[实用新型]一种用于三电极测试的电芯及其测试

说明书

本实用新型公开了一种用于三电极测试的电芯，由基础卷芯和第三电极单元通过铝塑包装膜封装在一起；所述第三电极单元经过激活处理后，该第三电极单元引出的参比极耳具有明显电位平台，该第三电极单元引出的参比极耳能作为参比电极使用。本申请的用于三电极测试的电芯采用单层结构的第三电极单元的一个极耳作为第三电极，在测试过程中第三电极能够保持电位的稳定。本申请电芯采用含良好充放电电位平台的正、负极活性材料的电极作为三电极测试体系中的参比电极，在合适的荷电状态下可经受一定的电流并在持续测试中维持电位的稳定，能很好的长时间实时监控基础卷芯中正电极和负电极在电流经过时电位变化情况。

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，具体涉及一种用于三电极测试的电芯及其测试方法。

背景技术

锂离子电池自1990年由日本SONY公司推出以来，因其在能量密度、功率密度以及循环寿命、安全性方面的优势，在数码、储能、新能源汽车等领域获得广泛应用，市场规模迅速扩张，已成为应用最为广泛的蓄电池体系。

常规锂电池由正电极和负电极构成，电池电压为正电极电位与负电极电位之差。测试锂电池在通过电流情况下的电压变化，得到的是取点时正电极和负电极的电位差，无法得到正电极和负电极实时电位变化情况。而为了监测锂电池在通过电流情况下正电极和负电极电位的实时变化情况，以加深对锂电池性能特性及性能变化的理解，需要在锂电池中引入第三电极。

目前，常见的第三电极为锂金属片以及铜丝。锂金属片需要引出极耳，制作不方便。用作第三电极的铜丝较细，使用前需要先与荷电的负极短接以在铜丝表面镀上一层锂。作为第三电极使用的镀锂铜丝在接入电路监控正负电极电位时，由于铜丝较细，镀锂量有限，在测试过程中锂会有消耗，甚至完全消耗裸露出完整的铜表面，导致测得的电位数据不准确。可见，第三电极在测试过程中维持稳定的电位状态相当关键。

现有的第三电极使用一段时间后，随着表面锂的消耗，会产生无法预料的误差，也无法在测试前通过有效手段对锂的消耗量进行检测，电位不稳定，不适合长期持续工作。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种电位平台稳定、能够实时准确监控的用于三电极测试的电芯及其测试方法。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种用于三电极测试的电芯，包括基础卷芯、隔离膜和第三电极单元，所述基础卷芯和第三电极单元通过铝塑包装膜封装在一起；

所述第三电极单元由单面涂布的单层正极、单面涂布的单层负极和复合膜组合而成，复合膜位于单层正极、单层负极的涂布面之间；

所述单层正极上设置第一极耳，所述单层负极上设置第二极耳，所述第一极耳和第二极耳由铝塑膜的顶端、底端或侧端引出；

所述基础卷芯包括正极片和负极片，所述正极片、负极片之间设置有隔膜，所述正极片上还焊接有正极耳，所述负极片上还焊接有负极耳，所述正极耳和负极耳由铝塑包装膜顶端引出；

所述隔离膜为片状结构，所述隔离膜设置在基础卷芯和第三电极单元之间；

所述第三电极单元经激活处理后，能作为参比电池使用。

作为优选，所述基础卷芯内包括有至少一层正极片和一层负极片，所述基础卷芯由正极片、负极片和隔膜采用卷绕或者叠片方式加工而成。

作为优选，所述隔离膜的厚度不小于25μm，孔隙率不大于40％。

作为优选，所述第三电极单元的单层正极和单层负极中的至少一个电极涂布具有明显充放电平台电位的电极活性材料结构，所述电极活性材料结构为石墨活性结构、钛酸锂活性结构、磷酸铁锂活性结构中的一种。

作为优选，当电极活性材料结构为石墨活性结构时，作为参比电极使用时第三电极单元荷电状态调整为70％-90％；