[发明专利]适用于锂离子电池的独立封装的参比电极

说明书

本发明公开了适用于锂离子电池的独立封装的参比电极，包括壳体、集流体、引脚、电极、界面稳定层、封装层、封装盖；所述壳体为圆柱体或长方体；所述集流体与壳体内腔底部连接，所述电极与集流体的上侧连接，所述界面稳定层与电极的上侧连接，所述封装层与界面稳定层的上侧连接；所述封装盖与壳体顶部连接；参比电极使用时将去除封装盖使得封装层与锂离子电池的电解液联通，所述引脚伸出锂离子电池的壳体与检测外电路连接。本发明有效促进参比电极的产业化、规模化，提高了产品性能的稳定性、一致性，互换性，有效降低了企业的生产成本。

技术领域

本发明涉及锂离子电池了技术领域，特别涉及适用于锂离子电池的独立封装的参比电极。

背景技术

锂离子电池因具有能量密度高、输出电压高、自放电率低、使用寿命长、无记忆效应和环境友好等优异特点被广泛应用于电动汽车动力电池以及大型储能电池等领域。随着电动汽车的发展，市场对电动汽车中所使用的动力电池要求越来越高，现有的动力电池以及储能电池所使用的电芯主要为叠片式设计，由正极、隔膜、负极、集流体、电解液、外壳等组件构成，与便携式3C设备中使用的锂离子电池结构基本一致。

但是，动力电池以及储能电池与3C领域小电池不同的是，其单体电芯所储存的能量巨大，系统成本较高，由于电池在使用过程中不一致性造成电池系统的损失是难以接受的，因此对于系统中单体电池状态的监控和管理显得尤为重要。现有电池管理系统(Battery Management System)主要对电池开路电压以及阻抗进行监控，从而分析电池的荷电状态(SOC)和健康状态(SOH)，但该种方式由于电池中电化学过程的复杂性有着相当大的误差，会大大增加锂离子电池在运行过程中的稳定性风险，同时电池的梯次利用中所需要对电池的SOH有较准确的分析，现有技术显然不能满足要求。

通过在电池中加入参比电极，可以在线监测锂离子正极、负极的实时电位，辅助温度监控组件，从而增强对于电池状况检测的精确度，辅助以电化学测试技术，可以大大提高电池荷电状态(SOC)和健康状态(SOH)的检测精度，从而提高动力电池和储能电池的工作稳定性以及安全性能。

现有技术中已有各类应用于锂离子电池的参比电极，大多为金属箔或金属丝，置于正负极极片之间，表面的电极材料一般为预沉积金属锂。但是，上述技术方案存在参比电极性能不稳定，一致性不强，影响正负电极表面电场分布等严重问题，因此不具有实际可行性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种性能稳定，一致性好，适应性强的适用于锂离子电池的独立封装的参比电极。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

适用于锂离子电池的独立封装的参比电极，包括壳体、集流体、引脚、电极、界面稳定层、封装层、封装盖；

所述壳体为圆柱体或长方体；所述集流体与壳体内腔底部连接，所述电极与集流体的上侧连接，所述界面稳定层与电极的上侧连接，所述封装层与界面稳定层的上侧连接；所述封装盖与壳体顶部连接；

参比电极使用时将去除封装盖使得封装层与锂离子电池的电解液联通，所述引脚伸出锂离子电池的壳体与检测外电路连接。

优选地，所述封装层与壳体、封装盖紧密连接，所述封装层具有毛孔结构，封装时可排出壳体内腔的气体，实现电解液的完全填充。

优选地，所述电极为金属锂材料或锂合金材料，所述电极与集流体的连接为熔合、压合、电沉积其中任一种。

优选地，所述界面稳定层混合硝酸锂或锂盐的凝胶材料，所述界面稳定层与电极的连接为涂覆、沉积、压合其中任一种。

优选地，所述封装层为多孔泡沫状、纤维絮状、凝胶状多孔结构其中任一种。

优选地，所述集流体为采用铜、铜合金、镍、镍合金，铝、铝合金、铁、铁合金、碳材料其中任一项。