宽度为2～5mm。

优选地，制作方法如下：

S1、将电芯的正极和负极分别焊接正极耳和负极耳；

S2、将参比电极插入电芯内层极片之间，制成三电极裸电芯；

S3、电芯和参比电极经铝塑膜包覆后，热封固定正极耳、负极耳和参比电极极耳；

S4、向电芯内注入电解液并热封口，获得三电极电池。

一种锂离子三电极软包电池测试方法，包括如下步骤：

(1)将多通道电压记录仪的三个电压通道分别接正极/负极、正极/参比电极、负极/参比电极；

(2)将软包电池的正、负极连接至自动充放电设备，对软包电池进行充放电；

(3)将多通道记录仪的数据导出，获得电池在不同充放电过程中，正、负极相对于参比电极的电位。