扣式锂离子电池制作过程及蓝电设备 使用.pptVIP

Li-ion battery fabrication process 一、负极材料涂膜方法 准备称量 （1）配置PVDF（粘结剂）:NMP （溶剂，分散剂）溶液： PVDF 的浓度为 50mg/ml ， 配置后放置在手套箱中， 一定要注意不接触水； (根据自己的材料性质决定：保证最后的涂膜溶液用勺子沾取后成液滴状) （2） LiCO3+V2O5：重量比为 1 : 3.15 ， 总重量 909.4mg 2. 称量 （1）质量百分比：active materials : conductive materials : PVDF= 80 : 15 : 5 or 85 : 10 : 5 （2）总重量为 200-300mg （3） active materials: 100-255mg (4) Conductive materials: acetylene black 乙炔黑， C45（graphene 45）等 以LVO为例：active materials-170mg、conductive materials-20mg，PVDF-10mg 天平：Metler Toledo （精确到0.00001mg） 3. 负极片准备 （1）Cu foil: （合肥科晶）厚度为 10µm，尺寸大小自己确定 （2）Cu foil 放置在玻璃板上，用标签或者胶带固定四角，保持平整 见下图： 4. 研磨 （1） active materials：研磨6次即15-20min，充分混合 （2）active materials+PVDF solution：研磨3次即5min （3）将混合物放置在之前（第三步）制作的Cu foil 上，然后用玻璃棒涂膜一次。 （保证混合物的质量在0.5-3mg/cm2）(Cu foil 的质量需要称量，最后计算活性物质质量) 见下图： （4）将Cu foil放置在hotplate上70-120oC 直至混合物干燥（大约10min） （5）将Cu foil放置在真空干燥箱70-120oC保持12h左右。 Note：（4）和（5）步的温度自己根据材料设定。 膜厚测试仪：DRK203，济南德瑞克 二、负极材料擀膜法 （Wet method） 准备称量 配置PTFE（粘结剂）: H2O （溶剂）溶液： PTFE的浓度为 15wt%， 2. 称量 （1）质量百分比：active materials : conductive materials : PTFE= 85 : 10 : 5 （2）总重量为 80-100mg (100mg optimized) （3） Conductive materials: acetylene black 乙炔黑 以LTO为例：active materials-85mg、conductive materials-10mg，PTFE 5mg Note: PTFE Solution-33mg ，称量后放在小烧杯中，滴加一滴异丙醇 天平：Metler Toledo （精确到0.00001mg） PTFE: 1.2V 有60mAh/g的容量贡献，但是不能用作Anode 负极Anode:真空干燥； 正极Cathode：鼓风干燥即可。 Cu的电化学电压为4V，大于4V的扫描电压会导致Cu被氧化。 4. 擀膜： 将混合物放置在 碾压机上 （深圳晶科诺尔，JK-GYJ-100A 水平式手动碾压机，外形330x320x460） ；调节厚度从30开始，擀膜1-2次；调到20擀膜1-2次；再调整到10或者更低 擀膜几次，直到形成非常均匀的膜。擀膜过程中可以添加异丙醇。 3. 研磨： 将active materials and conductive materials 混合，然后用研钵研磨至均匀； 加入到装有PTFE溶液的小烧杯中，加入适量的异丙醇搅拌至混合物可以粘走烧饼壁上的物质。（软硬要合适） 5. 取膜： 用异丙醇 滴在碾压机上薄膜的四周，然后用称量纸取下膜 之后，放入烘箱进行干燥几天，直到没有水分。 三、擀膜法 （Wet method）制备的活性物质膜的锂电池装备 将擀膜法制作的薄膜干燥之后用铳（Φ6mm）切割成小圆片并称重； 将切割好的圆片放置在集流体（已称重）上（ Φ10mm,不锈钢/Al/Cu/Ni foam等， 100目，0.11x100x100mm）,用镊子背部压平； 3. 将有薄膜的集流器放置在手动压机上，用10-20MPa的压力压实 4.锂电池安装 （设置手套箱压力0-2mbar