Persiapan dan perakitan baterai kancing

1. Komponen baterai tombol litium-ion:

1.1 kotak sel koin

Berikut ini adalah cangkang baterai sel berbentuk koin CR2032, cangkang positif lebih besar, cangkang negatif memiliki struktur jaringan di permukaan dan berukuran kecil, sehingga proses perakitan umum dimulai dari cangkang negatif.

1.2 Pelat Tiang

Proses persiapan lembaran elektroda mempunyai pengaruh penting terhadap apakah sifat elektrokimia dapat dimanfaatkan sepenuhnya.

Gambar berikut menunjukkan pelat elektroda yang dibuat dari bahan elektroda positif.

Proses pembuatan lembaran elektroda positif dan negatif sama, bedanya elektroda positif dilapisi alumunium foil, dan elektroda negatif dilapisi foil tembaga, apa alasannya?

Pertama, daya hantar listrik keduanya relatif baik, teksturnya relatif lembut, dan harganya relatif murah.

Kedua, aluminium sendiri relatif aktif, pada potensial rendah aluminium akan muncul litium, paduan aluminium litium, bukan sebagai kolektor negatif. Jika aluminium foil digunakan sebagai pengumpul negatif, aluminium akan membentuk paduan dengan litium, dan kemudian menjadi bubuk, sehingga sangat mempengaruhi masa pakai dan kinerja baterai.

Terakhir, tembaga mudah teroksidasi pada potensial tinggi dan tidak cocok sebagai kolektor positif. Lapisan oksida pada permukaan tembaga adalah semikonduktor, dan elektron bersifat konduktif. Jika lapisan oksida terlalu tebal, impedansinya akan meningkat. Pada saat yang sama, litium tidak akan membentuk paduan litium dengan situs yang sama.

Jenis film tiang apa yang merupakan film tiang yang bagus?

Aspek-aspek ini harus dipenuhi:

1) Lapisan bubur seragam, tidak ada ketebalan yang jelas tidak seragam, terutama di tempat yang tipis bahkan aluminium foil terang dapat diamati;

2) Potongan tiang tetap utuh dan bulat tanpa kerusakan, dan sejauh mungkin tidak ada gerinda di sekitarnya;

3) Tidak ada partikel di area pelapisan dan tidak ada fenomena tetesan bubuk yang jelas.

1.3 Pemisah

Itupemisahyang digunakan di laboratorium umumnya Celgard2400 atau produk seri Celgard lainnya, yang dicap menjadi lembaran bulat kecil dan digunakan setelah diameternya sedikit lebih besar dari lembaran elektroda positif dan negatif.

Apa fungsi daripemisah?

Sederhananya, jika tidak adapemisah, kutub positif dan negatif bersentuhan langsung, sehingga akan terjadi korsleting, itulah sebabnya beberapa baterai harus menghambat pembentukan dendrit litium, yaitu mencegahnya melubangi baterai.pemisah, menyebabkan korsleting lokal, dan mengakibatkan kecelakaan keselamatan.

1.4 chip logam litium

Diameter pelat negatif sedikit lebih kecil dari diameter cangkang negatif. Diameter chip logam lithium CR2032 adalah 15.8mm, dan pelat positif yang sesuai juga 15.8mm.

Perlu dicatat bahwa chip litium relatif lunak dan mudah berubah bentuk, sehingga dapat berubah bentukchip litiumdapat ditekan rata dengan cangkang positif (karena relatif besar) sebelum memasang baterai. Selain itu, logam litium sangat mudah teroksidasi dan rusak di udara, serta mudah meledak jika terkena air, sehingga chip logam litium yang dibeli perlu dibuka di dalam kotak sarung tangan, dan berhati-hatilah agar tidak merusak sarung tangan. saat membuka.

1.5 pengatur jarak

Itupengatur jarakadalah lembaran aluminium berbentuk lingkaran, diameternya sama dengan ukuran chip litium, dan dalam percobaan, spesifikasi dan ketebalan yang berbeda dapat dibeli sesuai permintaan.

Catatan:pengatur jarak, kotak sel koin positif dan negatif serta komponen lainnya harus dibersihkan berulang kali dengan alkohol secara ultrasonik sebelum digunakan, dan kemudian dikeringkan dalam oven pengering udara.

1.6 Musim semi

Musim semiterutama berperan sebagai penopang baterai, jika tidak adamusim semi, baterai akan ditekan hingga habis pada langkah menekan baterai, dan komponen internal dapat hancur.Musim semihanya ditambahkan pada sisi negatifnya, tetapi jika terminal positif dan negatifnya ditambahkanmusim semi, gesper tidak dapat ditutup selama langkah tegangan baterai, mengakibatkan elektrolit bersentuhan dengan udara, dan percobaan gagal.

1.7 Elektrolit

Bahan yang berbeda umumnya berhubungan dengan elektrolit yang berbeda.

2. Perakitan baterai sel berbentuk koin

2.1 Persiapan pelat elektroda positif

Persiapan lembaran tiang terutama dibagi menjadi dua langkah: 

1) persiapan bubur; 

2) Pelapisan, pengeringan, pengepresan dan langkah-langkah lainnya.

2.1.1 Persiapan bubur

Bubur terdiri dari pelarut, bahan katoda, zat konduktif dan pengikat.

Rasio massa bahan elektroda positif: zat konduktif: pengikat adalah 80:10:10.

2.1.2 Pelapisan pelat

Umumnya scraper dan castingmesin pelapisdigunakan untuk pelapisan, dan bahan elektroda positif dilapisi pada aluminium foil dan elektroda negatif dilapisi pada foil tembaga. Siswa yang tidak mempunyai mesin pelapis dapat menggunakan pelat kaca dan alat pengikis untuk pelapis. Proses pelapisannya relatif sederhana, namun hal-hal berikut perlu diperhatikan

1) Aluminium foil harus rata dan lipatannya harus dikurangi sebanyak mungkin;

2) Sebelum melapisi, bersihkan aluminium foil dan platform mesin pelapis dengan hati-hati dengan alkohol dan kapas penyerap;

3) Kapas penyerap harus dibersihkan secara hati-hati dengan tisu toilet setelah dibersihkan, satu untuk menghilangkan kapas yang mungkin ada dan dua lagi agar tidak menggores aluminium foil.

2.1.3 Pengeringan dan pengepresan lembaran tiang

Tujuan pengeringan adalah untuk menghilangkan sejumlah besar pelarut dan air dalam slurry, sehingga harus melalui dua tahap yaitu pengeringan ledakan dan pengeringan vakum. Suhu dan waktu spesifik setiap langkah dilaporkan secara berbeda dalam pekerjaan yang berbeda.

2.1.4 Pengepresan tablet

Setelah pelapisan, lapisan komposit kering relatif longgar. Jika digunakan langsung, mudah rontok dan rusak setelah direndam dengan elektrolit.Mesin berguliratau mesin press tablet dapat digunakan untuk pemrosesan tablet. Umumnya, mesin roller dapat menekan lapisan elektroda positif hingga 15-60 μ m. Mesin press tablet dapat ditekan dengan tekanan sekitar 80-120kg/cm2. Stabilitas, kekencangan, dan sifat elektrokimia elektroda setelah pengepresan ditingkatkan, dan kinerja pengujian lebih baik dibandingkan sampel tanpa pengepresan.

Ada dua tujuan utama pengepresan tablet:

Pertama, untuk menghilangkan gerinda, sehingga permukaannya halus dan rata, untuk mencegah baterai ketika gerinda Menusuk diafragma akibat korsleting;

Yang kedua adalah meningkatkan kekuatan pelat kutub dan mengurangi impedansi ohmik. Terlalu banyak tekanan akan menyebabkan tiang melengkung, yang tidak kondusif untuk perakitan baterai, dan terlalu sedikit tekanan tidak dapat berperan menekan.

2.1 Perakitan baterai sel berbentuk koin

2.1.1 Barang yang Diperlukan:

Kotak sarung tangan: alat press tablet (sebaiknya dengan tampilan digital), 2 pinset (minimal satu pinset plastik), 1 sendok obat, elektrolit, tablet litium, botol kaca gerinda (dengan penetes kepala plastik), jarum suntik, tisu kering dan perlengkapan pembersih lainnya;

Di luar kotak sarung tangan: kotak sel koin, kolektor, pelat pegas (atau nikel busa ), pelat positif,pemisahpiring;

Catatan: Bagian rakitan baterai harus dikeringkan secara vakum selama kurang lebih 4 jam sebelum dimasukkan ke dalam kotak sarung tangan, dan suhunya tidak boleh terlalu tinggi, yang dapat diatur pada 60-80 ° C. Kotak sarung tangan berkapasitas lebih besar dapat menyimpan ini bagian baterai terlebih dahulu dan lebih bersih. Setelah bahan baku memasuki pintu kotak masuk, operasi saluran masuk harus dilakukan sesuai dengan prosedur operasi, setidaknya tiga kali. Disarankan untuk menempatkan meja operasi kecil di dalam kotak sarung tangan untuk mencegah reagen menimbulkan korosi pada kotak sarung tangan. Elektrolit menimbulkan korosi pada sarung tangan dan dinding bagian dalam kotak sarung tangan, dan sebisa mungkin harus dihindari.

2.1.2 Menentukan kandungan oksigen dalam air

Kotak sarung tangan umum memiliki detektor tampilan digital untuk kandungan oksigen air, dan kandungan oksigen air di kotak sarung tangan Brian dapat dikontrol kurang dari 0,05PPM, tetapi standar kotak sarung tangan yang berbeda tidak sama. Proses perakitan baterai dilakukan di dalam kotak sarung tangan yang telah dioperasikan secara ketat dengan saluran pembuangan, diisolasi secara ketat dari kemungkinan oksidasi, kelembapan, dan gangguan lainnya. Jika kandungan oksigen air dalam kotak sarung tangan selalu tinggi, sarung tangan harus diperiksa apakah ada kerusakan atau kotak sarung tangan harus dibuat ulang.

2.1.3 Proses perakitan

Ada dua urutan perakitan utama baterai sel berbentuk koin, laboratorium umumnya digunakan untuk memulai dari wadah sel berbentuk koin negatif, tetapi dapat juga dimulai dari wadah sel berbentuk koin positif.

1) Bukaan wadah sel koin positif menghadap ke atas dan diletakkan mendatar di atas pelat kaca

2) Tempatkan pengatur jarak dan pelat positif ke dalam kotak sel koin positif dengan pinset, dan pelat positif terletak di tengah

3) Serap elektrolit dengan kepala penetes atau jarum suntik plastik dan infiltrasi permukaan pelat elektroda positif

4) Jepitpemisahdan tutupi pelat positif

5) Gunakan kembali pipet/jarum suntik untuk menyerap elektrolit dan membasahi permukaanpemisah.

6) Ambil chip lithium dan letakkan di tengahpemisah

7) Jepitpengatur jarakdan letakkan di atas litiumkeping, sangat selaras

8) Ambil pegas dan letakkan pada spacer, sejajar

9) Pinset menjepit penutup kotak sel koin negatif