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鋰電池失效分析

隨著新能源技術(shù)的飛速發(fā)展，鋰電池已成為現(xiàn)代科技不可或缺的一部分，廣泛應(yīng)用于從便攜式電子設(shè)備到電動(dòng)汽車(chē)的各個(gè)領(lǐng)域。然而，鋰電池的失效問(wèn)題一直是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。失效不僅影響設(shè)備的性能和使用壽命，還可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，如過(guò)熱、起火甚至爆炸。因此，深入分析鋰電池失效的原因和機(jī)制，對(duì)于提升電池的安全性、可靠性和使用壽命至關(guān)重要。

復(fù)納科學(xué)儀器（上海）有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“復(fù)納科技”）作為行業(yè)內(nèi)的佼佼者，致力于為鋰電池失效分析提供智能、高效、可靠的解決方案。通過(guò)其先進(jìn)的技術(shù)平臺(tái)和豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，復(fù)納科技在鋰電池失效分析、清潔度管控等領(lǐng)域積累了大量成功案例。本文將結(jié)合復(fù)納科技的實(shí)際應(yīng)用案例，深入探討鋰電池失效分析的關(guān)鍵技術(shù)和方法，并分享其在提升鋰電池性能和安全性方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

01

鋰電池失效分析飛納臺(tái)式掃描電鏡 + 離子研磨儀

飛納臺(tái)式掃描電鏡可用于觀測(cè)正極、負(fù)極、隔膜、鋁箔等原材料，也可以用于觀測(cè)極片中漿料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑分散情況，觀測(cè)輥壓前后材料開(kāi)裂，也能分析失效極片的黑斑區(qū)、穿刺處的形貌和元素成分，這些檢測(cè)對(duì)鋰電池性能提升、生產(chǎn)效率提高和電池安全性的改善都有重要意義。

磷酸鐵鋰 20000x

硅碳負(fù)極 5000x

通常情況下，做內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分析，需要使用離子研磨/拋光儀進(jìn)行無(wú)損制樣處理。

平面研磨模式

在樣品傾斜角小于10 °且連續(xù)旋轉(zhuǎn)的條件下進(jìn)行加工。

90° 截面加工模式

使用鈦或玻璃擋板進(jìn)行連續(xù)搖擺的截面加工。

正極極片斷面進(jìn)行能譜面掃分析（離子研磨制樣）

磷酸鐵鋰極片分析

鋰電池隔離膜斷面分析

鈉離子電池正極材料

負(fù)極極片分析

飛納電鏡型號(hào)推薦

01 不挑安裝環(huán)境

可靈活放置于產(chǎn)線旁、廠房、高樓層等復(fù)雜環(huán)境

02 全球 5000+ 用戶選擇

穩(wěn)定性高，讓精密儀器無(wú)后顧之憂

03 人人都可以操作的電鏡

無(wú)需專(zhuān)人操作，培訓(xùn) 30 分鐘即可上手

04 原廠集成能譜儀

一分鐘給出 SEM 和元素分析 2 個(gè)結(jié)果

Phenom Pharos 臺(tái)式場(chǎng)發(fā)射電鏡

Phenom XL 大樣品式卓越版

Phenom ProX 電鏡能譜一體機(jī)

02

鋰電池質(zhì)量控制

Avizo Trueput 電池質(zhì)量控制軟件

Avizo Trueput 電池質(zhì)量控制軟件為電池質(zhì)量提供了一套全面的工作流程，旨在徹底檢查電池樣本。從處理原始圖像到生成詳細(xì)的合格/不合格報(bào)告，Avizo Trueput 電池質(zhì)量控制軟件確保客觀的結(jié)果，同時(shí)最大限度地減少操作者偏差。這種標(biāo)準(zhǔn)化方法使您對(duì)數(shù)據(jù)更有信心，從而能夠做出明智的決策。

03

鋰電池?zé)o損檢測(cè)內(nèi)部缺陷

X 射線臺(tái)式顯微 CT

顯微CT技術(shù)能夠提供電極材料的高分辨率三維圖像，使研究人員能夠詳細(xì)觀察材料的孔隙率、顆粒大小、形狀和分布。這些參數(shù)對(duì)于理解電池的充放電行為、鋰離子的插入/脫出動(dòng)力學(xué)以及電極反應(yīng)的均勻性至關(guān)重要。

Neoscan N90 納米 CT 具有 40nm 超高分辨率，樣品尺寸大小為 100mm*400mm，可選配集成的 XRF 系統(tǒng)，進(jìn)行化學(xué)成分分析，鉀（K）以上可分辨。這種方法對(duì)于理解電池的內(nèi)部機(jī)理、評(píng)估電池的質(zhì)量以及提高電池的安全性具有重要價(jià)值。

Neoscan NXL 臺(tái)式大倉(cāng)顯微 CT 則可以容納 320mmx540mm 樣品。

使用 Neoscan N90 高分辨納米CT 以 580nm 體素尺寸掃描鋰電池，內(nèi)部結(jié)構(gòu)得以清晰展示。

04

鋰電池清潔度管控

飛納電鏡全自動(dòng)鋰電清潔度分析系統(tǒng) ParticleX

【行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】

鋰電池中的銅、鋅、鐵等金屬異物可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故，對(duì)金屬異物的管控也已成為行業(yè)共識(shí)。飛納電鏡 ParticleX Battery 全自動(dòng)鋰電清潔度分析系統(tǒng)，基于掃描電鏡+能譜法可自動(dòng)識(shí)別、分析和統(tǒng)計(jì)銅、鋅、鐵等金屬異物，進(jìn)而幫助分析異物來(lái)源，改善生產(chǎn)條件，減少安全事故的發(fā)生。 

• ?全自動(dòng)識(shí)別、分析、統(tǒng)計(jì)銅（Cu）/鋅（Zn）等金屬異物

• ??7x24h 無(wú)人值守，隔夜分析??

• 定制化分析程序，滿足各類(lèi)

磷酸鐵鋰

金屬異物的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（篩分法）

金屬異物的平均成分（篩分法）

自動(dòng)獲取的磷化鐵的詳細(xì)信息

從飛納臺(tái)式掃描電鏡對(duì)鋰電池正負(fù)極材料的微觀結(jié)構(gòu)分析，到 Neoscan 高分辨納米 CT 對(duì)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維成像，再到 Avizo Trueput 電池質(zhì)量控制軟件的標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)流程，復(fù)納科技的解決方案組合為鋰電池失效分析提供了全方位的支持。這些技術(shù)不僅幫助研究人員和工程師深入了解電池失效的微觀機(jī)制，還為電池的優(yōu)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)質(zhì)量控制提供了有力的工具。

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復(fù)納科技創(chuàng)立于 2012 年，一直致力幫助海外頂尖高科技儀器廠商在中國(guó)市場(chǎng)搭建完善的服務(wù)與售后體系，助力中國(guó)用戶科研創(chuàng)新、工業(yè)升級(jí)。目前合作的品牌有：飛納臺(tái)式掃描電鏡、Technoorg Linda 制樣設(shè)備離子研磨儀、Fastmicro 可視化顆粒檢測(cè)、NEOSCAN 高分辨臺(tái)式顯微 CT、DENSsolutions 原位透射樣品桿、Forge Nano 粉末原子層沉積系統(tǒng)和 VSParticle 納米氣溶膠沉積系統(tǒng)等品牌，在顯微成像行業(yè)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。