बटन बैटरियों की तैयारी और संयोजन
1. लिथियम-आयन बटन बैटरी घटक:
1.1 सिक्का सेल मामले
निम्नलिखित सीआर2032 सिक्का सेल बैटरी शेल है, सकारात्मक शेल बड़ा है, नकारात्मक शेल की सतह पर एक नेटवर्क संरचना है और छोटा है, इसलिए सामान्य असेंबली प्रक्रिया नकारात्मक शेल से शुरू होती है।
1.2 पोल प्लेट
इलेक्ट्रोड शीट की तैयारी प्रक्रिया का इस बात पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है कि विद्युत रासायनिक गुणों का पूरी तरह से उपयोग किया जा सकता है या नहीं।
निम्नलिखित चित्र सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री द्वारा तैयार इलेक्ट्रोड प्लेट को दर्शाता है।
सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड शीट की तैयारी प्रक्रिया समान है, अंतर यह है कि सकारात्मक इलेक्ट्रोड को एल्यूमीनियम पन्नी पर लेपित किया जाता है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड को तांबे की पन्नी पर लेपित किया जाता है, यही कारण है?
सबसे पहले, दोनों की विद्युत चालकता अपेक्षाकृत अच्छी है, बनावट अपेक्षाकृत नरम है, और कीमत अपेक्षाकृत कम है।
दूसरे, एल्युमीनियम स्वयं अपेक्षाकृत सक्रिय है, कम क्षमता पर, एल्युमीनियम लिथियम, लिथियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु के रूप में दिखाई देगा, नकारात्मक संग्राहक के रूप में नहीं। यदि एल्यूमीनियम फ़ॉइल का उपयोग नकारात्मक संग्राहक के रूप में किया जाता है, तो एल्यूमीनियम लिथियम के साथ एक मिश्र धातु बनाएगा, और फिर पाउडर, बैटरी के जीवन और प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित करेगा।
अंत में, तांबे को उच्च क्षमता पर ऑक्सीकरण करना आसान होता है और यह एक सकारात्मक संग्राहक के रूप में उपयुक्त नहीं है। तांबे की सतह पर ऑक्साइड परत एक अर्धचालक है, और इलेक्ट्रॉन प्रवाहकीय है। जब ऑक्साइड परत बहुत मोटी होगी, तो प्रतिबाधा बढ़ जाएगी। साथ ही, लिथियम एक ही साइट पर लिथियम मिश्र धातु नहीं बनाएगा।
किस प्रकार की पोल फिल्म अच्छी पोल फिल्म है?
इन पहलुओं को संतुष्ट किया जाना चाहिए:
1) घोल कोटिंग एक समान है, कोई स्पष्ट मोटाई एक समान नहीं है, विशेष रूप से पतली जगहों पर चमकदार एल्यूमीनियम पन्नी भी देखी जा सकती है;
2) पोल का टुकड़ा बिना किसी क्षति के बरकरार और गोल रहता है, और जहां तक संभव हो इसके चारों ओर कोई गड़गड़ाहट नहीं होती है;
3) कोटिंग क्षेत्र में कोई कणिकीय पदार्थ नहीं है और कोई स्पष्ट पाउडर गिरने की घटना नहीं है।
1.3 सेपरेटर
सेपरेटरप्रयोगशाला में उपयोग आम तौर पर सेल्गार्ड2400 या सेल्गार्ड श्रृंखला के अन्य उत्पादों का होता है, जिन्हें एक छोटी गोल शीट में अंकित किया जाता है और व्यास सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड शीट से थोड़ा बड़ा होने के बाद उपयोग किया जाता है।
का कार्य क्या हैसेपरेटर?
सीधे शब्दों में कहें, अगर कोई नहीं हैसेपरेटर, सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुव सीधे संपर्क में हैं, यानी, शॉर्ट सर्किट होगा, यही कारण है कि कुछ बैटरियों को लिथियम डेंड्राइट की पीढ़ी को रोकना चाहिए, यानी इसे पंचर होने से रोकना चाहिएसेपरेटर, जिससे स्थानीय शॉर्ट सर्किट होता है, और परिणामस्वरूप सुरक्षा दुर्घटनाएँ होती हैं।
1.4 लिथियम धातु चिप्स
नेगेटिव प्लेट का व्यास नेगेटिव शेल के व्यास से थोड़ा छोटा होता है। सीआर2032 की लिथियम धातु चिप का व्यास 15.8 मिमी है, और संबंधित सकारात्मक प्लेट भी 15.8 मिमी है।
यह ध्यान देने योग्य है कि लिथियम चिप अपेक्षाकृत नरम और विकृत करने में आसान है, इसलिए विकृत हैलिथियम चिपबैटरी स्थापित करने से पहले सकारात्मक शेल के साथ फ्लैट दबाया जा सकता है (क्योंकि यह अपेक्षाकृत बड़ा है)। इसके अलावा, लिथियम धातु हवा में ऑक्सीकरण और खराब होना बहुत आसान है, और पानी के मामले में विस्फोट करना आसान है, इसलिए खरीदी गई लिथियम धातु चिप को दस्ताने बॉक्स में खोलने की जरूरत है, और दस्ताने को नुकसान न पहुंचाने पर ध्यान दें खोलते समय.
1.5 स्पेसर
स्पेसरएक गोलाकार एल्यूमीनियम शीट है, व्यास लिथियम चिप्स के आकार के समान है, और प्रयोग में, मांग के अनुसार विभिन्न विशिष्टताओं और मोटाई को खरीदा जा सकता है।
टिप्पणी:स्पेसर, सकारात्मक और नकारात्मक सिक्का सेल मामलों और अन्य घटकों को उपयोग से पहले अल्ट्रासोनिक रूप से अल्कोहल से बार-बार साफ किया जाना चाहिए, और फिर हवा सुखाने वाले ओवन में सुखाया जाना चाहिए।
1.6 वसंत
वसंतयदि कोई नहीं है तो मुख्य रूप से बैटरी को सपोर्ट करने की भूमिका निभाता हैवसंत, बैटरी दबाने के चरण में बैटरी बहुत सपाट दब जाएगी, और आंतरिक घटक कुचल सकते हैं।वसंतकेवल नकारात्मक पक्ष पर जोड़ा जाता है, लेकिन यदि सकारात्मक और नकारात्मक दोनों टर्मिनलों को जोड़ा जाता हैवसंत, वोल्टेज बैटरी चरण के दौरान बकल को बंद नहीं किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोलाइट हवा से संपर्क करता है, और प्रयोग विफल हो जाता है।
1.7 इलेक्ट्रोलाइट
अलग-अलग सामग्रियां आम तौर पर अलग-अलग इलेक्ट्रोलाइट्स से मेल खाती हैं।
2. सिक्का सेल बैटरी की असेंबली
2.1 सकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेट की तैयारी
पोल शीट की तैयारी मुख्यतः दो चरणों में विभाजित है:
1) घोल तैयार करना;
2) कोटिंग करना, सुखाना, दबाना और अन्य चरण।
2.1.1 घोल तैयार करना
घोल विलायक, कैथोड सामग्री, प्रवाहकीय एजेंट और बाइंडर से बना है।
सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री: प्रवाहकीय एजेंट: बाइंडर का द्रव्यमान अनुपात 80:10:10 है।
2.1.2 प्लेट की कोटिंग
आम तौर पर, एक खुरचनी और एक ढलाईलेपन मशीनकोटिंग के लिए उपयोग किया जाता है, और सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री को एल्यूमीनियम पन्नी पर लेपित किया जाता है और नकारात्मक इलेक्ट्रोड को तांबे की पन्नी पर लेपित किया जाता है। जिन छात्रों के पास कोटिंग मशीन नहीं है, वे कोटिंग के लिए ग्लास प्लेट और स्क्रेपर का उपयोग कर सकते हैं। कोटिंग प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल है, लेकिन निम्नलिखित बातों पर ध्यान देने की आवश्यकता है
1) एल्युमीनियम फ़ॉइल समतल होना चाहिए और सिलवटों को जितना संभव हो उतना कम किया जाना चाहिए;
2) कोटिंग से पहले, एल्यूमीनियम पन्नी और कोटिंग मशीन प्लेटफॉर्म को अल्कोहल और अवशोषक कपास से सावधानीपूर्वक साफ करें;
3) सफाई के बाद शोषक कपास को टॉयलेट पेपर से सावधानीपूर्वक साफ किया जाना चाहिए, एक तो मौजूद रूई को हटाने के लिए और दूसरा एल्यूमीनियम पन्नी को खरोंचने से बचाने के लिए।
2.1.3 पोल शीट को सुखाना एवं दबाना
सुखाने का उद्देश्य घोल में बड़ी मात्रा में विलायक और पानी को निकालना है, इसलिए इसे ब्लास्ट सुखाने और वैक्यूम सुखाने के दो चरणों से गुजरना होगा। प्रत्येक चरण का विशिष्ट तापमान और समय अलग-अलग नौकरियों में अलग-अलग रिपोर्ट किया जाता है।
2.1.4 टेबलेट दबाना
कोटिंग के बाद सूखी मिश्रित कोटिंग अपेक्षाकृत ढीली होती है। यदि सीधे उपयोग किया जाए, तो इलेक्ट्रोलाइट से भीगने के बाद गिरना और क्षति होना आसान है।रोलिंग मशीनेंया टैबलेट प्रेस का उपयोग टैबलेट प्रसंस्करण के लिए किया जा सकता है। आम तौर पर, रोलर मशीनें सकारात्मक इलेक्ट्रोड कोटिंग को 15-60 μ m तक दबा सकती हैं। टैबलेट प्रेस को लगभग 80-120 किग्रा/सेमी2 के दबाव पर दबाया जा सकता है। दबाने के बाद इलेक्ट्रोड की स्थिरता, दृढ़ता और इलेक्ट्रोकेमिकल गुणों में सुधार हुआ, और परीक्षण का प्रदर्शन बिना दबाए नमूने की तुलना में बेहतर था।
टेबलेट दबाने के दो मुख्य उद्देश्य हैं:
सबसे पहले, गड़गड़ाहट को खत्म करने के लिए, ताकि सतह चिकनी और सपाट हो, बैटरी को रोकने के लिए जब गड़गड़ाहट शॉर्ट सर्किट के कारण डायाफ्राम को छेदती है;
दूसरा है पोल प्लेट की ताकत बढ़ाना और ओमिक प्रतिबाधा को कम करना। बहुत अधिक दबाव के कारण पोल मुड़ जाएगा, जो बैटरी असेंबली के लिए अनुकूल नहीं है, और बहुत कम दबाव दबाने की भूमिका नहीं निभा सकता है।
2.1 सिक्का सेल बैटरी की असेंबली
2.1.1 आवश्यक वस्तुएँ:
दस्ताना बॉक्स: टैबलेट प्रेस (अधिमानतः डिजिटल डिस्प्ले के साथ), 2 चिमटी (कम से कम एक प्लास्टिक चिमटी है), 1 दवा चम्मच, इलेक्ट्रोलाइट, लिथियम टैबलेट, पीसने वाली कांच की बोतलें (प्लास्टिक हेड ड्रॉपर के साथ), सीरिंज, सूखे पेपर तौलिए और अन्य सफाई सामग्री;
दस्ताना बॉक्स के बाहर: सिक्का सेल केस, कलेक्टर, स्प्रिंग प्लेट (या निकल फोम ), सकारात्मक प्लेट,सेपरेटरथाली;
टिप्पणी: बैटरी असेंबली भागों को दस्ताने बॉक्स में रखने से पहले लगभग 4 घंटे तक वैक्यूम-सूखा जाना चाहिए, और तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए, जिसे 60-80 ° C पर सेट किया जा सकता है। बड़ी क्षमता वाले दस्ताने बक्से इन्हें स्टोर कर सकते हैं बैटरी के पुर्जे पहले से तैयार हैं और साफ-सुथरे हैं। कच्चे माल के इनलेट बॉक्स के दरवाजे में प्रवेश करने के बाद, निकास-सेवन संचालन को ऑपरेटिंग प्रक्रियाओं के अनुसार कम से कम तीन बार सख्ती से किया जाना चाहिए। अभिकर्मकों को दस्ताने बॉक्स में संक्षारण से बचाने के लिए दस्ताने बॉक्स में एक छोटी ऑपरेटिंग टेबल रखने की सिफारिश की जाती है। इलेक्ट्रोलाइट दस्ताने और दस्ताने बॉक्स की भीतरी दीवार को खराब कर देता है, और जितना संभव हो इससे बचना चाहिए।
2.1.2 पानी में ऑक्सीजन की मात्रा निर्धारित करें
सामान्य दस्ताने बॉक्स में जल ऑक्सीजन सामग्री के लिए एक डिजिटल डिस्प्ले डिटेक्टर होता है, और ब्रायन के दस्ताने बॉक्स की जल ऑक्सीजन सामग्री को 0.05PPM से कम पर नियंत्रित किया जा सकता है, लेकिन विभिन्न दस्ताने बक्से के मानक समान नहीं हैं। बैटरी असेंबली प्रक्रिया एक ग्लव बॉक्स में की जाती है, जिसे किसी भी संभावित ऑक्सीकरण, नमी और अन्य हस्तक्षेप से सख्ती से अलग करके निकास-सेवन ऑपरेशन किया गया है। यदि ग्लव बॉक्स में जल ऑक्सीजन की मात्रा लगातार अधिक है, तो दस्तानों की क्षति की जाँच की जानी चाहिए या ग्लव बॉक्स को पुनर्जीवित किया जाना चाहिए।
2.1.3 संयोजन प्रक्रिया
सिक्का सेल बैटरियों के दो मुख्य असेंबली अनुक्रम हैं, प्रयोगशाला का उपयोग आम तौर पर नकारात्मक सिक्का सेल केस से शुरू करने के लिए किया जाता है, लेकिन यह सकारात्मक सिक्का सेल केस से भी शुरू हो सकता है।
1) सकारात्मक सिक्का सेल केस का उद्घाटन ऊपर की ओर है और कांच की प्लेट पर सपाट रखा गया है
2) रखें स्पेसर और सकारात्मक प्लेट को चिमटी के साथ सकारात्मक सिक्का सेल केस में डालें, और सकारात्मक प्लेट केंद्र में स्थित है
3) इलेक्ट्रोलाइट को प्लास्टिक हेड ड्रॉपर या सिरिंज से अवशोषित करें और सकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेट की सतह में घुसपैठ करें
4) दबानासेपरेटरऔर पॉजिटिव प्लेट को ढक दें
5) इलेक्ट्रोलाइट को सोखने और सतह को गीला करने के लिए फिर से आईड्रॉपर/सिरिंज का उपयोग करेंसेपरेटर.
6) लिथियम चिप लें और इसे बीच में रखेंसेपरेटर
7) दबानास्पेसरऔर इसे लिथियम पर रखेंटुकड़ा, सख्ती से संरेखित
8) स्प्रिंग को पकड़ें और इसे सख्ती से संरेखित स्पेसर पर रखें
9) चिमटी नकारात्मक सिक्का सेल केस कवर को जकड़ती है
