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扣式电池组装是一项需要精细操作的工作,下面我将准备材料包括负极壳、金属锂片、隔膜、垫片、弹簧片、正极壳、电解液,以及压片模具、移液器和绝缘镊子。将准备好的极片转移到惰性气氛手套箱内,确保操作环境干燥无尘。
接下来,将负极壳平放于绝缘台面,将金属锂片置于负极壳中心,并用压片模具对金属锂片进行平整化处理。然后将隔膜平放于锂片上层,用移液器取适量电解液滴加入隔膜表面。用绝缘镊子将测试极片、垫片、弹簧片和正极壳依次置于隔膜上层,其中测试极片的活性材料一侧需贴近隔膜。
进一步,用绝缘镊子将扣式电池负极侧朝上置于扣式电池封口机模具上,可用纸巾垫于电池上方以吸收溢出的电解液,调整压力(一般为800Pa)压制5s完成组装制备扣式电池,用绝缘镊子取出,观察制备外观是否完整并用纸巾擦拭干净。
需要注意的是,在组装扣式电池测试之前需将双面极片处理成单面极片(暴露出集流体)。常用的处理方法包括刮刀法、擦拭法以及背面贴胶法。刮刀法主要采用手术刀对目标极片一侧进行刮划,可直接在手套箱内操作,但该方法较易损伤集流体,且耗时较长,不建议采用。擦拭法需要采用水作溶剂对负极片一侧进行擦拭,正极片则可采用NMP(N-甲基吡咯烷酮)作溶剂擦拭。擦拭至背面无明显活性材料后,用冲压机进行冲片处理,制备成标准尺寸的单面极片。该方法操作简单,但易出现溶剂渗透或气氛渗透,对极片另一侧表面产生影响。另外,该方法难以制备极片边缘处样品,多用于制备极片中心区域样品。
模拟电池的组装过程与扣式电池相似,需要准备组装材料包括模拟电池模具、金属锂片、隔膜、电解液及待测极片。其中待测极片尺寸不能超过聚四氟乙烯内胆尺寸。
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