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扣式電池制備相關(guān)應(yīng)用技術(shù)提示：

（1）實驗室研究一般最大顆粒直徑（Dmax）不超過50mm，工業(yè)應(yīng)用不超過30mm。

（2）常用導(dǎo)電劑：碳基導(dǎo)電劑，乙炔黑（AB）、導(dǎo)電炭黑、Super P、350G等導(dǎo)電材料；

（3）常用黏結(jié)劑：聚偏氟乙烯-油性體系（PVDF體系）、聚四氟乙烯-水性體系（PTFE體系）、SBR（丁苯橡膠）乳液等；油系溶劑常采用NMP（N-甲基吡咯烷酮）

（4）常見的石墨負極極片中，CMC（羧甲基纖維素鈉）的含量一般低于10%，SBR的含量一般低于10%，導(dǎo)電添加劑的含量一般低于10%（高倍率電池除外）

（5）集流體的選擇：鋰離子電池極片的正負極集流體分別為鋁箔、銅箔，若選擇單面光滑的箔材，建議在粗糙的一面上涂布，以增加集流體與材料之間的結(jié)合力。箔材的厚度無特殊要求，但對箔材的面密度均勻性要求較高；若是硅基負極材料，可選用涂碳銅箔以提高粘附性，降低接觸電阻，增加測試結(jié)果的重現(xiàn)性，提高循環(huán)性能。

1. 混漿過程：

   實驗室進行混料時，應(yīng)根據(jù)樣品的質(zhì)量來確定手工研磨混料或機械混料；如活性材料的質(zhì)量在0.1~5.0g時建議采用手工研磨法，活性材料的質(zhì)量超過5.0g時，建議采用混料設(shè)備進行混料。

   機械混漿時要注意將黏結(jié)劑（如：PVDF）加入溶劑NMP中，在50℃以下攪拌至完全溶解，然后根據(jù)比例進行配比。注意需將粘在壁上的材料處理并混入漿料中，防止因比例不對造成偏差。混漿過程時間過短或過長，漿料不均或過細都會影響到極片整體質(zhì)量和均勻性。

2. 極片輥壓：

   輥壓極片時壓實密度應(yīng)盡量接近工業(yè)中極片的壓實密度（工業(yè)上石墨負極常用的壓實密度為 1.3~1.7g/cm³，）；（壓實密度：面密度/（極片輥壓后的厚度-集流體的厚度），單位：g/cm³）注：合適的正極壓實密度可增大電池的放電容量，減小內(nèi)阻，減小極化損失，延長電池的循環(huán)壽命，提高鋰離子電池的利用率。壓實密度過大或過小均不利于鋰離子的嵌入嵌出。

3. 極片壓切：

   應(yīng)盡量選擇形貌規(guī)則、表面及邊緣平整的極片；若極片邊緣有毛刺或起料，可采用小毛刷進行輕微處理。在高精度天平上進行稱量所挑選合格的極片。利用厚度儀對極片的厚度進行測量時，多個極片的測量數(shù)值誤差在3%以內(nèi)，則認為該極片厚度均一性良好，并記錄厚度平均值。

扣式電池組裝及注意事項：

   負極殼平放于絕緣臺面，金屬鋰片置于負極殼中心，并用壓片模具對金屬鋰片進行平整化處理，然后將隔膜平放于鋰片上層，用滴加適量電解液在隔膜表面。用絕緣鑷子將測試極片、墊片、彈簧片和正極殼依次置于隔膜上層（測試極片的活性材料一側(cè)需貼近隔膜）。用絕緣鑷子將扣式電池負極側(cè)朝上置于扣式電池封口機模具上，調(diào)整壓力（一般為800Pa，5s）

注：

（1） 1mA×h/cm²相當(dāng)于5mm厚鋰箔，實際購買的鋰片往往在400~500 mm，相當(dāng)于80~100 mA×h/cm²，工業(yè)級的正負極極片單面容量一般在2~4 mA×h/cm²。

（2）用于制備扣式半電池時常采用F15~15.8mm（對應(yīng)極片尺寸為14mm的CR2032扣式電池），厚度0.5~0.8mm，表面平直、銀白色光亮、無油斑、穿孔和撕裂。

（3）隔膜：一般為具有納米孔隙的絕緣膜，吸附電解液后可允許離子雙向傳輸，常采用單層或多層的聚乙烯或聚丙烯隔膜。

（4）在扣式電池中，需保證隔膜直徑＞鋰片直徑＞極片直徑；

（5）在用鑷子移動整個扣式電池的時候，需用絕緣鑷子以防止正負極短路；

（6）鋰片放置步驟：將鋰片邊緣光滑面朝隔膜一側(cè)放置，必要時可用平整的與鋰不反應(yīng)的硬物壓平金屬鋰片的表面，以防止鋰片邊緣毛刺穿破隔膜導(dǎo)致電池短路。

（7）配件清洗：不銹鋼部件可分別用去油污清潔劑、丙酮、乙醇、水依次進行超聲清洗，在使用去油污清潔劑清洗時可適當(dāng)提高清洗溫度達到去除部件表面油污的目的。聚四氟乙烯部件：使用除丙酮以外的其他幾種試劑進行清洗，清洗后的部件需在烘箱中進行干燥處理。

（8）極片清洗：常采用的方法將單面極片浸泡于DMC等溶劑中6~8h，或用鑷子夾起，利用滴管吸取DMC，對目標極片含活性物質(zhì)一側(cè)進行正面沖洗數(shù)次，或兩種方法結(jié)合使用。清洗后，將極片進行真空干燥以去除溶劑（清洗及真空干燥均在手套箱中進行）。

（9）極片干燥：干燥溫度、時間、環(huán)境，對于NMP油系溫度需100℃以上，在能夠烘干的前提下，盡量降低干燥溫度，增加干燥時間。

   內(nèi)容摘自《鋰離子扣式電池的組裝，充放電測量和數(shù)據(jù)分析》