İnşaat ve Lityum İyon pillerin Coin Hücre Testi

Bu prosedürün genel amacı, laboratuvar araştırması için yarım madeni para hücreleri hazırlamak ve test etmektir. İlk olarak, çalışan bir elektrot, bir karşı elektrot ve diğer hücre bileşenlerini hazırlayın. Daha sonra madeni para hücresini titizlikle bir torpido gözüne monte edin ve kıvırarak kapatın.

Son olarak, şarj ve deşarj kapasiteleri, hız yetenekleri ve diğer değerli madeni para hücresi bilgileri gibi temel özelliklerini belirlemek için madeni para hücresinin elektrokimyasal testini yapın. Genel olarak, hücre yapımı zordur çünkü hücrenin performansı yapım prosedürüne oldukça duyarlıdır. İlk olarak, NMP'de yaklaşık altı% 8 PVDF bağlayıcıdan oluşan bir NMP bağlayıcı karışımı hazırlayın.

Daha sonra, aktif malzemeyi karıştırın ve bir dakika boyunca girdapla siyahı görün. Bir miktar NMP bağlayıcı karışımı ekledikten sonra, malzemeleri küçük bir cam şişeye aktarın. Numuneyi yaklaşık 30 dakika boyunca maksimum RPM'de vorteksleyin.

Gerekirse, daha iyi karıştırma için beş milimetre çapında iki zirkonya topu ekleyin. Gerekli kıvamda bir bulamaç elde etmek için gerektiği kadar NMP eklemeye devam edin. Daha sonrakine bakın, akım kollektörünün metal bir folyosunu bir cam plaka üzerine yayın.

Katot için akım kollektörü olarak alüminyum, anot için akım kollektörü olarak bakır kullanılır. Aseton kullanın ve folyo ile cam plaka arasındaki hava kabarcıklarını temizleyin. Şimdi, paslanmaz çelik bir spatula ile kaplanacak bölgeyi tanımlamak için iki kat maskeleme bandı yerleştirin.

Bulamacı metal folyo üzerine uygulayın. Kullanılan malzemeye ve bağlayıcıya bağlı olarak bulamacı bir tıraş bıçağı kullanarak raya eşit şekilde yayın. Kaplamayı havada veya vakumda yaklaşık 90 ila 120 santigrat derecede yaklaşık iki ila sekiz saat kurutun.

Kurutulmuş kaplamayı kestikten sonra, kaplamayı korumak için kaplanmış metal folyoyu iki tartı kağıdı ile kaplı iki çelik plaka arasına yerleştirin. Ardından yaklaşık 3000 pound'luk bir yük altında bastırın. Şimdi kurutulmuş kaplanmış metal folyonun sekiz milimetrelik diskini delin.

Sonra, katotları tartın. Onları sarın ve torpido gözüne yerleştirin. Ayrıca, aynı malzemeden kaplanmamış metal folyonun sekiz milimetrelik disklerini delin ve elektrolit ışığa duyarlı olduğu için bunları tartın.

Bir Argonne torpido gözü içinde alüminyum folyoya sarılmış bir Nalgene şişesinde saklayın. Lityum folyonun yüzeyini parlak gümüşi bir yüzey görünene kadar temizlemek için naylon bir fırça veya paslanmaz çelik neşter kullanın. Ardından lityum folyonun 12,7 milimetrelik disklerini delin.

Madeni para hücresi kutusunun bileşenleri titizlikle sipariş edilir. Ayırıcılar için 19 milimetrelik hücre koruyucu C dört 80 membran diski hazırlayın. Eşanjörü argon ile beş kez yıkadıktan sonra, çalışma elektrodunu, madeni para hücresini, kutuları, yayları ve ara parçaları ve ayırıcıları torpido gözü çalışma yüzeyine aktarın.

Montaja başlamak için, hücre kabına iki damla elektrolit ekleyin ve çalışma elektrodunu yerleştirin. Daha sonra, üç damla elektrolit ekleyin ve aralarına iki damla elektrolit içeren iki ayırıcı yerleştirin. İki damla daha elektrolit eklemeye devam edin ve lityum karşı elektrodu konumlandırın.

Şimdi iki paslanmaz çelik ara parçayı ve bir yayı lityum diskin üzerine yerleştirin. Son olarak, hücre kapağıyla kapatın ve hücreyi üç ila dört kez kıvırın. Kısa devreyi önlemek için bitmiş hücreyi plastik cımbızla tutun ve monte edilir edilmez fazla elektroliti silin.

Düğme hücreyi, bir saat boyunca açık devre voltaj modunda pil test cihazına bağlayın. Çalışan bir elektrotta kullanılan aktif malzemeye dayalı olarak hücreyi test etmek için voltaj penceresini tanımlayın. Şimdi hücrenin teorik kapasitesi için, önce elektrot malzemesinin ağırlığını hesaplayın.

Daha sonra elektrottaki aktif malzemenin ağırlığını hesaplayın ve elektrot diskinin teorik kapasitesini belirleyin. Şimdi deşarj döngülerini gerekli C hızında şarj etmek için düğme hücreyi test edin. Çalışma elektrodunun hazırlanmasında, iyi kıvamlı bir bulamaç oluşturmak önemlidir.

Bu sonuçlar iyi ve kötü kaplamaları karşılaştırır. Kuruduktan sonra, çatlamış bir kaplama tipik olarak fazla miktarda içeren bir bulamaçtan kaynaklanır. NMP ve gözenekli bir kaplama tipik olarak yetersiz NMP'ye sahip bir bulamaçtan kaynaklanır.

Hücreler bir araya getirildikten sonra, nemden korumak için sıkı bir sızdırmazlık elde etmek için kıvrılırlar. Tipik olarak, kötü kıvrılmış bir madeni para hücresi, nem ile reaksiyona girdikten sonra lityum folyonun şişmesi nedeniyle ortam sıcaklığında birkaç saat sonra açılır. Bu veriler, çalışan bir lityum kobalt oksit elektrodundan ve bir lityum folyo karşı elektrotundan yapılmış bir madeni para hücresini temsil eder.

Grafik, madeni para hücresi için ilk şarj ve ilk deşarj eğrilerini gösterir. Voltaj penceresinin üç ile 4.3 volt arasında olacak şekilde ayarlandığını unutmayın. Kapasite, ilk şarj döngüsü için gram başına 155 miliamper saat ve ilk deşarj döngüsü için gram başına 140 miliamper saat idi.

Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik, farklı katot malzemeleri kullanarak madeni para hücreleri oluşturmak ve değerlendirmek için kullanılabilir Bu prosedürü denerken, çalışma masasını mümkün olduğunca kuru tutmayı unutmamak önemlidir. Bu videoyu izledikten sonra, madeni para hücrelerinin nasıl oluşturulacağını ve test edileceğini iyi anlamış olmalısınız.