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X射線檢測助力鋰離子動力電池測試

發布日期:2022-02-14瀏覽次數:47

2018年下半年以來,新能源汽車動力電池頻頻發生火災、自燃等安全事故,嚴重影響消費者使用新能源汽車的信心。不久前,工信部約談了多家新能源汽車動力鋰電池產品質量安全問題,要求對已銷售產品進行自查自糾,針對產品質量問題提出對策,并對動力電池的研發、生產、檢測和售后等各個環節進行系統梳理和優化。監管部門對新能源行業提出了更高的要求,提高汽車動力鋰電池的安全性迫在眉睫。

日聯科技X射線成像系統對汽車動力電池從正負極材料到裝配好的電池均可進行無損檢測,觀察正負材料內部結構,驗證粒徑分布,助推研發及品質控制。

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目前,汽車動力鋰電池原材料主要有四種:正極材料、負極材料、隔離膜和電解液。在分析汽車動力鋰電池原材料時,X射線成像檢測能清楚地觀察正負極材料的內部結構及測量尺寸,便于確定其組成粒子的大小、大小的變化及厚度等。正負極材料中的顆粒大小、物相的均一與否、粉末粒徑的大小、分布是否均勻決定了動力鋰電池的性能,所以用X射線成像檢測對正負極材料進行觀察就顯得尤為重要。

X射線成像檢測是失效分析、產品工藝優化和質量控制的重要手段。通過對失效動力鋰電池的無損檢測,可以在不破壞失效動力鋰電池結構的情況下獲得真正的失效原因。通過觀察動力鋰電池的內部結構和尺寸測量,可以優化生產工藝,提高質量。

目前,動力鋰電池芯的生產主要有兩種制造工藝:卷繞和疊片。相應的動力鋰電池結構主要有三種:圓柱形和方形和軟包裝。圓柱形和方形鋰電池主要采用卷繞工藝生產,軟包裝鋰電池主要采用疊片工藝。圓柱形鋰電池以18650為主,方形鋰電池外殼采用硬鋁外殼包裝,軟鋰電池采用鋁塑包裝。

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利用X射線成像檢測18650動力鋰電池可以觀察內部正負極和隔離膜,因此可以清楚地檢測到內部變形和金屬雜質。通過展開正極極片,可以觀察到極片上的孔隙。

通過掃描半電池,可以清楚地看到電池的正負極片和雜質以及激光焊接部位的孔隙,甚至可以觀察到有機質的隔離膜。

軟包疊片動力鋰電池的常見缺陷是極片開裂損壞、雜質和密封外殼時負極變形等。X射線成像檢測是觀察缺陷的必要手段。在方形動力鋰電池中,電池制造商對充滿電時的極片厚度尺寸測量、正負極對齊測量和包裝時電池與外殼的距離具有重要的參考意義。

在電池生產中,對尺寸質量控制的要求越來越復雜,不能使用傳統的測量技術進行測量,更不能在測試前切割或損壞電池。此時,需要使用微焦點X射線透視成像設備來測量電池的內部缺陷和結構尺寸。因此,我們可以評估產品制造過程,優化產品。

日聯科技微焦點X射線成像檢測系統能對物體內部結構進行無損觀察。所以,可以用來分析有缺陷的電池,比較合格和不合格的電池,比較充電或放電前后電池狀態,評估循環測試過程中電池內部結構的變化等等。利用在線或者離線的鋰電池微焦點X射線成像檢測系統觀測可充電鋰離子電池中的電極,并對顆粒大小進行測量,從而為工藝優化和質量控制提供科學可靠的指導。


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