直播回顾｜锂离子电池安全最新研究进展及表征测试技术

来源：复纳科学仪器（上海）有限公司分类：商机 2023-03-23 13:41:55 51阅读次数

2023 年 3 月 9 日 14:00-16:00 复纳科学仪器（上海）有限公司特邀华东理工大学石化行业动力电池系统与安全重点实验室主任栾伟玲教授召开了“锂离子电池安全最新进展及表征测试技术”的线上研讨会。

近年来，我国新能源汽车发展势头强劲。即便如此，锂离子电池的安全性，长期以来备受全社会关注。在锂电行业愈发严格的性能及安全要求下，如何进一步提升锂离子电池安全性，成为行业亟需解决的难点和痛点。

栾老师为我们带来了“动力电池的安全与发展前景”的主题报告，重点围绕动力电池的安全问题和动力电池的发展方向展开介绍。报告指出，电池安全性主要分为两类：滥用安全性和现场安全性。第一类为滥用安全性，指由外部条件诱发的电池热失控行为。第二类为现场安全性，也称为随机安全性，由电池的制造瑕疵引起的安全问题。由滥用导致的安全性问题通过技术手段的分析可以做到提前预测，对于电池组中的每个单体电池而言均可能发生这些问题，并且发生过程相对较长，这些安全问题也可以通过实验进行测试评估，加强保护措施予以改善。而由制造瑕疵引起的随机安全问题是无法预测的，原因在于其发生很突然，并且是随机小概率事件，因此也无法通过提前测试进行评估，不能通过质量管理来完全消除。当前，应围绕解决电池产业重大需求和“卡脖子”技术难题，开展安全评价理论、安全检测方法和安全保障技术三个关键方向的研究，从基础理论-故障诊断-优化提升三层次推进产学研用合作研发，推动能源革命和双碳目标实现。

接下来飞纳电镜产品经理刘晓龙为我们带来了“锂电池中金属异物检测”的主题报告，介绍了锂电清洁度检测的发展、ParticleX 全自动金属异物检测原理、磷酸铁锂中磁性异物的检测以及三元材料中铜锌异物的检测。Phenom ParticleX 以扫描电镜 + 能谱仪为硬件基础，通过背散射成像的明暗衬度识别颗粒，进而对颗粒进行能谱成分分析，可按照 VDA19 或 ISO16232 的标准要求，根据颗粒形貌和成分信息对其智能分类。

在本次研讨会中，许多老师和朋友们也对我们的ParticleX 清洁度分析系统很感兴趣，小编汇总了一些相关的问题，邀请了讲师为我们解答。

Question 1

我们这套系统在测试的过程中，它是只针对金属元素吗？

不只是针对金属元素。只是在锂电行业，认为金属的危害等级是更高的。在汽车领域，关注的就不只是金属了，更关注一些硬质颗粒物，比如说三氧化二铝、二氧化硅等。另外在钢铁领域，会识别一些非金属的夹杂物，这些夹杂物相对于铁基体会更暗。只要关注的颗粒物相对于基体的成分不一样的，就可以根据亮度的差异性自动识别出来。

Question 2

磁棒富集收集后，怎么分散呢？

磁棒富集之后，需要把这个异物从磁棒上冲洗下来，然后转移到滤膜上面。常在磁棒外面套上一个有机材质的套，将磁棒从套中取出，磁性异物也会掉落。也可以参考国标 GB/T41704-2022 中的磁套方法。然后再把异物冲洗到滤膜上，这个时候因为没有磁力的束缚，异物颗粒在滤膜上面的分布很均匀的了。

Question 3

我们测的是异物表面还是内部？

扫描电镜测试的是异物表面的信号。做清洁度分析的时候，获得了两个信号：一个是背散射成像的信号，这个信号的激发深度是非常浅的，可以理解为表层。还有一个信号是 X 射线，是用来做成分分析的。X 射线信号的激发深度大概是几个微米的深度，具体和加速电压还有颗粒物的成分有关。

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