【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋰電池領域，具體地，本專利技術涉及一種參比電極電池及其制備方法。
技術介紹
1、鋰離子電池作為當前電池技術的代表產物，因其高能量密度、長循環壽命和低自放電率等優點，廣泛應用于新能源汽車、便攜式電子設備等領域。然而，傳統的雙電極鋰離子電池在電化學性能分析上存在局限性。當需要深入研究正負極在全電池中的具體行為，如電位變化、容量衰減機制等時，傳統的雙電極體系顯得力不從心。因此，引入參比電極成為提升電池性能分析和研究的必要手段。
2、三電極鋰離子電池在電化學分析中的優勢主要體現在兩個方面。首先，通過引入參比電極，可以實現對全電池及正負極的獨立電化學測量，從而更準確地評估電池的整體性能和各電極的貢獻。這種分析能力對于電池設計優化、材料選擇和性能評估具有重要意義。其次，三電極結構有助于提高電池的電化學穩定性和安全性。參比電極的存在可以實時監測電池內部的電位變化，及時發現并預防潛在的電化學失衡問題，從而延長電池的使用壽命并及時預警安全風險。
3、傳統的鋰離子電池參比電極為鋰金屬和鍍鋰金屬絲，此類參比電極的優勢在于鋰金屬電位穩定且準確，通常作為零電位點，能夠直接反映鋰離子電池正負極材料的電化學行為。但由于鋰金屬的化學性質活潑很容易在空氣環境中發生反應，制作鋰金屬參比電極的過程要求較苛刻，置于電池內部后容易與電解液發生反應，導致參比電位無法維持穩定。植入金屬絲鍍鋰的方法同樣具有一定的缺陷，鍍鋰條件難以合理控制，很容易過度沉積出現鋰枝晶，進而刺穿隔膜影響電池本身正常運作。金屬絲一般控制的極細，載鋰量有限，在電池
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本專利技術提供了一種電池參比電極制作技術，采用全新的參比電極制作思路，提出一種優于傳統參比電極的解決方案，解決了參比電極制作成功率低、標準化流程困難、使用場景有限、效果不佳的問題。
2、在本專利技術的一方面，本專利技術提出了一種參比電極的制備方法。根據本專利技術的實施例，所述方法包括：
3、s1：雙面鋰極片、單面石墨電極疊片組成軟包電池，所述雙面鋰極片位于中間位置，兩邊用隔膜隔開，分別放置銅/鎳極片和石墨極片，可組成一個單元電池；
4、s2：將所述單元電池與電解液進行混合處理，得到混合處理后電池；
5、s3：對所述混合處理后電池進行電鍍處理和充電處理，得到充電處理后電池；
6、s4：對所述充電處理后電池進行拆解處理，得到鍍鋰銅片/鍍鋰鎳片和嵌鋰石墨片；
7、s5：將所述鍍鋰銅片/鍍鋰鎳片和/或嵌鋰石墨片植入電芯中。該方法操作簡單，且解決了參比電極制作成功率低、標準化流程困難、使用場景有限、效果不佳的問題。
8、根據本專利技術的實施例，上述方法還可以進一步包括如下附件技術特征至少之一：
9、根據本專利技術的實施例，所述單面石墨電極疊片是通過在單面石墨極片的背面負載銅或鎳片獲得的。
10、根據本專利技術的實施例，所述石墨選自天然石墨、人造石墨或復合石墨材料與導電劑、粘結劑的混合物。
11、根據本專利技術的實施例，所述銅或鎳片的厚度為6-15um。
12、根據本專利技術的實施例，所述單面石墨電極疊片的厚度為20-80um。
13、根據本專利技術的實施例，所述銅片選自壓延銅箔、電解銅箔、銅絲或泡沫銅。
14、根據本專利技術的實施例，所述鎳片選自鎳箔、鎳網或泡沫鎳。
15、根據本專利技術的實施例，所述雙面鋰極片選自雙面磷酸鐵鋰極片、鋰片或其他含鋰化合物材料制成的雙面鋰極片。
16、根據本專利技術的實施例，所述雙面鋰極片尺寸和所述單面石墨電極疊片的尺寸保持一致。
17、根據本專利技術的實施例，所述電解液選自碳酸脂溶劑、羧酸脂溶劑和鋰鹽的混合物。
18、根據本專利技術的實施例，所述碳酸脂溶劑選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯。
19、根據本專利技術的實施例，所述羧酸脂溶劑選自乙酸乙酯、炔丙醇或環氧氯丙烷。
20、根據本專利技術的實施例，所述鋰鹽選自lipf6或lifsi。
21、根據本專利技術的實施例，所述電解液進一步包括添加劑，所述添加劑選自碳酸亞乙烯酯、1,3-丙烷磺酸內酯、氟代碳酸乙烯酯或硫酸乙烯酯。
22、根據本專利技術的實施例，所述電鍍處理是使用電化學工作站或者充放電測試柜連接銅箔與磷酸鐵鋰極耳，使用0.04c-0.5c的電流進行電鍍。
23、根據本專利技術的實施例，所述電鍍處理的時間為1-6h。
24、根據本專利技術的實施例，所述充電處理是通過將電鍍處理后的電池的負極夾轉移到石墨極耳上，使用0.1c-0.5c的電流給石墨片嵌鋰至滿電、0.2v、0.12v或0.08v。
25、根據本專利技術的實施例，所述拆解處理是在無水無氧的環境中進行的。
26、根據本專利技術的實施例，s4步驟后對所述鍍鋰銅片/鍍鋰鎳片和/或嵌鋰石墨片不分切，s5步驟中的植入是通過將所述鍍鋰銅片/鍍鋰鎳片和/或嵌鋰石墨片直接與普通疊片軟包一同疊片，置于最外層負極片與鋁塑膜之間進行的。
27、根據本專利技術的實施例，s4步驟后對所述鍍鋰銅片/鍍鋰鎳片和/或嵌鋰石墨片均勻從寬度方向分切成寬度0.1-2mm的窄條，s5步驟中的植入是通過將兩窄條包裹隔膜上下端固定膠片后，上端焊接極耳片，放進電芯正負極極片間，或者電芯外部上下端、側邊進行的。
28、在本專利技術的另一方面，本專利技術提出了一種參比電極。根據本專利技術的實施例，所述參比電極是通過前面所述的方法制備得到的。
29、在本專利技術的另一方面，本專利技術提出了根據前面所述的方法制備得到的參比電極或前面所述的參比電極在制備鋰電池中的應用。
30、在本專利技術的一方面，本專利技術提出了一種參比電極的制備方法。根據本專利技術的實施例，所述方法包括：
31、1.取涂布好的單面石墨(包括:天然石墨、人造石墨、復合石墨材料與導電劑、粘結劑的混合物)極片，背面留空白基體銅箔(壓延銅箔或者電解銅箔)，此處銅箔厚度為6-15um，涂布后的極片厚度控制在20-80um，除銅箔負載石墨負極材料外，基體還可以使用銅絲、泡沫銅、鎳箔、鎳網、泡沫鎳等；
32、2.取涂布好的雙面磷酸鐵鋰極片(可用其他含鋰化合物材料或者鋰片代替)，此極片與上述石墨負極片尺寸保持一致；
33、3.裁切同樣尺寸的純銅箔，與上述兩步得到的雙面磷酸鐵鋰極片、單面石墨電極疊片組成軟包電池，磷酸鐵鋰極片位于中間位置，兩邊用隔膜隔開，分別放置銅箔、石墨極片，可組成一個單元電池，此種單元結構重復出現可批量制作參比電極；
34、4.將組裝好的軟包電池進行常規的烘干、注液流程，電解液使用碳酸脂溶劑(碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(d本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種參比電極的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，所述單面石墨電極疊片是通過在單面石墨極片的背面負載銅或鎳片獲得的；
3.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，所述雙面鋰極片選自雙面磷酸鐵鋰極片、鋰片或其他含鋰化合物材料制成的雙面鋰極片；
4.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，所述電解液選自碳酸脂溶劑、羧酸脂溶劑和鋰鹽的混合物；
5.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，所述電鍍處理是使用電化學工作站或者充放電測試柜連接銅箔與磷酸鐵鋰極耳，使用0.04C-0.5C的電流進行電鍍；
6.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，所述拆解處理是在無水無氧的環境中進行的。
7.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，S4步驟后對所述鍍鋰銅片/鍍鋰鎳片和/或嵌鋰石墨片不分切，S5步驟中的植入是通過將所述鍍鋰銅片/鍍鋰鎳片和/或嵌鋰石墨片直接與普通疊片軟包一同疊片，置于最外層負極片與鋁塑膜之間進行的
8.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，S4步驟后對所述鍍鋰銅片/鍍鋰鎳片和/或嵌鋰石墨片均勻從寬度方向分切成寬度0.1-2mm的窄條，S5步驟中的植入是通過將兩窄條包裹隔膜上下端固定膠片后，上端焊接極耳片，放進電芯正負極極片間，或者電芯外部上下端、側邊進行的。
9.一種參比電極，其特征在于，所述參比電極是通過權利要求1-8任一項所述的方法制備得到的。
10.根據權利要求1-8任一項所述的方法制備得到的參比電極或權利要求9所述的參比電極在制備鋰電池中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種參比電極的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，所述單面石墨電極疊片是通過在單面石墨極片的背面負載銅或鎳片獲得的；
3.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，所述雙面鋰極片選自雙面磷酸鐵鋰極片、鋰片或其他含鋰化合物材料制成的雙面鋰極片；
4.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，所述電解液選自碳酸脂溶劑、羧酸脂溶劑和鋰鹽的混合物；
5.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，所述電鍍處理是使用電化學工作站或者充放電測試柜連接銅箔與磷酸鐵鋰極耳，使用0.04c-0.5c的電流進行電鍍；
6.根據權利要求1所述的參比電極的制備方法，其特征在于，所述拆解處理是在無水無氧的環境中進行的。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：郭鑫，母春雨，韓友國，王曉亞，
申請(專利權)人：安徽得壹能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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