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2024-07-25
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手套箱中鋰電池實驗的探索與研究
隨著科技的不斷進步,鋰電池作為一種高效、輕便的儲能裝置,在電子設備、電動汽車等領域得到了廣泛的應用。然而,鋰電池的性能和安全性受到多種因素的影響,其中水分和氧氣的存在是導致鋰電池性能下降和安全隱患的重要原因之一。因此,在進行鋰電池實驗時,需要在嚴格控制水分和氧氣含量的環境中進行,
手套箱應運而生。
手套箱是一個封閉的箱體,內部充滿了惰性氣體(通常為氮氣或氬氣),并通過循環凈化系統不斷去除其中的水分和氧氣。操作人員通過手套在箱內進行操作,從而避免了外界環境對實驗的干擾。
- 鋰電池正負極材料(如鈷酸鋰、石墨等)
- 電解液(通常為有機碳酸酯溶液)
- 隔膜(如聚乙烯或聚丙烯隔膜)
- 集流體(銅箔和鋁箔)
- 手套箱(配備有循環凈化系統、露點儀和氧含量檢測儀)
- 電池封裝設備(如液壓封口機)
- 電化學測試儀器(如充放電測試儀、循環伏安儀等)
- 開啟手套箱,使其內部循環凈化系統運行至少 24 小時,以確保箱內的露點低于 -50°C,氧含量低于 1 ppm。
- 檢查手套箱內的各項儀器設備是否正常工作,如露點儀、氧含量檢測儀、壓力計等。
- 將正負極材料、隔膜和集流體放入手套箱內的干燥箱中,在 80°C 下烘烤至少 12 小時,以去除材料表面的水分。
- 電解液在使用前需要在手套箱內靜置至少 2 小時,以使其中可能溶解的水分和氧氣充分揮發。
- 在手套箱內,將正極材料均勻地涂覆在鋁箔上,負極材料均勻地涂覆在銅箔上,然后在 80°C 下真空干燥 12 小時。
- 將干燥后的正負極片和隔膜按照一定的順序疊放好,放入電池殼中,然后注入適量的電解液。
- 使用電池封裝設備將電池殼密封好,確保電池內部無泄漏。
- 將組裝好的鋰電池從手套箱中取出,連接到電化學測試儀器上。
- 進行充放電測試,設定不同的充放電電流和電壓范圍,記錄電池的充放電曲線和容量等數據。
- 進行循環伏安測試,研究電池的電極反應過程和動力學特性。
- 操作人員在進入手套箱前,需要穿戴好干凈的實驗服、手套和口罩,避免將外界的污染物帶入手套箱內。
- 實驗過程中,要時刻關注手套箱內的露點和氧含量,一旦發現異常,應立即停止實驗并進行排查處理。
- 電池組裝過程中,要避免正負極片短路,同時要確保電解液充分浸潤電極材料和隔膜。
- 電化學測試儀器要進行校準和預熱,以保證測試數據的準確性和可靠性。
通過本次實驗,我們成功組裝了一系列鋰電池,并對其進行了電化學性能測試。實驗結果表明,在
手套箱環境下組裝的鋰電池具有較好的充放電性能和循環穩定性。通過對充放電曲線的分析,我們發現電池的首次放電容量達到了預期值,并且在多次循環后容量保持率較高。循環伏安測試結果顯示,電池的電極反應過程較為可逆,表明電池具有良好的動力學特性。
通過在
手套箱中進行鋰電池實驗,我們有效地控制了實驗過程中的水分和氧氣含量,為鋰電池的研究和開發提供了可靠的實驗條件。實驗結果表明,在嚴格控制環境條件下組裝的鋰電池具有優異的性能,為進一步提高鋰電池的性能和安全性提供了有價值的參考。未來,我們將繼續在
手套箱環境下開展深入的研究工作,探索新的材料和工藝,為推動鋰電池技術的發展做出更大的貢獻。

產品特點
簡單:人性化設計操作窗口,智能 HMI 人機界面,操作方便;
安全:高密封性充分保護了人身和樣品的安全;
高效:一體化設計提高設備使用效率;
節能:變頻調節控制運行。
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手套箱
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