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鋰離子電池極片缺陷檢測技術

發布時間:2022-06-23 10:16:38 人氣:135

鋰電池電極是一種由顆粒組成的涂層,均勻地涂在金屬集流體上。鋰離子電池極片涂層可視為復合材料,主要由三部分組成:活性物質顆粒、導電劑與粘合劑混合的碳膠相、用電解液填充孔隙。

 日聯科技X-ray

目前,在電池極片制備過程中,采用了越來越多的在線檢測技術,可有效識別產品的制造缺陷,消除不良產品,同時及時反饋給生產線,進而自動或手動調整生產過程,達到降低不良率的結果。

鋰離子電池生產工藝復雜,就電池極片而言,表面常見缺陷主要有以下幾個方面:

1、如果漿料攪拌不均勻或涂料供料速度不穩定,就會出現凸起包/團聚體。粘合劑和碳黑導電劑的團聚會導致活性成分含量低,極片重量輕;

2、掉料/針孔,這些缺陷區域沒有涂層,通常是由氣泡引起。它們減少了活性物質的量,使集流體暴露在電解質中,從而降低了電化學容量;

3、存在金屬異物,漿料或設備、環境中引入的金屬異物,對鋰電池危害極大。較大的金屬顆粒直接穿透隔膜,導致正負極短路,即物理短路。此外,當金屬異物與正極混合時,充電后正極電位升高,金屬溶解,通過電解質擴散,然后在負極表面沉淀,最終刺穿隔膜形成短路,即化學溶解短路。鋁、鋅、 鐵、 銅等是電池廠最常見的金屬異物;

4、不均勻涂層,如漿料攪拌不足,顆粒細度大,容易出現條紋,導致涂層不均勻,影響電池容量的一致性,甚至完全無涂層條紋,影響容量和安全。

日聯科技鋰電池在線檢測設備 

極片制造中常用的在線檢測技術包括漿料特性檢測、極片質量檢測、尺寸檢測等,如:

(1)在線粘度計直接安裝在涂層儲罐中,實時檢測漿料的流變特性,檢測漿料的穩定性;

(2)采用電池X射線可直接測量涂層表面密度,鋰離子電池內部缺陷等,不僅測量精度高,而且在線X射線檢測設備操作便捷,X光機有實時圖像處理和分析缺陷類別功能,可有效提高極片制造檢測效率;

(3)激光在線厚度測量技術則用于測量極片的厚度,也可實時顯示測量厚度和厚度變化趨勢,便于數據可追溯性和分析。

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