前言：

隨著科技的進步，3C產(chǎn)品的多元化，集成化，便捷化，產(chǎn)品的體積越來越小，鋰電池作為儲能設(shè)備，不僅用于手持式電器，如手機，電腦，也廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)，得益于僅使用電能，幾乎不產(chǎn)生CO2，相比傳統(tǒng)燃油車具有更好環(huán)保效果，因此鋰電池成為了當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的儲能電池。

目前主流的鋰電池技術(shù)有磷酸鐵鋰和三元鋰電池。其中三元鋰電池具有更高的能量密度，更小的重量下具有更高的續(xù)航能力。然而三元鋰電池相比于磷酸鐵鋰電池，耐高溫性較差，如果電池因外部撞擊破壞或內(nèi)部異常損傷，均可導(dǎo)致電池短路，發(fā)生放熱現(xiàn)象，更嚴(yán)重的會直接自燃。因此，有關(guān)鋰電池的安全性，近來成為網(wǎng)上的熱點話題，也是很多科學(xué)家及企業(yè)需要攻克的難題。

三元鋰電池結(jié)構(gòu)

三元鋰電池是由正極，負(fù)極，隔膜，外包材，電解液等組成的。其中隔膜具有隔離電池正負(fù)極，僅讓鋰離子通過的作用。如果電池內(nèi)部隔膜發(fā)生破壞，就會出現(xiàn)正負(fù)極聯(lián)通導(dǎo)致電池短路放熱，引燃電解液的現(xiàn)象發(fā)生。一般引起隔膜穿刺現(xiàn)象的原因有外部撞擊破壞或內(nèi)部異物破壞導(dǎo)致的。

其中，外部的機械濫用或是電濫用均有可能導(dǎo)致電池?zé)崾Э囟l(fā)生意外自燃；內(nèi)部異物破壞的誘因可能是原材料內(nèi)部不純凈或工藝問題，而引入一些微米級別金屬磁性單質(zhì)，導(dǎo)致在電池使用過程中出現(xiàn)金屬磁性單質(zhì)刺破隔膜，發(fā)生短路現(xiàn)象。因此針對于三元鋰電池原材料異物解析，可以采用掃描電鏡及能譜異物分析功能，實現(xiàn)對原料或工藝后期引入的異物的自動尋找及分析。

日立鎢燈絲掃描電鏡Flexsem1000 Ⅱ型(左)      場發(fā)射掃描電鏡SU5000（右）

本次測試采用日立鎢燈絲掃描電鏡Flexsem1000Ⅱ和牛津Aztec Feature軟件，對微孔濾膜上的三元正極粉末的生產(chǎn)原料進行大區(qū)域自動采集，分析，找出關(guān)注顆粒單質(zhì)Fe，對單質(zhì)Fe進行統(tǒng)計，給出統(tǒng)計結(jié)果，進而評估原料是否合格。在整個測試過程中，設(shè)備自身的自動化功能調(diào)整，條件的標(biāo)準(zhǔn)化把控以及Feature軟件自行檢測，記錄與統(tǒng)計，大大的降低了人的依賴性。

測試特點：

1、 Flexsem1000Ⅱ可以一鍵切換高低真空，無論是導(dǎo)電與不導(dǎo)電樣品，都無需對樣品進行噴金處理而直接測試。

2、 Flexsem1000Ⅱ配置了高靈敏5分割BSE探頭，可輕松獲得高襯度圖像；且標(biāo)配了自動聚焦，自動亮度對比度等自動化功能，快速準(zhǔn)確調(diào)整電鏡圖片。

3、 使用大面積拼圖功能，可以測試整個微孔濾膜上的樣品，獲得全部顆粒的結(jié)果；同時，對每一個測量位置也可以實現(xiàn)追溯，再分析等功能。

4、 根據(jù)自身需求，自行設(shè)置分類異物，在最終結(jié)果中得到異物顆粒的某一單一數(shù)據(jù)或所有異物的數(shù)據(jù)，如總個數(shù)，占比等結(jié)果。

5、 在測試分析過程中，可實現(xiàn)后期無人監(jiān)看，電鏡自行完成樣品臺上樣品的全部測試并獲得最終結(jié)果。

日立為三元鋰電池異物分析提供了掃描電子顯微鏡及能譜，F(xiàn)eature軟件的解決方案，不僅幫助檢測原料異物，同時在工藝管控，品控測試環(huán)節(jié)提供更多的幫助。