(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111631958.7 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 北京昇科能源科技有限责任公司 地址 102199 北京市延庆区中关村延庆园 风谷四路8号院27号楼 2525 (72)发明人 王乐红　 (74)专利代理 机构 北京科领智诚知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11782 代理人 陈士骞 (51)Int.Cl. H01M 10/42(2006.01) H01M 10/48(2006.01) H01M 4/04(2006.01) H01M 4/139(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 基于锂电池用参比电极的负极电位监控方 法 (57)摘要 本发明公开一种基于锂电池用参比电极的 负极电位监控方法， 包括： 对植入到锂电池中的 参比电极进行激活； 在电池循环过程中， 利用电 池负极与参比电极中已知电位的含锂化合物之 间的电位差计算得到电池负极的电位； 其中， 所 述参比电极通过以下步骤制备得到： 对多孔导电 碳布基底进行表面处理， 将预先配置的含有含锂 化合物的浆料涂敷在经表面处理后的多孔导电 碳布基底上并进行烘干处理； 将 涂敷有含锂化合 物的多孔导电碳布裁切成长条状， 将长条状多孔 导电碳布的一端与金属极耳进行连接制备得到 参比电极。 本发 明能够实现对电池循环过程中负 极电位长时间监控。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 114374005 A 2022.04.19 CN 114374005 A 1.一种基于锂电池用参比电极的负极电位 监控方法， 其特 征在于， 包括： 对植入到锂电池中的参比电极进行激活； 在电池循环过程中， 利用电池负极与参比电极中已知电位的含锂化合物之间的电位差 计算得到电池负极的电位； 其中， 所述 参比电极通过以下步骤制备 得到： 对多孔导电碳布基底进行表面处理， 将预先配置的含有含锂化合物的浆料涂敷在经表 面处理后的多孔 导电碳布基底上并进行烘干处 理； 将涂敷有含锂化合物的多孔导电碳布裁切成长条状， 将长条状多孔导电碳布的一端与 金属极耳进行 连接制备 得到参比电极。 2.根据权利要求1所述的负极电位监控方法， 其特征在于， 对多孔导电碳布基底进行表 面处理的处理方法采用等离 子体处理或浓硫酸处理中的一种或多种。 3.根据权利要求1所述的负极电位监控方法， 其特征在于， 所述多孔导电碳布为由预氧 化的聚丙烯腈纤维织物经碳 化或碳纤维经 纺织而成的碳纤维布。 4.根据权利要求1所述的负极电位监控方法， 其特征在于， 所述多孔导电碳布的厚度为 10～500 μm， 孔隙率 为20％～80％。 5.根据权利要求1所述的负极电位监控方法， 其特征在于， 所述含锂化合物是一类具有 稳定平台电位的电极材 料。 6.根据权利要求1所述的负极电位监控方法， 其特征在于， 所述含锂化合物是磷酸铁 锂、 钛酸锂中的一种或多种。 7.根据权利要求1所述的负极电位监控方法， 其特征在于， 所述浆料包括含锂化合物、 导电剂、 粘结剂、 溶剂成分； 所述导电剂为导电炭黑、 CN中的一种或多种； 所述粘结剂为 PVDF、 CMC、 PAA中的一种或多种； 所述溶剂为 NMP、 去离 子水、 乙醇中的一种或多种。 8.根据权利要求1所述的负极电位监控方法， 其特征在于， 所述浆料涂敷方法为毛刷涂 敷、 刮刀涂敷、 浸涂中的一种或多种。 9.根据权利要求1所述的负极电位监控方法， 其特征在于， 烘干温度为50℃～80℃， 烘 干时间为6 h～24h。 10.根据权利要求1所述的负极电位监控方法， 其特征在于， 长条状的长度为1cm～ 10cm， 宽度为1m m～10mm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114374005 A 2基于锂电池用参比电极的负极电位监控方 法 技术领域 [0001]本发明涉及锂电池技术领域， 具体而言， 涉及一种基于锂电池用参比电极的负极 电位监控方法。 背景技术 [0002]锂离子电池由于具有较高的能量密度和较长的使用寿命已经被广泛应用于人们 的生产生活中。 特别是随着新能源汽车的发展兴起， 作为新能源汽车主要的动力源， 锂离子 电池的实用性以及安全性 也越来越受到人们的关注。 [0003]但是目前锂离子电池还存在一些问题： 锂离子电池的充电安全性， 特别是在大电 流条件下的快充， 还存在安全隐患， 导致其在安全 快充方面的应用有限。 而随着新能源汽车 的普及和发展， 新能源汽车与普通燃油车在使用便捷性等方面的差距也越来越受到人们的 关注。 一辆普通的燃油车加满油一般在5 分钟以内就可以完成； 而新能源汽车在保证充电安 全的情况下充满电一般在40分钟以上； 充电时间过长严重制约了新能源汽车的充电便利 性。 要解决新能源汽车充电便利性这个棘手的问题最直接有效的办法就是保证安全的条件 下， 加快新能源车充电速度， 这就涉及到所谓的锂电池安全快充技术问题。 而提升锂离子电 池的充电速度， 即将电池在大倍率电流下进 行快充， 会给电池 带来“析锂”隐患。 锂离子电池 是基于锂脱嵌入反应设计， 但是当负极电流过大， 负极表面电位低于析锂电位时， 锂离子会 还原成金属锂在负极表面析出， 形成锂枝晶， 这也就是所谓的析锂。 锂枝晶一方面会刺穿隔 膜， 导致电池正负极短路， 而且析出 的锂金属会与电解液等发生副反应， 加速电池热失控， 带来巨大的安全隐患； 另一方面析出的 “死锂”会消耗一部 分的锂， 使电池容量快速衰减， 缩 短了电池的使用寿命。 如果能在电池充放电过程中实时监测负极电位， 让负极电位始终保 持在析锂电位以上， 就可以避免负极析锂带来的安全隐患。 但是， 通常所直接测试得到的电 池电压反映的是电池正极和负极之 间的整体情况， 并不能实时准确得到电池负极的单个电 极电位。 [0004]利用在电池中植入参比电极的方法可以实现对电池单个电极进行电位监控。 目前 比较常用的参比电极有铜丝镀锂参比电极， 但是铜丝镀锂参比 电极负载的活性物质锂比较 少， 而且在电池循环过程中金属锂容易与电解液等发生副反应， 镀锂层容易脱落， 导致其寿 命较短； 还有 人用铝箔负载钛酸锂的方法制备得到参比 电极对电池负极电位进行长时间监 控， 但是由于铝箔基底为无孔结构， 在电池循环过程中会阻碍锂离子的传输， 影响电池本身 的电化学性能， 特别是在较大电流下测试时， 对电池的影响会更加严重 。 发明内容 [0005]本发明提供一种基于锂电池用参比电极的负极电位监控方法， 用以克服现有技术 中存在的至少一个技 术问题。 [0006]本发明提供一种基于锂电池用参比电极的负极电位 监控方法， 包括： [0007]对植入到锂电池中的参比电极进行激活；说　明　书 1/5 页 3 CN 114374005 A 3