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歐波同鋰離子電池顯微智能分析解決方案
鋰離子電池因其清潔、能量密度高、循環性能好等優點廣泛應用于我們的日常生活中。尤其是近年來, 新能源汽車、儲能電站的快速發展, 鋰離子電池的用量超乎想象,一臺新能源汽車集成了幾千個電池,達幾百公斤,巨量的電池集中在一起,安全問題就尤為重要。近年來鋰電池電動車、汽車和儲能電站均發生過燃爆事故,因此,鋰電池質量、安全等方面的研究越來越被人們重視,對鋰電池的質檢技術也提出了更高的要求,這涵蓋了正負極材料、隔膜、銅箔、鋁箔,甚至外包裝材料。
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      鋰陰(yin)正離(li)子(zi)蓄(xu)(xu)手(shou)機(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)(xin)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)其有潔面、消耗(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量體(ti)積(ji)高(gao)、反復(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能好等(deng)優勢:廣泛性(xing)(xing)用途于(yu)他(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)期工(gong)作中。愈加是近(jin)些(xie)近(jin)些(xie)年(nian), 新能量小(xiao)客(ke)(ke)車(che)客(ke)(ke)車(che)、儲(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)廠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)怏(yang)速進展(zhan), 鋰陰(yin)正離(li)子(zi)蓄(xu)(xu)手(shou)機(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)(xin)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)劑量遠遠超過現象,幾臺新能量小(xiao)客(ke)(ke)車(che)客(ke)(ke)車(che)集是幾百塊個蓄(xu)(xu)手(shou)機(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)(xin)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian),達幾百塊KG,巨量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)蓄(xu)(xu)手(shou)機(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)(xin)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)收(shou)集在分著,安全性(xing)(xing)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方面就頗關乎(hu)要(yao)。近(jin)些(xie)近(jin)些(xie)年(nian)鋰蓄(xu)(xu)手(shou)機(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)(xin)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)直流電(dian)(dian)(dian)(dian)普通(tong)列車(che)、小(xiao)客(ke)(ke)車(che)客(ke)(ke)車(che)和儲(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)廠均(jun)會發(fa)生過爆燃事(shi)情,于(yu)是,鋰蓄(xu)(xu)手(shou)機(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)(xin)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)質理、安全性(xing)(xing)性(xing)(xing)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究越來越多越被同學們(men)尊重,對鋰蓄(xu)(xu)手(shou)機(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)(xin)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)驗科技(ji)也(ye)提供(gong) 了更大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)標準要(yao)求,這分為了正反極素(su)材、隔(ge)閡、銅箔(bo)、鋁箔(bo)紙(zhi),或是業務外外包裝紙(zhi)箱素(su)材。

      歐波同投資控股大公(gong)司長久的(de)(de)跨專業(ye)(ye)光鏡(jing)(jing)、電鏡(jing)(jing)范圍的(de)(de)微講(jiang)解運轉,用(yong)和謀福利企(qi)業(ye)(ye)的(de)(de)交流信(xin)息(xi),各位發(fa)現了下面(mian)企(qi)業(ye)(ye)的(de)(de)微講(jiang)解存有能力低(di)、人的(de)(de)主觀意圖(tu)的(de)(de)因素導致(zhi)大、非準則件準化(hua)等方面(mian),所以各位注冊了匯鴻(hong)科學(xue)技術大公(gong)司,利用(yong)數(shu)字(zi)化(hua)化(hua)軟文(wen)改變(bian)顯微講(jiang)解的(de)(de)系統(tong)自動、準則化(hua)。

 

一(yi)、鋰陰離子充電(dian)材質顯(xian)微智力進行分析機系統(LIBMAS)

      鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為電極材料電池的總稱,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。由于材料加工過程中的缺陷,鋰電池在使用或儲存過程中仍會出現一定概率的失效[1],例如,多孔電極在充放電過程中發生體積膨脹和收縮,導致顆粒逐漸出現裂紋,這些裂紋沿著原有缺陷萌生和擴展,導致材料出現機械斷裂和電極結構解體,造成電極材料粉化。這些材料的失效嚴重降低了鋰電池的使用性能,影響其使用的可靠性和安全性。

 

圖一:匯鴻鋰(li)亞鐵離子電(dian)池顯微智(zhi)力研究分(fen)析模(mo)式(shi)

 

      涉及(ji)(ji)鋰干(gan)電(dian)池(chi)箱實用(yong)流(liu)程中存在(zai)(zai)(zai)(zai)的整(zheng)個不可用(yong)話題,匯鴻(hong)自動化科學新(xin)枝(zhi)術為(wei)潛(qian)在(zai)(zai)(zai)(zai)潛(qian)在(zai)(zai)(zai)(zai)客戶策劃定做(zuo)了炫舞心悅(yue)手機軟件,足夠潛(qian)在(zai)(zai)(zai)(zai)潛(qian)在(zai)(zai)(zai)(zai)客戶整(zheng)個要,所采用(yong)最先(xian)進AI新(xin)枝(zhi)術及(ji)(ji)畫像整(zheng)理新(xin)枝(zhi)術,可高速最準(zhun)確開(kai)始單晶硅(gui)探(tan)親簽證識(shi)別、板材開(kai)裂球識(shi)別、多次球科粒(li)分布點均勻(yun)的性來判(pan)斷、橫截(jie)面滲透系(xi)數(shu)(shu)淺(qian)析(xi)數(shu)(shu)、pu氣管滲透系(xi)數(shu)(shu)淺(qian)析(xi)數(shu)(shu)等(deng)鋰干(gan)電(dian)池(chi)箱資料淺(qian)析(xi)。

 

1)識別:

      通常在制備三元正極材料時,采用共沉淀法[2]使納米級一次粒子團聚堆積成球形二次粒子,但這種堆積結構容易形成裂紋,導致電池性能衰減。

 

圖二(er):游戲智力分辨龜(gui)裂(lie)球和正規球

 

     通過匯鴻LIBMAS,可快速統計并計算開裂球占比,獲得開裂球裂縫信息,從而改善工藝條件,如圖二。
      正極顆粒內部通常是二次球顆粒形成的多晶結構,我們將二次球顆粒拋開,發現循環充放電后的顆粒截面出現大量裂痕,如圖三。使用LIBMAS對截面孔隙進行識別,快速獲得截面孔隙結果。

 

圖三:多次球截面積孔隙率甄別

2)團聚體顆粒識別:

      正極(ji)恩貝益科粒通(tong)常說來須得(de)在(zai)(zai)(zai)室溫純氧下(xia)(xia)(xia)實(shi)行煅燒(shao),煅燒(shao)而成(cheng)的(de)恩貝益好產品通(tong)常極(ji)具典型案(an)例的(de)回國(guo)探(tan)親身材貌,即由粒度約幾千納米級的(de)一回激光束組成(cheng)的(de)的(de),在(zai)(zai)(zai)以下(xia)(xia)(xia)多個(ge)到十(shi)以下(xia)(xia)(xia)多個(ge)廊坊(fang)可(ke)耐電器有限(xian)公司區間內的(de)兩次(ci)(ci)球(qiu)科粒。過去應用(yong)人(ren)工成(cheng)本數據(ju)統(tong)記(ji)定性研究定性研究,須得(de)在(zai)(zai)(zai)SEM成(cheng)相后,人(ren)工機械依次(ci)(ci)檢測,工作中量(liang)大,又很出(chu)現關鍵在(zai)(zai)(zai)于(yu)檢測的(de)出(chu)現偏差的(de)原因;應用(yong)匯鴻(hong)智能化(hua)定性研究平臺,則(ze)不錯熱鍵運(yun)行,要(yao)學會(hui)簡化(hua)流量(liang),在(zai)(zai)(zai)短(duan)期間內迅猛刷出(chu)標淮(huai)化(hua)的(de)數據(ju)統(tong)記(ji)定性研究但是,如(ru)下(xia)(xia)(xia)圖所示四。

 

 

圖四:一場(chang)小(xiao)粒相聚演變成的分批球小(xiao)粒自動識別

 

      電極材料的顆粒尺寸影響電池的容量、倍率性能和循環性能[3]。小尺寸顆粒可以縮短鋰離子固相擴散路徑,內部多孔顆粒可以提供更多的鋰離子遷移通道。但是粒徑過小會導致庫侖效率和充填密度低下,影響整體電池的容量。通過匯鴻LIBMAS可高效識別一次顆粒大小(長、寬、周長、面積等)以及分布情況,如圖五。

 

 

圖五:軟件自動的分別相(xiang)聚粉(fen)末物及相(xiang)聚粉(fen)末物剖面(mian)

 

3)單晶顆粒識別:

      相對于單獨的納米粒子,團聚體顆粒具有比表面積小,顆粒流動性好,壓實密度高和電極漿料可加工性好等優點。然而在團聚體反復充放電過程中,電極不斷膨脹和收縮,內部顆粒十分容易破碎。相比易產生顆粒粉碎的多晶正極材料,許多研究[4,5]已經開始從晶體結構本身出發,探究單晶三元正極材料的性能,結果表明單晶三元具有更好的機械強度,從而抑制顆粒破碎,在高溫循環方面也具有更好的熱穩定性。諸如此類的研究都需要準確識別出單晶顆粒及其內部分布情況,匯鴻科技LIBMAS可以自動識別團聚顆粒中輪廓清晰的單晶顆粒,并測量、統計其直徑,如圖六。

 

 

圖六(liu):單晶體顆粒物的辨別的

 

4)大小二次球識別:

      除此模版(ban),匯(hui)鴻LIBMAS還(huan)可(ke)不可(ke)以(yi)精準性的識別系統形象上所(suo)有的大重新(xin)球粒狀物(wu)與(yu)小粒狀物(wu),給出建筑面(mian)積區分統計大粒狀物(wu)與(yu)小粒狀物(wu)分布不均的透(tou)亮性。如圖是七。

圖七:尺寸大小兩次球(qiu)顆料(liao)地(di)域分布均勻的性正常識別和測算

 

5)隔膜孔隙率統計:

      鋰電池隔膜作為鋰電池的重要組成部分,是具有納米級微孔結構的高分子功能材料,其主要功能是防止兩極接觸而發生短路,同時使電解質離子通過。相關研究證實[6],隔膜的微孔孔徑分布越均勻,電池的電性能越優異。

      鉆孔(kong)(kong)大(da)小的(de)數(shu)據(ju)分(fen)布(bu)范圍最主要的(de)選(xuan)用掃(sao)苗電(dian)(dian)子為(wei)了滿足電(dian)(dian)子時代發展的(de)各種需求,透射電(dian)(dian)鏡( SEM) 展開監測(ce),但只憑眼(yan)睛(jing)監測(ce)照片,對(dui)孔(kong)(kong)喉(hou)率的(de)定量概(gai)(gai)述(shu)(shu)概(gai)(gai)述(shu)(shu)會(hui)存在很(hen)大(da)測(ce)量誤差且高效率欠缺(que)。對(dui)此,若要更最準(zhun)外貌地換取相關材料的(de)孔(kong)(kong)喉(hou)率,所需將圖(tu)案處(chu)置系統軟件與(yu)SEM 切合,以體(ti)現pu氣(qi)管(guan)孔(kong)(kong)喉(hou)數(shu)據(ju)分(fen)布(bu)范圍以至于定量概(gai)(gai)述(shu)(shu)概(gai)(gai)述(shu)(shu)的(de)各種需求。

 

圖(tu)八(ba):pu氣管間隙判別及間隙率(lv)統計(ji)分(fen)析

      匯鴻LIBMAS是可以(yi)盡快(kuai)更改隔(ge)離膜(mo)(mo)的(de)(de)孔(kong)喉(hou)率問題,測試隔(ge)離膜(mo)(mo)孔(kong)喉(hou)率、孔(kong)喉(hou)厚(hou)度及纖(xian)維素厚(hou)度并統計顯示(shi)闡述,最(zui)后整(zheng)體形象地描術隔(ge)離膜(mo)(mo)接觸面的(de)(de)型式(shi)環(huan)節,上升鋰充電隔(ge)離膜(mo)(mo)孔(kong)喉(hou)率評(ping)定標準(zhun)的(de)(de)最(zui)準(zhun)性,如下圖所(suo)示(shi)九。


 

產品參數

二、鋰離子電池異物分析系統(LIBIAS)

      目前行業對鋰電正極材料中金屬及磁性異物的分類主要有以下三個方面:金屬及非金屬大顆粒、磁性異物、Cu/Zn單質[7]。異物引入的方式有原材料帶入和制造過程中產生。為了有效控制鋰離子電池正負極材料中非金屬/金屬/磁性異物的含量,一般會使用專業的設備與軟件對初篩后的原材料中異物顆粒進行形貌與成分統計。行業內以往使用光鏡或手動測量的方法,然而這些傳統檢測方式往往在數據結果的準確性、全面性、一致性上有或多或少的不足,給精確檢測帶來比較大的挑戰。目前,鋰電池材料中異物顆粒的檢測主要面臨的問題有:1)異物來源廣、溯源難,2)數據量大、費時費力,3)顆粒易團聚、識別難度高。

圖一:一致顆(ke)粒主要(yao)在光學薄(bo)膜光學光學顯(xian)微鏡(左)、電子元(yuan)器件光學光學顯(xian)微鏡(右)下的彩(cai)色圖像及EDS能(neng)譜(pu)辨識顆(ke)粒主要(yao)成份(fen)為Fe

 

 

圖(tu)(tu)二(er):電(dian)鏡圖(tu)(tu)案下濾膜上每個科粒布置情(qing)況報告(gao)

圖三(san):濾膜上的顆粒狀團圓想象(xiang)

 

      根據傳統式系統的(de)(de)匱乏,歐波同實(shi)業大眾旗下(xia)的(de)(de)匯(hui)鴻科(ke)技(ji)總部(bu)總部(bu)建(jian)設了(le)“鋰陰離子(zi)電池充電硬物研究(jiu)系統”(LIBIAS)。這(zhe)里(li)是集(ji)準確(que)的(de)(de)、高效(xiao)率(lv)易(yi)和操作方法(fa)性(xing)能為(wei)分(fen)立(li)式的(de)(de)全自(zi)功式整(zheng)潔度研究(jiu)系統,需要(yao)實(shi)現了(le)高清(qing)免(mian)費下(xia)載(zai)BSE畫(hua)面搜(sou)集(ji)拍好和畫(hua)面清(qing)理、的(de)(de)元素(su)化學發(fa)光法(fa)測驗(yan)儀(yi)等性(xing)能。收錄:1)簡單入坑的(de)(de)測驗(yan)儀(yi)子(zi)程(cheng)序,2)建(jian)成的(de)(de)規則庫復制系統,3)快捷鍵轉(zhuan)化成相(xiang)應報告(gao)單條形圖。

 

圖四:粉末內型占比例餅狀圖(左),恩貝益統計表相(xiang)圖(右)

 

      匯(hui)鴻智(zhi)力(li)自(zi)動化(hua)就(jiu)是家更專業(ye)(ye)的于(yu)產(chan)業(ye)(ye)行(xing)業(ye)(ye)宏(hong)觀智(zhi)力(li)形象(xiang)數據(ju)(ju)(ju)分(fen)折(zhe)(zhe)應(ying)用處(chu)(chu)理(li)規劃安全外包公司(si)。以(yi)“堅守原(yuan)創度,用訊息技(ji)術應(ying)用改革創新(xin)產(chan)業(ye)(ye)數據(ju)(ju)(ju)分(fen)折(zhe)(zhe)”為(wei)(wei)戰略目標,還可以(yi)為(wei)(wei)訪客保證全環(huan)境的鋰微(wei)型(xing)蓄(xu)微(wei)型(xing)蓄(xu)充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池(chi)(chi)箱智(zhi)力(li)化(hua)顯(xian)(xian)微(wei)數據(ju)(ju)(ju)分(fen)折(zhe)(zhe)處(chu)(chu)理(li)規劃。匯(hui)鴻智(zhi)力(li)自(zi)動化(hua)科(ke)研的開(kai)發(fa)的”鋰正(zheng)亞(ya)鐵陰離(li)子微(wei)型(xing)蓄(xu)微(wei)型(xing)蓄(xu)充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池(chi)(chi)箱建(jian)(jian)筑材(cai)質顯(xian)(xian)微(wei)智(zhi)力(li)數據(ju)(ju)(ju)分(fen)折(zhe)(zhe)操(cao)(cao)作操(cao)(cao)作系(xi)統(LIBMAS)”和(he)“鋰正(zheng)亞(ya)鐵陰離(li)子微(wei)型(xing)蓄(xu)微(wei)型(xing)蓄(xu)充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池(chi)(chi)箱其他東(dong)西數據(ju)(ju)(ju)分(fen)折(zhe)(zhe)操(cao)(cao)作操(cao)(cao)作系(xi)統(LIBIAS)”,將高分(fen)別效(xiao)能(neng)的掃面電(dian)(dian)鏡(jing)與智(zhi)力(li)化(hua)的數據(ju)(ju)(ju)分(fen)折(zhe)(zhe)手機app相(xiang)組合,處(chu)(chu)理(li)從鋰電(dian)(dian)原(yuan)建(jian)(jian)筑材(cai)質,到正(zheng)負符號極(ji)極(ji)片(pian)、pu氣管,鋰電(dian)(dian)洗滌度全題材(cai)的鋰正(zheng)亞(ya)鐵陰離(li)子微(wei)型(xing)蓄(xu)微(wei)型(xing)蓄(xu)充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池(chi)(chi)箱重要性數據(ju)(ju)(ju)分(fen)折(zhe)(zhe),注(zhu)力(li)研發(fa)相(xiang)關人員的開(kai)發(fa)出效(xiao)能(neng)可選越的鋰電(dian)(dian)設備。

 

參考文獻:

[1] Wang Qi-Yu, Wang Shuo, Zhou Ge, Zhang Jie-Nan, Zheng Jie-Yun, Yu Xi-Qian, Li Hong. Progress on the failure analysis of lithium battery. Acta Phys. Sin., 2018, 67(12): 128501. doi: 10.7498/aps.67.20180757.

[2] //doi.org/10.1016/j.powtec.2009.12.002

[3] 楊紹斌,梁正(zheng). 鋰正(zheng)離子電池制造技術工(gong)藝設(she)備作用與應用[M].

[4] //www.science.org/doi/abs/10.1126/science.abc3167.

[5] 肖建偉, 劉良彬, 符澤衛, 等. 單晶LiNixCoyMn1-x-yO2 三元正極材料研究進展[J]. 電池工業, 2017, 21(2): 51-54.

[6] 毛繼勇,許漢良.鋰(li)鐵離(li)子蓄(xu)電(dian)池(chi)箱用隔離(li)膜孔隙(xi)率率對蓄(xu)電(dian)池(chi)箱功效的影向[J].廣東化(hua)工(gong)環(huan)保,2018,46( 14) : 78-80.

[7] 惠升,詹永(yong)麗(li),黎江.鋰電正極的(de)(de)材料廢金(jin)屬質及永(yong)磁鐵(tie)臟物工作掌控的(de)(de)鉆研[J].世界上(shang)稀有金(jin)屬質廢金(jin)屬質,2021(17):166-168.

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