[发明专利]一种新型可调SOC对称电池及其制备方法

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种新型可调SOC对称电池及其制备方法，所述对称电池，包括工作电极、对电极、隔离膜、电解质和包装壳，且工作电极、对电极、隔离膜和电解质封装于包装壳中；工作电极为两片同性电极，工作电极的一侧设有第一极耳；对电极为金属锂片，对电极的一侧设有第二极耳，且第一极耳和第二极耳相对设置；每一工作电极的两侧面至少有一层隔离膜，对电极的两侧面至少有一层隔离膜。本申请的对称电池可根据实际需要实时调整工作电极的SOC，其制备方法能消除极片损伤和极片电阻增大等致使其性能下降的情况，从而更准确、高效地评测待测的锂电池正负极材料在不同SOC下的阻抗性能，得到更全面的基础评测数据。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种新型可调SOC对称电池及其制备方法。

背景技术

电池是当前最重要的一种电化学储能技术，一般包括正(阴)极、负(阳)极、电解液、隔膜、外壳附件等基本组成。为了获得更高的电动势，传统电池技术都采用非对称设计，即正(阴)极和负(阳)极采用不同的电极材料，如锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池、碱锰电池等。

锂离子电池因能量密度高、循环寿命长、制作过程对环境污染小，近年来受到市场青睐，发展迅速。目前，在锂离子电池研发过程中的机理分析、材料评估以及体系验证的新方法、新手段不断涌现，而对称电池就是评估材料阻抗的一个重要手段，为材料选型提供数据支撑。

对称电池主要由两个相同电极组成，用于交流阻抗法(EIS)测试以研究电池的内阻，具备高精度、高灵敏度的特点。其可以分离体系中不同阻抗，同时可以避免对电极和其它电路元件的影响。对称电池在测试极片阻抗时需要处于活化状态，现有制作方法需要将待测极片从成品电池中拆出，然后选取同种极片组装为对称电池，此过程中对极片的损伤大、对极片性能的影响大，效率低。

因此需要开发一种新的对称电池，以便更准确、更高效地评测锂电池正负极材料的阻抗。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种新型可调SOC对称电池，其可实时调整工作电极的SOC，从而更准确、更高效地评测待测的锂电池正负极材料在不同SOC下的阻抗性能，可得到更全面的基础评测数据。

本发明的第二个目的在于提供一种新型可调SOC对称电池的制备方法，其可消除传统对称电池制作过程中因从成品电池中拆解极片造成的极片损伤和因环境控制不佳导致的极片电阻增大等性能下降的情况。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种新型可调SOC对称电池，包括工作电极、对电极、隔离膜、电解质和包装壳，且工作电极、对电极、隔离膜和电解质封装于包装壳中；其特征在于，所述工作电极为两片同性电极，所述工作电极的一侧设有第一极耳；所述对电极为金属锂片，对电极的一侧设有第二极耳，且第一极耳和第二极耳相对设置；每一所述工作电极的两侧面至少有一层所述隔离膜，所述对电极的两侧面至少有一层所述隔离膜；

当所述电解质为液态电解质时，所述液态电解质填充于工作电极、对电极和隔离膜之间，所述隔离膜为锂离子电池用隔膜；

当所述电解质为液态电解质和固态电解质构成的复合电解质时，所述隔离膜为所述固态电解质制成的固态电解质膜，所述液态电解质填充于工作电极、对电极和隔离膜之间；

当所述电解质为固态电解质时，所述隔离膜为所述固态电解质制成的固态电解质膜。

通过采用上述技术方案，本申请的对称电池在使用时，将两个工作电极通过外电路并联后再与对电极串联，随后再对串联好的对称电池进行充放电，最终使得两个工作电极达到目标SOC状态，以此实现可实时调整工作电极的SOC的目的，从而更准确、更高效地评测待测的锂电池正负极材料在不同SOC下的阻抗性能，可得到更全面的基础评测数据，不仅适用于测评传统液态电解质锂蓄电池体系，同时适用于测评混合固液电解质或全固态电解质锂蓄电池。