锂离子电池基本制作及注意事项.ppt

1、基本电池制造和注意事项：1。材料物理和化学特性的定义和描述；2.电极中的各种材料及其基本使用特性；1.导电剂；3.电极材料；3.胶水；4.搅拌方法和顺序；1.搅拌胶水；2.搅拌油料；3.搅拌水材料；5.实验过程中的常见问题、解决方法及影响；1.材料物理和化学性质的比表面积的定义和描述(试验方法：计算单位重量材料吸附的氩气体积)。粒度(m):材料粒度的描述，指材料颗粒的直径。D50描述了材料的平均粒度。振实密度(g/cm3):通过某种机械振动获得的单位质量振动的材料体积。此外，材料结构、外观类型、放电容量、容量效率和杂质含量也是各种材料性能的限制因素。2.电极中的各种材料及其基本使用特性1。导电

2、剂碳墨导电剂为无定形碳，导电性好，吸附力强，比表面积大，约60-100 m2/g，无容量。人造石墨导电剂的导电性比碳墨稍差，但比表面积较小，为10-30m2/g，其自身容量约为290mAh/g，加工性能较好。此外，还有天然石墨，由于其良好的导电性也可用作导电剂，并且由于其高容量也可用作负极材料。然而，纳米碳纤维具有良好的导电性和可加工性，但价格昂贵。电极材料就一般锂离子二次电池而言，正极材料为钴酸锂，其自身克容量为135-150毫安时/克，压实密度为3.65-4.00克/立方厘米，以钴酸锂为正极的锂离子电池具有高开路电压、高比能量(理论比能量为1068瓦时/千克，理论容量为274毫安时/克)和

3、长循环寿命。普通人造石墨：克容量290-310毫安时/克，压实1.45-1.55克/立方厘米。中间相碳微球：克容量310-320毫安时/克，压实1.55-1.65克/立方厘米。天然石墨改性：克容量320-340毫安时/克，压实1.55-1.65克/立方厘米。3.胶水聚合物胶水俗称聚偏氟乙烯，化学名称为聚偏氟乙烯，其粘度受分子量、官能团位置和加工工艺的影响。一般来说，对于相同的加工工艺和相同的官能团位置，分子量越高，粘度越高，但是随着粘度的增加，浆料的沉降现象变得更加明显。而羧甲基纤维素和丁苯橡胶是用于水系统的粘合剂。羧甲基纤维素钠：白色或黄色粉末，具有粘合性能，但在水体系中的基本功能是分散物料

4、和丁苯橡胶。丁苯橡胶乳液：一种带有淡蓝色的白色乳白色液体，是一种高分子化合物，与羧甲基纤维素混合，具有良好的附着力。3.要使电池表现出良好的性能必须满足的几个条件要使材料表现出良好的性能，必须满足以下条件：1 .材料本身结构的完美性、颗粒尺寸的均匀性和颗粒外观的光滑性。2.电极3中活性分子的均匀分散。活性分子和导电剂之间的良好接触4。平滑传导网络5。良好的电解质润湿度。各种材料性能的良好工艺条件。4.混合方法和顺序1。混合聚偏氟乙烯：根据需要制备的浓度，称取足够的聚偏氟乙烯干粉，放入干燥箱中，在70-80度的恒温下烘烤60-120分钟，然后称取足够的NMP放入混胶容器中，固定容器，然后以均匀的

5、速度将聚偏氟乙烯干粉加入容器中，边搅拌边溶解，直到加入聚偏氟乙烯干粉，尽可能密封容器，搅拌3-5分钟。这种胶不含水，其浓度一般为12%。羧甲基纤维素：方法步骤与上述基本相同，只是溶液体系为水溶液，溶剂为去离子水而非NMP，溶液体系的浓度一般为2-3.5%。2.搅拌油性材料取足够的材料，在160的真空烘箱中烘烤4小时。冷却后取出搅拌。一般步骤如下：2.1加入导电剂，用足够的NMP湿润，快速搅拌10-20分钟。2.2在第一步中加入其他导电剂，搅拌10-20分钟。2.3加入活性物质和胶水，用勺子搅拌，然后放在搅拌器上高速搅拌，直到浆料表面光滑，然后固定在搅拌器上搅拌2小时(这一步要求浆料高速搅拌，达

6、到分散的目的)。2.4调整其固体含量，缓慢搅拌30分钟以消除气泡。2.5取出泥浆并过滤。3、搅拌水基材料3.1加入导电剂SP，用少量NMP润湿，搅拌10-20分钟。3.2在第一步中加入其他导电剂、活性物质、羧甲基纤维素和适量的H2O，用勺子搅拌，然后放在搅拌器上高速搅拌，直至浆料表面光滑，然后固定在搅拌器上搅拌1.2-1.5小时(该步要求浆料高速搅拌，达到分散的目的)。3.3在第二步中加入适量的H2O以调节增稠。3.4在前一步的浆液中加入足够的丁苯橡胶，中速搅拌至丁苯橡胶完全溶解，约30分钟。(加入丁苯橡胶时要求低温慢速)3.5加入NMP，浆液含水量为10-15%(包括步骤1中加入的NMP)，

7、缓慢搅拌约30分钟。3.6取出浆液并过滤。5.实验1中常见的问题、解决方法和影响。干燥目的、时间和温度。电极材料：为了去除水分、油脂和灰尘，烘烤条件一般为1604H。胶水：主要去除水分，烘烤条件一般为70-80，60-120分钟。草酸：除水和结晶水外，烘烤条件一般为70-80，30-60分钟。2、导电剂的使用原则。导电剂通常以混合的方式使用，利用相互学习的原则。3.导电剂用量对电池的影响。加入较少的导电剂对容量、循环、平台、高低温放电性能、大电流放电、安全性能和内阻都有影响。4.配料中加料顺序的差异及优缺点。导电剂和胶水的添加顺序、草酸的添加顺序、水性材料中NMP的添加顺序等。5.少量和错误添

8、加胶水对电池性能的影响。6.配料过程中快速冷却的效果是什么？7.为什么在油性负极的结构中加入草酸以及加入多少草酸。加入草酸有两个目的：去除铜箔表面的氧化层，在铜箔表面形成腐蚀槽，增加浆料对铜箔的附着力。聚偏氟乙烯的量通常为聚偏氟乙烯量的2%。8、羧甲基纤维素、丁苯橡胶在水性材料中的作用及注意事项。羧甲基纤维素和丁苯橡胶具有粘附性，它们一起用于浆料中，其中羧甲基纤维素主要起分散作用，丁苯橡胶主要起粘附作用。9.为什么要在水基负极中添加NMP以及如何使用它。在水基负极中加入NMP主要是为了增加负极箔的表面张力，使浆料表面更加光滑，避免浆料拉丝过程中的封边现象。但是，进料时要注意：SBR和NMP都是高分子有机物，两种物质可以在高速或高温下相互反应，呈胶状并伴有气体生成，在浆液中显示小孔。10.固含量、粘度与胶类型的关系。11.拉浆时烤箱的温度是多少？当拉拔温度过低时，极片未完全干燥，导致后续粉末损失。如果温度过高，极片会失去粉末或出现明显的裂纹，并会出现封边。12。纸浆拉丝面密度不均匀或过大过小。拉浆面密度不均匀可分为