[發(fā)明專利]一種原位測試電池極片阻抗的鋰電池及其制作方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011468302.3 | 申請日： | 2020-12-14 |
| 公開（公告）號： | CN112687884A | 公開（公告）日： | 2021-04-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 國海鵬;趙曉偉;楊淑娟;劉慧杰;石琛;楊曉琳;楊曉晨 | 申請（專利權(quán)）人： | 風(fēng)帆有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | H01M4/70 | 分類號： | H01M4/70;H01M4/66;H01M10/0525;H01M10/0583;G01R27/02;G01R31/389 |
| 代理公司： | 石家莊冀科專利商標事務(wù)所有限公司 13108 | 代理人： | 雷秋芬 |
| 地址： | 071057*** | 國省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 原位 測試 電池 阻抗 鋰電池 及其 制作方法 | ||
一種原位測試電池極片阻抗的鋰電池及其制作方法，在所述的鋰電池中正極極片的集流體采用多孔鋁箔或帶有孔隙的泡沫鎳片，負極極片的集流體采用多孔銅箔或帶有孔隙的泡沫銅片，正極極片和負極極片兩面均通過其集流體的通孔或孔隙連通；所述正極極片、負極極片采用Z型疊片或逐層疊片方式組成電池裸芯，所述電池裸芯中疊片數(shù)量不少于四片，相鄰兩片極片之間通過一個隔膜隔離，在電池裸芯中至少包括一個對稱電池單體，所述對稱電池單體由兩組相鄰布置的相同電極極片組成。本發(fā)明通過對電極集流體結(jié)構(gòu)及電極極片疊片順序的改進，達到了在簡化同種極片間阻抗測試的同時過程中又避免了對極片界面結(jié)構(gòu)破壞、提高測試結(jié)果穩(wěn)定性和準確性的目的。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種鋰電池及其制作方法，尤其是一種可原位進行測試電池極片阻抗的鋰電池及其制作方法，屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
普通鋰電池的交流阻抗（EIS）測試，表征的是正極-電極液-負極之間的阻抗信息，這個測試結(jié)果反映正負極綜合影響，無法區(qū)分正負極對阻抗的貢獻程度，所以要研究單種極片的阻抗信息就需要制作對稱電池。對稱電池是由兩個相同電極組成的電池，通過測定交流阻抗(EIS)得到極片阻抗信息，用于電池的研究開發(fā)。
目前研究單種極片阻抗，大多采取拆解正常電池中具有一定SOC（電池的荷電狀態(tài)）的相同電池極片再重新組裝成對稱電池的方法，之后通過對稱電池交流阻抗（EIS）的測試來分析研究極片阻抗。由于上述對稱電池制作方法步驟復(fù)雜，不僅需要拆解出一定SOC的正極或負極極片重新制作成電池，而且在制作過程中存在極片間的相對運動，容易造成界面破壞，給研究帶來了一定難度和不確定性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種原位測試電池極片阻抗的鋰電池及其制作方法，旨在通過對電極集流體結(jié)構(gòu)及電極極片疊片順序的改進，達到在極片阻抗測試過程中無需電池拆解、避免對極片界面結(jié)構(gòu)破壞、提高測試結(jié)果穩(wěn)定性和準確性的目的。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種原位測試電池極片阻抗的鋰電池，其正極極片的集流體采用多孔鋁箔或帶有孔隙的泡沫鎳片，負極極片的集流體采用多孔銅箔或帶有孔隙的泡沫銅片，正極極片和負極極片兩面均通過其集流體的通孔或孔隙連通，在小電流充放電過程中，正極極片、負極極片兩面的活性物質(zhì)均能參與化學(xué)反應(yīng)；所述正極極片、負極極片采用Z型疊片或逐層疊片方式組成電池裸芯，所述電池裸芯中疊片數(shù)量不少于四片，相鄰兩片疊片之間通過一個隔膜隔離，在電池裸芯中至少包括一個對稱電池單體，所述對稱電池單體由兩片相鄰布置的相同電極極片組成。
上述原位測試電池極片阻抗的鋰電池，所述集流體的通孔或孔隙均勻分布，集流體的通孔或孔隙面積與集流體表面面積的比率大于20％。
上述原位測試電池極片阻抗的鋰電池，所述集流體的通孔或孔隙直徑尺寸不小于正極極片、負極極片的厚度。
上述原位測試電池極片阻抗的鋰電池，在所述電池裸芯中，負極極片尺寸不小于正極極片尺寸，負極極片與正極極片的中心軸線重合，在正極極片上設(shè)有正極極耳，在負極極片上設(shè)有負極極耳，正極極耳和負極極耳互不重疊。
一種原位測試電池極片阻抗的鋰電池制作方法，包括以下操作步驟：
a、將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、溶劑和負極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、溶劑按照設(shè)定比例和工藝，分別制作成正極漿料和負極漿料；
b、在多孔鋁箔或帶有孔隙的泡沫鎳片雙面均勻涂覆上正極漿料，烘干制作成正極極片，在多孔銅箔或帶有孔隙的泡沫銅片雙面均勻涂覆上負極漿料，烘干制作成負極極片；
c、將正極極片、隔膜和負極極片進行疊片制作電池裸芯，再將正極極耳與鋁外接極耳進行焊接，負極極耳與銅外接極耳連接；
d、提供鋁塑膜，所述鋁塑膜通過沖壓形成空腔，將上述電池裸芯置于鋁塑膜的空腔中，然后進行封裝，再經(jīng)過烘烤、加注電解液后封口、靜置24小時；
f、對每個相鄰的正負電極進行化成操作，老化72小時，完成鋰電池制作過程；
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