Chuẩn bị và lắp ráp pin nút

1. Linh kiện pin nút lithium-ion:

1.1 hộp đựng đồng xu

Sau đây là vỏ pin dạng đồng xu CR2032, vỏ dương lớn hơn, vỏ âm có cấu trúc mạng trên bề mặt và nhỏ nên quá trình lắp ráp chung bắt đầu từ vỏ âm.

Tấm 1,2 cực

Quá trình chuẩn bị tấm điện cực có ảnh hưởng quan trọng đến việc liệu các đặc tính điện hóa có thể được sử dụng đầy đủ hay không.

Hình dưới đây cho thấy tấm điện cực được chuẩn bị bằng vật liệu điện cực dương.

Quá trình chuẩn bị các tấm điện cực dương và âm là như nhau, điểm khác biệt là điện cực dương được phủ trên lá nhôm và điện cực âm được phủ trên lá đồng, đó là lý do tại sao?

Trước hết, độ dẫn điện của cả hai đều tương đối tốt, kết cấu tương đối mềm và giá thành tương đối thấp.

Thứ hai, bản thân nhôm tương đối hoạt động, ở điện thế thấp, nhôm sẽ xuất hiện lithium, hợp kim nhôm lithium chứ không phải là chất thu âm. Nếu lá nhôm được sử dụng làm chất thu âm, nhôm sẽ tạo thành hợp kim với lithium, sau đó là bột, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ và hiệu suất của pin.

Cuối cùng, đồng dễ bị oxy hóa ở điện thế cao và không thích hợp làm chất thu tích cực. Lớp oxit trên bề mặt đồng là chất bán dẫn và electron có tính dẫn điện. Khi lớp oxit quá dày thì trở kháng sẽ tăng lên. Đồng thời, lithium sẽ không tạo thành hợp kim lithium ở cùng một vị trí.

Phim cực loại nào là phim cực tốt?

Những khía cạnh này phải được đáp ứng:

1) Lớp phủ bùn đồng đều, không có độ dày rõ ràng không đồng đều, đặc biệt những nơi mỏng thậm chí có thể quan sát thấy lá nhôm sáng;

2) Mảnh cực vẫn còn nguyên vẹn và tròn mà không bị hư hại và không có gờ xung quanh càng nhiều càng tốt;

3) Không có vật chất dạng hạt trong khu vực phủ và không có hiện tượng rơi bột rõ ràng.

1.3 Dấu phân cách

Cácdải phân cáchđược sử dụng trong phòng thí nghiệm nói chung là Celgard2400 hoặc các sản phẩm khác thuộc dòng Celgard, được dập thành tấm tròn nhỏ và được sử dụng sau khi đường kính lớn hơn một chút so với tấm điện cực dương và âm.

chức năng của là gìdải phân cách?

Nói một cách đơn giản, nếu không códải phân cách, các cực dương và cực âm tiếp xúc trực tiếp, nghĩa là sẽ xảy ra đoản mạch, đó là lý do tại sao một số pin nên ức chế sự tạo ra các sợi nhánh lithium, nghĩa là để ngăn nó làm thủngdải phân cách, gây đoản mạch cục bộ và dẫn đến tai nạn an toàn.

1.4 Chip kim loại lithium

Đường kính của tấm âm nhỏ hơn một chút so với đường kính của vỏ âm. Đường kính của chip kim loại lithium của CR2032 là 15,8mm và tấm dương tương ứng cũng là 15,8mm.

Điều đáng chú ý là chip lithium tương đối mềm và dễ biến dạng nên dễ bị biến dạng.chip lithiumcó thể ép phẳng bằng vỏ dương (vì tương đối lớn) trước khi lắp pin. Hơn nữa, kim loại lithium rất dễ bị oxy hóa và hư hỏng trong không khí, dễ phát nổ trong trường hợp có nước nên chip kim loại lithium mua về cần được mở trong hộp đựng găng tay, chú ý không làm hỏng găng tay. khi mở.

1,5 Miếng đệm

Cácmiếng đệmlà một tấm nhôm hình tròn, đường kính bằng kích thước của chip lithium, trong quá trình thử nghiệm, có thể mua các thông số kỹ thuật và độ dày khác nhau tùy theo nhu cầu.

Ghi chú:miếng đệm, Vỏ tế bào đồng xu dương và âm và các thành phần khác phải được làm sạch nhiều lần bằng siêu âm cồn trước khi sử dụng, sau đó sấy khô trong lò sấy khô không khí.

1.6 Mùa xuân

Mùa xuânchủ yếu đóng vai trò hỗ trợ pin, nếu không cómùa xuân, trong bước ép pin sẽ bị ép rất phẳng, các bộ phận bên trong có thể bị dập nát.Mùa xuânchỉ được thêm vào phía âm, nhưng nếu cả hai cực dương và cực âm được thêm vàomùa xuân, khóa không thể đóng được trong bước điện áp pin, dẫn đến chất điện phân tiếp xúc với không khí và thí nghiệm thất bại.

1.7 Chất điện giải

Các vật liệu khác nhau thường tương ứng với các chất điện phân khác nhau.

2. Lắp ráp pin đồng xu

2.1 Chuẩn bị tấm điện cực dương

Việc chuẩn bị tấm cực chủ yếu được chia thành hai bước: 

1) chuẩn bị bùn; 

2) Phủ, sấy, ép và các bước khác.

2.1.1 Chuẩn bị bùn

Bùn bao gồm dung môi, vật liệu catốt, chất dẫn điện và chất kết dính.

Tỷ lệ khối lượng của vật liệu điện cực dương: chất dẫn điện: chất kết dính là 80:10:10.

2.1.2 Lớp phủ tấm

Nói chung, một cái cạp và một vật đúcMáy phủđược sử dụng để phủ, và vật liệu điện cực dương được phủ trên lá nhôm và điện cực âm được phủ trên lá đồng. Học sinh không có máy phủ có thể sử dụng tấm kính và dụng cụ cạo để phủ. Quá trình phủ tương đối đơn giản nhưng cần lưu ý những điểm sau

1) Lá nhôm cần phải phẳng và giảm nếp gấp càng nhiều càng tốt;

2) Trước khi phủ, làm sạch cẩn thận lá nhôm và bệ máy phủ bằng cồn và bông thấm;

3) Bông thấm nước nên được làm sạch cẩn thận bằng giấy vệ sinh sau khi làm sạch, một để loại bỏ bông gòn có thể tồn tại và hai để không làm trầy xước lá nhôm.

2.1.3 Sấy và ép tấm cột

Mục đích của quá trình sấy là loại bỏ một lượng lớn dung môi và nước có trong bùn nên phải trải qua hai bước sấy phun và sấy chân không. Nhiệt độ và thời gian cụ thể của từng bước được báo cáo khác nhau ở các công việc khác nhau.

2.1.4 Bấm máy tính bảng

Sau khi phủ, lớp phủ composite khô tương đối lỏng lẻo. Nếu sử dụng trực tiếp rất dễ rơi ra, hư hỏng sau khi ngâm chất điện phân.Máy cánhoặc máy ép viên có thể được sử dụng để xử lý máy tính bảng. Nói chung, máy lăn có thể ép lớp phủ điện cực dương tới 15-60μ m. Máy ép viên có thể ép được với áp suất khoảng 80-120kg/cm2. Độ ổn định, độ cứng và tính chất điện hóa của điện cực sau khi ép được cải thiện và hiệu suất thử nghiệm tốt hơn so với mẫu không ép.

Có hai mục đích chính cho việc nhấn máy tính bảng:

Đầu tiên, để loại bỏ các gờ, để bề mặt nhẵn và phẳng, ngăn chặn pin khi các gờ đâm xuyên màng ngăn do đoản mạch;

Thứ hai là tăng cường độ bền của tấm cực và giảm trở kháng ohmic. Áp lực quá lớn sẽ khiến cực bị cong, không có lợi cho việc lắp ráp pin, còn áp lực quá ít thì không thể phát huy tác dụng ép.

2.1 Lắp ráp pin dạng đồng xu

2.1.1 Các vật dụng cần thiết:

Hộp đựng găng tay: máy ép viên (tốt nhất là có màn hình kỹ thuật số), 2 nhíp (ít nhất một nhíp nhựa), 1 thìa uống thuốc, chất điện giải, viên lithium, chai thủy tinh mài (có ống nhỏ giọt đầu nhựa), ống tiêm, khăn giấy khô và các dụng cụ vệ sinh khác;

Bên ngoài hộp găng tay: hộp đựng tiền xu, bộ thu gom, tấm lò xo (hoặc niken bọt ), tấm dương,dải phân cáchđĩa;

Ghi chú: Các bộ phận của pin phải được sấy chân không trong khoảng 4 giờ trước khi cho vào hộp đựng găng tay, nhiệt độ không nên quá cao, có thể cài đặt ở mức 60-80 ° C. Hộp đựng găng tay có dung tích lớn hơn có thể bảo quản những bộ phận này các bộ phận pin trước và sạch hơn. Sau khi nguyên liệu thô đi vào cửa hộp đầu vào, hoạt động hút khí thải phải được thực hiện theo đúng quy trình vận hành, ít nhất ba lần. Nên đặt một bàn mổ nhỏ trong hộp găng tay để tránh thuốc thử ăn mòn hộp găng tay. Chất điện phân làm ăn mòn găng tay và thành trong của hộp đựng găng tay, cần tránh càng nhiều càng tốt.

2.1.2 Xác định hàm lượng oxy trong nước

Hộp găng tay thông thường có máy dò hiển thị kỹ thuật số về hàm lượng oxy trong nước và hàm lượng oxy trong hộp găng tay của Brian có thể được kiểm soát ở mức dưới 0,05PPM, nhưng tiêu chuẩn của các hộp găng tay khác nhau là không giống nhau. Quá trình lắp ráp pin được thực hiện trong hộp đựng găng tay đã được vận hành hút khí thải nghiêm ngặt, cách ly nghiêm ngặt khỏi mọi khả năng oxy hóa, độ ẩm và các ảnh hưởng khác. Nếu hàm lượng oxy trong nước của hộp găng tay luôn ở mức cao thì cần kiểm tra găng tay xem có bị hư hỏng hay không hoặc nên tái tạo hộp găng tay.

2.1.3 Quy trình lắp ráp

Có hai trình tự lắp ráp chính của pin dạng đồng xu, phòng thí nghiệm thường được sử dụng để bắt đầu từ vỏ tế bào đồng xu âm, nhưng cũng có thể bắt đầu từ vỏ tế bào đồng xu dương.

1) Lỗ của hộp đựng đồng xu dương hướng lên trên và được đặt phẳng trên tấm kính

2) Đặt miếng đệm và tấm dương vào hộp đựng tế bào đồng xu dương bằng nhíp, và tấm dương nằm ở trung tâm

3) Hấp thụ chất điện phân bằng ống nhỏ giọt hoặc ống tiêm đầu nhựa và thấm vào bề mặt của tấm điện cực dương

4) Kẹpdải phân cáchvà che tấm dương

5) Sử dụng lại ống nhỏ mắt/ống tiêm để thấm chất điện phân và làm ướt bề mặt của ống tiêm.dải phân cách.

6) Lấy chip lithium và đặt nó vào giữadải phân cách

7) Kẹpmiếng đệmvà đặt nó lên lithiumChip, căn chỉnh chặt chẽ

8) Lấy lò xo và đặt nó lên miếng đệm, căn chỉnh chặt chẽ

9) Nhíp kẹp nắp hộp đựng đồng xu âm