三電極扣式電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型為一種三電極扣式電池，目的是提供一種適用于實驗室研究或公司研發(fā)使用的三電極扣式電池，技術(shù)方案為：三電極扣式電池，包括正極片、負極片，所述正極片外圍設(shè)有起保護作用的正極殼體，負極片外圍設(shè)有起保護作用的負極殼體，其中：所述正極片和負極片之間設(shè)有一連接銅芯的金屬鋰環(huán)，所述金屬鋰環(huán)為參比電極，所述金屬鋰環(huán)和正極片、負極片之間設(shè)有隔膜。本實用新型的優(yōu)點在于可以選擇標準化的扣式電池進行改裝成為三電極電池，操作簡單，制造成本低，實驗重復性好，可以大批量使用。
【專利說明】三電極扣式電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電池，具體涉及一種包括工作電極、對電極和參比電極三電極模式的扣式電池。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池自1990年商業(yè)化至今，已經(jīng)在各個領(lǐng)域中廣泛使用。經(jīng)過20多年的發(fā)展，鋰離子電池各方面的性能都有了明顯的提升和改善，包括能量密度、功率密度、循環(huán)壽命和安全性能等。這需要歸功于學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界對鋰離子電池體系進行了廣泛深入的理論研究，例如新型正、負極材料的開發(fā)，各種功能性添加劑的制備優(yōu)化，新型鋰鹽的研制以及電解液/電極界面的研究等。
[0003]電化學方法是鋰離子電池材料研制和性能分析研究的重要手段，例如循環(huán)伏安和交流阻抗等。使用扣式電池作為兩電極體系進行電化學測試比較簡捷方便，但是也存在明顯的缺陷，兩電極體系只能體現(xiàn)出電池的整體阻抗，所以無法研究單一電極自身的阻抗變化。另外做循環(huán)伏安測試時，由于電極表面阻抗值存在變化，所以導致施加在工作電極的電
壓值產(chǎn)生偏移。
[0004]基于上述兩電極扣式電池存在的不足，在科學研究或者企業(yè)研發(fā)中經(jīng)常需要使用三電極電池體系，以提高測試的準確性和科學性。但目前常見的三電極模型或者市售的三電極電解池普遍存在不同形式的缺陷和不足，例如體型笨重、售價高、組裝不方便等。
[0005]中國專利ZL201120155332公開了一種三電極扣式電池，但其將作為參比電極中心部件的金屬饋通棒在電極平面0.21111111處凹陷，金屬饋通棒外面的密閉金屬外殼焊接在扣式電池的殼體上。本專利雖有三電極扣式電池的一些模型，但因其參比電極焊接在扣式電池殼體上，而且其參比電極在二電極扣式電極的一側(cè)添加的參比電極，在一定程度上是對二電極扣式電極的改進，因其設(shè)有密閉金屬外殼等，無論參比電極至于扣式電池的邊緣還是中心位置，其所占體積較大而且形狀不規(guī)則，不便于存放和使用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本實用新型的發(fā)明目的是提供一種適用于實驗室研究或公司研發(fā)使用的三電極扣式電池，本實用新型的具體技術(shù)方案為:三電極扣式電池，包括正極片、負極片，所述正極片外圍設(shè)有起保護作用的正極殼體，負極片外圍設(shè)有起保護作用的負極殼體，其中:所述正極片和負極片之間設(shè)有一連接銅芯的金屬鋰環(huán)，所述金屬鋰環(huán)為參比電極，所述金屬鋰環(huán)和正極片、負極片之間設(shè)有隔膜。
[0007]所述銅芯為橡膠包覆的銅芯，用于隔絕電極避免短路。
[0008]正極殼體和負極殼體上設(shè)有缺口，缺口大小與橡膠包覆的銅芯相符，用于正極殼體和負極殼體合蓋時卡住向外伸出的銅芯。
[0009]負極片和負極殼體之間還設(shè)有起支撐和固定作用的墊片。
[0010]墊片為兩層，一層為貼近負極片的不銹鋼墊片，另一層為貼近負極殼體的泡沫金屬墊片，其中泡沫金屬墊片可以是泡沫銅墊片也可以是泡沫鎳墊片。
[0011]正極殼體和負極殼體可以使用標準化的扣式電池殼體，優(yōu)選CR2032、CR2025和CR2016。在組裝三電極電池前，在正極殼體和相應的負極殼體側(cè)面鉆出一個缺口，這個缺口大小和橡膠包覆的橡膠包覆的銅芯相符，在組裝過程中，正、負極殼體合蓋時，剛好能把橡膠包覆的銅芯卡在中間，橡膠包覆層起到隔絕作用以避免短路，然后接口的地方涂上可以固化的密封膠，優(yōu)選環(huán)氧樹脂，密封膠一方面用于三電極體系的密封，另外可以固定橡膠包覆的銅芯和扣式電池的連接。使用金屬鋰環(huán)作為參比電極，在組裝的時候，金屬鋰環(huán)置于正、負極片之間，金屬鋰環(huán)的內(nèi)徑大于正極片的直徑，金屬鋰環(huán)比較柔軟，可以和橡膠包覆的銅芯壓緊連接。不銹鋼墊片和泡沫銅墊片主要用于三電極扣式電池內(nèi)部的支撐固定作用，泡沫銅通過形變以起到緩沖的作用。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]1.本實用新型利用扣式電池的結(jié)構(gòu)進行改進，金屬鋰環(huán)連接橡膠包覆的銅芯為參比電極，組裝后橡膠包覆的銅芯穿出正負極殼體一側(cè)的缺口，節(jié)省了體積，便于研發(fā)中使用；
[0014]2.本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，組裝方便，實驗重復性好，適于大批量組裝使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例1中的三電極扣式分解示意圖；
[0016]圖2為本實用新型實施例1中組裝后的三電極扣式電池示意圖。
[0017]1、正極殼體；2、正極片；3、隔膜；4、金屬鋰環(huán)；5、隔膜；6、負極片；7、不銹鋼墊片；8、泡沫銅墊片；9、負極殼體；10、橡膠包覆的銅芯；11、三電極扣式電池。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0019]參考圖1和圖2，三電極扣式電池，包括正極片2、負極片6，所述正極片2外圍設(shè)有起保護作用的正極殼體1，負極片6外圍設(shè)有起保護作用的負極殼體9，其中:所述正極片2和負極片6之間設(shè)有一連接銅芯的金屬鋰環(huán)4，所述金屬鋰環(huán)4為參比電極，所述金屬鋰環(huán)4和正極片2、負極片6之間設(shè)有隔膜3和5。
[0020]所述銅芯為橡膠包覆的銅芯10，用于隔絕電極避免短路。
[0021]正極殼體I和負極殼體9上設(shè)有缺口，缺口大小與橡膠包覆的銅芯10相符，用于正極殼體I和負極殼體9合蓋時卡住向外伸出的銅芯。
[0022]負極片6和負極殼體9之間還設(shè)有起支撐和固定作用的墊片。
[0023]墊片為兩層，一層為貼近負極片6的不銹鋼墊片7，另一層為貼近負極殼體9的泡沫金屬墊片8，其中泡沫金屬墊片8是泡沫銅墊片或者是泡沫鎳墊片。
[0024]制作方法為:選擇標準化的CR2032扣式電池，使用合適孔徑的鉆子分別在正極殼體I和負極殼體9的側(cè)面鉆出缺口，孔徑大小需要和橡膠包覆的銅芯10的直徑相符。在手套箱中，在已經(jīng)鉆孔的正極殼體I上面滴上一滴電解液，放上正極片2，滴上一滴電解液，放上隔膜，滴上兩滴電解液，另外將橡膠包覆的銅芯10的一端放置在金屬鋰環(huán)4的上面后，使用平底的不銹鋼圓柱體將橡膠包覆的銅芯10和金屬鋰環(huán)4壓緊連接在一起，然后將他們一起放置到隔膜上面，調(diào)整金屬鋰環(huán)4的方向以保證橡膠包覆的銅芯10卡進去正極殼體I側(cè)面的缺口里，再放上一張隔膜，滴上兩滴電解液，放上負極片6，滴上5滴電解液，再依次放上不銹鋼墊片7和泡沫銅墊片8，最后蓋上負極殼體9，調(diào)整負極殼體的方向以保證橡膠包覆的銅芯10卡到負極殼體9側(cè)面的缺口里，在手套箱中封口后即可以制備得到三電極扣式電池11，電池側(cè)面的缺口處涂上環(huán)氧樹脂，待環(huán)氧樹脂固化后即可拿出手套箱外進行測試使用。
[0025]上述實施例對三電極扣式電池進行了詳細描述，是說明性的而非限定性，以上是對本實用新型所提供的一種具體實施例結(jié)構(gòu)進行了詳細介紹，是說明性的而不是限定性的，也就是說在本實用新型總體構(gòu)思下的修改和變化，應屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.三電極扣式電池，包括正極片、負極片，所述正極片外圍設(shè)有起保護作用的正極殼體，負極片外圍設(shè)有起保護作用的負極殼體，其特征在于:所述正極片和負極片之間設(shè)有一連接銅芯的金屬鋰環(huán)，所述金屬鋰環(huán)為參比電極，所述金屬鋰環(huán)和正極片、負極片之間設(shè)有隔膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三電極扣式電池，其特征在于:所述銅芯為橡膠包覆的銅芯，用于隔絕電極避免短路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三電極扣式電池，其特征在于:所述正極殼體和負極殼體上設(shè)有缺口，缺口大小與橡膠包覆的銅芯相符，用于正極殼體和負極殼體合蓋時卡住向外伸出的銅芯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三電極扣式電池，其特征在于:所述負極片和負極殼體之間還設(shè)有起支撐和固定作用的墊片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三電極扣式電池，其特征在于:所述墊片為兩層，一層為貼近負極片的不銹鋼墊片，另一層為貼近負極殼體的泡沫金屬墊片。
【文檔編號】H01M10/42GK203607508SQ201320771644
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
【發(fā)明者】仰永軍, 韓鴻波, 陳衛(wèi) 申請人:東莞市凱欣電池材料有限公司