一种三电极电池制造技术

本实用新型专利技术涉及锂离子电池技术领域，公开了一种三电极电池，包括电芯；电芯包括正极片、负极片、隔膜和参比电极；正极片、负极片和隔膜叠层设置；正极片设有第一缺口，参比电极嵌装于第一缺口中，参比电极和正极片同层设置；参比电极和正极片夹设于对应正极片的两个相邻的隔膜之间；或者，负极片设有第二缺口，参比电极嵌装于第二缺口中，参比电极和负极片同层设置；参比电极和负极片夹设于对应负极片的两个相邻的隔膜之间。本实用新型专利技术可便捷地将参比电极布设于电芯结构中，对参比电极的布设不会过多地影响到三电极电池的电池性能，可基于参比电极准确地获取工作电极的电位信息。电极准确地获取工作电极的电位信息。电极准确地获取工作电极的电位信息。

【技术实现步骤摘要】
一种三电极电池


[0001]本技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种三电极电池。

技术介绍

[0002]随着锂离子电池技术的发展与成熟，对锂离子电池的性能提出了更高的要求，如快速充电、低温充电等。但是，这些锂离子电池的性能均与其负极表面的析锂副反应息息相关。锂离子电池的负极表面的析锂副反应与负极的嵌锂电位密切有关，从而准确地监测负极的嵌锂电位成为锂电行业的共性需求。现有技术中，主要通过在电池体系中引入不参与电化学反应过程的第三电极作为辅助电极，以实现监测锂离子电池的负极电位，从而获得锂离子电池在充放电过程中的正、负极相对于参比电极的电位变化。
[0003]在现有的三电极电池中，通常将参比电极装配在正、负极之间，或者装配在电芯体与电池壳体之间的间隙中。研究发现，将参比电极装配在正、负极之间的情形下，在外部刚性夹持下，参比电极的存在会直接导致电极极片发生局部变形，从而造成安全隐患；然而，在将参比电极装配在电芯体与电池壳体之间的间隙时，随着电池倍率的增加，由于工作电极与参比电极间存在较大的液相传输极化，工作电极会出现电位变化滞后，以及电位变化不敏感的问题，导致电池的性能造成影响。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种三电极电池，用以解决当前难以在不影响三电极电池的电池性能的前提下进行参比电极的布设的问题。
[0005]本技术提供一种三电极电池，包括：电芯；所述电芯包括正极片、负极片、隔膜和参比电极；
[0006]所述正极片、所述负极片和所述隔膜叠层设置；沿所述电芯的厚度方向，所述正极片和所述负极片交替排布，相邻的所述正极片和所述负极片之间均设有所述隔膜；
[0007]所述正极片设有第一缺口，所述参比电极嵌装于所述第一缺口中，所述参比电极和所述正极片同层设置；所述参比电极和所述正极片夹设于对应所述正极片的两个相邻的所述隔膜之间；
[0008]或者，所述负极片设有第二缺口，所述参比电极嵌装于所述第二缺口中，所述参比电极和所述负极片同层设置；所述参比电极和所述负极片夹设于对应所述负极片的两个相邻的所述隔膜之间。
[0009]根据本技术提供的一种三电极电池，所述参比电极呈条状；
[0010]其中，在所述参比电极和所述正极片同层设置的情形下，所述第一缺口沿所述参比电极的延伸方向延伸设置，所述第一缺口的沿边与所述参比电极的沿边之间形成第一缝隙；
[0011]在所述参比电极和所述负极片同层设置的情形下，所述第二缺口沿所述参比电极的延伸方向延伸设置，所述第二缺口的沿边与所述参比电极的沿边之间形成第二缝隙。
[0012]根据本技术提供的一种三电极电池，在所述正极片设有所述第一缺口的情形下，所述第一缺口的开口面积相对于所述正极片的表面积的占比小于K；在所述负极片设有所述第二缺口的情形下，所述第二缺口的开口面积相对于所述负极片的表面积的占比小于K；其中，K的取值为1％～5％。
[0013]根据本技术提供的一种三电极电池，所述参比电极的厚度小于或等于所述正极片的厚度；和/或，所述参比电极的厚度小于或等于所述负极片的厚度。
[0014]根据本技术提供的一种三电极电池，所述参比电极包括金属锂箔。
[0015]根据本技术提供的一种三电极电池，所述参比电极包括第一导电层和第二导电层；
[0016]所述第一导电层和所述第二导电层层叠设置，所述第一导电层和所述第二导电层当中的一者为金属锂层。
[0017]根据本技术提供的一种三电极电池，所述参比电极包括磷酸铁锂电极或钛酸锂电极。
[0018]根据本技术提供的一种三电极电池，所述电芯包括多片设有所述第一缺口的所述正极片；沿所述电芯的厚度方向，多片所述正极片上的所述第一缺口的垂直投影相重合；
[0019]或者，所述电芯包括多片设有所述第二缺口的所述负极片；沿所述电芯的厚度方向，多片所述负极片上的所述第二缺口的垂直投影相重合。
[0020]根据本技术提供的一种三电极电池，所述三电极电池还包括极耳组件；所述极耳组件包括正极极耳、负极极耳及辅助极耳；所述正极极耳与所述正极片电性连接，所述负极极耳与所述负极片电性连接，所述辅助极耳与所述参比电极电性连接；
[0021]所述正极极耳包括铝极耳，所述负极极耳包括镍极耳，所述辅助极耳包括镍极耳。
[0022]根据本技术提供的一种三电极电池，所述正极极耳、所述负极极耳和所述辅助极耳设于所述三电极电池的第一端；
[0023]或者，所述正极极耳和所述负极极耳设于所述三电极电池的第一端，所述辅助极耳设于所述三电极电池的第二端，所述三电极电池的所述第一端和所述第二端相对设置。
[0024]根据本技术提供的一种三电极电池，所述正极极耳包括铝极耳，所述负极极耳包括镍极耳，所述辅助极耳包括镍极耳。
[0025]本技术提供的一种三电极电池，通过在电芯的电极片(正极片或负极片)上设置缺口(第一缺口或第二缺口)，可利用电极片的缺口处存在的间隙空间进行参比电极的布设，并可通过电极片两侧的隔膜对参比电极进行夹持固定，不仅便于将电极片和参比电极进行绝缘设置，可在对电芯夹持的过程中，防止其它层位的电极片在参比电极的作用下产生局部变形，而且通过在缺口处设置参比电极，可确保对参比电极位置的布设不会过多地影响到三电极电池的充放电过程。
[0026]由此可见，本技术可便捷地将参比电极布设于电芯结构中，对参比电极的布设不会过多地影响到三电极电池的电池性能，可基于参比电极准确地获取工作电极的电位信息。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本技术提供的三电极电池的电芯的结构示意图之一；
[0029]图2是本技术提供的三电极电池的电芯的结构示意图之二；
[0030]图3是本技术提供的三电极电池的电芯的结构示意图之三；
[0031]图4是本技术提供的三电极电池的电芯的结构示意图之四。
[0032]附图标记：
[0033]1、电芯；11、正极片；111、第一缺口；12、负极片；121、第二缺口；13、隔膜；14、参比电极；
[0034]21、正极极耳；22、负极极耳；23、辅助极耳。
具体实施方式
[0035]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0036本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三电极电池，其特征在于，包括：电芯；所述电芯包括正极片、负极片、隔膜和参比电极；所述正极片、所述负极片和所述隔膜叠层设置；沿所述电芯的厚度方向，所述正极片和所述负极片交替排布，相邻的所述正极片和所述负极片之间均设有所述隔膜；所述正极片设有第一缺口，所述参比电极嵌装于所述第一缺口中，所述参比电极和所述正极片同层设置；所述参比电极和所述正极片夹设于对应所述正极片的两个相邻的所述隔膜之间；或者，所述负极片设有第二缺口，所述参比电极嵌装于所述第二缺口中，所述参比电极和所述负极片同层设置；所述参比电极和所述负极片夹设于对应所述负极片的两个相邻的所述隔膜之间。2.根据权利要求1所述的三电极电池，其特征在于，所述参比电极呈条状；其中，在所述参比电极和所述正极片同层设置的情形下，所述第一缺口沿所述参比电极的延伸方向延伸设置，所述第一缺口的沿边与所述参比电极的沿边之间形成第一缝隙；在所述参比电极和所述负极片同层设置的情形下，所述第二缺口沿所述参比电极的延伸方向延伸设置，所述第二缺口的沿边与所述参比电极的沿边之间形成第二缝隙。3.根据权利要求1所述的三电极电池，其特征在于，在所述正极片设有所述第一缺口的情形下，所述第一缺口的开口面积相对于所述正极片的表面积的占比小于K；在所述负极片设有所述第二缺口的情形下，所述第二缺口的开口面积相对于所述负极片的表面积的占比小于K；其中，K的取值为1％～5％。4.根据权利要求1所述的三电极电池，其特征在于，所述参比电极的厚度小于或等于所述正极片的厚度；和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海燕，李翔，钱义，史碧梦，姜景栋，兰琪瑜，权威，刘景浩，罗金宏，
申请(专利权)人：国联汽车动力电池研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：