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三元锂电池的异物分析

发布时间:2022-03-10      点击次数:579

随着科技的进步,3C产品的多元化,集成化,便捷化,产品的体积越来越小,锂电池作为储能设备,不仅用于手持式电器,如手机,电脑,也广泛应用于汽车行业,得益于仅使用电能,几乎不产生CO2,相比传统燃油车具有更好环保效果,因此锂电池成为了当前应用*泛的储能电池。

目前主流的锂电池技术有磷酸铁锂和三元锂电池。其中三元锂电池具有更高的能量密度,更小的重量下具有更高的续航能力。然而三元锂电池相比于磷酸铁锂电池,耐高温性较差,如果电池因外部撞击破坏或内部异常损伤,均可导致电池短路,发生放热现象,更严重的会直接自燃。因此,有关锂电池的安全性,近来成为网上的热点话题,也是很多科学家及企业需要攻克的难题。

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三元锂电池是由正极,负极,隔膜,外包材,电解液等组成的。其中隔膜具有隔离电池正负极,仅让锂离子通过的作用。如果电池内部隔膜发生破坏,就会出现正负极联通导致电池短路放热,引燃电解液的现象发生。一般引起隔膜穿刺现象的原因有外部撞击破坏或内部异物破坏导致的。

其中,外部的机械滥用或是电滥用均有可能导致电池热失控而发生意外自燃;内部异物破坏的诱因可能是原材料内部不纯净或工艺问题,而引入一些微米级别金属磁性单质,导致在电池使用过程中出现金属磁性单质刺破隔膜,发生短路现象。因此针对于三元锂电池原材料异物解析,可以采用扫描电镜及能谱异物分析功能,实现对原料或工艺后期引入的异物的自动寻找及分析。

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测试采用FlexSEM1000扫描电镜和牛津Aztec Feature软件,对微孔滤膜上的三元正极粉末的生产原料进行大区域自动采集,分析,找出关注颗粒单质Fe,对单质Fe进行统计,给出统计结果,进而评估原料是否合格。在整个测试过程中,设备自身的自动化功能调整,条件的标准化把控以及Feature软件自行检测,记录与统计,大大的降低了人的依赖性。


测试特点

1、Flexsem1000可以一键切换高低真空,无论是导电与不导电样品,都无需对样品进行喷金处理而直接测试。

2、Flexsem1000配置了高灵敏5分割BSE探头,可轻松获得高衬度图像;且标配了自动聚焦,自动亮度对比度等自动化功能,快速准确调整电镜图片。

3、使用大面积拼图功能,可以测试整个微孔滤膜上的样品,获得全部颗粒的结果;同时,对每一个测量位置也可以实现追溯,再分析等功能。

4、根据自身需求,自行设置分类异物,在最终结果中得到异物颗粒的某一单一数据或所有异物的数据,如总个数,占比等结果。

5、在测试分析过程中,可实现后期无人监看,电镜自行完成样品台上样品的全部测试并获得最终结果。


  FlexSEM1000扫描电镜为三元锂电池异物分析提供了测试方案,不仅帮助检测原料异物,同时在锂电池隔膜及其它部件微观表面和成分分析上提供更多的手段。北京创恒科捷为广大用户提供锂电材料及部件的物性测试解决方案,如锂电池内短路测试、隔膜等部件物性测试、异物及表面形状分析等,更多应用可进一步探讨。



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