任何一種新的電池材料的開發通常經過實驗室研發、小試、中試以及規模放大和商業化應用五個階段。其中實驗室研發階段是對材料性能測試、驗證以及價值判斷的必要階段。

因為實驗室的測量數據除了具有重要的科研價值外，還有助于在早期開發階段判斷某些材料及電池體系是否具有實際應用價值及商業開發價值。實驗室扣式電池除了用于對現有材料的性能進行檢測之外，還用于對新材料、新工藝產品進行初步的電化學性能測試與評價，正確的組裝扣式電池對該材料的開發與制備、全電池設計與應用有著重要意義。

極片的制備

材料的選擇、稱量

實驗室用的正負極材料往往是采購來的，當然也可以通過實驗自行制備。正負極活性材料一般為粉末材料，顆粒尺寸應不宜過大以便于均勻涂布，同時避免由于顆粒較大導致測試結果受到材料動力學性質的限制以及造成的極片不均勻性問題。用于實驗室研究的正負極材料一般最大顆粒直徑（Dmax）不超過50μm，工業應用的鋰電材料的Dmax一般小于30μm。大顆粒、團聚體或者納米級別的材料，往往經過過篩或者研磨處理。

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鋰電池常用導電劑為碳基導電劑，包括乙炔黑（AB）、導電炭黑、SuperP、350G等導電材料。常用黏結劑體系包括聚偏氟乙烯-油性體系[即poly(vinylidenefluoride)，PVDF體系]以及聚四氟乙烯-水性體系[即poly(fluortetraethylene)，一般為乳液，簡稱PTFE體系]，SBR（丁苯橡膠）乳液等。油系溶劑常采用NMP（N-甲基吡咯烷酮）等。

實驗室制備極片時，混料比例和步驟依據測試材料及混料工藝的不同而有差別。如常見的石墨負極極片中，CMC（羧甲基纖維素鈉）的含量一般低于10%，SBR的含量一般低于10%，導電添加劑的含量一般低于10%（高倍率電池除外）。

而在硅基負極材料中，考慮到硅基負極材料的導電性較差，因此需增加極片中的黏結劑含量和改變導電添加劑的種類，有些人將CMC的比例調整為20%，SBR的比例調整為20%，導電添加劑中加入CNT（碳納米管）；對于高功率電池極片研發測試時，往往增加導電劑的含量，比例可調整為20%左右。

高比例黏結劑和導電添加劑是為了充分展示正負極活性材料的電化學特性，而實際鋰離子電池中電極極片的黏結劑質量比往往在2%左右，導電添加劑比例往往在1%～2%。延伸閱讀：關于鋰電漿料特性和分散機理的最強總結（全網唯一，必收藏）

鋰離子電池材料的稱量精度不應該低于稱量質量1%的電子天平，以免引入較大的稱量誤差。活性材料及導電劑的稱量可以直接稱量粉體，而黏結劑的稱量則是先稱量粉體后與一定量的溶劑繼續配比制備黏結劑溶液（如PVDF溶于NMP中溶解比例為10%，質量分數），再根據實際加入體積算出其中的黏結劑固體含量。延伸閱讀：一篇文章看懂電子天平的使用規范和注意事項

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集流體的選擇

鋰離子電池極片的正、負極集流體分別為鋁箔和銅箔。如果選用單面光滑的箔材，往往在粗糙面上進行涂布，以增加集流體與材料之間的結合力。箔材的厚度要求不嚴格，但對箔材的面密度均勻性有比較高的要求。硅基負極材料一般選用涂碳銅箔以提高黏附性，降低接觸電阻，以增加測試結果的重現性，提高充放電循環性能。延伸閱讀：鋰電池為何負極用銅箔，正極用鋁箔PPT|銅箔和鋁箔的檢測方法

極片涂覆制備工藝

實驗室極片制備過程一般分為混料和涂覆兩個過程。其中混料工藝包括手工研磨法和機械混漿法，涂覆工藝是手工涂覆和機械涂覆。

進行混料時，依據供料的多少來確定采用手工研磨法或機械混漿法，如活性材料的質量在0.1～5.0g時建議采用手工研磨法，活性材料的質量超過5.0g時，建議采用混料機進行混料。實驗室中每次混漿量有限，常采用手工涂覆，當漿料足夠時可采用小型涂覆機。整個極片制作過程需要在干燥環境下進行，所用材料、設備都需要保持干燥。