[發明專利]一種參比電極組件、三電極半電池及制備方法

在審

• 申請號: 202110274839.4
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112881927A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 王洪偉;劉豐;崔紅艷
• 申請（專利權）人: 昆山寶創新能源科技有限公司
• 主分類號: G01R31/385
• 分類號: G01R31/385;G01R31/364;H01M10/48;H01M50/645
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 呂露

本申請實施例提供一種參比電極組件、三電極半電池及制備方法，涉及電池性能研究領域。參比電極組件包括若干條并列設置的導電絲，首段和中段的每條導電絲外包覆有漆包層，首段的所有包覆有漆包層的導電絲外部還共同包覆有塑膠層，中段的所有包覆有漆包層的導電絲外部還共同包覆有熔膠層，尾段的導電絲裸露在外。三電極半電池包括殼體、設置于殼體內的電芯，以及至少一個上述的參比電極組件，參比電極組件插設于殼體上，參比電極組件的尾段的每條導電絲分別與電芯中電極的不同位置電連接。制作過程簡易化，可極大提升三電極半電池測試的準確性、一致性，能夠較為長期、準確的動態檢測電池內部電位，并適合做長期動態檢測。

技術領域

本申請涉及電池性能研究領域，具體而言，涉及一種參比電極組件、三電極半電池及制備方法。

背景技術

為了研究各種材料的電極在電池中的性能表現，一般會用到三電極半電池，其包括工作電極、輔助電極和參比電極。測試時，為輔助電極連接外部偏壓，再分別測量參比電極和工作電極的電學參數，即可得到工作電極的材料性能。

現有的三電極半電池多為紐扣型三電極電池、軟包型三電極電池。其中，紐扣型三電極電池的制作工序繁瑣，耗時較長，而且由于其體積較小，制作過程中的較小誤差都有可能造成半電池損壞失效，因此良品率較低。軟包型三電極電池的制作工藝簡單，鑒于這種較大體積三電極半電池(比如方形鋁殼電池)的特殊性：內部極片面積大，電流密度分布不均、內部溫升分布不均、內部厚度分布不均等，需要在內部布置多條三電極以對應不同位置，用于增加測試準確性及電位檢測一致性，從而真實反應方形鋁殼電池內部的電位變化、溫度與電位關系、內部極化帶來的電位變化等。

但是現有方形鋁殼三電極電池內部布置多條三電極(銅絲、鋰片等)極其困難，導致良品率很低。雖然目前已經研究出了一些方形鋁殼三電極半電池，有些需要在蓋板上裝設獨有的第三極柱，第三極柱與第三電極相連，其存在制備方法繁瑣、耗時長、對封裝工藝要求高，以及測試準確性及一致性低等問題。

另外，由于制作三電極半電池所需的參比電極材料(多為銅絲、鋰片、鋰合金、鋰氧化物等)極易損壞，造成后期測試困難，無法滿足長期測試(循環性能、存儲性能等)的監控需求。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種參比電極組件、三電極半電池及制備方法，制作過程簡易化，可極大提升三電極半電池測試的準確性、一致性，能夠較為長期、準確的動態檢測電池內部電位，并適合做長期動態檢測。

第一方面，本申請實施例提供了一種參比電極組件，所述參比電極組件包括由若干條并列設置的導電絲組成的極芯，所述極芯沿長度方向分為首段、中段和尾段，首段和中段的每條所述導電絲外包覆有漆包層，首段的所有包覆有漆包層的所述導電絲外部還共同包覆有塑膠層，中段的所有包覆有漆包層的所述導電絲外部還共同包覆有熔膠層，尾段的所述導電絲裸露在外。

在上述技術方案中，參比電極組件將若干條導電絲組合在一起，每條導電絲對應一條參比電極，而且參比電極組件設置于電池外的首段的不同導電絲通過漆包層和塑膠層包覆，用于密封隔離導電絲，減少導電絲損壞；設置于電池內的中段的不同導電絲通過漆包層和熔膠層包覆，用于密封隔離導電絲，避免與電池內部發生反應，同時利用熔膠層容易將其固定在電池的預設位置；設置于電池內的尾段的不同導電絲裸露在外，分別與電池內的不同位置電連接，從而對應測試不同位置，增加三電極電池測試準確性及電位檢測一致性，較為準確的動態檢測電池，尤其是大型方形鋁殼電池內部電位(正極或負極對參比電極)檢測，同時解決了目前方形鋁殼電池內部布置多條(有時多達20多條)參比電極較為困難的問題。而且本申請實施例的參比電極組件的不同區間段根據其所處環境采用不同包覆處理，并適合做長期動態檢測，比如循環性能、存儲性能等的檢測，解決現有方形鋁殼三電極電池耐久性差的問題。

在一種可能的實現方式中，參比電極組件的首段鄰近中段的端部外套設有密封釘；

可選地，密封釘與塑膠層注塑成一體；