装电池的各个环节的操作流程.docx

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下面我将从

第一章电池壳部件及其用途介绍

第二章手套箱的介绍及使用

第三章电池组装及注意事项

第四章电池性能测试及其数据处理

第五章电池的拆卸，清洗，烘干

第六章电极片的制作

第七章隔膜的制作

这七个方面详细介绍有关电池的各个环节的操作。

欢迎大家提出宝贵意见，对文章进行进一步修改使其完善，在此表示感谢！

第1章电池壳部件及其用途介绍

电池壳的部件图片介绍：

其中1、3、5是不锈钢材料，2、4是聚四氟乙烯绝缘层

电池壳的部件用途说明：

1的作用有两点其一是（最主要的）引出电池正极导线；其二是，作为整个电池的外壳，保护1到5之间的3部件电极片隔膜锂片。

正极导线具体接线位置在电池壳顶部的小帽上（图中指有Cathode的部位）。

5的作用有三点：

其一是（最主要的）引出电池负极导线；其二是盛装电极片，隔膜，锂片，电解液；其三是作为整个电池的外壳保护1到5之间的3部件电极片隔膜锂片。

负极导线具体接在不锈钢螺丝钉（图中5右下边支出的细小棒的东西）上。

2的作用是阻止了1和5的接触（即阻止了正负极的接触，防止了短路）。

4的作用是阻止了3和5的接触（即阻止了正负极的接触，防止了短路）。

由此看来2和4的作用相同，都是起到了隔离正负极直接接触的效用。

3的作用有两点：

其一是，起导线的作用，连接3和1；其二是，起到压紧3和5之间的电极片隔膜锂片（电极片隔膜锂片的顺序是按从上到下的顺序排列的）的作用。

第2章手套箱的介绍及使用

手套箱的工作原理简介

手套箱的原理是利用惰性气体氩气的稳定性，不与手套箱中的金属锂（在空气中不与氧气反应，与氮气反应生成氮化锂，氮化锂与水反应生成氢氧化锂和氨气，氮化锂还可与二氧化碳反应生成碳酸锂）电极片，及其放进去的其他易被氧气氧化而失效的物质发生化学反应，起到了保护手套箱内部物质的作用，另外氩气本身是气体，充入到手套箱内可以平衡气压，方便操作。

此外手套箱的附属结构对和化学物质手套箱能正常使用起到了关键作用，它们是循环风机，分子筛，氧化亚铜，能吸收手套箱内有机物的圆柱状结构，以及机械泵。

分子筛负责吸收水分，氧化亚铜负责吸收氧气，循环风机为整个手套箱的气体流动提供动力，机械泵则是负责对大小仓抽真空。

另外我们将在下面的篇幅中详细介绍各个附属结构的相关信息。

手套箱的构成

为了方便描述，我现将手套箱分为如下几部部分：

Ar2瓶手套箱内室小仓体大仓体机械泵（本顺序是按从左到右的方向排列的）

Ar2瓶：

Ar2瓶上有主阀和副阀，实验时日常维护时应注意主阀和副阀的示数，主阀（主阀的量程是0到25）的示数低于1时要注意，但在实际时只要在0.4以上就可以用，副阀示数在0.35到0.4为正常状态（副阀量程为0—2.5）。

气瓶更换的条件及注意事项：

当气瓶主阀的示数小于1时应注意，气瓶更换的具体条件参考为：

一是气瓶主阀和副阀的示数；二是手套箱的气压情况；三是如果现在要使用手套箱装电池的话，可以估计会用掉多少的氩气，然后判断氩气瓶中的氩气是否够量，如过不够的话（意思是装电池时使用氩气会让氩气瓶主阀和副阀的示数降到必需更换的临界气压），应立即更换氩气瓶。

手套箱内室：

手套箱内室的环境是氩气，手套箱（MIKROUNAUniversal2440∣750，水、氧含量小于1ppm，在实际中只要在小于10PPm时都可以使用），电池组装时的所有所需样品都提前放在手套箱内，在手套箱的正面有四个手套，做实验时千万爱惜手套，不能将手套弄破，每次做完实验后要将手套向外鼓出，保持箱体处于正压，另外每次也要用酒精棉将手套外表面擦拭干净（尤其是夏天）。

使用过程中一般也要保持箱体保持正压，以便保护箱体气氛。

手套箱是组装电池的重要环境场所，手套箱的操作面板（例如，照明，机械泵，过渡舱，风机的循环开，设定，再生，清洗等等）在手套箱的左上边。

手套箱的控制面板功能键的功能和使用介绍：

1循环风机/开：

此功能键是开启手套箱下面的循环风机的控制按钮。

手套箱使用期间应处于开启状态。

在开启状态下按下“循环风机/开”按钮则会将此键关闭，注意如不小心将其关闭，则不能立即启动它（意思是按此功能键暂时不会起作用），需等待30秒的时间。

2再生：

当有氧气和水漏入到手套箱里面的时候就要有氢气来再生，再生时的温度会很高，然后利用H2和CuO反应来进行再生，使用含有5-10%H2的99.999%Ar（600元/瓶,按规定需2瓶/次），再生所用的时间24小时，分段进行。

当水压表和氧压表的示数一直高于10PPm时（现在水压表和氧压表都已经坏掉，实际是用金属钠和五氧化二磷来表征），就必须再生。

3照明：

照明按钮的作用是给头套箱提供灯光，当装电池时可开启此按钮，当离开时必须关闭此按钮，该键的用法很简单，按下“照明”键即打开此按钮，再此按下则关闭此按钮。

4分析仪：

读取手套箱的氧气含量和水含量的示数表，但是现在已经坏了，现在用的是金属钠和五氧化二磷作为化学传感器来表征。

5机械泵：

当手套箱正常使用时机械泵是开启的，于是当按下机械泵时机械泵将关闭，如不小心将机械泵关闭，则应该再此按下“机械泵”按钮将机械泵打开，机械泵放在大仓下面的地板上，当开启时，机械泵表面有明显的震动（可用手去感受），另外在做实验时要对机械泵进行必要维护，如注意泵的声音和泵油的颜色（有专门的一个管道可观察泵油的颜色），泵油可用时的颜色是清黄色状透明液体。

6清洗：

此键未经李老师允许万不可按下，具体作用不明白（欢迎知道的师兄师姐在看这篇文章时进行修改）。

7设定：

在设定里可以设定手套箱里气压范围，超出范围，箱体自动进气/排气。

当手套箱不使用时，气压设定为0-3，当要装电池时要将手套箱的气压设定为0-6（设定为6的主要目的是为了节约氩气，因为当手套箱使用时，带上手套的过程中会引起气压升高，这里设定为+6，主要也是节约氩气），然后当装完电池后要将气压重新设定为+3.

8过渡舱：

过渡仓即是大仓的操作，按下过渡舱可以看到“真空操作”“补充气体”两个按钮，真空操作的作用是对大仓抽真空，补充气体的作用是对大仓通入氩气。

使用之前应该确认两边的舱门是否关闭。

9记录记录手套箱使用了多长的时间，还有一些其他的关于手套箱使用的相关信息。

循环风机

循环风机的主要作用是起一个动力的作用，给手套箱的气体循环流动起到一个动力的作用，气体循环管道上有分子筛储藏罐，分子筛的主要作用是吸收流动气体中的水分，再次里面有氧化亚铜储藏罐，氧化亚铜的作用是吸收氧气（吸收氧气的原理是利用氧化亚铜和氧气反应生成氧化铜），另外在手套箱的最右边有个圆柱状的物体（不知道该设备的名字），该圆柱体的作用是吸收循环气体中的有机物。

手套箱的气体净化和维护主要是靠分子筛，氧化亚铜，圆柱状物体。

金属钠

手套箱里面的一个蒸发皿中有金属钠，放入金属钠的主要目的是表征手套箱中氧气和水分的含量（原理是利用钠与氧气和水能迅速反应使金属钠表面失去金属光泽）。

五氧化二磷

五氧化二磷的作用有两点：

一是吸收水（因此做实验时可用五氧化二磷上面的小勺子将五氧化二磷粉末刮开，让其充分吸收水分）。

二是表征手套箱中水分的含量，利用五氧化二磷与水反应让五氧化二磷变潮湿。

小仓体：

小仓体的作用是传输的作用，起中转站的作用。

意思是导线之类的小东西可以通过先放入小仓体再拿到手套箱内，手套箱内的东西也可通过小仓体将其拿出，下面以实例来说明小仓的使用方法。

将导线从外面拿进手套箱，再从手套箱中拿出来：

第一步：

手套箱正常运转时，小仓室内是真空的，小仓也同样是通过真空将小仓的两扇仓门压紧密闭而不漏气（通过气压的作用）。

利用橡胶圈来实现密封。

第二步：

小仓旁边有个控制开关，开关共有三个档位，清洗关闭真空。

清洗是将Ar2通入小仓内，关闭是切断小仓与外界和手套箱的气路联系，真空是将小仓内抽成真空。

控制开关旁边有显示小仓气压的气压表。

清洗完毕后气压与外界相等为0，关闭时气压表指针不变化，抽真空完毕时-0.1。

现将导线放入小仓内的操作方法是将控制档拨至清洗，气压表示数为零时，将控制开关拨至“关闭”（操作时不可忘记这一步，否则将损失很多Ar2），然后打开仓门，将导线放进小仓里面（这些操作尽量带干净手套，防止污染），关闭小仓门。

再拨至真空，气压为-0.1时，一般情况下保持至少三分钟，再拨至清洗，气压表示数0.05时（意思是清洗时通一半的气体到小仓就可以了，这样可以在清洗小仓的同时有能节约氩气）；在拨至真空，一般情况下保持至少三分钟，气压为-0.1时，再拨至清洗，等待气压表示数0.05时（意思是清洗时通一半的气体到小仓就可以了，这样可以在清洗小仓的同时有能节约氩气）；再拨至真空，待气压表示数为-0.1时，一般情况下保持至少三分钟，第三次拨至清洗，等气压值为0时，将控制开关拨至“关闭”（操作时不可忘记这一步，否则将损失很多Ar2），然后打开靠近手套箱的那扇仓门，将导线放在手套箱里面，关闭仓门，将控制档拨至真空档，待气压表示数为零时，控制档拨至关闭档，保持小腔体内处于负压状态。

使用完之后要进行登记。

第三步：

描述从手套箱将东西通过小仓将东西拿出手套箱，具体操作是将控制档拨至清洗档，待气压表示数0.05时（意思是清洗时通一半的气体到小仓就可以了，这样可以在清洗小仓的同时有能节约氩气），在拨至真空档，待示数为-0.1时，再拨至清洗，待示数示数0.05时（意思是清洗时通一半的气体到小仓就可以了，这样可以在清洗小仓的同时有能节约氩气），控制档拨至关闭档，打开手套箱里面的小仓门，将导线放在小仓内，关闭小仓门。

打开靠近外界的小仓门，拿出导线，关闭仓门，将控制档拨至真空档，待气压表示数为-0.1时，将控制档拨至关闭档。

大仓体：

大仓体的作用也是起到传输的作用，起中转站的作用。

意思是玻璃瓶，瓶塞，电池壳，盛隔膜的玻璃瓶之类的大东西可以通过先放入大仓体再拿到手套箱内，手套箱内的东西也可通过大仓体将其拿出，下面以实例来说明大仓的使用方法。

将大瓶子和瓶塞从外面拿进手套箱，再将它们从手套箱中拿出来：

第一步：

手套箱正常运转时，大仓室内是真空的，大仓也同样是通过真空将大仓的两扇仓门关紧的（通过气压的作用），利用橡胶圈来实现密封。

第二步：

大仓的操作界面在手套箱总操作界面的过渡舱中，按下过渡舱，将会出现“真空操作”“补充气体”两个档位，真空操作和小仓的真空是一个意思，补充气体和清洗是一个意思。

补充气体是将Ar2通入大仓内，真空操作是将大仓内抽成真空。

总控制面板旁边有显示大仓气压的气压表。

补充气体完毕后气压与外界相等为0，真空操作完毕时-0.1。

现将大瓶子和瓶塞放入大仓内的操作方法：

放入干燥样品，关闭大舱门；按下补充气体（按下后按钮呈现出凹下去的样子），气压表示数为零时，按下补充气体按钮关闭补充气体功能，打开大仓门，将瓶子和瓶塞放入到大仓内（操作时尽量带手套，防止污染），关闭舱门，按下真空操作，待气压表示数为-0.1时，一般情况下再保持至少十分钟，按下补充气体，至压力上升至0.5。

重复上述抽气、充气总共三次，在第四次抽气完毕后，按下补充气体，至压力表示数为0时，关闭补充气体功能，打开手套箱里面的舱门，将瓶子和瓶塞拿进手套箱，关闭舱门，按下真空操作。

第三步：

现在描述将瓶子和瓶塞从手套箱中拿出来的操作，按下补充气体，待示数为0时，再次按下补充气体关闭补充气体功能，打开外面的大仓门，将瓶子和瓶塞拿出大仓，关闭大仓门，按下抽真空操作。

使用完之后要进行登记。

机械泵：

机械泵的开启可直接在总的操作面板上进行，面板的中间是“机械泵”，当机械泵开启时，大小仓才能进行真空操作，并且如果机械泵关闭了，当按下真空操作时将会出现提示你开启机械泵。

机械泵的作用是对大小仓抽真空。

第3章电池的组装及注意事项

注意：

为了方便描述，现将5右下边的螺丝钉命名为6，5和6是两个分开独立的零件。

第一步：

先做好电池组装的前期准备工作，如找到笔，剪刀，夹子，万能表，不锈钢实心圆柱体（用来压紧压平盛装在5内的锂片