使用EA8000 X射线分析仪可提高锂离子电池性能和可靠性

EA8000 X射线异物分析仪旨在帮助锂离子电池(LiB)制造商提高其产品的安全性、性能和产量。分析仪专为快速检测和分析电池内不必要的金属颗粒而设计。众所周知,这类异物会导致电池突然发生灾难性故障,往往伴随火灾或爆炸。

EA8000包括两种用于快速和彻底分析的X射线技术:

  1. X射线透射成像用于快速发现任何金属颗粒,并清楚地显示其尺寸和形状。

  2. X射线荧光光谱仪(XRF)用于确定混入异物的现场中存在哪些金属元素。

原材料或实际加工过程可能会将金属颗粒掺入电池中,也就是来自机器的异物。EA8000具有多种功能,足以在整个生产中的许多阶段检查这类金属异物,包括在装运前的最终检查。

如何在锂离子电池生产中使用EA8000

让我们了解一下如何在锂离子电池制造厂中使用EA8000分析仪。

来料试验

可采用EA8000对生产中使用的许多组件进行试验,包括用于阳极和增强导电性的碳基粉末、阴极材料、电池隔板以及电池外壳。可将固体组件平放在样品台上,而将粉末和浆料分散放置在透明塑料容器内,以便进行测量。分析仪能够检测和分析尺寸低至20µm的金属颗粒,快速测量确保在分析A4尺寸锂离子电池的大阴极板时,其能适用于生产环境。

X射线透射扫描创建材料图像,可清晰地看到任何金属颗粒的尺寸和形状。这一方法可提供有关异物的尺寸和密度的重要信息,且超出规格的部件将被拒用。异物的XRF分析会告知所存在的相关元素,其还提供所存在的异物的完整情况,以便将其与实际电池性能联系起来。

过程控制

已确定原材料符合金属颗粒异物的规格,而污染物的下一个可能途径来自生产过程本身。造成这一情况发生的原因是生产机械产生的粉尘。若需检查机器和设备是否是导致异物问题出现的原因,所用的一种简单方法是在机器附近放置一片粘性薄膜。可在EA8000中定期扫描薄膜,以了解粉尘中通常存在的金属颗粒的含量。除识别电池中的污染来源外,这种技术还可用于检查机器本身的潜在问题;排放粉尘的数量或类型变化可能表明机器的使用寿命届满或需要更换部件。

故障分析

最后,在制造的最后试验阶段,EA8000有助于找出电池故障的根本原因;分析已发生故障的产品,以了解电池隔板或电极上是否存在导致电池发生内部短路的金属颗粒。XRF成分分析将准确地告知所存在的金属,助力识别污染物来源。

最终,EA8000可在制造过程的早期阶段检测金属异物,有助于提高产量,因为超出规格的部件将被拒用。由于其提供有关所存在金属颗粒的尺寸和数量的详细信息,因此可将特定模式与性能联系起来,仅拒收真正导致出现性能和质量问题的部件。

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日期: 13 November 2019

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