三电极锂电池及其制备方法转让专利
申请号 : CN201810200687.1
文献号 : CN110265701B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 华桂祥 , 陈文浩 , 郑媛媛 , 靳承铀 , 缪永华 , 薛驰
申请人 : 中天储能科技有限公司 , 江苏中天科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种三电极锂电池,包括封装袋、裸电芯、电解液、正极极耳、负极极耳及参比电极,所述裸电芯及所述电解液以密封的方式封装于所述封装袋,所述正极极耳从所述裸电芯的阳极片中引出至所述封装袋外,所述负极极耳从所述裸电芯的阴极片中引出至所述封装袋外,其特征在于:所述参比电极的第一端固定设置于所述裸电芯的阳极片上或者所述裸电芯的阴极片上,所述参比电极的第二端引出至所述封装袋外;
所述参比电极包括参比极耳、包裹层、锂片、两层隔离膜及绝缘胶带,所述包裹层包裹所述参比极耳,所述包裹层用于排除所述参比极耳的电位对所述锂片的电位的影响,所述锂片与包裹所述包裹层后的所述参比极耳的底端固定连接,所述两层隔离膜分别设置在所述锂片的相对的两侧且夹持所述锂片,所述绝缘胶带包裹包裹了所述包裹层后的所述参比极耳,夹有所述锂片的所述隔离膜固定设置于所述裸电芯的阳极片上或者所述裸电芯的阴极片上,包裹所述绝缘胶带后的所述参比极耳引出至所述封装袋外。
2.如权利要求1所述的三电极锂电池,其特征在于:所述包裹层由锂材料制成。
3.如权利要求1所述的三电极锂电池,其特征在于:所述参比极耳由铜材料制成。
4.如权利要求1所述的三电极锂电池,其特征在于:所述封装袋为铝塑膜封装袋。
5.一种三电极锂电池制备方法,应用于如权利要求1所述的三电极锂电池,其特征在于,所述三电极锂电池制备方法包括:制备参比电极;
将正极极耳焊接至裸电芯的阳极片,及将负极极耳焊接至裸电芯的阴极片;
将参比电极的一端固定设置于所述裸电芯的阳极片上或者所述裸电芯的阴极片上;
将固定有正极极耳、负极极耳及参比电极的裸电芯用封装袋封装,其中,所述正极极耳、负极极耳及参比电极部分外露于所述封装袋;
进行注液、抽真空及单边封操作。
6.如权利要求5所述的三电极锂电池制备方法,其特征在于,所述“制备参比电极”包括:
在参比极耳上包裹一层包裹层,所述包裹层用于排除所述参比极耳的电位对锂片的电位的影响;
将所述锂片与包裹有所述包裹层的所述参比极耳的底端固定连接;
将所述锂片放置于两层隔离膜之间;
在包裹所述包裹层后的所述参比极耳上包裹一层绝缘胶带。
7.如权利要求6所述的三电极锂电池制备方法,其特征在于:所述包裹层由锂材料制成。
8.如权利要求6所述的三电极锂电池制备方法,其特征在于:所述参比极耳由铜材料制成。
9.如权利要求5所述的三电极锂电池制备方法,其特征在于,所述“将固定有正极极耳、负极极耳及参比电极的裸电芯用封装袋封装”包括:用铝塑膜包裹固定有正极极耳、负极极耳及参比电极的裸电芯;
用封口机封装所述铝塑膜的三个侧面。
说明书 :
三电极锂电池及其制备方法
技术领域
背景技术
拟电池,但是由于存在极化的原因,两电极往往不能准确的反应正负极电位。因此,为了对
正负极电位进行准确的检测,一般采用三电极体系,通过三电极体系进行充放电曲线、电化
学阻抗谱等电化学测试。但是目前的三电极锂电池是通过拆解裸电芯,将参比电极设置于
裸电芯的阳极片和阴极片之间,如此将会破坏电池的裸电芯结构,不利于对锂电池的分析。
发明内容
路出现断路,利于对电池体系的电化学性能的测试与评价。
正极极耳从所述裸电芯的阳极片中引出至所述封装袋外,所述负极极耳从所述裸电芯的阴
极片中引出至所述封装袋外,所述参比电极的第一端固定设置于所述裸电芯的阳极片上或
者所述裸电芯的阴极片上,所述参比电极的第二端引出至所述封装袋外。
影响,所述锂片与包裹所述包裹层后的所述参比极耳的底端固定连接,所述两层隔离膜分
别设置在所述锂片的相对的两侧且夹持所述锂片,所述绝缘胶带包裹包裹了所述包裹层后
的所述参比极耳,夹有所述锂片的所述隔离膜固定设置于所述裸电芯的阳极片上或者所述
裸电芯的阴极片上,包裹所述绝缘胶带后的所述参比极耳引出至所述封装袋外。
参比电极与工作电极之间的电路出现断路,利于对电池体系的电化学性能的测试与评价。
附图说明
封装袋 10
裸电芯 20
正极极耳 30
负极极耳 40
参比电极 50
阳极片 21
阴极片 22
隔离层 23
锂片 51
参比极耳 52
包裹层 53
隔离膜 54
绝缘胶带 55
具体实施方式
制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述,而并不限定比例关系。
转90度或在其他方向)且此处使用的空间相对描述符应相应地解释。
述三电极锂电池1包括封装袋10、裸电芯20、电解液(图未示)、正极极耳30、负极极耳40及参
比电极50。在本实施方式中,所述封装袋10为铝塑膜封装袋,因而所述封装袋10气密性较
好。所述裸电芯20及电解液以密封的方式封装于所述封装袋10中。所述正极极耳30和所述
负极极耳40从所述裸电芯20中引出至所述封装袋10外。所述参比电极50的第一端设置于所
述裸电芯20上,所述参比电极50的第二端引出至所述封装袋10外。
裸电芯20,所述裸电芯20的最外层被所述隔离层23包覆。在本实施方式中,所述裸电芯20为
18650型号的裸电芯。在其他实施方式中,所述裸电芯20为454650型号或者其他型号的裸电
芯。
由镍材料制成。所述负极极耳40通过超声焊接连接至所述阴极片22。所述负极极耳40从所
述裸电芯20的阴极片22引出至所述封装袋10外。
离膜54及绝缘胶带55。在本实施方式中,所述锂片51为矩形,所述锂片51的尺寸为1厘米x
0.5厘米~2厘米x 1厘米。在其他实施方式中,所述锂片51的形状为其他形状,例如正方形、
椭圆形等,所述锂片51的尺寸为其他尺寸,例如2厘米x 2厘米。
的材料制成,例如由锂化合物等材料制成。从而所述包裹层53可排除所述参比极耳52的电
位对所述锂片51的电位的影响。包裹所述包裹层53后的所述参比极耳52的底端通过超声焊
接连接至所述锂片51。
电芯20的阴极片22,从而防止所述锂片51被消耗及防止短路。在本实施方式中,所述隔离膜
54的尺寸为4厘米x 2厘米~5厘米x 3厘米。在其他实施方式中,所述隔离膜54的尺寸为其
他尺寸,例如5厘米x 5厘米。
后的所述参比极耳52。所述绝缘胶带55用于隔离包裹所述包裹层53后的所述参比极耳52与
所述电解液,使得包裹所述包裹层53后的所述参比极耳52与所述电解液相互绝缘。
述参比电极50的第一端通过绝缘胶带固定设置于所述裸电芯20的阳极片21或者所述裸电
芯20的阴极片22。其中,夹有锂片51的所述隔离膜54固定贴紧所述裸电芯20的阳极片21或
者所述裸电芯20的阴极片22,包裹所述绝缘胶带55后的参比极耳52从所述裸电芯20的阴极
片22、或者从所述裸电芯20的阳极片21引出至所述封装袋10外。在本实施方式中,所述参比
电极50的第一端固定贴紧所述裸电芯20的阴极片22,其中,夹有锂片51的所述隔离膜54固
定贴紧所述裸电芯20的阴极片22,所述参比极耳52从所述裸电芯20的阴极片22向所述裸电
芯20的隔离层23弯折,并从所述裸电芯20的隔离层23引出至所述封装袋10外。由于所述参
比电极50的第一端设置在所述裸电芯20的阳极片21或者所述裸电芯20的阴极片22上,可在
不破坏裸电芯的基础上制备三电极锂电池1,且可防止因为电解液较少导致的参比电极与
工作电极之间的电路出现断路,利于对电池体系的电化学性能的测试与评价。
正极电压对参比电极电压及裸电芯的负极电压对参比电极电压的变化曲线。从图4及图5中
的三电极锂电池的裸电芯电压、裸电芯的正极电压对参比电极电压及裸电芯的负极电压对
参比电极电压的变化曲线可看出所述参比电极的电压为3.04伏,即所述三电极锂电池的参
比电极电压准确。
物等材料制成。从而所述包裹层可排除所述参比极耳的电位对所述锂片的电位的影响。
的尺寸为其他尺寸,例如2厘米x 2厘米。在本实施方式中,锂片与包裹有包裹层的参比极耳
的底端通过超声焊接固定连接。
耗及防止短路。在本实施方式中,所述隔离膜的尺寸为4厘米x 2厘米~5厘米x 3厘米。在其
他实施方式中,所述隔离膜的尺寸为其他尺寸,例如5厘米x 5厘米。
耳。所述绝缘胶带用于隔离包裹所述包裹层后的所述参比极耳与所述电解液,使得包裹所
述包裹层后的所述参比极耳与所述电解液相互绝缘。
电芯的最外层被所述隔离层包覆。在本实施方式中,所述裸电芯为18650型号的裸电芯。在
其他实施方式中,所述裸电芯为454650型号或者其他型号的裸电芯。所述正极极耳由铝材
料制成。所述正极极耳通过超声焊接连接至所述阳极片。所述负极极耳由镍材料制成。所述
负极极耳通过超声焊接连接至所述阴极片。
极片上或者所述裸电芯的阴极片。其中,包裹所述绝缘胶带后的所述参比极耳从所述裸电
芯的阴极片、或者从所述裸电芯的阳极片引出。在本实施方式中,所述参比电极的第一端固
定贴紧所述裸电芯的阴极片,其中,夹有锂片的所述隔离膜固定贴紧所述裸电芯的阴极片,
所述参比极耳从所述裸电芯的阴极片向所述裸电芯的隔离层弯折,并从所述裸电芯的隔离
层引出。由于参比电极的第一端设置在所述裸电芯的阳极片或者所述裸电芯的阴极片上,
可在不破坏裸电芯的基础上制备三电极锂电池,且可防止因为电解液较少导致的参比电极
与工作电极之间的电路出现断路,利于对电池体系的电化学性能的测试与评价。
任意三个侧面。
的气体,并在所述铝塑膜内达到预定真空度后用封口机对所述铝塑膜未封口的一侧进行封
口。由于封装为采用铝塑膜封装,工艺简单且气密性较好。
的参比电极与工作电极之间的电路出现断路,利于对电池体系的电化学性能的测试与评
价。通过由锂材料或者锂化合物等材料制成的包裹层包裹所述参比极耳,排除所述参比极
耳的电位对所述锂片的电位的影响。通过锂片设置在两层隔离膜之间,来隔离所述锂片与
所述电解液及隔离所述锂片与所述裸电芯的阳极片或者所述裸电芯的阴极片,从而防止所
述锂片被消耗及防止短路。通过绝缘胶带包裹包裹了所述包裹层后的所述参比极耳,来隔
离包裹所述包裹层后的所述参比极耳与所述电解液,使得包裹所述包裹层后的所述参比极
耳与所述电解液相互绝缘。
的范围之内。