【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，涉及缓释补锂，尤其涉及一种补锂缓释技术的检测方法与应用，软包三电极电池。
技术介绍
1、在“碳达峰-碳中和”的时代背景下，可再生能源开发利用的规模不断扩大，全球电力储能行业也随之发展迅速。大规模储能技术作为新型电力系统灵活调节和辅助支撑的主力，不仅要求储能电站具备电网主动支撑、规模化调峰、调频和调压等应用功能，同时还要求在满足容量情况下，尽可能减少储能电站的占地面积，且需与新能源场站同寿命(20-30年)，以实现经济效益最大化。基于上述需求，这对作为储能电站核心的锂离子电池也提出了更高的要求，需在保证安全性的同时具有更高的能量密度和更长的使用寿命。
2、目前制约锂离子电池寿命的主要因素有两方面：①固体电解质界面(sei)膜的形成和分解、电解液的分解和析锂等引起的活性锂损失，②电极颗粒破裂、结构坍塌和电接触损失(包括活性物质脱落、粘结剂分解、集流器腐蚀)等造成的活性物质失效，导致储锂容量损失。近年来，补锂技术作为解决活性锂损失、提升电池能量密度和改善电池循环寿命的重要手段之一，逐渐引起了人们的研究兴趣。
3、补锂也叫“预锂化”、“预嵌锂”，是通过在正极或负极材料中引入额外的锂源，补偿活性锂的不可逆容量损失，主要分为负极预锂和正极补锂两个方向。常见的负极预锂方法有物理混合锂化、化学锂化、自放电机制锂化和电化学锂化等。正极补锂则是通过在正极活性材料中添加额外的锂源(通常称之为“正极补锂添加剂”)进行补锂的方式。
4、中国专利cn202011110472.4开发了一种补锂缓释
5、中国专利cn202111089914.6公开了一种锂离子电池补锂方法，基于补锂材料的脱锂容量与充电电压的关系，实现分阶段提取补锂材料中的活性锂，以达到持续补锂的效果。
6、中国专利cn202310238507.x公布了一种负极补锂方法，通过控制电池的放电截止电压，缓释负极的活性锂，保证长期稳定的锂损失补偿。
7、然而，补锂缓释的作用机制尚不明确，相关检测方法也尚未研究。因此，研究缓释补锂的作用机制对更好地理解和应用补锂技术具有重要意义。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术首先提供了一种精确高效的补锂缓释技术的检测方法，既可以实现对电池内部电化学反应的原位监测，便于更好地研究电池的各种电化学性能；也能有助于分析并揭示缓释补锂的作用机制，明确补锂技术对提升锂离子电池循环性能的原理。
2、其次，本专利技术提供了软包三电极电池，本专利技术的软包三电极电池制备工艺简单、成本低，适合大规模商业化应用。
3、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
4、本专利技术首先提供了一种补锂缓释技术的检测方法，所述检测方法为设置参比电极，所述参比电极作为用于测量电极电位的基准电极，分别测试正极与负极相对于稳定的基准电极的电压及其在不同测试工况下的电压变化，以实现对电池内部电化学反应进行原位监测。
5、作为本专利技术的一种优选方案，所述参比电极封装在电池的两侧或底端。
6、作为本专利技术的一种优选方案，所述参比电极为通过压延法将金属锂片覆载在铜镀镍极耳上制作而成。
7、本专利技术还提供了一种软包三电极电池，包括参比电极与补锂软包电池，所述补锂软包电池的正极与负极至少有一侧使用补锂方法，所述软包三电极电池采用上述的检测方法进行原位监测。
8、作为本专利技术的一种优选方案，正极补锂包括使用富锂铁酸锂、富锂镍酸锂、富锂钴酸锂和草酸锂中的一种正极补锂添加剂补锂；负极补锂包括采用物理混合锂化、化学锂化、自放电机制锂化和电化学锂化中的一种补锂方法。
9、作为本专利技术的一种优选方案，所述软包三电极电池的制备工艺包括以下步骤：
10、1)将金属锂片与铜镀镍极耳居中对齐后置于辊压机上，调整辊缝距离与辊压压力，沿着垂直于极耳短边方向进行压延，得到参比电极；
11、2)正极极片由磷酸铁锂、补锂添加剂、聚偏氟乙烯、导电碳黑经制浆涂布制备而成；负极极片由石墨、预锂氧化亚硅、导电碳黑和聚丙烯酸类粘结剂经制浆涂布制备而成；隔膜采用聚丙烯基膜，采用z字形叠片方式对正极极片、隔膜和负极极片进行叠片，得到补锂软包电池；
12、3)将步骤1)得到的参比电极封装在步骤2)得到的补锂软包电池的两侧或底端，进行注液、化成、分容和老化等流程，得到补锂软包三电极电池；
13、4)采用上述的检测方法，对步骤3)制得的软包三电极电池进行循环性能测试，采用无纸记录仪分别检测正极-参比电极、负极-参比电极和正极-负极的电压变化。
14、作为本专利技术的一种优选方案，步骤1)中，辊缝距离为600-900μm，辊压压力为15-25mpa。
15、作为本专利技术的一种优选方案，步骤2)中，补锂添加剂与磷酸铁锂的质量比为0.0083:1-0.032:1；预锂化硅基材料与石墨的质量比为1:9～4:6。
16、作为本专利技术的一种优选方案，步骤2)中隔膜的厚度为20μm。
17、本专利技术还提供了上述检测方法在锂离子电池领域的应用。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
19、1)本专利技术参比电极的引入，不仅可以实现对电池内部电化学反应的原位监测，便于更好地研究电池的各种电化学性能；也能有助于分析并揭示缓释补锂的作用机制，明确补锂技术对提升锂离子电池循环性能的原理。
20、2)本专利技术采用简便高效且成本较低的压延法制作三电极，有利于实现补锂缓释技术检测方法的推广与应用。
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1.一种补锂缓释技术的检测方法，其特征在于，所述检测方法为设置参比电极，所述参比电极作为用于测量电极电位的基准电极，分别测试正极与负极相对于稳定的基准电极的电压及其在不同测试工况下的电压变化，以实现对电池内部电化学反应进行原位监测。
2.根据权利要求1所述的一种补锂缓释技术的检测方法，其特征在于，所述参比电极封装在电池的两侧或底端。
3.根据权利要求1所述的一种补锂缓释技术的检测方法，其特征在于，所述参比电极为通过压延法将金属锂片覆载在铜镀镍极耳上制作而成。
4.一种软包三电极电池，其特征在于，所述软包三电极电池包括参比电极与补锂软包电池，所述补锂软包电池的正极与负极至少有一侧使用补锂方法，所述软包三电极电池采用权利要求1-3任一项所述的检测方法进行原位监测。
5.根据权利要求4所述的一种软包三电极电池，其特征在于，正极补锂包括使用富锂铁酸锂、富锂镍酸锂、富锂钴酸锂和草酸锂中的一种正极补锂添加剂补锂；负极补锂包括采用物理混合锂化、化学锂化、自放电机制锂化和电化学锂化中的一种补锂方法。
6.根据权利要求4所述的一种软包三电
7.根据权利要求6所述的一种软包三电极电池，其特征在于，步骤1)中，辊缝距离为600-900μm，辊压压力为15-25MPa。
8.根据权利要求6所述的一种软包三电极电池，其特征在于，步骤2)中，补锂添加剂与磷酸铁锂的质量比为0.0083:1-0.032:1；预锂化硅基材料与石墨的质量比为1:9～4:6。
9.根据权利要求6所述的软包三电极电池，其特征在于，步骤2)中隔膜的厚度为20μm。
10.一种如权利要求1所述的检测方法在锂离子电池领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种补锂缓释技术的检测方法，其特征在于，所述检测方法为设置参比电极，所述参比电极作为用于测量电极电位的基准电极，分别测试正极与负极相对于稳定的基准电极的电压及其在不同测试工况下的电压变化，以实现对电池内部电化学反应进行原位监测。
2.根据权利要求1所述的一种补锂缓释技术的检测方法，其特征在于，所述参比电极封装在电池的两侧或底端。
3.根据权利要求1所述的一种补锂缓释技术的检测方法，其特征在于，所述参比电极为通过压延法将金属锂片覆载在铜镀镍极耳上制作而成。
4.一种软包三电极电池，其特征在于，所述软包三电极电池包括参比电极与补锂软包电池，所述补锂软包电池的正极与负极至少有一侧使用补锂方法，所述软包三电极电池采用权利要求1-3任一项所述的检测方法进行原位监测。
5.根据权利要求4所述的一种软包三电极电池，其特征在于，正极补锂...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜媛媛，屠芳芳，龚玮，王盈来，相佳媛，张芳平，蔡佳文，
申请(专利权)人：浙江南都电源动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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