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终于找到了！史上最详细扣式电池极片制备和电池组装教程
2021-11-13 V微算云平台
实验室锂离子扣式样品电池，包括半电池〔half cell，正极极片/ 金
属锂
图 1：机械混料、手工涂覆流程
第一步：用移液枪量取2 mL 的 g/mL的 NMP/PVDF溶液，放入
D15 搅拌子进展磁力搅拌；
第二步：称取 g 导电剂 Super P 缓慢参加称量瓶中， 搅拌 20 min 。参加过程中尽量不要使导电剂碰到上侧瓶壁，更不要因为参加的太快而使导电剂散出称量瓶。
第三步：称取 g 活性物质，参加称量瓶中。考前须知同上，参加后搅拌 4-5 小时，搅拌时间不固定，以浆料粘稠状态为准。
小贴士：何种浆料状态为最好？
一般来说，轻轻晃动称量瓶，混合物既不是粘度很高无法流动，又不
是像水一样易动而不挂壁即可。太稠可以参加一滴 NMP继续搅拌一会儿，一般一滴就足够了。太稀可以将称量瓶放入鼓风枯燥箱烘干一会儿。
在混料过程中需将黏在壁上的材料处理并混入浆料中，防止因为比例不对造成计算材料比例时出现偏差。混浆过程时间过短或过长、浆料不匀或过细都会影响到极片整体质量和均匀性，并直接影响材料电化学性能发挥及对其的评价。
〔 3〕极片的涂布
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集流体的选择锂离子电池极片的正、负极集流体分别为铝箔和铜箔，如果选用单面光滑的箔材，建议在粗糙的一面上涂布，以增加集流体与材料之间的结合力。箔材的厚度没有特殊要求，但对箔材的面密度均匀性有很高要求。如果是硅基负极材料，可以选用涂碳铜箔以提高黏附性，降低接触电阻，增加测试结果的重现性，提高循环性能。
一般使用刮刀和流延涂覆机，进展涂布，正极材料涂布在铝箔上，负极涂布在铜箔上。没有涂覆机的同学可以使用玻璃板和刮刀进展涂布。涂布过程比拟简单，但是需要注意以下几点
1〕铝箔需要平整，要尽可能的减少褶皱；
2〕涂布前要用酒精和脱脂棉仔细清洁铝箔和涂覆机平台；
3〕脱脂棉清洁后要用卫生纸小心清洁一次，一来去掉可能存在的棉絮二来不要划伤铝箔。
此外，特别需要注意的是，一般极片的面容量设为2～ 4 mA·h/cm2，最
低不建议低于 1 mA·h/cm 2，这样的活性物质负载量与工业应用的更为接近，便于准确对标评价材料的倍率和低温特性。个别情况下，可以超过这一负
载量，例如针对厚电极的研究。低于这一面容量制作的极片，一方面，称量误差较大；此外，由于极片薄，动力学性能较好，体积变化较小，电解
液相对远远过量， 这样有利于测到材料的最高容量， 但半电池测到的倍率、循环性有可能会显著高于实际全电池工作条件下的性能，此时的动力学及
循环性数据结果并不能和大容量实际电池有较好的对应关系。当然，即便和实际体系的要求有差异，但如果所有材料按照同一极片的制作条件来比照，对于比拟材料的性能差异也有一定意义。但不同极片制作条件下的动力学、循环性能数据比照，往往可靠性低，而实验室手工制作的薄极片的一致性往往很难保证。
小知识：正负极极片的制备流程一样，区别在于正极涂布在铝箔上，负极涂布在在铜箔上，这是为什么呢？
首先，两者的导电性都相对较好，质地比拟柔软，价格也相对较低。
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其次，铝本身比拟活泼，在低电位下，铝会出现嵌锂，生成锂铝合金，不宜作为负极的集流体。如果使用铝箔作为负极的集流体，铝会和锂形成合金，然后粉化，严重影响电池的寿命和性能。
最后，铜在高电位下容易氧化，不宜作为正极的集流体，铜外表的氧化层属于半导体，电子导通，氧化层太厚时，阻抗会增加。同时锂不会与同在地点为下形成嵌锂合金。
极片枯燥条件、辊压工艺、极片压切与称量、真空烘烤
a．极片的枯燥
极片的枯燥一般需要考虑3点，烘烤温度、烘烤时间、烘烤环境，对
NMP的烘烤温度需要 100 ℃以上，在能够烘干的前提下，尽量降低烘烤温度，增加烘烤时间。 对于一些容易氧化或者在高温空气中不稳定的材料，需要在惰性气氛烘箱中烘烤。还可以通过直接测量极片水分含量来确定干
燥条件。
极片枯燥的目的在于去除浆料中大量的溶剂NMP以及其中的水分，所
以要经过鼓风枯燥和真空枯燥两个步骤。每个步骤的具体温度和时间，不同工作中有不同的