[发明专利]锂离子电芯、锂离子电芯制备方法及析锂检测方法

说明书

本发明公开一种锂离子电芯、锂离子电芯制备方法及析锂检测方法，该锂离子电芯包括壳体、正极片、负极片和参比极片，正极片、负极片和参比极片均设于壳体内，正极片和负极片卷绕或堆叠形成极芯，参比极片设于正极片和负极片组成的极芯最外侧，且参比极片电性连接于壳体。本发明的锂离子电芯、锂离子电芯制备方法及析锂检测方法中，由于锂离子电芯的参比极片设置在电芯内部，并与壳体形成等电位，可得到负极电位，根据负极电位判断出是否发生析锂，参比极片稳定，可在电芯的全生命周期内使用，且该锂离子电芯可作为正常电芯装入电池包内，在电池包的全生命周期内进行析锂风险监控，提高了锂离子电池的安全性，同时还可预防壳体被腐蚀。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电芯、锂离子电芯制备方法及析锂检测方法。

背景技术

锂离子电池由于具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，其不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备。然而，近年来屡见因动力电池热失控而引起新能源汽车起火事故，已经严重影响以锂离子动力电池为储能装置的新能源汽车的大力推广。导致锂离子动力电池发生热失控的原因较多，其中内短路和析锂是重要的两个诱发因素，因此需要及时发现析锂和内短路的产生。

目前，通常通过埋入铜丝并镀锂，在充电过程中，镀锂铜丝作为参比电极(Reference electrode)监控阳极电位，理论上当阳极对渡锂铜丝电位低至0mV时发生锂金属析出。采用当前的监控方案，存在两方面的缺陷：1、铜丝镀锂不稳定，在长时间及高温环境下分解，无法做到全生命周期的监控；2、该方案仅适合实验室研究，因埋入铜丝需要破坏电芯外壳，电芯无法装入Pack内在整车上实现监控，同样导致无法做到全生命周期的监控。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电芯、锂离子电芯制备方法及析锂检测方法，能够实现全生命周期析锂风险监控，提高锂离子电池的安全性。

本发明实施例提供一种锂离子电芯，包括壳体、正极片、负极片和参比极片，所述正极片、所述负极片和所述参比极片均设于所述壳体内，所述正极片和所述负极片卷绕或堆叠形成极芯，所述参比极片设于所述正极片和所述负极片组成的极芯最外侧，且所述参比极片电性连接于所述壳体。

其中一实施例中，多个所述正极片和多个所述负极片依次交替间隔堆叠形成极芯，且两个最外侧均设置所述负极片。

其中一实施例中，所述正极片的两侧均涂覆有活性物质材料，所述负极片的两侧均涂覆有活性物质材料。

其中一实施例中，多个所述正极片连接于同一个正极耳，所述锂离子电芯还包括正极柱，所述正极耳电性连接于所述正极柱，所述正极柱至少部分露出于所述壳体外；多个所述负极片连接于同一个负极耳，所述锂离子电芯还包括负极柱，所述负极耳电性连接于所述负极柱，所述负极柱至少部分露出于所述壳体外；所述参比极片包括参比极耳，所述参比极耳设于所述参比极片的一侧边处，所述参比极耳电性连接到所述壳体。

其中一实施例中，所述参比极片朝向相邻的所述负极片的一侧上涂覆有活性物质材料，所述参比极片上涂覆的活性物质材料是磷酸铁锂，所述参比极片的所述活性物质材料内部为铝箔。

其中一实施例中，所述参比极片(17)的电压为U0，其中U0为所述参比极片与所述负极片连接形成的参比电池处于电池荷电状态平台区时所述参比电池的电压。

本发明实施例还提供一种锂离子电芯制备方法，包括：

提供多个正极片和多个负极片；

将多个所述正极片和多个所述负极片依次交替间隔堆叠形成极芯，且使两个最外侧均设置所述负极片；

提供参比极片，将所述参比极片堆叠于所述正极片和所述负极片组成的极芯的最外侧；