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纽扣电池组装过程模拟实验室纽扣电池组装过程

2024-01-02


Lab Button Battery Assembly Process


各步骤的具体操作流程如下:


1. 准备工作


1)电极材料,如活性物质、导电剂、粘合剂等,应保持干燥并妥善保存,随时可用。如有吸湿现象,使用前应先将其干燥。

2)正极活性物质的集电极通常采用铝片,扣式电池中铝片的厚度约为0.3mm。负极活性物质的集电极采用厚度相近的铜片。根据电池壳的尺寸,将铝片和铜片切割或冲压成相同形状,并用压片机将其压平。电极片的直径在12mm-15mm之间,最好保持一致,并清洗干燥,以保持表面清洁光滑。

3) 准备其他电池组装工具,例如托盘、剪刀、镊子、子弹头、干净的电池壳、镍泡沫、隔膜、小烧杯、针管或塑料滴管。注意:镍泡沫的尺寸与电极片的尺寸相近,隔膜的尺寸与电池正极壳的内径一致。

4)根据设计的数据记录表,仔细称量洁净电极片并按顺序放置。(本实验室采用以下方法:取一个洁净的正极壳并做好标记,称量好的电极片可存放于其中。)


2. 尺寸混合


实验室实践:

1)按照设计的质量比(lg)准确称量活性物质、导电剂(乙炔黑)和粘合剂(PVDF)。

2)在玛瑙研钵中研磨约 15 分钟,然后转移到试剂瓶中。

3)加入适量的NMP(1L-甲基-2-吡咯烷酮),约1克电极材料用3个塑料滴管头加入NMP。用量可在操作过程中调整。使用小型电动搅拌器搅拌2-3小时。在此过程中可以控制糊状物的粘度。


3. 制备电极片


1)将玻璃棒浸入浆料中,均匀地涂覆在铝片或铜片上。

2)在60℃的烘箱中干燥12小时,如果空气湿度较大,建议在初步干燥后转移到100℃的真空烘箱中干燥2-3小时。

3)迅速取下电极片,用粉末压片机(约 10 MPa)将其压平。

4)称量压平的电极片的质量,做好记录,并将其放入编号的纸袋中。


4. 干燥


1)将准备过程中用到的工具和电极片放入真空烘箱中干燥。具体物品包括:托盘、电极片、剪刀、镊子、子弹头、小烧杯、针头或塑料滴管、电池盒、镍泡沫、滤纸、卫生纸等。以上物品在10℃真空条件下干燥3-5小时。

2)将分离器和样品袋在相对较低的温度下干燥,例如 60°C 干燥 8-12 小时。


5. 配备纽扣电池


1)检查真空手套箱是否处于正常工作状态。最好将氧气和水蒸气含量控制在1ppm以下。

2)将上述准备好的物品转移到手套箱中。

3)在手套箱内切割或压制铝板。铝板的尺寸最好与电极板的尺寸保持一致。

4)电池组装,组装顺序如下:正极壳朝上,放入正极片(朝上),插入隔膜,放入负极锂片,插入隔膜,加入适量电解液,最后扣上负极壳(朝下)。注意正极片、隔膜、锂片和镍泡沫应尽可能居中放置。

5) 如果电池封口机在手套箱内,则直接封口电池。如果封口机在手套箱外,则可将电池纸袋放入样品袋中密封。

6)清理手套箱并取出随身物品。如果电池盒在外面,请密封电池。

7) 将电池竖起来,准备进行测试。


Simulation Assembly Process of Coin Cell

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