【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三电极锂离子电池，特别涉及一种参比电极镀锂方法和三电极锂离子电池。
技术介绍
1、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。
2、参比电极的镀锂过程是非常关键的，它直接影响测试或监控结果的准确性和可靠性，原因在于：铜离子与锂离子之间有电位差，在测试体系中析锂电位时需精确获取负极表面析锂状况，仅用金属丝做为参比电极并不能准确的反映其对于锂的电势差，因此需要在金属丝上镀锂以达到使测试结果更准确。
3、在现有三电极锂离子电池制造过程中，通常会采用小电流恒流来进行参比电极的镀锂比如专利cn112430833b，具体如下：先用酸处理除去金属丝一端的氧化层或包覆层，将处理后的金属丝包上隔膜后置入极片与隔膜之间，另一端引出到电池外部，焊上极耳，作为参比电极；参比电极与正负极极耳形成三电极体系；电池正常化成后，分别对正-参比电极/负-参比电极进行小电流充电(此时参比电极均为阳极)，使锂附着在金属丝上。
4、这种小电流镀锂耗时太长，且镀层太薄不稳定，金属丝经过几次测试后镀层脱落，电位发生变化导致三电极测试不准确，另外，在电解液中金属丝与锂的交界处，锂与金属丝的氧化物发生反应生成金属与锂离子，因此消耗了镀层连接处的锂，导致镀层脱落，电解液直接与金属丝接触，导致探测电势
5、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种参比电极镀锂方法和三电极锂离子电池，通过该参比电极镀锂方法，提高了镀锂层的稳定性，减少了镀锂时间，增加效率，提高了测试结果的准确性。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种三电极锂离子电池，包括正极、负极、参比电极、电解液、隔膜和外壳，所述隔膜包括隔离正负极用的第一隔膜和设置于卷芯顶端的第二隔膜，相邻正极和负极之间设置第一隔膜，正极、负极和第一隔膜卷绕成卷芯；所述第二隔膜设置在卷芯顶端且位于正负极耳之间；所述参比电极包括水平端部和垂直端部，其中所述水平端部水平设置在所述第二隔膜上，所述垂直端部垂直卷芯向外伸出；所述卷芯、所述第二隔膜和所述参比电极的水平端部封装于所述外壳内，外壳内部设置有电解液，所述参比电极的垂直端部和正负极耳同向伸出外壳。
4、进一步地，所述第二隔膜通过胶纸固定在卷芯顶端，且所述胶纸固定第二隔膜的同时将参比电极的水平端部固定在第二隔膜上。
5、进一步地，所述胶纸为pet胶带或pi胶带。
6、进一步地，所述第二隔膜的材质为陶瓷隔膜。
7、进一步地，所述参比电极为金属丝材料，所述金属丝材料优选为铜、金、银或铂中的任意一种。
8、除此之外，本专利技术还提供了上述的三电极锂离子电池的参比电极镀锂方法，其特征在于，包括以下步骤：
9、s1、按照权利要求1-5任一项所述的三电极锂离子电池结构进行镀锂前的三电极锂离子电池组装；
10、s2：先使用5～10μa电流对参比电极进行镀锂直到镀锂电位稳定或恒定；
11、s3：再使用100～2000μa电流对参比电极进行镀锂0.5-10min。
12、进一步地，所述步骤s2中，先使用5～10μa电流对参比电极进行镀锂的镀锂时间为10-30min。
13、进一步地，所述对参比电极进行镀锂的方式包括正向镀锂：以正极为镀锂阳极，以参比电极为镀锂阴极进行镀锂；
14、和/或，包括负向镀锂：以负极为镀锂阳极，以参比电极为镀锂阴极进行镀锂；
15、和/或，包括正向镀锂和负向镀锂多次交替进行。
16、除此之外，本专利技术还提供了上述三电极锂离子电池的再次利用方法，所述三电极锂离子电池无法继续用于测试时采用所述再次利用方法对参比电极进行镀锂，所述再次利用方法包括：
17、步骤1：反镀锂：以参比电极为镀锂阳极，先使用100～2000μa电流对参比电极进行反镀锂0.5-10min；再使用5～10μa电流对参比电极进行反镀锂直到镀锂电位稳定或恒定；
18、步骤2：镀锂：以参比电极为镀锂阴极，先使用5～10μa电流对参比电极进行镀锂直到镀锂电位稳定或恒定；再使用100～2000μa电流对参比电极进行镀锂0.5-10min。
19、进一步地，所述步骤1中，使用5～10μa电流对参比电极进行反镀锂的镀锂时间为10-30min；
20、和/或，所述步骤2中，先使用5～10μa电流对参比电极进行镀锂的镀锂时间为10-30min。
21、与现有技术相比，本专利技术的技术方案至少具有以下技术效果：
22、(1)本专利技术提供三电极锂离子电池，通过将参比电极的金属丝一端横向固定在电芯顶端隔膜上，可以使得金属丝与正负极片和第一隔膜形成的卷芯隔开，避免了镀锂后金属丝变粗在极片上产生的压痕处析锂。
23、(2)在参比电极镀锂时，采用大小电流交替镀锂技术减少了镀锂时间，增加了镀锂效率，提高了镀锂层的稳定性和测试结果的准确性。
24、(3)进一步地，通过对参比电极进行反镀锂，使附着的锂溶解后再重新进行镀锂；能防止镀层的自损耗影响电位精度。
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1.一种三电极锂离子电池，其特征在于，包括正极、负极、参比电极、电解液、隔膜和外壳，所述隔膜包括隔离正负极用的第一隔膜和设置于卷芯顶端的第二隔膜，相邻正极和负极之间设置第一隔膜，正极、负极和第一隔膜卷绕成卷芯；所述第二隔膜设置在卷芯顶端且位于正负极耳之间；所述参比电极包括水平端部和垂直端部，其中所述水平端部水平设置在所述第二隔膜上，所述垂直端部垂直卷芯向外伸出；所述卷芯、所述第二隔膜和所述参比电极的水平端部封装于所述外壳内，外壳内部设置有电解液，所述参比电极的垂直端部和正负极耳同向伸出外壳。
2.根据权利要求1所述的三电极锂离子电池，其特征在于，所述第二隔膜通过胶纸固定在卷芯顶端，且所述胶纸固定第二隔膜的同时将参比电极的水平端部固定在第二隔膜上。
3.根据权利要求2所述的三电极锂离子电池，其特征在于，所述胶纸为PET胶带或PI胶带。
4.根据权利要求1所述的三电极锂离子电池，其特征在于，所述第二隔膜的材质为陶瓷隔膜。
5.根据权利要求1所述的三电极锂离子电池，其特征在于，所述参比电极为金属丝材料，所述金属丝材料优选为铜、金、银或铂中
6.一种如权利要求1-5任一项所述的三电极锂离子电池的参比电极镀锂方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求7所述的参比电极镀锂方法，其特征在于，所述步骤S2中，先使用5～10μA电流对参比电极进行镀锂的镀锂时间为10-30min。
8.根据权利要求7所述的参比电极镀锂方法，其特征在于，所述对参比电极进行镀锂的方式包括正向镀锂：以正极为镀锂阳极，以参比电极为镀锂阴极进行镀锂；
9.一种三电极锂离子电池的再次利用方法，其特征在于，所述三电极锂离子电池无法继续用于测试时采用所述再次利用方法对参比电极进行镀锂，所述再次利用方法包括：
10.根据权利要求9所述的三电极锂离子电池的再次利用方法，其特征在于，所述步骤1中，使用5～10μA电流对参比电极进行反镀锂的镀锂时间为10-30min；
...【技术特征摘要】
1.一种三电极锂离子电池，其特征在于，包括正极、负极、参比电极、电解液、隔膜和外壳，所述隔膜包括隔离正负极用的第一隔膜和设置于卷芯顶端的第二隔膜，相邻正极和负极之间设置第一隔膜，正极、负极和第一隔膜卷绕成卷芯；所述第二隔膜设置在卷芯顶端且位于正负极耳之间；所述参比电极包括水平端部和垂直端部，其中所述水平端部水平设置在所述第二隔膜上，所述垂直端部垂直卷芯向外伸出；所述卷芯、所述第二隔膜和所述参比电极的水平端部封装于所述外壳内，外壳内部设置有电解液，所述参比电极的垂直端部和正负极耳同向伸出外壳。
2.根据权利要求1所述的三电极锂离子电池，其特征在于，所述第二隔膜通过胶纸固定在卷芯顶端，且所述胶纸固定第二隔膜的同时将参比电极的水平端部固定在第二隔膜上。
3.根据权利要求2所述的三电极锂离子电池，其特征在于，所述胶纸为pet胶带或pi胶带。
4.根据权利要求1所述的三电极锂离子电池，其特征在于，所述第二隔膜的材质为陶瓷隔膜。
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔日俊，
申请(专利权)人：孝感楚能新能源创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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