锂离子电池的三电极结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种锂离子电池的三电极结构，其包括裸电芯、封装袋、正极极耳、负极极耳和参比电极，裸电芯以密封的方式封装于封装袋中，正极极耳和负极极耳分别自裸电芯中引出至封装袋外，封装袋在裸电芯旁边的区域形成气袋，参比电极以密封的方式封装于气袋中，其与裸电芯之间的距离为5-15mm。与现有技术相比，本实用新型专利技术通过将参比电极置于气袋中，有效避免了参比电极与裸电芯接触而造成裸电芯极片过压导致的失活和析锂。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及锂离子电池的测试领域，尤其涉及一种锂离子电池的三电极结构。
技术介绍
锂离子电池因具有体积小、能量密度大、对环境无污染等优点，已经被越来越广泛地应用于各类电子产品中。随着各类电池产品功能的不断增加，对锂离子电池的性能要求也不断提高，因此对于其材料、性能及安全等问题的研究工作也越来越深入。目前，锂离子电池在电极上的电化学测量和表征方面存在着一定的困难和不足，如对包括循环、倍率放电、高低温放电等在内的锂离子电池电化学性能主要是通过三电极测试体系进行表征和考察的。但是，现有的三电极体系中的参比电极一般置于裸电芯主体上，因此参比电极很容易在制作过程中对所处区域的极片形成过压，以致该区域的极片失去活性和析锂，最终造成测试结果异常，也就无法对电池设计进行有意义地指导。有鉴于此，确有必要提供一种能够有效避免极片过压的锂离子电池三电极结构。
技术实现思路
本技术的目的在于:提供一种能够有效避免极片过压的锂离子电池三电极结构，以实现电极电化学特征的准确测试。为了实现上述目的，本技术提供了一种锂离子电池的三电极结构，其包括裸电芯、封装袋、正极极耳、负极极耳和参比电极，裸电芯以密封的方式封装于封装袋中，正极极耳和负极极耳分别自裸电芯中引出至封装袋外，封装袋在裸电芯旁边的区域形成气袋，参比电极以密封的方式封装于气袋中，其与裸电芯之间的距离为5-15mm。作为本技术锂离子电池的三电极结构的一种改进，所述参比电极与裸电芯之间的封装袋上设有封装线，封装线自封装袋的顶部向下延伸，并截止于距离封装袋底部5 20mm处，从而在参比电极与裸电芯之间形成5 20mm宽的电解液通道。作为本技术锂离子电池的三电极结构的一种改进，所述封装线的宽度为2-4mm。作为本技术锂离子电池的三电极结构的一种改进，所述封装线为热压封装，其热压温度为100-200°C。作为本技术锂离子电池的三电极结构的一种改进，所述参比电极包括金属锂片、参比极耳、密封胶和绝缘胶，金属锂片包裹于参比极耳的底端，密封胶包裹于参比极耳上靠近顶端的位置，绝缘胶完全包住密封胶与金属锂片之间的裸露参比极耳。作为本技术锂离子电池的三电极结构的一种改进，所述参比极耳的顶端引出至封装袋外，密封胶对参比极耳与封装袋之间的空隙进行密封。作为本技术锂离子电池的三电极结构的一种改进，所述金属锂片的宽度比参比极耳宽2 5mm，其通过擀压包裹到参比极耳上，包裹长度为2 5mm。作为本技术锂离子电池的三电极结构的一种改进，所述气袋的宽度为20_50mm。与现有技术相比，本技术锂离子电池的三电极结构通过将参比电极置于气袋中，有效避免了参比电极与裸电芯接触造成参比电极区域处极片过压而失活和析锂。封装线的设计进一步保证了参比电极不会与裸电芯接触，电解液通道则保证参比电极也浸泡在电解液中而通过电解液与裸电芯的电极形成三电极体系，实现对电池的各项性能指标的准确有效测试，以用于指导实体电池的设计。以下结合附图和具体实施方式，对本技术锂离子电池的三电极结构及其有益技术效果进行详细说明，其中:附图说明图1为本技术锂离子电池的三电极结构的示意图；图2为本技术锂离子电池的三电极结构的参比电极结构示意图；图3为本技术锂离子电池的三电极结构的充电曲线图；图4为本技术锂离子电池的三电极结构的放电曲线图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本技术，并非为了限定本技术。请参阅图1和图2，本技术锂离子电池的三电极结构包括裸电芯(图未示)、封装袋10、正极极耳12、负极极耳14和参比电极16。其中，裸电芯以密封的方式封装于封装袋10中，正极极耳12和负极极耳14分别自裸电芯中引出至封装袋10外；封装袋10在裸电芯旁边的区域形成20-50mm宽(以正负极极耳伸出方向为长度方向)的气袋100，参比电极16以密封的方式封装于气袋100中，其参比极耳162也引出至封装袋10外。参比电极16包括金属锂片160、参比极耳162、密封胶164和绝缘胶166。金属锂片160的宽度比参比极耳162宽2飞mm，其通过擀压包裹到参比极耳162上，包裹长度为2飞mm。密封胶164包裹于参比极耳162上靠近顶端的位置，用于对参比极耳162与封装袋100之间的空隙进行密封。绝缘胶166完全包住密封胶164与金属锂片160之间的裸露参比极耳162，以防止断路并提高测试准确度。参比电极16与裸电芯之间的距离为5_15mm，为了保证二者不形成直接接触，对参比电极16与裸电芯之间的封装袋10进行热压封装，热压温度为100-200°C。封装线102位于参比电极16与裸电芯之间，自封装袋10的顶部向下延伸，但并未贯穿整个封装袋10，而是截止于距离封装袋10底部5 20mm处，因此在参比电极16与裸电芯之间形成电解液通道104。电解液通道104保证参比电极16和裸电芯都浸泡在封装袋10内的电解液中，通过电解液使参比电极16与裸电芯的电极形成三电极体系，从而实现对电池的各项性能指标的准确有效测试，以用于指导实体电池的设计。封装线102的宽度为2-4_。综上所述，本技术将参比电极16引入锂离子电池的气袋100中，利用金属锂片160作为第三参比电极对电池中正负电极体系的搭配及正负极材料在实际电池中的性能属性进行考察。由于参比电极16不与裸电芯直接接触，因此不会对正负极片形成过压，能够有效避免极片因过压而引起的失活和析锂。以下用本技术的锂离子电池三电极结构对454650型号的裸电芯进行测试，所制作的三电极结构的气袋100宽度为30mm，参比电极16与裸电芯的距离为10mm，封装线102宽度为3mm。采用Arbin设备的三个不同通道分别接正极极耳12对负极极耳14、正极极耳12对参比极耳162、负极极耳14对参比极耳162，再以小倍率电流0.1C对裸电芯进行充放电,每IOs记录全裸电芯电压、正极对参比电极电压、负极对参比电极电压，测试结果如图3和图4所示。从图中可见，电池充放电情况比较好，其负极在充电末端的电压与O伏有一定距离，说明电池极化小，电化学性能较好。根据上述说明书的揭示和教导，本技术所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本技术并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本技术的一些修改和变更也应当落入本技术的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本技术构成任何限制。权利要求1.一种锂离子电池的三电极结构，包括裸电芯、封装袋、正极极耳、负极极耳和参比电极，裸电芯以密封的方式封装于封装袋中，正极极耳和负极极耳分别自裸电芯中引出至封装袋外，其特征在于:所述封装袋在裸电芯旁边的区域形成气袋，参比电极以密封的方式封装于气袋中，其与裸电芯之间的距离为5-15mm。2.根据权利要求1所述的锂离子电池的三电极结构，其特征在于:所述参比电极与裸电芯之间的封装袋上设有封装线，封装线自封装袋的顶部向下延伸，并截止于距离封装袋底部5 20mm处，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池的三电极结构，包括裸电芯、封装袋、正极极耳、负极极耳和参比电极，裸电芯以密封的方式封装于封装袋中，正极极耳和负极极耳分别自裸电芯中引出至封装袋外，其特征在于：所述封装袋在裸电芯旁边的区域形成气袋，参比电极以密封的方式封装于气袋中，其与裸电芯之间的距离为5?15mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁如福，陈喻娟，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：