Voorbereiding en montage van knoopbatterijen

1. Onderdelen van de lithium-ion-knoopcelbatterij:

1.1 knoopceldoosjes

Het volgende is de schaal van de CR2032-knoopcelbatterij, de positieve schaal is groter, de negatieve schaal heeft een netwerkstructuur op het oppervlak en is klein, dus het algemene assemblageproces begint vanaf de negatieve schaal.

1.2 Paalplaat

Het voorbereidingsproces van de elektrodeplaat heeft een belangrijke invloed op de vraag of de elektrochemische eigenschappen volledig kunnen worden benut.

De volgende afbeelding toont de elektrodeplaat die is voorbereid met het positieve elektrodemateriaal.

Het voorbereidingsproces van de positieve en negatieve elektrodeplaten is hetzelfde, het verschil is dat de positieve elektrode op de aluminiumfolie is gecoat en de negatieve elektrode op de koperfolie is gecoat. Daarom?

Allereerst is de elektrische geleidbaarheid van beide relatief goed, is de textuur relatief zacht en is de prijs relatief laag.

Ten tweede is aluminium zelf relatief actief; bij een laag potentieel zal aluminium lithium, een lithiumaluminiumlegering lijken, en niet als een negatieve collector. Als aluminiumfolie als negatieve collector wordt gebruikt, zal aluminium een ​​legering vormen met lithium en vervolgens met poeder, wat de levensduur en prestaties van de batterij ernstig zal beïnvloeden.

Tenslotte is koper bij hoge potentiaal gemakkelijk te oxideren en is het niet geschikt als positieve collector. De oxidelaag op het oppervlak van koper is een halfgeleider en het elektron is geleidend. Wanneer de oxidelaag te dik is, zal de impedantie toenemen. Tegelijkertijd zal lithium geen lithiumlegering vormen met dezelfde plaats.

Wat voor soort poolfilm is goede poolfilm?

Aan deze aspecten moet worden voldaan:

1) De slurrycoating is uniform, geen duidelijke dikte is niet uniform, vooral dunne plaatsen kunnen zelfs heldere aluminiumfolie waarnemen;

2) Het poolstuk blijft intact en rond zonder beschadigingen en er zitten zoveel mogelijk geen bramen omheen;

3) Er zijn geen deeltjes aanwezig in het coatinggebied en er is geen duidelijk poederdruppelverschijnsel.

1.3 Scheidingsteken

Descheidingstekenin het laboratorium wordt over het algemeen Celgard2400 of andere producten uit de Celgard-serie gebruikt, die in een klein rond vel wordt gestempeld en wordt gebruikt nadat de diameter iets groter is dan het positieve en negatieve elektrodevel.

Wat is de functie van descheidingsteken?

Simpel gezegd: als die er niet isscheidingstekenDe positieve en negatieve polen staan ​​in direct contact, dat wil zeggen dat er kortsluiting zal optreden. Daarom moeten sommige batterijen de aanmaak van lithiumdendrieten remmen, dat wil zeggen om te voorkomen dat deze de lithiumdendrieten lekt.scheidingsteken, waardoor plaatselijke kortsluiting ontstaat en veiligheidsongevallen ontstaan.

1.4 Lithiummetaalchips

De diameter van de negatieve plaat is iets kleiner dan de diameter van de negatieve schaal. De diameter van de lithiummetaalchip van CR2032 is 15,8 mm en de bijbehorende positieve plaat is ook 15,8 mm.

Het is vermeldenswaard dat de lithiumchip relatief zacht is en gemakkelijk te vervormen, dus vervormdlithium-chipkan plat worden gedrukt met een positieve schaal (omdat deze relatief groot is) voordat de batterij wordt geïnstalleerd. Bovendien is lithiummetaal zeer gemakkelijk te oxideren en te verslechteren in de lucht, en het is gemakkelijk te exploderen in het geval van water, dus de gekochte lithiummetaalchip moet in het handschoenenkastje worden geopend en erop letten dat de handschoen niet wordt beschadigd. bij het openen.

1.5 Afstandhouder

Deafstandhouderis een cirkelvormige aluminiumplaat, de diameter is hetzelfde als de grootte van de lithiumchips, en in het experiment kunnen verschillende specificaties en diktes worden gekocht op basis van de vraag.

Opmerking:afstandhouderPositieve en negatieve knoopcelbehuizingen en andere onderdelen moeten vóór gebruik herhaaldelijk ultrasoon worden gereinigd met alcohol en vervolgens worden gedroogd in een luchtdroogoven.

1.6 Lente

Lentespeelt voornamelijk de rol van het ondersteunen van de batterij, als die er niet islentewordt de batterij tijdens het indrukken van de batterij zeer plat gedrukt en kunnen de interne componenten verpletterd worden.Lentewordt alleen aan de negatieve kant toegevoegd, maar als zowel de positieve als de negatieve pool worden toegevoegdlente, de gesp kan niet worden gesloten tijdens de spanningsbatterijstap, waardoor de elektrolyt in contact komt met de lucht, en het experiment mislukt.

1.7 Elektrolyt

Verschillende materialen komen over het algemeen overeen met verschillende elektrolyten.

2. Montage van de knoopcelbatterij

2.1 Voorbereiding van de positieve elektrodeplaat

De voorbereiding van de poolschoot bestaat hoofdzakelijk uit twee stappen: 

1) bereiding van slurry; 

2) Coaten, drogen, persen en andere stappen.

2.1.1 Bereiding van drijfmest

De slurry bestaat uit oplosmiddel, kathodemateriaal, geleidend middel en bindmiddel.

De massaverhouding van positief elektrodemateriaal: geleidend middel: bindmiddel is 80:10:10.

2.1.2 Coaten van plaat

Over het algemeen een schraper en een gietstukcoatingmachineworden gebruikt voor coating, en het positieve elektrodemateriaal wordt op de aluminiumfolie gecoat en de negatieve elektrode wordt op de koperfolie gecoat. Studenten die niet over een coatingmachine beschikken, kunnen voor het coaten gebruik maken van een glasplaat en een schraper. Het coatingproces is relatief eenvoudig, maar er moeten de volgende punten in acht worden genomen

1) De aluminiumfolie moet vlak zijn en de vouwen moeten zoveel mogelijk worden verkleind;

2) Maak vóór het coaten de aluminiumfolie en het platform van de coatingmachine zorgvuldig schoon met alcohol en absorberend katoen;

3) Het absorberende katoen moet na het schoonmaken zorgvuldig worden gereinigd met toiletpapier, één om de eventueel aanwezige watten te verwijderen en twee om de aluminiumfolie niet te bekrassen.

2.1.3 Drogen en persen van poolschoot

Het doel van het drogen is om een ​​grote hoeveelheid oplosmiddel en water uit de slurry te verwijderen, dus deze moet twee stappen doorlopen: stralen en vacuümdrogen. De specifieke temperatuur en tijd van elke stap worden in verschillende banen anders gerapporteerd.

2.1.4 Tabletpersen

Na het coaten is de droge composietcoating relatief los. Bij direct gebruik is het gemakkelijk om eraf te vallen en te beschadigen nadat het doordrenkt is met elektrolyt.Rollende machinesof tabletpersen kunnen worden gebruikt voor tabletverwerking. Over het algemeen kunnen walsmachines de positieve elektrodecoating tot 15-60% u03bc m aandrukken. De tabletpers kan worden geperst met een druk van ongeveer 80-120 kg/cm2. De stabiliteit, stevigheid en elektrochemische eigenschappen van de elektrode na het persen waren verbeterd en de testprestaties waren beter dan die van het monster zonder persen.

Er zijn twee hoofddoelen voor het persen van tablets:

Ten eerste, om bramen te elimineren, zodat het oppervlak glad en vlak is, om te voorkomen dat de batterij wanneer de bramen het diafragma doorboren veroorzaakt door kortsluiting;

De tweede is het vergroten van de sterkte van de poolplaat en het verminderen van de ohmse impedantie. Te veel druk zal ervoor zorgen dat de paal gaat krullen, wat niet bevorderlijk is voor de montage van de batterij, en te weinig druk kan niet de rol van drukken spelen.

2.1 Montage van knoopcelbatterij

2.1.1 Benodigde artikelen:

Handschoenenkastje: tabletpers (bij voorkeur met digitaal display), 2 pincetten (minstens één is een plastic pincet), 1 medicijnlepel, elektrolyt, lithiumtabletten, glazen flessen malen (met plastic druppelaar), spuiten, droge papieren handdoeken en andere schoonmaakbenodigdheden;

Buiten het handschoenenkastje: knoopcelbehuizingen, collector, veerplaat (of nikkel schuim ), positieve plaat,scheidingstekenbord;

Opmerking: De onderdelen van de batterijconstructie moeten ongeveer 4 uur vacuümdrogen voordat ze in het handschoenenkastje worden geplaatst, en de temperatuur mag niet te hoog zijn, die kan worden ingesteld op 60-80% u00b0 C. Handschoenenkasten met een grotere capaciteit kunnen deze opslaan batterijonderdelen vooraf en zijn schoner. Nadat de grondstof de deur van de inlaatkast is binnengekomen, moet de uitlaatinlaatoperatie minstens drie keer worden uitgevoerd in strikte overeenstemming met de operationele procedures. Het wordt aanbevolen om een ​​kleine operatietafel in het handschoenenkastje te plaatsen om te voorkomen dat reagentia het handschoenenkastje aantasten. De elektrolyt tast de handschoenen en de binnenwand van het handschoenenkastje aan en moet zoveel mogelijk worden vermeden.

2.1.2 Bepaal het zuurstofgehalte van water

Het algemene handschoenenkastje heeft een digitale displaydetector voor het zuurstofgehalte in water, en het waterzuurstofgehalte van Brian's handschoenenkastje kan worden geregeld op minder dan 0,05 ppm, maar de normen van verschillende handschoenenkastjes zijn niet hetzelfde. Het assemblageproces van de batterij wordt uitgevoerd in een handschoenenkastje dat strikt is uitgerust met uitlaat-inlaatfunctie, strikt geïsoleerd van mogelijke oxidatie, vocht en andere interferentie. Als het waterzuurstofgehalte van het handschoenenkastje constant hoog is, moet de handschoen op beschadigingen worden gecontroleerd of moet het handschoenenkastje worden geregenereerd.

2.1.3 Montageproces

Er zijn twee hoofdreeksen voor het assembleren van knoopcelbatterijen. Het laboratorium wordt over het algemeen gebruikt om te beginnen met de negatieve knoopcelbehuizing, maar het kan ook beginnen met de positieve knoopcelbehuizing.

1) De opening van de positieve knoopcelbehuizing is naar boven gericht en wordt plat op de glasplaat geplaatst

2) Plaats de afstandhouder en de positieve plaat met een pincet in de positieve knoopcelbehuizing, en de positieve plaat bevindt zich in het midden

3) Absorbeer de elektrolyt met een plastic druppelaar of injectiespuit en infiltreer het oppervlak van de positieve elektrodeplaat

4) Klem descheidingstekenen bedek de positieve plaat

5) Gebruik opnieuw de pipet/spuit om de elektrolyt te absorberen en het oppervlak ervan nat te makenscheidingsteken.

6) Neem de lithiumchip en plaats deze in het midden van descheidingsteken

7) Klem deafstandhouderen plaats deze op het lithiumchip, strikt op elkaar afgestemd

8) Pak de veer vast en plaats deze op het afstandsstuk, strikt uitgelijnd

9) Een pincet klemt het deksel van de negatieve knoopcelbatterij vast