扣式电池的组装过程
扣式锂离子电池制作过程及蓝电设备使用ppt课件
Note： Ni, Na等易于氧化的物质需要封住，以免误操作造成氧化。
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2. 小仓 A.物品放入手套箱：
（1）如果不知道小仓内是否充满高纯Ar气体： 充气-抽真空；循环3次→充气，使得内仓压力为 0.
（2）打开外仓门前一定要确认： （a）确认内仓门关闭 （b）小仓不处于真空状态
（3）打开外仓门，把需要过度的物品放入小仓，关闭外仓门 （4）进行三次抽真空、补充高纯Ar气 （5）确认外仓门关闭，抽气阀关闭，充气使小仓压力为0，将物 品移入内仓；关闭仓门，抽真空。
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三、擀膜法 （Wet method）制备的活性物质膜的锂电池装备 纽扣：2032
1. 将擀膜法制作的薄膜干燥之后用铳（Φ6mm）切割成小圆片并称重； 2. 将切割好的圆片放置在集流体（已称重）上（ Φ10mm,不锈钢/Al/Cu/Ni foam等，
100目，0.11x100x100mm）,用镊子背部压平； 3. 将有薄膜的集流器放置在手动压机上，用10-20MPa的压力压实
Note：以上步骤与正常的电池安装过程相反，所以最后测试时，电池的正负极要反接。
重点：测试时候 锂片接负极（—）。
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锂离子电池负极材料Cu2O的制备及电化学性
电解液 张家港国泰华荣， LB-303 天津金牛/comcontent_detail/&FrontComContent_list011315556567314CurrentIds=f3d2a13f-43f3-4694-a8d1-4eb10811fe48__9231fe53a864-45f1-846e-11d133d41540&comContentId=9231fe53-a864-45f1-846e11d133d41540&comp_stats=comp-FrontComContent_list01-1315556567314.html 深圳科晶 LBC-305-1 (LiPF6 1mol/l DMC:EC:EMC=1:1:1) 1mol/L
扣式电池极片制备和电池组装教程
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2018-11-13V实验室锂离子扣式样品电池,包括半电池 halfcell,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20mm,厚度为。
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～时建议采用手工研磨法,活性材料的质量超过时,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。
实验三锂离子电池的装配及其电化学性能测试
实验三锂离子电池的装配及其电化学性能测试一、实验目的1．了解扣式锂离子电池的装备过程；2．了解锂离子电池的工作原理。
二、实验原理1．锂离子电池的工作原理锂离子电池和所有的化学电源一样，主要是由正极、负极和电解质三部分组成，还包括电池壳、隔膜、正负极引线等。
锂离子电池对这些基础材料有一定的要求：正极材料要有高的开路电压，循环寿命长，比能量大；隔膜要求有一定的离子穿透性，允许锂离子通过，且有很好的耐氧化性和隔极阻止性等；负极材料也是要求比能量大，安全性好，能够进行快速的充放电；电解液要满足锂离子电导率高，电化学性能稳定，制备容易等。
锂离子电池实际上是锂的浓差电池，其原理为：在充放电过程中，Li+在正、负极的嵌入化合物中嵌入和脱嵌。
其正极材料为LiMO2（M为过渡金属），LiMn2O4或者钒的氧化物，负极材料一般用接近金属锂电池的C等可逆脱嵌锂材料，而电解液主要为无水有机溶剂。
充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，此时负极处于富锂态，正极处于贫锂态；放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态，负极处于贫锂态。
锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物本身及锂离子的浓度有关。
因此，在充放电循环时，Li+分别在正负极上发生“嵌入-脱嵌”反应，Li+便在正负极之间来回移动，所以，人们又形象地把锂离子电池称为“摇椅电池”或“摇摆电池”。
锂离子电池表达式: (-)C n︱electrolyte︱LiM2O4(+)具体反应如下：正极反应：LiM2O4Li(1-x) M2O4 + xLi+ + xe-负极反应：nC+ xLi+ + xe- Li x C n电池反应：Li M2O4 + nC Li(1-x) M2O4 + Li x C n 2．电池的组装使用模拟纽扣电池能够方便的测试电极材料的比容量和循环性能。
其结构及装配顺序如图2.2所示。
首先将制成的正极片在120℃的真空干燥箱中干燥12h 后作为电池的正极，以锂片作为负极，聚丙烯微孔膜Celgard2032为隔膜，泡沫镍为集电器，1mol/L LiPF6的EC+DMC（体积比1:1）为电解液，在充满氩气（氧含量和水含量均小于1ppm）的真空手套操作箱中组装成LIR2025模拟纽扣电池。
扣式电池制作规程-负极
材料所扣式电池制作规程1 适用范围本规程适用于负极材料石墨。
2 扣式电池制作工艺流程扣式电池的制作工艺流程如下：活性物质铝箔极片电解液3 配件和仪器配件：电解液；金属锂片；隔膜；滤纸；电池壳（CR2032）；垫片以及弹片；N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP，电池级）；聚偏二氟乙烯（PVDF）；乙炔黑；铜箔；抽纸；无水乙醇；生料袋；塑封带。
仪器：惰性气体手套箱（水分，O2≤5ppm）；烘烤设备（电烤锅、烘箱）；压片机；切片机；刮刀；封口机；电子天平（0.1mg）；锂离子电池电化学性能测试仪（电压0v～5v，电流0.01 mA～10mA）；生化培养箱；磁力搅拌器。
4 实验步骤4.1准备工作4.1.1配胶将PVDF粉末装入烧杯中（烧杯口需要用铝箔包好）在100℃的烘箱中进行烘烤，时间≥12h。
将PVDF与NMP按照质量比1:9的比例进行量取，放入250毫升烧杯中。
然后用保鲜膜将瓶口封好，放在磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌时间≥12h。
4.1.2烘烤相关物品4.2配料配料的比例为：活性物质：导电剂（super-p）：粘结剂= 85：5：10（质量比）。
操作步骤：配料前先将物料、铜箔、镊子等材料放入烘箱中150度烘2小时以去除其水分。
准确称取负极材料、导电剂、PVDF与NMP的混合溶液然后用保鲜膜封住杯口，用磁力搅拌器搅拌1h。
4.3搅拌4.4涂布4.4.1先用无水乙醇把刮板擦净，再把裁下的铜箔（长度15～20cm）平铺在刮板上，用无水乙醇擦净铝箔表面，在铝箔上端写好编号、日期。
4.4.2将搅拌好的浆料倒在铜箔上部，用刮刀匀速从顶部刮至底部。
4.4.3将涂好的极片放置在加热板上，电压打到5档左右烘干，以极片明显变色为宜，约5min。
4.4.4把烘干的片放置于80℃烘箱内烘烤6h，再转入真空烘箱中110℃烘烤8-12h。
4.5极片制作4.5.1切片取出已烘好的极片，裁取约2cm宽，并裁好一张同样大小的纸，使涂有活性物质的一面与纸贴合（避免掉料）。
扣式锂离子电池制作过程及蓝电设备使用
02
扣式锂离子电池制作过程
材料准备
电池外壳
电极材料
隔膜
电解液
选择合适的金属材料， 如不锈钢或铝合金，用
于制作电池的外壳。
选择具有高能量密度和 电化学活性的电极材料， 如钴酸锂、镍钴锰等。
选用具有良好绝缘性能 和一定孔径的隔膜材料，
如聚烯烃隔膜。
选择合适的有机电解液， 具有良好的离子导电性
温和潮湿环境。
THANKS
感谢观看
扣式锂离子电池制作 过程及蓝电设备使用
目录
• 扣式锂离子电池简介 • 扣式锂离子电池制作过程 • 蓝电设备使用 • 扣式锂离子电池的安全使用与维护
01
扣式锂离子电池简介
定义与特性
定义
扣式锂离子电池是一种小型、可 充电的电池，通常用于电子设备 如手表、计算器、遥控器等。
特性
具有高能量密度、长寿命、可快 速充电等优点，同时也有较高的 制造成本和潜在的安全风险。
引出电极
将正负极电极引出，以便于连接外 部电路。
电解液注入
真空处理
对电池进行真空处理，排除内部 空气。
注液
将电解液通过注液孔注入电池中。
封口
对注液孔进行封口处理，确保电 解液不泄漏。
电池封装与检测
电池封装
对组装好的电池进行封装，确保其密封性和结构完整性。
检测
对封装好的电池进行性能检测，如电压、电流、内阻等参数 的测量。
测试设置
检查蓝电设备是否处于正常状态，准备好 扣式锂离子电池样品，确保测试环境符合 要求。
根据测试需求，设置充放电参数、测试模 式、数据采集间隔等，确保测试条件的一 致性。
开始测试
最详细扣式电池极片制备和电池组装教程
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。
组装扣式电池步骤及所需材料
扣式电池组装相关知识前言任何一种新的电池材料的开发通常经过实验室研发、小试、中试以及规模放大和商业化应用五个阶段。
其中实验室研发阶段是对材料性能测试、验证以及价值判断的必要阶段。
因为实验室的测量数据除了具有重要的科研价值外，还有助于在早期开发阶段判断某些材料及电池体系是否具有实际应用价值及商业开发价值。
实验室扣式电池除了用于对现有材料的性能进行检测之外，还用于对新材料、新工艺产品进行初步的电化学性能测试与评价，正确的组装扣式电池对该材料的开发与制备、全电池设计与应用有着重要意义。
一、扣式电池材料基本介绍锂离子扣式电池主要由以下几部分组成：正极壳、负极壳、（正/负）极片、隔膜、垫片、弹片、电解液。
常用的正规的商品扣式电池CR2032中的C表示正极是MnO2,还有BR系列，B表示正极是氟化碳。
C或者B代表扣电体系，R代表电池外形为圆形。
前两位数字为直径（单位mm），后两位数字为厚度（单位0.1 mm），取两者的接近数字。
例如CR2032 的大略尺寸为直径20 mm，厚度 3.2 mm。
1.1 电池壳下图为CR2032扣式电池电池壳，正极壳较大，负极壳为表面有网状结构且较小，所以一般组装过程从负极壳开始。
图1 CR2032扣式电池正极壳（左），负极壳（右）1.2 极片极片的制备工艺对电化学性能能否充分发挥有重要影响，我们会在2.1中重点讲解，此处简要介绍。
下图为正极材料所制备的极片。
图2 正极片（左）与铝箔（右）锂离子电池极片的正、负极集流体分别为铝箔和铜箔。
如果选用单面光滑的箔材，往往在粗糙面上进行涂布，以增加集流体与材料之间的结合力。
箔材的厚度要求不严格，但对箔材的面密度均匀性有比较高的要求。
硅基负极材料一般选用涂碳铜箔以提高黏附性，降低接触电阻，以增加测试结果的重现性，提高充放电循环性能。
什么样的极片才是好极片？应该满足这几方面：（1）浆料涂布均匀，观察不到明显的厚度不均匀，特别薄的地方甚至能观察到亮色的铝箔；（2）极片保持完整圆形未受损坏，周围尽量没有毛刺；（3）极片涂布区域没有颗粒物并且没有明显的掉粉现象。
扣式电池的组装工艺ppt课件
20 min 研磨 浆料
极片制备
➢ 清洗涂敷机 ➢ 清洗铝箔（正反面），然后糙面朝上放置 ➢ 打开抽真空按钮 ➢ 转移浆料 ➢ 清洗刮刀,调节刮刀高度为130μm放置刮刀 ➢ 开启横杆 ➢ 将极片转移到60℃真空干燥箱干燥6 h, 120℃
干燥12 品
扣式电池组装
➢ 浆料制备 ➢ 极片制备 ➢ 电池组装 ➢ 电池压制
浆料制备
0.24 g LiCoO2 0.03 g 炭黑
研磨 10 min
加入 0.03 g PVDF
研磨 30 min
加入 35-50 滴 NMP
m m m LiCoO2： 炭黑： PVDF= 80 : 10 : 10
粘结剂：PVDF（聚偏氟乙烯） 导电剂：炭黑 溶 剂：NMP（1-甲基吡咯烷酮）
用镊子小心夹取正极片，将涂布层向上，放于正极壳的正 中间。镊子夹取的力度合适，不要损伤正极片，严防弯折 或者扭曲电极片，保持平整的放在正极壳中
4 用注射器（或移液器） 此过程以完整均匀的润湿电极片表面为目标，注意在滴加 滴 10滴电解液在正极 的过程中不要碰到电极片 片上
5 夹取隔膜，覆盖正极 用镊子夹取隔膜，先将隔膜对准电池壳边缘，轻轻放下，
手套箱外 必备物品
电池封装机、镊子2把、电解液、锂片、医用 注射器（或移液器）、无尘布
扣式电池壳、正极片、隔膜、垫片
模拟电池的层堆次序 （由下至上）
正极壳 正极片 隔膜 锂片 垫片 负极壳
电池组装
步骤描述
步骤说明
1 正极壳开口向上，平 无 放于面板上
2 滴加2滴电解液
滴在电池壳中心处
3 将正极片置入正极壳
片
尽量避免气泡产生
电池组装
6 用注射器（或移液器）此过程以完整均匀的润湿隔膜表面为目标，注意在滴加的过
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1）150℃干燥2h，然后冷却至室温开始称量；
2）活性物质：石墨：炭黑：PVDF=86：2：6：6（PVDF浓度为10%）
3）先称活性物质，石墨，炭黑置于玛瑙研钵中研磨2min，再加入PVDF和适量的PVDF和适量的NMP，研磨10min
4）用酒精擦拭玻璃板，将铝箔平铺于玻璃板中央，然后用酒精擦拭铝箔表面，待酒精挥发干净后，将搅匀的物料倒在铝箔上，然后将涂抹器由前向后涂膜（注：只能涂膜一次）
5）将涂好的极片放入真空干燥箱中，干燥1h，100℃
6）将干燥好的样品取出，取中间较均匀的部分，每一个样品剪出三个平行样7）压片。
将剪好的样品压片，注意：压力不超过11MPa
8）将压好的样品放入过渡仓，放入物料顺序按照手套箱操作规程操作
9）扣式电池的制作：ⅰ，顺序依次按照：黑色边缘钢壳——弹簧——垫片——极片——隔膜——电解液——锂片——钢壳——合盖；ⅱ，将黑色边缘钢壳——弹簧——垫片——极片依次放好后，在极片上滴一滴电解液，然后再放隔膜，再滴3～4滴电解液，隔膜要全部浸湿，再放锂片；ⅲ，合盖时，应将有2032标记的钢壳向下
10）将做好的扣式电池从手套箱中取出，取出顺序按照手套箱操作规程来操作11）取出制作好的扣式电池，测量扣式电池的起始电压，然后按照以下步骤进行设置并记录。
ⅰ，将电池放到测试柜的通道上，注意不要将正负极颠倒；ⅱ，设置通道参数，一般将电压上限设为 4.3V，电压下限不设，具体的步骤为搁置，恒流充电，恒压充电，搁置，恒流放电，搁置；ⅲ，恒流充电，恒压充电电流的计算按照工艺参数来设计，循环次数按照需要设计。