如何选择电池组件
外壳涂层、堆叠高度、密封垫材料以及卷边工艺。这些在您的数据中体现为化学问题的组件选择。
电池组件是研究电池中最便宜的部分,却是最常见的、导致无法解释的研究结果的来源。与正极发生反应的外壳、从未良好接触的堆叠结构、在三个月循环测试中发生蠕变的密封圈:在数据中,这些问题看起来都像是材料本身的问题,但实际上并非如此。

外壳涂层必须与您的电压窗口相匹配
这是最浪费研究人员时间的问题。裸露的不锈钢适用于常规锂离子化学体系,但在高电位下会腐蚀并与金属锂发生反应。如果您在约 4.3 V 以上的电压下工作,请在正极侧使用铝包覆外壳。如果您使用的是金属锂负极,请在负极侧使用铜包覆外壳。在电压窗口之外使用裸钢外壳会导致容量衰减,其表现与电解液分解或正极退化如出一辙,您可能会为此耗费数月时间去寻找原因。
- 304 不锈钢。通用型,适用于标准电压窗口内的常规正极。
- 316L 不锈钢。更好的耐腐蚀性,对于更长周期的循环和更具腐蚀性的电解液,其带来的提升物有所值。
- 铝包覆。适用于高压正极、富镍 NMC、富锂层状氧化物。
- 铜包覆。适用于金属锂及其他活性负极。
堆叠高度决定了电池是否能够良好接触
垫片和弹片累加的高度必须使堆叠处于压缩状态,但不能被压碎。高度不够会导致层间松动,产生高且不稳定的阻抗。高度过大则会在封装过程中使隔膜变形或导致电池短路。垫片规格通常为 0.5、1.0 和 1.5 毫米,您可以将其与波形弹片组合,以达到合适的总高度。
人们容易忽略的一点是:改变电极厚度意味着需要重新计算堆叠高度。如果您使用相同的垫片组来对比薄电极和厚电极,实际上您也在对比两种不同的堆叠压力,而压力本身就会影响容量和阻抗。请确保固定堆叠高度,而不是固定垫片数量。
密封圈材料是电解液兼容性的问题
聚丙烯是标准材料,足以满足大多数室温下的碳酸盐电解液需求。对于高腐蚀性溶剂、高温测试以及任何运行时间长到足以产生缓慢蠕变导致泄漏的研究,PFA 是值得额外投入成本的选择。干涸的电池不会剧烈失效,它只会发生性能漂移,而这种漂移看起来就像是衰退。
封装压力是一个变量,请像对待变量一样处理它
手动封装引入的偏差比大多数研究人员试图测量的配方变化还要大。在需要进行对比的研究中,请务必使用同一台封口机、相同的压力设置以及同一位操作人员。如果您的误差条很大且无法解释,请先检查组装工艺,再考虑化学体系的问题。
为整个研究项目一次性采购同一批次的组件
不同生产批次之间微小的尺寸差异会轻微改变封装压力和堆叠高度。在同一批次内,这是稳定的;但在不同批次间则不然。如果您要进行一项将会公开发表或为扩大生产规模提供决策依据的对比实验,请一次性订购足够的组件,并记录下批次信息。
选择哪种规格?
CR2032 是研究中的默认规格,为垫片和较厚的电极提供了最大的内部空间。CR2025 和 CR2016 更薄,这限制了您的堆叠空间,但在您需要限制电解液体积或匹配现有测试夹具时非常有用。如果您没有特殊的偏好理由,请使用 CR2032,以便您的数据能与他人的数据进行对比。
还不确定吗?
告诉我们您的化学体系、电压窗口和电极厚度,我们将为您指定一套配套的组件。