18650电池12伏组装教程（磷酸铁锂12v电池组装教程）
电池组装教程扣式电池制作全
对于初入实验室的朋友们，是否曾因电池组装问题影响实验进度而苦恼？今天，心血管健康网小编带大家一起了解如何组装扣式电池，解决大家在电池研究中的困扰。
在电池研究领域，扣式电池的组装是一项基本技能。其涉及半电池、全电池以及对称电池的组装，其中不锈钢电池壳因其良好的电化学稳定性、密封性、小尺寸、简单组装、便宜的价格以及适用的温度范围（40～80℃）而广泛应用于实验室测试。
近年来，国内外企业开始研发高通量扣式电池自动组装设备，以提高电池关键材料的验证和研发效率。实验室常用的扣式电池型号为CR2032型，其组装过程包括制浆、涂布、烘干、裁片等多个步骤。
我们来了解一下极片的制备。这一过程包括混料和涂覆两个步骤。混料工艺有手工研磨法和机械混浆法，涂覆工艺则包括手工涂覆和机械涂覆。在选择混料方法时，需根据活性材料的质量来决定。当活性材料质量在0.1～5.0 g时，推荐手工研磨法；超过5.0 g时，建议使用机械混料机。实验室中，通常采用手工涂覆，当浆料足够时，可使用小型涂覆机。整个极片制备过程必须在干燥环境下进行，所有材料和设备都需要保持干燥。
接下来，我们详细了解一下制浆过程。制浆需要活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂等。其中，活性物质是实验室用正、负极材料，一般为粉末材料，颗粒尺寸不宜过大，以保证均匀涂布，避免测试结果受到材料动力学性质的限制。导电剂常用的为碳基导电剂，如乙炔黑、导电炭黑等。粘结剂则常用PVDF体系和PTFE体系等。质量配比方面，一般推荐活性物质导电剂粘结剂的比例为8:1:1（或根据实际情况适当调整）。溶剂则常采用NMP。
在制浆过程中，需要注意将粘结剂（如PVDF）加入溶剂NMP中，并在50℃以下搅拌至完全溶解。小编还要提醒大家，在操作过程中一定要保持干燥环境，避免NMP吸水或变质。
扣式电池的组装虽然看似复杂，但只要按照步骤操作，注意细节，就能成功完成。希望本教程能帮助大家顺利组装扣式电池，提高实验效率。如需了解更多关于锂电行业的知识，请私信“锂电”二字，即可领取10.99G锂电行业精华版资料，更多精彩内容等你来发现！浆料的配置步骤详解
通过图1机械混料、手工涂覆流程，进行浆料的初步配置。具体步骤如下：
1. 使用移液枪精确量取2 mL的0.025 g/mL的NMP/PVDF溶液，将其放入带有D15搅拌子的容器中，进行磁力搅拌，以初步混合材料。
2. 接着，称取0.05 g导电剂Super P，缓慢加入称量瓶中，同时持续搅拌20分钟。在此过程中，要避免导电剂与称量瓶上侧壁接触，并防止因加入速度过快导致导电剂散出。
3. 然后，称取0.4 g活性物质，加入称量瓶，同样注意避免材料与称量瓶上侧壁的接触，并搅拌4-5小时，直至浆料达到适当的粘稠状态。
在配置浆料时，需要注意浆料的粘稠度。理想的浆料状态应是通过轻轻晃动称量瓶，既不显得过于粘稠无法流动，也不显得过于稀薄如水。如果浆料过稠，可以适量加入一滴NMP进行稀释；反之，如果过稀，则可将称量瓶放入鼓风干燥箱进行短暂烘干。
在混料过程中，需留意壁上的材料并将其混入浆料中，以防材料比例偏差。混料时间的过长或过短、浆料的均匀度不足或过度细化都会对极片的整体质量和均匀性产生影响，进一步影响材料的电化学性能及其评价。
接下来是极片的涂布环节。锂离子电池极片的正、负极集流体分别为铝箔和铜箔。涂布前，需确保铝箔平整，尽量减少褶皱。要使用酒精和脱脂棉仔细清洁铝箔和涂覆机平台。在涂布过程中，特别需要注意的是极片的面容量设置。一般建议面容量设为2～4 mAh/cm2，以便更贴近工业应用，更准确地评价材料的倍率和低温特性。
正负极极片的制备流程虽然大体相同，但在涂布环节上有所区别。正极涂布在铝箔上，负极涂布在铜箔上。这是因为铝和铜的导电性均较好，且价格相对较低。但铝在低电位下会与锂发生反应，生成锂铝合金，因此不宜作为负极的集流体。而铜在高电位下容易氧化，也不适宜作为正极的集流体。锂则不会与铜形成嵌锂合金。
在制造过程中，温度和时间的控制是确保产品质量的关键步骤。特别是在处理NMP（N-甲基吡咯烷酮）的干燥环节，虽然不需要过高的温度，但由于溶剂较多，需要充足的热量和相对较长的干燥时间。
对于含有水分的物质，情况有所不同。鼓风干燥时，水的沸点为100℃，因此需要较高的温度。但水分含量较少，可以适当缩短干燥时间。在这个过程中，设置两个温度段，每个温度段的干燥时间不同，更高的温度可以设置为100℃。负极的干燥温度应低于正极，同时要留意铜箔氧化的现象。值得注意的是，干燥温度过高或时间过长可能导致严重的掉粉行为。正极的干燥温度不应超过120℃，负极则不应超过90℃。
鼓风干燥完成后，还需进行真空干燥。这一步的温度通常设定为120℃，时间约为10小时。不经过鼓风干燥直接进行真空干燥是不可取的，因为这样做会导致NMP充满真空干燥箱，影响干燥效果。尽管某些情况下可以省略鼓风干燥的步骤，但真空干燥却是不可或缺的一环。
接下来是压片和裁片的步骤。涂布后的复合材料涂层较为疏松，直接使用可能会导致电解液浸润后容易脱落损坏。需要通过压片机或对辊机进行处理。对辊机可以将正极片涂层压制到一定的厚度范围，约为15~60 μm。压片机则使用约80~120 kg/cm的压强进行压制。经过压制的电极在稳定性、牢固性以及电化学性能上都有所改善，表现优于未压制的样本。压片的目的是消除毛刺、使表面光滑平整，并增强极片的强度，减小欧姆阻抗。压力过大会导致极片卷曲，不利于电池装配；压力过小则起不到压片的作用。在辊压过程中，需要尽量接近工业中的压实密度。
制备好的极片需要经过挑选，选择形貌规则、表面及边缘平整的极片进行测试。冲压制备的小极片数量根据测试要求和涂层面积进行调整。挑选合格的极片要进行称量和厚度测量，确保数据的准确性。随后，将极片放入真空干燥箱进行进一步的水分去除，设定温度为120℃，烘烤6小时。
电池制造的精细工艺：极片的准备与扣式电池的组装
在电池制造过程中，极片的准备是非常关键的一环。通常的做法是将单面极片浸泡在DMC等溶剂中6到8小时，或者使用钝头镊子夹起目标极片样品，用移液器或滴管吸取DMC，对极片的活性物质一侧进行正面冲洗。这两种方法也可以结合使用，以确保极片的清洁度。清洗后，极片会被置于真空舱内，通过真空干燥去除溶剂，这一过程在手套箱内进行，以保证环境的洁净。干燥后的极片会被放置在平整的模具中，以便于后续的扣式电池组装。
扣式电池的组装是另一个至关重要的环节。需要在惰性气氛的手套箱内准备好所需的组装部件，包括负极壳、金属锂片、隔膜、垫片、弹（泡沫镍）、正极壳以及电解液。还需要压片模具、移液器和绝缘镊子。扣式电池的组装次序主要有两种，实验室通常根据习惯来选择，但并无对错之分。
在组装过程中，绝缘镊子被用来将扣式电池负极侧朝上置于扣式电池封口机模具上。为了吸收可能溢出的电解液，可以在电池上方垫上纸巾。然后，调整压力至800 Pa，压制5秒即可完成电池的组装。用绝缘镊子取出组装好的电池，观察其外观是否完整，并用纸巾擦拭干净。
模拟电池的组装过程与扣式电池相似，以物理所自行设计的模拟电池为例。需要准备的组装材料包括模拟电池模具（包括聚四氟乙烯内胆和套管、正负极壳和金属导体柱）、金属锂片、隔膜、电解液以及待测极片。待测极片的尺寸不能超出聚四氟乙烯内胆的尺寸。将金属锂片、隔膜、聚四氟乙烯内胆依次放入负极壳模具内，然后用移液器加入一定量电解液。接着，放入待测极片和金属导体柱，确保活性材料一侧贴近隔膜。将带有聚四氟乙烯套管的正极壳模具安装在负极壳模具上，完成模拟电池的组装。
在实验室扣式电池制备过程中，需要注意一些关键事项。首先是金属锂片、隔膜、电解液的选择和处理。金属锂片需要提供足够的锂源，并且尺寸要大于待测极片。隔膜需要选择具有纳米孔隙的绝缘膜，可以吸附电解液并允许离�***虼洹５缃庖旱难≡裥枰菔笛橐蠼校缌姿崽绯赝ǔＪ褂肔iPF6体系电解液。
制备的极片质量也是非常重要的。优质的极片表面应该平整，无明显大颗粒物，并且在烘烤、常温冷却、转移过程中无明显掉料现象。在组装电池时，应该选择质量、厚度和边缘掉料均一的极片进行测试。通过这样的精细工艺，我们可以制造出性能稳定的扣式电池和模拟电池，为电池的应用提供可靠的基础。扣式电池与模拟电池制备详解
经过精心制备的扣式电池与模拟电池外壳应当模具平整、无损坏，表面不得有腐蚀痕迹，且无明显漏液现象。为确保电池性能，需对制备的电池进行开路电压测试。若正极材料半电池开路电压达到3V以上，负极材料半电池开路电压在2.5至3.5V之间，表明电池组装无明显短路情况。对于不合格的组装电池，其开路电压会表现出异常。
在扣式电池的制备过程中，注意事项颇多。特别是在以金属锂为负极的扣式半电池中，全电池中的负极材料此时在扣式电池中充当正极。必须确保隔膜直径大于锂片直径，再大于极片直径。移动扣式电池时，必须使用绝缘镊子以防止正负极接触短路。为保证后期电化学测试的准确性及考虑误差和操作失误，实验室组装的扣式电池或模拟电池数量一般不低于5个。
在放置锂片步骤中，需确保锂片边缘光滑面朝隔膜一侧，且可能需用硬物压平金属锂片的表面，以防止锂片边缘的毛刺穿破隔膜导致电池短路。扣式电池和模拟电池的各组件在使用前需经过严格的清洗。例如，不锈钢部件需依次经过去油污清洁剂、丙酮、乙醇和水的超声清洗，而聚四氟乙烯部件则不能使用丙酮，需用其他试剂进行清洗。清洗后的部件需在烘箱中烘干。
在模拟电池组装过程中，放置极片是一个需要注意的环节，因为极片容易发生移动和翻转。建议使用钝头绝缘镊子进行处理，以避免极片破损和电解液侧漏。
在电池组装后的测试过程中，可能会遇到一些问题，如开路电压低和电化学阻抗大等。这些问题的原因可能包括极片的毛刺穿破隔膜、电池装配过程中正负极偏移、压电池步骤出错等。导电剂添加量不足、隔膜孔隙率小、电解液分解等也可能导致电化学阻抗增大。
对于新手而言，建议先从购买现成材料进行练习开始，以提高研究的容错率。与实验室的师兄师姐交流，避免走弯路。电池的组装是一个熟能生巧的过程，初次组装时损坏几个电池是正常的，重要的是多练习、观察和改进。
参考资料提供了关于锂离子电池的组装、充放电测量、失效分析以及扣式锂离子电池的制备工艺等方面的专业书籍和文献，为研究者提供了深入学习的机会。
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来源：清新电源。