為什么要做鋰電清潔度分析?
金屬異物(包括鐵、鎳、銅、鋅、鉻等。)在鋰離子電池的正極材料中的含量對鋰電池的性能有很大的影響。在電池化成階段,金屬異物會先在正極氧化再到負(fù)極還原。當(dāng)負(fù)極中的金屬單質(zhì)積累到一定程度時,會形成枝晶,導(dǎo)致隔膜穿孔,導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,提高電池的自放電率。嚴(yán)重時甚至電池起火爆炸,影響電池的安全性能。目前,金屬異物的控制水平已經(jīng)成為衡量鋰離子電池正極材料生產(chǎn)線的核心指標(biāo)之一。
鋰電池清潔度分析的意義,一方面是對清潔度的水平進(jìn)行評估,另一方面,希望通過對金屬顆粒的分析,確定其產(chǎn)生原因,并回溯至對應(yīng)的生產(chǎn)工序,進(jìn)行針對性的管控,從而提升產(chǎn)線的清潔度水平。
相較于光鏡在鋰電池清潔度分析方面的缺點(diǎn),基于掃描電鏡的全自動鋰電清潔度分析系統(tǒng)ParticleX Battery ,可實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)顆粒的形態(tài)和數(shù)量分析、區(qū)分雜質(zhì)顆粒的種類(如鐵類、銅類)等,并且可以實(shí)現(xiàn) 7x24h 不間斷工作。
在介紹全自動鋰電清潔度分析方案之前,先簡單介紹下掃描電鏡的檢測原理
掃描電鏡檢測的原理
簡單來說,掃描電鏡是用于樣品微區(qū)形貌、結(jié)構(gòu)及成分的觀察和分析的儀器。電子槍發(fā)射的電子束在掃描電鏡鏡筒中,通過電磁透鏡聚焦和電場加速,入射到樣品表面,電子束與樣品原子核或核外電子發(fā)生多種相互作用,從而產(chǎn)生各種反映樣品特征的信號。這些信號包括:二次電子、背散射電子、X 射線等。其中,二次電子和背散射電子被相應(yīng)的探頭接收,即可獲得形貌信息;X 射線被能譜探頭接收并分析,即可獲得成分信息。
以掃描電鏡和能譜儀為硬件基礎(chǔ),通過軟件系統(tǒng)控制,即可實(shí)現(xiàn)全自動對各類雜質(zhì)顆粒進(jìn)行快速識別、分析和分類統(tǒng)計,并一鍵生成檢測報告。
鋰電清潔度分析測試結(jié)果如下:
a) 各類金屬異物統(tǒng)計結(jié)果
b) 測試結(jié)果合格與否自動判定
c) 各類異物平均成分含量
d) 特殊異物詳細(xì)信息?????
光鏡與電鏡在清潔度分析領(lǐng)域的對比分析
全自動電鏡清潔度分析系統(tǒng)案例:
通過自動檢測找到如下顆粒,其主要成分為 Fe-Si-Ti-O。一鍵回到該顆粒位置,采集高清圖像,該顆粒在形態(tài)上呈層片裝。進(jìn)一步對該顆粒做能譜面掃描分析,結(jié)果顯示,Ti 元素集中在顆粒的右側(cè)下層。據(jù)此推測,該顆粒為 Ti 的涂層由于摩擦或沖擊脫落形成。
ParticleX Battery
全自動電鏡清潔度分析系統(tǒng)優(yōu)勢
3.1 軟硬件一體化設(shè)計制造,運(yùn)行更流暢
3.2 7×24 小時連續(xù)運(yùn)行,無人值守
3.3 快速獲取清晰圖像,兼顧效率與質(zhì)量
3.4 更高的自動化程度
3.5 更完善的分析鋰電清潔度數(shù)據(jù)庫,更靈活的分類規(guī)則
3.6 更豐富的測試報告格式
3.7 適應(yīng)各類復(fù)雜環(huán)境
不需要單獨(dú)的房間,一張桌子就足夠
不需要外加防震裝置,內(nèi)置防震系統(tǒng),可以放置于車間環(huán)境,也可以放置于高樓層
不需要外加防磁裝置,內(nèi)置磁屏蔽,無需進(jìn)行場地測試和場地改造
不需要專業(yè)技術(shù)人員,簡單培訓(xùn)即可操作
方便搬運(yùn)和移動,遇到實(shí)驗(yàn)室搬遷等,可以快速搬運(yùn),并經(jīng)過簡單組裝即可使用
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