PHENOM SCIENTIFIC
2023 年 4 月 19 日 - 20 日，由希迈商务咨询（上海）有限公司、电池工匠和电车匠主办的中国国际动力电池安全与先进制造论坛 & 电化学储能技术创新与安全发展论坛在上海顺利召开。本次会议邀请了众多动力电池领域的专家和业内知名企业大咖，共同探讨动力电池安全和创新成果以及电化学储能产业发展与应用。
飞纳电镜作为全球领先的桌面扫描电子显微镜供应商，专注为亚微米级和纳米级应用的成像提供解决方案，对于锂电材料的分析检测有着丰富经验。本次会议，飞纳电镜产品经理刘晓龙以“全自动清洁度显微分析方案”为题进行了报告分享，介绍了锂电池中金属异物的影响以及清洁度分析系统 Phenom ParticleX。
01
为什么要关注锂电清洁度？
锂离子电池的性能与正负极材料的质量息息相关，金属异物的存在是导致锂电池安全失效的重要因素。正极材料中的金属异物，在充电过程中会发生电解，变成离子迁移到负极，并在负极被还原形成枝晶或者反应活性较高的纳米沉积，使得电池发生内短路概率升高或者产生放热反应的条件阈值降低，最终导致电池热失控的概率变高。因此，从电池材料的制造到电池的制造均需要非常谨慎地处理可能的异物问题，以减少电池事故的发生。
案例：电池拆解测试——极片中发现金属异物
01.
光镜下呈现亮白色金属光泽
02.
Fe 出现球状单独富集，怀疑为单质 Fe，观察到石墨颗粒 C 分布
Element
Number
Element
Symbol
Element
Name
Atomic
Conc.
Weight
Conc.
6C
Carbon
41.391
24.449
8O
Oxygen
38.709
30.461
15P
Phosphorus
7.826
11.924
26Fe
Iron
12.074
33.166
02
锂电关注哪些种类的金属？
常见的金属异物包括：铁，镍，铜，锌，铬等。如下图所示，金属异物主要分为外来异物和内生异物两类。
各类外来异物形貌
磷酸铁锂中的内生异物
03
如何快速全面评估金属异物？
传统的检测方法无法定量锂电杂质颗粒的形态和数量而且无法区分锂电杂质颗粒的种类，全自动锂电清洁度分析方案应运而生。
Phenom ParticleX 以台式扫描电镜和能谱仪为硬件基础，可以全自动对颗粒或杂质进行快速识别、分析和分类统计，为客户的研发以及生产提供快速、准确和可靠的定量数据支持。
杂质的分析结果严格按照 VDA19 或 ISO16232 的标准要求，生成颗粒统计报告。颗粒的种类可按照成分或形态特征做详细分类，助力评估锂电池生产的清洁度情况。
自动采集并识别所有杂质颗粒的成分和形貌信息，并清晰呈现。
除此之外，我们在锂电行业还配有离子研磨仪、Forge Nano 等设备，在制样、检测以及粉末材料包覆等方面都有成熟完善的解决方案，助力锂电行业的发展创新。