三電極鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種三電極鋰離子電池，其包括：鋁殼、收容于鋁殼中的裸電芯、灌注于鋁殼中并與裸電芯相接觸的電解液，以及安裝于鋁殼上的鋁蓋板，裸電芯包括陰極片、陽(yáng)極片以及間隔于陰極片和陽(yáng)極片之間的隔離膜，其中，裸電芯的最外層為隔離膜所包覆，底部為絕緣膠帶所包覆；鋁殼上設(shè)有極耳作為三電極的參比電極。本實(shí)用新型三電極鋰離子電池直接以鋁殼作為參比電極，制作簡(jiǎn)單效率高；以電化學(xué)性能穩(wěn)定的鋁電極作為參比電極，可以有效提高三電極鋰離子電池測(cè)量的一致性。
【專利說(shuō)明】三電極鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種三電極鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息時(shí)代的來(lái)臨，手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和筆記本電腦等3C消費(fèi)電子產(chǎn)品對(duì)鋰離子電池性能的要求越來(lái)越高。不斷提高鋰離子電池的性能離不開對(duì)電池陰陽(yáng)極片和材料的深入研究，目前，鋰離子電池研發(fā)人員普遍采用三電極電池進(jìn)行相關(guān)研究工作。
[0003]現(xiàn)有三電極鋰離子電池多采用陰陽(yáng)極之一作為工作電極，另一極為對(duì)電極，采用鋰金屬片或鍍鋰金屬片(線)作為參比電極。
[0004]例如，中國(guó)專利CN200997429Y公開了一種三電極電池，其包括電池殼體、收容于電池殼體中的電芯、灌注于電池殼體中的電解液、安裝于電池殼體上的蓋板，以及參比電極。電芯通過(guò)正極片、負(fù)極片和間隔于正負(fù)極片之間的隔離膜卷繞而成，正極片、負(fù)極片和參比電極均與電解液接觸，其中，蓋板上設(shè)有第三極柱，參比電極與第三極柱相連，第三極柱與電池的正極和負(fù)極絕緣。
[0005]中國(guó)專利CN203039037U公開了一種鋰離子電池的三電極結(jié)構(gòu)，其包括封裝袋、裸電芯、正極極耳、負(fù)極極耳和參比電極，裸電芯以密封的方式封裝于封裝袋中，正極極耳和負(fù)極極耳分別自裸電芯中引出至封裝袋外，封裝袋在裸電芯旁邊的區(qū)域形成氣袋，參比電極以密封的方式封裝于氣袋中，其與裸電芯之間的距離為5-15mm。
[0006]但是，上述鋰離子電池均存在三電極的制作過(guò)程繁雜、效率低和測(cè)量一致性差的問(wèn)題。
[0007]有鑒于此，尋找一種簡(jiǎn)單有效的三電極鋰離子電池三電極體系對(duì)于鋰離子電池的深入研究具有積極的意義和實(shí)用價(jià)值。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的在于:提供一種三電極鋰離子電池，其可以簡(jiǎn)化三電極鋰離子電池的制作過(guò)程，提高三電極鋰離子電池測(cè)量的一致性。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供了一種三電極鋰離子電池，其包括:鋁殼、收容于招殼中的裸電芯、灌注于招殼中并與裸電芯相接觸的電解液，以及安裝于招殼上的鋁蓋板，裸電芯包括陰極片、陽(yáng)極片以及間隔于陰極片和陽(yáng)極片之間的隔離膜，其中，裸電芯的最外層為隔離膜所包覆，底部為絕緣膠帶所包覆；鋁殼上設(shè)有極耳作為三電極的參比電極。 [0010]作為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述絕緣膠帶為PP或PET或聚丙烯酰胺類膠帶。
[0011]作為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述鋁殼的外形為方形。
[0012]作為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述鋁蓋板設(shè)有正極極柱和負(fù)極極柱，極柱與鋁蓋板之間填充絕緣膠。
[0013]作為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述極柱為金屬極柱。
[0014]作為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述極柱為鎳極柱或鍍鎳極柱。
[0015]作為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述陰極片和陽(yáng)極片分別具有陰極極耳和陽(yáng)極極耳，陰極極耳和陽(yáng)極極耳分別采用金屬片對(duì)應(yīng)焊接到所述鋁蓋板的正極極柱和負(fù)極極柱上。
[0016]作為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述焊接用金屬片為鎳金屬片或鍍鎳金屬片。
[0017]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型三電極鋰離子電池具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]首先，直接以鋁殼作為第三電極，避免了傳統(tǒng)三電極鋰離子電池制作時(shí)對(duì)Li片、Li金屬片(線)繁雜的清除氧化層、電化學(xué)鍍Li等預(yù)處理工序，也無(wú)需將第三電極人工植入卷繞極組中，方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卷繞和裝配，因此制作方法更為簡(jiǎn)單且效率高。
[0019]其次，本實(shí)用新型三電極鋰離子電池以電化學(xué)性能較為穩(wěn)定的鋁電極作為參比電極，可以有效提高三電極鋰離子電池測(cè)量的一致性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型三電極鋰離子電池及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，附圖中:
[0021]圖1為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的剖視示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的裸電芯的示意圖。
[0023]圖3為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的裸電芯的剖視示意圖。
[0024]圖4為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的鋁蓋板的俯視示意圖。
[0025]圖5為本實(shí)用新型三電極鋰離子電池的鋁蓋板的剖視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本實(shí)用新型的發(fā)明目的、技術(shù)方案及其技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書中描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是為了解釋本實(shí)用新型，并非為了限定本實(shí)用新型。
[0027]請(qǐng)參閱圖1至圖5所示，本實(shí)用新型提供了一種三電極鋰離子電池，其包括:鋁殼40、收容于鋁殼40中的裸電芯20、灌注于鋁殼40中并與裸電芯20相接觸的電解液(未圖示)，以及組接于鋁殼40上的鋁蓋板30。
[0028]鋁殼40的外形為方形或類方形結(jié)構(gòu)，裸電芯20位于鋁殼40內(nèi)并與灌注于鋁殼40中的電解液相接觸。鋁殼40上設(shè)有極耳41，極耳41的設(shè)置方式可以為焊接。據(jù)此，本實(shí)用新型三電極鋰離子電池以鋁殼40作為三電極的參比電極(鋁電極)，以陰極、陽(yáng)極作為三電極的工作電極、對(duì)電極。
[0029]裸電芯20通過(guò)陰極片21、陽(yáng)極片22、間隔于陰極片21和陽(yáng)極片22之間的隔離膜23卷繞而成，陰極片21和陽(yáng)極片22分別設(shè)有陰極極耳211和陽(yáng)極極耳221。裸電芯20的最外層被隔離膜23包覆，裸電芯20的尾部、底部由絕緣膠帶24包覆，絕緣膠帶24可以由PP或PET或聚丙烯酰胺類膠帶制成。[0030]鋁蓋板30設(shè)有正極極柱31、負(fù)極極柱32和注液口 34，裸電芯20的陰極極耳211和陽(yáng)極極耳221分別采用金屬片(未標(biāo)示)對(duì)應(yīng)焊接于鋁蓋板30的正極極柱31和負(fù)極極柱32上，正極極柱31、負(fù)極極柱32與鋁蓋板30之間填充絕緣膠33。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，用于極柱31、32的金屬材料包含但不限于鎳金屬或鍍鎳金屬，用于裸電芯20極耳211、221焊接的金屬片包含但不限于鎳金屬或鍍鎳金屬。
[0031]以下，就本實(shí)用新型的三電極鋰離子電池與傳統(tǒng)的三電極鋰離子電池進(jìn)行測(cè)試對(duì)比。
[0032]傳統(tǒng)三電極鋰離子電池包括鋁塑膜和裸電芯，裸電芯由陰極片、陽(yáng)極片及隔離膜卷繞而成，裸電芯中植有銅絲(經(jīng)過(guò)除表面氧化層等預(yù)處理)。裸電芯、鋁塑膜熱封后，經(jīng)過(guò)化成、電化學(xué)鍍Li等工序得到三電極電池。傳統(tǒng)三電極鋰離子電池以陰陽(yáng)極為三電極的工作電極、對(duì)電極，以鍍Li銅絲為參比電極進(jìn)行電化學(xué)阻抗測(cè)試。
[0033]在測(cè)試對(duì)比過(guò)程中，測(cè)試條件為:頻率范圍，30mHz~500KHz ;陽(yáng)極電位，0.130V ；溫度，(TC。
[0034]兩種三電極鋰離子電池的測(cè)試擬合結(jié)果請(qǐng)參見(jiàn)表1。從表1的擬合阻抗數(shù)據(jù)可以看出，相比于傳統(tǒng)三電極電池，本實(shí)用新型所述的三電極鋰離子電池的測(cè)試數(shù)據(jù)一致性良好。
[0035]表1三電極鋰離子電池的測(cè)試擬合結(jié)果
[0036]
【權(quán)利要求】
1.一種三電極鋰離子電池，包括鋁殼、收容于鋁殼中的裸電芯、灌注于鋁殼中并與裸電芯相接觸的電解液，以及安裝于鋁殼上的鋁蓋板，裸電芯包括陰極片、陽(yáng)極片以及間隔于陰極片和陽(yáng)極片之間的隔離膜，其特征在于:所述裸電芯的最外層為隔離膜所包覆，底部為絕緣膠帶所包覆；鋁殼上設(shè)有極耳作為三電極的參比電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三電極鋰離子電池，其特征在于:所述絕緣膠帶為PP或PET或聚丙烯酰胺類膠帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三電極鋰離子電池，其特征在于:所述鋁殼的外形為方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三電極鋰離子電池，其特征在于:所述鋁蓋板設(shè)有正極極柱和負(fù)極極柱，極柱與所述鋁蓋板之間填充絕緣膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三電極鋰離子電池，其特征在于:所述極柱為金屬極柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三電極鋰離子電池，其特征在于:所述極柱為鎳極柱或鍍鎳極柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的三電極鋰離子電池，其特征在于:所述陰極片和陽(yáng)極片分別設(shè)有陰極極耳和陽(yáng)極極耳，陰極極耳和陽(yáng)極極耳分別采用金屬片對(duì)應(yīng)焊接到所述鋁蓋板的正極極柱和負(fù)極極柱上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三電極鋰離子電池，其特征在于:所述焊接用金屬片為鎳金屬片或鍍鎳金屬片。
【文檔編號(hào)】H01M10/058GK203644890SQ201420017040
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】曾冬青, 艾鄧均, 張小細(xì) 申請(qǐng)人:東莞新能源科技有限公司