[发明专利]一种三电极锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种三电极锂离子电池，包括电池壳体以及封装于所述电池壳体内的裸电芯和钛酸锂极片，所述裸电芯设置引出至所述电池壳体外的正极极耳和负极极耳，所述钛酸锂极片设置引出至电池壳体外的参比电极极耳。相比于现有技术，解决了电芯界面结构易破坏的问题，而且测试准确性和稳定性大大提高。另外，本发明还提供一种三电极锂离子电池的制备方法，操作简单，解决了现有三电极锂离子电池制作过程中难度大的问题。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种三电极锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长等优点，被广泛应用于便携式电子设备，且在电动汽车等领域也得到推广。

然而，现在对各部分材料的应用已经接近使用极限，同时，消费者对电池能量密度、循环寿命以及环境适用性也提出了更高的相互兼顾要求。当前电池设计也在变换思路，提高电池的倍率性能以满足快充需求，从而实现实际使用情况上的容量提高。这就对负极材料提出了更高的要求，析锂的风险也随之增加，所以在电芯设计上要实时关注负极的析锂情况。一般地，平台研发需要频繁使用三电极来了解正极以及负极界面情况，但常规采用外加锂电极和铜丝镀锂等方法都难以保证锂电极表面的界面稳定平整，进而影响实验结果。

有鉴于此，确有必要开发一种易于制备且界面稳定的三电极锂离子电池，来保证在监测过程中得到准确可信的电信号数据。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种三电极锂离子电池，解决了制作过程中难度大和电芯界面结构易破坏的问题，而且测试准确性和稳定性大大提高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种三电极锂离子电池，包括电池壳体以及封装于所述电池壳体内的裸电芯和钛酸锂极片，所述裸电芯设置引出至所述电池壳体外的正极极耳和负极极耳，所述钛酸锂极片设置引出至电池壳体外的参比电极极耳。

作为本发明所述的三电极锂离子电池的一种改进，所述钛酸锂极片包括箔材层以及设置于所述箔材层表面的钛酸锂浆料层，所述钛酸锂浆料层包括50～98wt％钛酸锂、1～30wt％的导电剂和1～10wt％的粘结剂。

作为本发明所述的三电极锂离子电池的一种改进，所述导电剂包括导电乙炔黑、科琴黑、导电炭黑、碳纳米管、碳纤维和石墨烯中的至少一种。

作为本发明所述的三电极锂离子电池的一种改进，所述粘结剂为聚偏氟乙烯和N-N-二甲基吡咯烷酮，所述聚偏氟乙烯的分子量为 50～200万。

作为本发明所述的三电极锂离子电池的一种改进，所述粘结剂为聚丙烯酸、聚苯胺、聚四氟乙烯和聚酰亚胺中的任意一种。

作为本发明所述的三电极锂离子电池的一种改进，所述裸电芯由正极片、隔膜以及负极片通过卷绕和/或叠片形成；所述正极极耳由所述正极片引出，所述负极极耳由所述负极片引出。

作为本发明所述的三电极锂离子电池的一种改进，所述正极极耳为铝极耳，所述负极极耳为镍极耳，所述参比电极极耳为铝极耳。

作为本发明所述的三电极锂离子电池的一种改进，还包括上压板和下压板，所述上压板和所述下压板分别夹设于所述电池壳体的两面。

本发明的另一个目的在于：提供一种所述的三电极锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：

S1，将正极片、隔膜、负极片通过绕卷和/或叠片形成裸电芯；

S2，将所述裸电芯和钛酸锂极片封装于电池壳体内，经烘烤、注液、静置、化成、二封、容量测试，完成三电极锂离子电池的制备。

作为本发明所述的三电极锂离子电池的制备方法的一种改进，还包括步骤S3，将上压板和下压板夹持于所述电池壳体的两表面。