用于二次电芯的三电极测试装置及其测试方法与流程

本申请涉及三电极测试，具体而言，涉及一种用于二次电芯的三电极测试装置及其测试方法。

背景技术：

1、随着储能市场的迅猛发展，储能电芯加速更新迭代。现有技术中通过在电芯内部引入参比电极，从而来检测电芯在充放电过程中，正极和负极的实际电压情况，而对电芯析锂，极化等问题进行分析。目前，由于三电极制作的复杂性，主要是在小软包电芯中进行三电极制作，对于方壳电芯往往很少进行三电极的测试。因此，目前对于方壳电芯的测试缺少有效的技术手段。

技术实现思路

1、本申请提供一种用于二次电芯的三电极测试装置及其测试方法，以解决相关技术中由于三电极的制备的复杂性，对于方壳电芯很难进行三电极测试的问题。

2、根据本申请的一个方面，提供了一种用于二次电芯的三电极测试装置，所述三电极测试装置包括：电解液结构和参比电极，其中，所述电解液结构包括容纳空间和第一电解液，所述第一电解液位于所述容纳空间中，所述电解液结构用于放置检测结构和所述参比电极，其中，所述检测结构为与待测锂离子的方壳电芯的正极或者负极等电势的导电结构，所述检测结构、所述第一电解液以及所述参比电极形成外部检测回路，以检测所述正极和所述参比电极的电位差，或检测所述负极和所述参比电极的电位差，所述第一电解液和所述待测锂离子的方壳电芯中的第二电解液具有同一电解液体系。

3、可选地，所述电解液结构包括密封顶盖，所述密封顶盖具有第一开孔和第二开孔，所述第一开孔用于与所述参比电极适配，所述参比电极通过所述第一开孔伸入所述第一电解液，所述第二开孔用于与所述检测结构适配，所述检测结构通过所述第二开孔伸入所述第一电解液。

4、可选地，所述第一电解液与所述第二电解液相同。

5、可选地，所述检测结构为连接结构，用于连接所述正极和所述第一电解液，或所述连接结构用于连接所述负极和所述第一电解液，所述连接结构包括巴片。

6、可选地，所述参比电极与所述巴片不接触，且所述参比电极与所述巴片之间的距离小于预设距离。

7、可选地，所述检测结构为与所述正极或所述负极材料一致的连接结构。

8、可选地，所述检测结构为所述待测锂离子的方壳电芯的外壳。

9、根据本申请的另一方面，提供了一种用于二次电芯的三电极测试方法，所述三电极测试方法应用于所述的三电极测试装置中，所述三电极测试方法包括：将待测锂离子的方壳电芯的正极或负极与所述三电极测试装置的电解液结构中的第一电解液连接，所述电解液结构用于放置检测结构和所述参比电极，其中，所述检测结构为与待测锂离子的方壳电芯的正极或者负极等电势的导电结构，所述检测结构、所述第一电解液以及所述参比电极形成外部检测回路；检测所述正极和所述参比电极的电位差，或检测所述负极和所述参比电极的电位差，所述第一电解液和所述待测锂离子的方壳电芯中的第二电解液为同一电解液体系；至少根据所述电位差，确定所述待测锂离子的方壳电芯的析锂情况。

10、可选地，所述测试方法还包括：检测内部回路的第二电位差，以及所述外部检测回路中所述正极和所述参比电极之间的第三电位差，所述内部回路由所述正极、所述负极和所述待测锂离子的方壳电芯中的第二电解液形成，并根据所述第二电位差和所述第三电位差，得到所述负极和所述参比电极之间的第一电位差；或检测所述负极与所述参比电极之间的所述第一电位差；判断所述第一电位差是否小于第一阈值，在判断指示表明所述第一电位差小于所述第一阈值的情况下，表征所述方壳电芯产生析锂现象。

11、可选地，所述测试方法还包括：将所述方壳电芯的外壳与所述正极设置为等势状态，并将所述外壳与所述第一电解液连接；检测所述正极与所述参比电极之间的第三电位差，以及内部回路的第二电位差，所述内部回路由所述正极、所述负极和所述待测锂离子的方壳电芯的第二电解液形成，并根据所述第二电位差和所述第三电位差，得到充放电过程中所述负极和所述参比电极之间的第一电位差；判断所述第一电位差是否小于第一阈值，在判断指示表明所述第一电位差小于所述第一阈值的情况下，表征所述方壳电芯产生析锂现象。

12、通过本申请的技术方案，提供了一种用于二次电芯的三电极测试装置，其中，该装置包括电解液结构和参比电极，其中，电解液结构中容纳有第一电解液，参比电极位于上述电解液结构中，待测锂离子的方壳电芯与检测结构连接，检测结果位于上述电解液结构中，检测结构、第一电解液以及参比电极形成外部检测回路，通过上述外部检测回路测量待测锂离子的方壳电芯正极或负极与参比电极之间的电位差，以此来判断待测锂离子的方壳电芯中的析锂情况，且不需要对待测锂离子的方壳电芯做任何结构上的改进，适用范围不局限于软包电芯，变得更加广泛，且第一电解液与待测锂离子的方壳电芯中的第二电解液为同一体系的电解液，测量精度更高。解决了相关技术中由于三电极的制备的复杂性，对于方壳电芯很难进行三电极测试的问题。

技术特征：

1.一种用于二次电芯的三电极测试装置，其特征在于，所述三电极测试装置包括：

2.根据权利要求1所述的三电极测试装置，其特征在于，所述电解液结构包括密封顶盖，所述密封顶盖具有第一开孔和第二开孔，所述第一开孔用于与所述参比电极适配，所述参比电极通过所述第一开孔伸入所述第一电解液，所述第二开孔用于与所述检测结构适配，所述检测结构通过所述第二开孔伸入所述第一电解液。

3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述第一电解液与所述第二电解液相同。

4.根据权利要求1所述的三电极测试装置，其特征在于，所述检测结构为连接结构，用于连接所述正极和所述第一电解液，或所述连接结构用于连接所述负极和所述第一电解液，所述连接结构包括巴片。

5.根据权利要求4所述的三电极测试装置，其特征在于，所述参比电极与所述巴片不接触，且所述参比电极与所述巴片之间的距离小于预设距离。

6.根据权利要求4所述的三电极测试装置，其特征在于，所述检测结构为与所述正极或所述负极的材料一致的连接结构。

7.根据权利要求4所述的三电极测试装置，其特征在于，所述检测结构为所述待测锂离子的方壳电芯的外壳。

8.一种用于二次电芯的三电极测试方法，其特征在于，所述三电极测试方法应用于权利要求1至7中任一项所述的三电极测试装置中，所述三电极测试方法包括：

9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：

10.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：

技术总结
本申请提供了一种用于二次电芯的三电极测试装置及其测试方法，该测试装置包括：电解液结构和参比电极，其中，电解液结构包括容纳空间和第一电解液，第一电解液位于容纳空间中，电解液结构用于放置检测结构和参比电极，其中，检测结构为与待测锂离子的方壳电芯的正极或者负极等电势的导电结构，检测结构、第一电解液以及参比电极形成外部检测回路，以检测正极和参比电极的电位差，或检测负极和参比电极的电位差，第一电解液和待测锂离子的方壳电芯中的第二电解液具有同一电解液体系。通过外部检测回路测量方壳电芯正极或负极与参比电极之间的电位差，解决了相关技术中由于三电极的制备的复杂性，对于方壳电芯很难进行三电极测试的问题。

技术研发人员：廖龙辉,杨子祥,范佳臻,陈守敏
受保护的技术使用者：浙江晶科储能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/6