三元鋰電池的異物分析

隨著科技的進步，3C產品的多元化，集成化，便捷化，產品的體積越來越小，鋰電池作為儲能設備，不僅用于手持式電器，如手機，電腦，也廣泛應用于汽車行業，得益于僅使用電能，幾乎不產生CO2，相比傳統燃油車具有更好環保效果，因此鋰電池成為了當前應用*泛的儲能電池。

目前主流的鋰電池技術有磷酸鐵鋰和三元鋰電池。其中三元鋰電池具有更高的能量密度，更小的重量下具有更高的續航能力。然而三元鋰電池相比于磷酸鐵鋰電池，耐高溫性較差，如果電池因外部撞擊破壞或內部異常損傷，均可導致電池短路，發生放熱現象，更嚴重的會直接自燃。因此，有關鋰電池的安全性，近來成為網上的熱點話題，也是很多科學家及企業需要攻克的難題。

三元鋰電池是由正極，負極，隔膜，外包材，電解液等組成的。其中隔膜具有隔離電池正負極，僅讓鋰離子通過的作用。如果電池內部隔膜發生破壞，就會出現正負極聯通導致電池短路放熱，引燃電解液的現象發生。一般引起隔膜穿刺現象的原因有外部撞擊破壞或內部異物破壞導致的。

其中，外部的機械濫用或是電濫用均有可能導致電池熱失控而發生意外自燃；內部異物破壞的誘因可能是原材料內部不純凈或工藝問題，而引入一些微米級別金屬磁性單質，導致在電池使用過程中出現金屬磁性單質刺破隔膜，發生短路現象。因此針對于三元鋰電池原材料異物解析，可以采用掃描電鏡及能譜異物分析功能，實現對原料或工藝后期引入的異物的自動尋找及分析。

測試采用FlexSEM1000掃描電鏡和牛津Aztec Feature軟件，對微孔濾膜上的三元正極粉末的生產原料進行大區域自動采集，分析，找出關注顆粒單質Fe，對單質Fe進行統計，給出統計結果，進而評估原料是否合格。在整個測試過程中，設備自身的自動化功能調整，條件的標準化把控以及Feature軟件自行檢測，記錄與統計，大大的降低了人的依賴性。

測試特點

1、Flexsem1000可以一鍵切換高低真空，無論是導電與不導電樣品，都無需對樣品進行噴金處理而直接測試。

2、Flexsem1000配置了高靈敏5分割BSE探頭，可輕松獲得高襯度圖像；且標配了自動聚焦，自動亮度對比度等自動化功能，快速準確調整電鏡圖片。

3、使用大面積拼圖功能，可以測試整個微孔濾膜上的樣品，獲得全部顆粒的結果；同時，對每一個測量位置也可以實現追溯，再分析等功能。

4、根據自身需求，自行設置分類異物，在最終結果中得到異物顆粒的某一單一數據或所有異物的數據，如總個數，占比等結果。

5、在測試分析過程中，可實現后期無人監看，電鏡自行完成樣品臺上樣品的全部測試并獲得最終結果。

  FlexSEM1000掃描電鏡為三元鋰電池異物分析提供了測試方案，不僅幫助檢測原料異物，同時在鋰電池隔膜及其它部件微觀表面和成分分析上提供更多的手段。北京創恒科捷為廣大用戶提供鋰電材料及部件的物性測試解決方案，如鋰電池內短路測試、隔膜等部件物性測試、異物及表面形狀分析等，更多應用可進一步探討。