扣式电池方法作业指导书OK
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作业指导书文件编号:TJTC/TW/02-003版号:第1版扣电操作规程发布日期:2010.03.01 修订次数:第0次实施日期:2010.03.01 第1页共4页1 目的规范扣电制作程序,正确使用和维护仪器,保证检测工作顺利进行并保证操作人员人身安全和设备安全。
2 适用范围.适用于PLB系列、锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂等电池正负极材料的放电比容量检测。
3 主要技术指标3.1 真空(惰性气体)手套中水的含量≤5ppm;氧的含量≤5ppm3.2 常温电池测试室环境要求:3.2.1 环境温度:24-26℃3.2.2 相对湿度:≤65%3.2.3 无影响仪器使用的振动和电磁干扰3.2.4 室内无腐蚀气体4 操作步骤4.1 试料移取2-3g样品至50毫升烧杯中,105℃烘烤30min。
称取0.86g样品(精确至0.0001g),0.02g石墨(精确至0.0001g),0.06g 碳黑(精确至0.0001g)在研钵内研磨5min,使试样混合均匀。
称取PVDF溶液(9%)0.67g(精确至0.0001g),(PVDF的浓度改变,所称取的PVDF溶液的质量亦改变,目的是确保纯PVDF的重量为0.06g左右),滴加3mlNMP溶液,研磨10min,转移到铝箔上,用涂布器涂抹均匀后,在105℃烘烤60min。
4.2 制作扣式电池将烘好的极片放裁片机裁4个平行样及4个空白样,用压片机在20MPA 下将平行样压实,称量并记录下样品质量及空白样质量。
通过小物品通道将样品转移到手套箱内。
按正极钢壳-弹簧片-垫片-样品-3、4滴高倍电解液-隔膜-纯锂片-负极钢壳-封口的顺序制扣式电池。
将完成的扣式电池取出,小物品通道抽真空。
作业指导书文件编号:TJTC/TW/02-003版号:第1版扣电操作规程发布日期:2010.03.01 修订次数:第0次实施日期:2010.03.01 第2页共4页4.3 测试将制作好的扣式电池安装到测试柜夹具上,按公式(1)I=(M5-M6)×M1/(M1+M2+M3+M4*0.09)×0.2×a×1000 (1) M1:样品的质量(g)M2:石墨的质量(g)M3:碳黑的质量(g)M4:PVDF溶液(9%)的质量(g)M5: 切片机上切下的极片质量(g)M6: 切片机上切下的空白极片质量(g)I:充放电电流强度, mA;0.2:充放电倍率,a:样品估计放电比容量;计算充放电电流,充放电制度如下:充放电制度:静置60min恒流充电截止电压4.2V恒压充电 10min静置 5min恒流放电截止电压2.7V4.4 记录结果测试完成后,按公式(2)R=b×1000/(M5-M6)×M1/(M1+M2+M3+M4*0.09) (2) R:放电比容量,mAh/g;b:扣电容量,mAh:;计算出样品实际放电比容量。
最详细扣式电池极片制备和电池组装教程扣式电池是一种常见的锂离子电池。
它由正极片、负极片、隔膜和电解液组成。
下面是一个详细的扣式电池极片制备和电池组装的教程。
1.正极片制备:a.准备正极材料,通常使用氧化钴、氧化锰等材料。
将正极材料和聚合物粘结剂混合均匀,加入适量的导电剂,形成浆料。
b.将浆料涂覆在铝箔或不锈钢片上,形成正极片。
c.正极片烘干,以去除浆料中的溶剂。
2.负极片制备:a.准备负极材料,通常使用石墨。
将负极材料和聚合物粘结剂混合均匀,加入适量的导电剂,形成浆料。
b.将浆料涂覆在铜箔或不锈钢片上,形成负极片。
c.负极片烘干,以去除浆料中的溶剂。
3.隔膜制备:a.准备隔膜材料,通常使用聚合物薄膜。
b.切割适当大小的隔膜片。
4.电解液制备:a.准备电解液,通常为含锂盐的有机溶液。
5.电池组装:a.将正极片、隔膜和负极片依次叠放在一起。
b.在电极片叠放的结构上,滴加适量的电解液。
c.将电极片叠放结构卷曲,形成电池芯。
d.用铝箔或铜箔固定电池芯的两端。
e.将电池芯放入金属外壳中,并密封外壳。
6.充电和放电:a.将装配好的电池连接到适当的电子设备或充电器上,进行充电。
在充电过程中,锂离子从正极向负极运动,完成电池的充电。
b.在使用过程中,将电池连接到电子设备上,锂离子从负极向正极运动,释放能量,完成电池的放电。
扣式电池的制备和组装过程需要进行严格的操作和控制,以确保电池的性能和安全性。
在制备电池极片时,需要精确控制材料的比例和混合均匀度。
在电池组装过程中,需要保持环境洁净,并且正确固定电池芯和密封外壳,以防止电解液外泄和电池短路。
通过以上制备和组装步骤,我们可以制备出高性能和安全的扣式电池。
这种电池广泛应用于便携式电子设备、电动工具、电动车等领域,为人们的生活提供了方便和便捷。
终于找到了!史上最详细扣式电池极片制备和电池组装教程2018-11-13 V微算云平台实验室锂离子扣式样品电池,包括半电池(half cell,正极极片/金属锂片、负极极片/金属锂片)、全电池(正极极片/负极极片)以及对称电池(正极极片/正极极片、负极极片/负极极片)。
扣式电池由成套的扣式电池壳及内部组件构成,不锈钢电池壳电化学稳定性好、密封性良好、尺寸较小、组装较为简单、价格便宜、适用温度为40~80℃,适合大量测试使用。
最近国内外企业开始研制高通量扣式电池自动组装设备,用于电池关键材料的批量加速验证和研发。
一般的扣式电池壳型号有CR2032、CR2025、CR2016等,实验室中常采用CR2032 型电池壳(即直径为20 mm,厚度为3.2 mm)。
扣式电池壳用后则报废,需增加金属回收环节以免浪费和污染环境。
还有一种可重复使用的电池——Swagelok电池,又称为模拟电池,也经常用于实验室测试,其电池壳采用不锈钢外壳和聚四氟乙烯内胆,可重复使用。
Swagelok型电池拆解便捷,适合用于电池拆解分析。
但模拟电池相对成本较高,且组装出一致性较好的电池需要规范的训练和一定经验。
一套CR2032 型电池壳包括:负极壳,弹片,两个垫片。
组装一个扣式电池的基本步骤包括:制浆、涂布、烘干、裁片、组装。
下面进行详细解释。
极片的制备实验室用极片制备过程可分为混料和涂覆两个步骤。
其中混料工艺主要包括手工研磨法和机械混浆法,涂覆工艺则包括手工涂覆和机械涂覆。
实验室进行混料时,依据供料的多少来确定采用手工研磨法或机械混浆法,如活性材料的质量在0.1~5.0 g时建议采用手工研磨法,活性材料的质量超过5.0 g时,建议采用实验室用混料机进行混料。
实验室中每次混浆量有限,常采用手工涂覆,当浆料足够时可采用小型涂覆机。
整个极片制作过程需要在干燥环境下进行,所用材料、设备都需要保持干燥。
图1为手工混料、手工涂覆方法制备极片过程,包括材料准备、活性材料和导电剂的称取和研磨、加入黏结剂、浆料研磨、取出浆料手工涂布极片、极片烘烤等步骤。
1 目的规范扣电制作程序,正确使用和维护仪器,保证检测工作顺利进行并保证操作人员人身安全和设备安全。
2 适用范围.适用于PLB系列、锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂等电池正负极材料的放电比容量检测。
3 主要技术指标3.1 真空(惰性气体)手套中水的含量≤5ppm;氧的含量≤5ppm3.2 常温电池测试室环境要求:3.2.1 环境温度:24-26℃3.2.2 相对湿度:≤65%3.2.3 无影响仪器使用的振动和电磁干扰3.2.4 室内无腐蚀气体4 操作步骤4.1 试料移取2-3g样品至50毫升烧杯中,105℃烘烤30min。
称取0.86g样品(精确至0.0001g),0.02g石墨(精确至0.0001g),0.06g 碳黑(精确至0.0001g)在研钵内研磨5min,使试样混合均匀。
称取PVDF溶液(9%)0.67g(精确至0.0001g),(PVDF的浓度改变,所称取的PVDF溶液的质量亦改变,目的是确保纯PVDF的重量为0.06g左右),滴加3mlNMP溶液,研磨10min,转移到铝箔上,用涂布器涂抹均匀后,在105℃烘烤60min。
4.2 制作扣式电池将烘好的极片放裁片机裁4个平行样及4个空白样,用压片机在20MPA 下将平行样压实,称量并记录下样品质量及空白样质量。
通过小物品通道将样品转移到手套箱内。
按正极钢壳-弹簧片-垫片-样品-3、4滴高倍电解液-隔膜-纯锂片-负极钢壳-封口的顺序制扣式电池。
将完成的扣式电池取出,小物品通道抽真空。
4.3 测试将制作好的扣式电池安装到测试柜夹具上,按公式(1)I=(M5-M6)×M1/(M1+M2+M3+M4*0.09)×0.2×a×1000 (1) M1:样品的质量(g)M2:石墨的质量(g)M3:碳黑的质量(g)M4:PVDF溶液(9%)的质量(g)M5: 切片机上切下的极片质量(g)M6: 切片机上切下的空白极片质量(g)I:充放电电流强度, mA;0.2:充放电倍率,a:样品估计放电比容量;计算充放电电流,充放电制度如下:充放电制度:静置60min恒流充电截止电压4.2V恒压充电 10min静置 5min恒流放电截止电压2.7V4.4 记录结果测试完成后,按公式(2)R=b×1000/(M5-M6)×M1/(M1+M2+M3+M4*0.09) (2) R:放电比容量,mAh/g;b:扣电容量,mAh:;计算出样品实际放电比容量。
作业指导书文件编号:TJTC/TW/02-003版号:第1版扣电操作规程发布日期:2010.03.01 修订次数:第0次实施日期:2010.03.01 第1页共4页1 目的规范扣电制作程序,正确使用和维护仪器,保证检测工作顺利进行并保证操作人员人身安全和设备安全。
2 适用范围.适用于PLB系列、锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂等电池正负极材料的放电比容量检测。
3 主要技术指标3.1 真空(惰性气体)手套中水的含量≤5ppm;氧的含量≤5ppm3.2 常温电池测试室环境要求:3.2.1 环境温度:24-26℃3.2.2 相对湿度:≤65%3.2.3 无影响仪器使用的振动和电磁干扰3.2.4 室内无腐蚀气体4 操作步骤4.1 试料移取2-3g样品至50毫升烧杯中,105℃烘烤30min。
称取0.86g样品(精确至0.0001g),0.02g石墨(精确至0.0001g),0.06g 碳黑(精确至0.0001g)在研钵内研磨5min,使试样混合均匀。
称取PVDF溶液(9%)0.67g(精确至0.0001g),(PVDF的浓度改变,所称取的PVDF溶液的质量亦改变,目的是确保纯PVDF的重量为0.06g左右),滴加3mlNMP溶液,研磨10min,转移到铝箔上,用涂布器涂抹均匀后,在105℃烘烤60min。
4.2 制作扣式电池将烘好的极片放裁片机裁4个平行样及4个空白样,用压片机在20MPA 下将平行样压实,称量并记录下样品质量及空白样质量。
通过小物品通道将样品转移到手套箱内。
按正极钢壳-弹簧片-垫片-样品-3、4滴高倍电解液-隔膜-纯锂片-负极钢壳-封口的顺序制扣式电池。
将完成的扣式电池取出,小物品通道抽真空。
作业指导书文件编号:TJTC/TW/02-003版号:第1版扣电操作规程发布日期:2010.03.01 修订次数:第0次实施日期:2010.03.01 第2页共4页4.3 测试将制作好的扣式电池安装到测试柜夹具上,按公式(1)I=(M5-M6)×M1/(M1+M2+M3+M4*0.09)×0.2×a×1000 (1) M1:样品的质量(g)M2:石墨的质量(g)M3:碳黑的质量(g)M4:PVDF溶液(9%)的质量(g)M5: 切片机上切下的极片质量(g)M6: 切片机上切下的空白极片质量(g)I:充放电电流强度, mA;0.2:充放电倍率,a:样品估计放电比容量;计算充放电电流,充放电制度如下:充放电制度:静置60min恒流充电截止电压4.2V恒压充电 10min静置 5min恒流放电截止电压2.7V4.4 记录结果测试完成后,按公式(2)R=b×1000/(M5-M6)×M1/(M1+M2+M3+M4*0.09) (2) R:放电比容量,mAh/g;b:扣电容量,mAh:;计算出样品实际放电比容量。
扣式电池组装流程扣式电池组装流程1.把搅拌罐清洁干净,并且烘干。
2.称取PVDF 0.5g和NMP 12g于搅拌罐中,在-0.8bar下真空搅拌20min,至成为无色透明胶装物,。
3.称取Supper-P 0.3g,加入2中,在-0.8bar下真空搅拌20min。
4.称取活性物质9.2g、草酸0.025g、NMP 3g,加入的3中,在-0.8bar下真空搅拌40min。
计算敷料量、浆料固含量、活性物质比例。
5.调整涂布器厚度为0.08-0.10mm。
6.将铜箔长为120*180mm,并用滤纸沾酒精清洗干净铜箔和涂布用玻璃板。
7.在涂布玻璃板上沾几滴酒精,将清洗干净的铜箔平铺在玻璃板上(哑面朝上,亮面朝下),并利用酒精把亮面铜箔沾紧。
8.将涂布器至于铜箔的一端,将一定量配好的浆料至于涂布器与铜箔之间,缓慢均匀的将涂布器由铜箔一端往另一端移动,使浆料均匀的涂布于铜箔上。
9.将涂布好的浆料至于红外灯下烘烤,至完全干燥。
10.将干燥后的极片用裁纸刀把未多余的铜箔切掉,然后使用螺旋测微器测量极片的厚度。
取10个较接近的厚度记录。
11.将对辊机双辊的距离调至0.08-0.10mm。
12.将极片在对辊机压至厚度为0.06-0.07mm。
13.将压好的极片用裁片极裁成直径为1.2cm的小极片。
并用螺旋测微器选取厚度较为接近的小极片16张。
14.将极片至于真空烘箱里,120℃,-0.08MPa下干燥12h。
15.将烘好的小极片冷却至室温,称取并编号记录每一极片的重量,装入盒子中,计算每个极片的敷料量(即活性物质在极片上的重量=(极片重量-Cu箔重量)*活性物质比例)16.将锂片从小前舱中转移到手套箱内。
(在常压状态下打开舱门,前后舱门不能同时打开)17.将装有极片的盒子放入手套箱的小前舱。
(在常压状态下打开舱门,前后舱门不能同时打开)18.然后在小前舱抽放气3次,再将小盒子转移到手套箱内。
19.扣电电池装配:首先把锂片置于负极壳中间,接着滴两滴电解液,接着将隔膜纸覆盖于锂片上(必须完全将锂片覆盖住),再滴一滴电解液,接着将负极片置于隔膜纸中间(必须不能与锂片接触),再滴三滴电解液,然后将两片垫片置于负极片上(垫片也不能与锂片相接触),最后盖上正极壳,将整个电池翻转,置于封口机在800kg·cm2下压置15s,取出电池写上标号,电池就装配完成。
终于找到了!史上最详细扣式电池极片制备和电池组装教程2018-11-13 V 微算云平台实验室锂离子扣式样品电池,包括半电池(half cell,正极极片/金属锂片、负极极片/金属锂片)、全电池(正极极片/负极极片)以及对称电池(正极极片/正极极片、负极极片/负极极片)。
扣式电池由成套的扣式电池壳及内部组件构成,不锈钢电池壳电化学稳定性好、密封性良好、尺寸较小、组装较为简单、价格便宜、适用温度为40~80℃,适合大量测试使用。
最近国内外企业开始研制高通量扣式电池自动组装设备,用于电池关键材料的批量加速验证和研发。
一般的扣式电池壳型号有CR2032、CR2025、CR2016等,实验室中常采用CR2032 型电池壳(即直径为20 mm,厚度为3.2 mm)。
扣式电池壳用后则报废,需增加金属回收环节以免浪费和污染环境。
还有一种可重复使用的电池——Swagelok电池,又称为模拟电池,也经常用于实验室测试,其电池壳采用不锈钢外壳和聚四氟乙烯内胆,可重复使用。
Swagelok型电池拆解便捷,适合用于电池拆解分析。
但模拟电池相对成本较高,且组装出一致性较好的电池需要规范的训练和一定经验。
一套CR2032 型电池壳包括:负极壳,弹片,两个垫片。
组装一个扣式电池的基本步骤包括:制浆、涂布、烘干、裁片、组装。
下面进行详细解释。
极片的制备实验室用极片制备过程可分为混料和涂覆两个步骤。
其中混料工艺主要包括手工研磨法和机械混浆法,涂覆工艺则包括手工涂覆和机械涂覆。
实验室进行混料时,依据供料的多少来确定采用手工研磨法或机械混浆法,如活性材料的质量在0.1~5.0 g时建议采用手工研磨法,活性材料的质量超过5.0 g时,建议采用实验室用混料机进行混料。
实验室中每次混浆量有限,常采用手工涂覆,当浆料足够时可采用小型涂覆机。
整个极片制作过程需要在干燥环境下进行,所用材料、设备都需要保持干燥。
图1为手工混料、手工涂覆方法制备极片过程,包括材料准备、活性材料和导电剂的称取和研磨、加入黏结剂、浆料研磨、取出浆料手工涂布极片、极片烘烤等步骤。
扣式电池制作操作指导书扣式电池制作操作指引1. 适用范围:此文件用于指导实验室扣式电池CR2032制作。
2. 操作方法2.1 匀浆按扣电配料配比进行单独匀浆,在配料前需将所用材料120℃烘烤不低于3h。
磷酸亚铁锂配方:主料:SP:KS6:PVDF=91:3:1:5锰酸锂及三元配方:主料:SP:KS6:PVDF=93:3:1:3负极石墨:C:SP:CMC:SBR=95.3:1.5:1.2:2匀浆方法:用电子天平精确称量所需材料放入250mL~500mL的烧杯内,然后进行充分混合。
2.2 涂布将浆料单面涂片。
负极涂布面密度参考值8-10mg/cm2;磷酸铁锂涂布面密度参考值12~15mg/cm2;锰酸锂及三元涂布面密度参考值17~20mg/cm2。
2.3 烘烤涂布好的极片先放入真空烘箱进行烘烤,烘烤温度为80℃,真空度应不低于0.08Mpa,时间不低于8小时。
2.4 极片辊压、取片、称重、标记2.4.1 烘烤后的极片用辊压机进行辊压,调整辊缝使负极材料的压实密度,参考值1.4~1.6 mg/cm3,磷酸亚铁锂正极材料的压实密度,参考值1.9~2.2 mg/cm3之间,锰酸锂正极材料的压实密度,参考值2.8~3.0mg/cm3之间,三元正极材料的压实密度,参考值3.0~3.5mg/cm3之间。
2.4.2 辊压后的极片用专用取样器进行打孔取样(?15mm),样片要求平整,边缘无毛刺。
2.4.3 用分析天平对样片进行精确称重,并做好记号标记。
2.5 样片烘烤把样片再放入真空箱进行烘烤不低于5小时,烘烤温度为80℃,真空度应不低于0.08Mpa。
2.6样片转移到手套箱待样片冷却后,将样片转入到手套箱内(氩气保护)。
2.7物料准备将电池上盖和底壳放入烘箱中85℃烘烤≥3h。
并提前采用专门的隔膜(32μm)裁片机裁片(?19mm)),放入真空干燥箱干燥24h以上,干燥压力-0.1Mpa,温度55±5℃,干燥后一并转入手套箱内(氩气)。