對(duì)于初入實(shí)驗(yàn)室的小伙伴，一定也有和小編類似的體會(huì)：制備了十天半個(gè)月的材料，卻由于在涂布和制漿等過程中出現(xiàn)失誤或者不熟悉如何組裝扣式電池嚴(yán)重影響的電池的性能，然后對(duì)原本可能性能不錯(cuò)的材料產(chǎn)生懷疑，又回頭改進(jìn)材料制備方式，最終事倍功半。

因此扣式電池的組裝是電池研究人員的必備技能。下面小編就和大家一起來學(xué)習(xí)如何組裝扣式電池。

實(shí)驗(yàn)室鋰離子扣式樣品電池，包括半電池(half cell，正極極片/金屬鋰片、負(fù)極極片/金屬鋰片)、全電池(正極極片/負(fù)極極片)以及對(duì)稱電池(正極極片/正極極片、負(fù)極極片/負(fù)極極片)。扣式電池由成套的扣式電池殼及內(nèi)部組件構(gòu)成，不銹鋼電池殼電化學(xué)穩(wěn)定性好、密封性良好、尺寸較小、組裝較為簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、適用溫度為40～80℃，適合大量測(cè)試使用。

最近國(guó)內(nèi)外企業(yè)開始研制高通量扣式電池自動(dòng)組裝設(shè)備，用于電池關(guān)鍵材料的批量加速驗(yàn)證和研發(fā)。一般的扣式電池殼型號(hào)有CR2032、CR2025、CR2016等，實(shí)驗(yàn)室中常采用CR2032 型電池殼(即直徑為20 mm，厚度為3.2 mm)?？凼诫姵貧び煤髣t報(bào)廢，需增加金屬回收環(huán)節(jié)以免浪費(fèi)和污染環(huán)境。還有一種可重復(fù)使用的電池——Swagelok電池，又稱為模擬電池，也經(jīng)常用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，其電池殼采用不銹鋼外殼和聚四氟乙烯內(nèi)膽，可重復(fù)使用。Swagelok型電池拆解便捷，適合用于電池拆解分析。但模擬電池相對(duì)成本較高，且組裝出一致性較好的電池需要規(guī)范的訓(xùn)練和一定經(jīng)驗(yàn)。

一套CR2032 型電池殼包括：負(fù)極殼，彈片，兩個(gè)墊片。組裝一個(gè)扣式電池的基本步驟包括：制漿、涂布、烘干、裁片、組裝。下面進(jìn)行詳細(xì)解釋。

1 極片的制備

實(shí)驗(yàn)室用極片制備過程可分為混料和涂覆兩個(gè)步驟。其中混料工藝主要包括手工研磨法和機(jī)械混漿法，涂覆工藝則包括手工涂覆和機(jī)械涂覆。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行混料時(shí)，依據(jù)供料的多少來確定采用手工研磨法或機(jī)械混漿法，如活性材料的質(zhì)量在0.1～5.0 g時(shí)建議采用手工研磨法，活性材料的質(zhì)量超過5.0 g時(shí)，建議采用實(shí)驗(yàn)室用混料機(jī)進(jìn)行混料。實(shí)驗(yàn)室中每次混漿量有限，常采用手工涂覆，當(dāng)漿料足夠時(shí)可采用小型涂覆機(jī)。整個(gè)極片制作過程需要在干燥環(huán)境下進(jìn)行，所用材料、設(shè)備都需要保持干燥。圖1為手工混料、手工涂覆方法制備極片過程，包括材料準(zhǔn)備、活性材料和導(dǎo)電劑的稱取和研磨、加入黏結(jié)劑、漿料研磨、取出漿料手工涂布極片、極片烘烤等步驟。

(1)制漿 制漿過程需要用到活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、溶劑、轉(zhuǎn)子、稱量瓶等。

活性物質(zhì)：實(shí)驗(yàn)室用正、負(fù)極材料(活性物質(zhì))可以采購(gòu)，也可以自行制備，一般為粉末材料，顆粒尺寸不宜過大，便于均勻涂布，同時(shí)避免由于顆粒較大導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果受到材料動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的限制較大以及造成的極片不均勻性問題。實(shí)驗(yàn)室研究一般 最 大顆粒直徑(Dmax)不超過50 μm，工業(yè)應(yīng)用一般Dmax不超過30 μm。較大顆粒、團(tuán)聚體或者納米級(jí)別，需做研磨、過篩處理。

導(dǎo)電劑：常用的導(dǎo)電劑為碳基導(dǎo)電劑，包括乙炔黑(AB)、導(dǎo)電炭黑、Super P、350G 等導(dǎo)電材料。

粘結(jié)劑：常用粘結(jié)劑體系包括聚偏氟乙烯-油性體系 [即 poly(vinylidene fluoride)，PVDF 體系]以及聚四氟乙烯-水性體系[即 poly(fluortetraethylene)，一般為乳液，簡(jiǎn)稱 PTFE 體系]，SBR(丁苯橡膠)乳液等。

常用質(zhì)量配比為 活性物質(zhì)：導(dǎo)電劑：粘結(jié)劑=8:1:1(或8:1.5:0.5，可以根據(jù)材料適當(dāng)調(diào)整，但一般來說，正極材料不低于75，導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑不低于5)

一、紐扣電池有正極和負(fù)極。電池與底座極性需要同極對(duì)應(yīng)。

電池有“+”標(biāo)記的為正極，背面是負(fù)極,有+”字樣。

電池座上相同有標(biāo)明。+”標(biāo)記的為正極，“-”是負(fù)極。金屬?gòu)椘嫌小?”字樣。

這個(gè)電池就是有“+”極字樣的一面朝上裝入底座。

二.紐扣電池放置與拿取

1.紐扣電池不可以堆疊，需要平放，最好用原裝盤存放。

電池堆疊會(huì)形成正極與負(fù)極接觸，會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象，形成扣子電池電量低。

2. 紐扣電池不可以用裸手接觸。

工廠流水線生產(chǎn)時(shí)，安裝紐扣電池時(shí)需要運(yùn)用手指套。如避免體液污染到電池，影響扣子電池壽數(shù)。

安放紐扣電池的電池座有立式和臥式兩種。

在安放立式電池時(shí)，需用一只手把住電池座，避免在安裝過程中，把電池座腳折斷。

在確保安全可靠的鋰離子全電池組裝工藝中，電極對(duì)齊是必須仔細(xì)控制的設(shè)計(jì)參數(shù)之一，特別是在組裝扣式電池期間，因?yàn)殛帢O和陽極是可移動(dòng)的，不能完全防止電極的錯(cuò)位，因此電極的對(duì)齊極其重要。電極的錯(cuò)位對(duì)電池性能的影響無法確定，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致電池性能缺陷，有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致電池具有更好的電化學(xué)特性。為了系統(tǒng)地揭示這個(gè)被忽略但重要的參數(shù)，韓國(guó)大邱慶北科學(xué)技術(shù)院的Nayeon Kim和Yong Min Lee等人，制備了一種具有不同電極排列的扣式 LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2/石墨鋰離子全電池，并對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)估，以找出電極對(duì)齊對(duì)電池電化學(xué)性能的影響。由于在第一次充電過程中紐扣電池底部不可逆的鋰鍍層的存在，未對(duì)齊電池的比放電容量和初始庫侖效率低于對(duì)齊良好的電池。然而，出乎意料的是，由于未對(duì)齊的陰極鋰化狀態(tài)較少，未對(duì)齊的電池在交流阻抗譜中表現(xiàn)出更小的低頻半圓，并且在低電荷狀態(tài)下的 DC-IR 比對(duì)齊良好的電池更低。因此，在電池評(píng)估過程前后，對(duì)電極對(duì)齊驗(yàn)證是非常必要

兩顆紐扣電池放法：安裝的辦法基本都遵循同一個(gè)原則，即有字母的正極一側(cè)朝上，安裝的時(shí)候，有字母的正極一側(cè)朝上放置于電池倉內(nèi)，用力按進(jìn)電池倉即可。

紐扣電池平的那邊是負(fù)極接彈簧，突出來那邊是正極接突出來那個(gè)。

紐扣電池因體形較小，故在各種微型電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用，直徑從4.8mm至30mm，厚度從1.0mm至7.7mm不等一般用于各類電子產(chǎn)品的后備電源，如電腦主板，電子表，電子詞典，電子秤，遙控器，電動(dòng)玩具，心臟起搏器，電子助聽器，計(jì)數(shù)器，照相機(jī)等

三個(gè)紐扣電池安裝的辦法基本都遵循同一個(gè)原則，即有字母的正極一側(cè)朝上，安裝的時(shí)候，有字母的正極一側(cè)朝上放置于電池倉內(nèi)，用力按進(jìn)電池倉即可。

紐扣電池平的那邊是負(fù)極接彈簧，突出來那邊是正極接突出來那個(gè)。

紐扣電池因體形較小，故在各種微型電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用，直徑從4.8mm至30mm，厚度從1.0mm至7.7mm不等;一般用于各類電子產(chǎn)品的后備電源，如電腦主板，電子表，電子詞典，電子秤，遙控器，電動(dòng)玩具，心臟起搏器，電子助聽器，計(jì)數(shù)器，照相機(jī)等。