[发明专利]一种用作三电极锂离子电池参比电极的金属镀锂方法

说明书

本发明涉及一种用作三电极锂离子电池参比电极的金属镀锂方法，属于三电极锂离子电池领域。该方法包括以下步骤：以电池正极为镀锂正极，金属电极为镀锂负极，先对金属电极进行充电镀锂，再对金属电极进行放电溶锂，充电镀锂的充电容量大于放电溶锂的放电容量；对金属电极依次交替进行所述充电镀锂、放电溶锂，直至达到预设的充电镀锂和放电溶锂的总时间。该方法以充电、放电为一个循环的交流脉冲信号对金属电极进行镀锂，有利于在金属电极表面形成致密的锂层，提高参比电极的电化学稳定性，进而提高电压监控的准确性。

技术领域

本发明属于三电极锂离子电池领域，具体涉及一种用作三电极锂离子电池参比电极的金属镀锂方法。

背景技术

锂离子电池在消费电子领域、动力电池领域获得了广泛应用，三电极锂离子电池是进行正负极匹配性、电解液适用性、电池失效分析等工作机理研究的重要工具。三电极锂离子电池的电极由正极、负极和参比电极构成，三电极互不接触且共同浸润在电解液中，参比电极的存在可原位监控电极间的电压、阻抗等信息。

公告号为CN206976495U的中国实用新型专利公开了一种三电极电池，包括外壳、正极、负极、隔膜、电解液、参比电极、镍极耳，参比电极设于正极、负极之间，隔膜分别设于正极与参比电极之间、参比电极与负极之间，整体封装于外壳中，外壳中填充电解液。参比电极一端为裸露铜丝，完全置于正极和负极之间，在测试之前进行镀锂处理。现有镀锂方法是在0.01-2mA的恒定电流下，对金属电极进行镀锂，镀锂时间为20-30min。该镀锂方法对铜丝镀锂后，在电池循环1-3次内，正负极对参比电极的电压可以实现精确监控，但在经历更多次循环后，会出现电压监控不准确的现象，失去参比电极的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用作三电极锂离子电池参比电极的金属镀锂方法，以解决现有方法对金属电极镀锂容易造成电压监控不准确的问题。

为实现上述目的，本发明的用作三电极锂离子电池参比电极的金属镀锂方法所采用的技术方案是：

一种用作三电极锂离子电池参比电极的金属镀锂方法，是利用正极、负极、金属电极构成的锂离子电池对所述金属电极进行镀锂，金属电极镀锂后用作参比电极，并与所述正极、负极构成三电极锂离子电池；

对所述金属电极的镀锂包括以下步骤：以电池正极为镀锂正极，金属电极为镀锂负极，先对金属电极进行充电镀锂，再对金属电极进行放电溶锂，充电镀锂的充电容量大于放电溶锂的放电容量；对金属电极依次交替进行所述充电镀锂、放电溶锂，直至达到预设的充电镀锂和放电溶锂的总时间。

现有的直流镀锂方法形成的锂层不够致密，随着金属锂的溶解，以及正负极膨胀对隔膜内参比电极上锂层的磨损，会造成参比电极在电化学反应中的稳定性变差直至失效。本发明提供的用作三电极锂离子电池参比电极的金属镀锂方法，以充电、放电为一个循环的交流脉冲信号对金属电极进行镀锂，有利于在金属电极表面形成致密的锂层，提高参比电极的电化学稳定性，进而提高电压监控的准确性。

为进一步提高电压监控的准确性，优选的，还包括以电池负极为镀锂正极，金属电极为镀锂负极的负极镀锂过程，所述负极镀锂过程是先对金属电极进行充电镀锂，再对金属电极进行放电溶锂，充电镀锂的充电容量大于放电溶锂的放电容量；对金属电极依次交替进行所述充电镀锂、放电溶锂，直至达到预设的充电镀锂和放电溶锂的总时间。在正极镀锂的基础上进一步增加负极镀锂过程，可使金属电极的负极侧生成致密的锂层，提高参比电极在电池大电流放电下的适应性，减少浓差极化现象的发生，进一步提高参比电极的电化学稳定性。