精工電子納米科技有限公司成功開(kāi)發(fā)了一款檢測(cè)儀器,既可自動(dòng)進(jìn)行元素分析,又可在數(shù)分鐘內(nèi)快速檢測(cè)出鋰離子可充電電池和燃料電池的電極中可能摻雜的20μm左右的微小金屬異物。此試驗(yàn)機(jī)將在9月7日-9日展出。
鋰離子可充電電池和燃料電池中摻雜金屬異物是導(dǎo)致電池的成品率及壽命縮短的重要原因。特別是鋰離子可充電電池會(huì)發(fā)熱,有可能引發(fā)起火。近年來(lái),隨著在汽車?電油混合汽車以及住宅方面的應(yīng)用,電池也逐漸大型化,因此防止金屬異物的摻入變得更重要了。所以,以電池廠商為中心,為了防止金屬異物的摻入,進(jìn)行了復(fù)雜的故障分析。
金屬異物的摻入途徑是通過(guò)活性物質(zhì)[1]、分離器[2]等材料以及涂漆等生產(chǎn)工程中摻入等多方面原因。以往所進(jìn)行的故障分析是把不良電池拆除,通過(guò)X射線穿透檢查儀和顯微鏡檢測(cè)出金屬異物存在的地方,再使用掃描電子顯微鏡和X射線熒光分析儀等特定對(duì)象元素,然后推測(cè)摻入的途徑。但是,這些方法由于儀器性能的限制,很難檢測(cè)出50μm以下的金屬異物,并且檢測(cè)所需時(shí)間非常長(zhǎng)也是問(wèn)題之一。并且,由于使用別的儀器對(duì)檢測(cè)出的異物進(jìn)行元素分析,有可能找不到需要檢測(cè)的地方。
最近SIINT把通過(guò)X射線穿透進(jìn)行金屬異物的檢測(cè)和使用X射線熒光進(jìn)行元素分析的兩項(xiàng)技術(shù)相融合,開(kāi)發(fā)了世界首臺(tái)可檢測(cè)并且分析20μm左右的微小金屬異物的X射線異物檢查儀。
把電極板和分離器、裝在容器里的活性物質(zhì)放到儀器里,選擇檢查順序后,只需點(diǎn)擊開(kāi)始測(cè)量,從X射線穿透圖像的拍照到金屬異物的檢測(cè)及其元素分析都可自動(dòng)運(yùn)行。并且,分析結(jié)果中包括樣品中的金屬異物個(gè)數(shù)和各個(gè)異物的組成及其尺寸、顯微鏡的觀察圖像都可輸出。由于無(wú)需前處理并且完全自動(dòng),所以無(wú)論是誰(shuí)都可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行故障分析?抽樣檢查。
X射線異物檢測(cè)儀的主要特征:
1、可在數(shù)分鐘內(nèi)檢測(cè)出A4大小樣品中20μm左右的金屬異物例如要檢測(cè)A4大小的電池電極中20μm左右的金屬異物,以往的X射線穿透檢查儀需要數(shù)小時(shí)以上的攝像時(shí)間※1。SIINT通過(guò)采用最新的X射線管球和檢測(cè)器以及新圖像處理技術(shù),大大縮短了攝像時(shí)間,檢測(cè)速度成功達(dá)到了以往的100倍以上。A4大小的電池電極可在3~6分鐘內(nèi)完成攝像、識(shí)別20μm左右的金屬異物并自動(dòng)檢測(cè)。
2、元素識(shí)別速度大幅提升對(duì)檢測(cè)出的金屬異物,自動(dòng)使用X射線熒光法進(jìn)行元素分析。本儀器配備了我司獨(dú)自研發(fā)的高亮度X射線光學(xué)系統(tǒng),20μm左右的金屬異物的元素識(shí)別速度是以往儀器的10倍。
3、一體化的操作,提高作業(yè)效率X射線穿透檢查儀和元素分析儀以及顯微鏡都包含在一臺(tái)儀器內(nèi),各個(gè)系統(tǒng)聯(lián)合起來(lái)可全自動(dòng)輸出測(cè)量結(jié)果。因此,操作人員只需放置好樣品,即可獲得測(cè)量結(jié)果,大大提升了作業(yè)效率。
[1]活性物質(zhì):通過(guò)與電解質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),吸收電子或者放出電子的物質(zhì)。吸收電子的活性物質(zhì)稱為正極活物質(zhì),放出電子的活性物質(zhì)稱為負(fù)極活性物質(zhì)。
[2]分離器:用帶有無(wú)數(shù)微小的孔的薄膜(聚乙烯:PE或者聚丙烯:PP),把正極和負(fù)極絕緣起來(lái)