实验室评估电池材料中不同异物工作流程

#01 分类和来源
电池材料中常见的异物类型主要包括金属异物和非金属异物。金属异物是电池材料中较为常见的一类异物,其来源广泛,主要包括生产过程中的设备磨损、原材料带入、操作不当等。
常见的金属异物包括铁Fe、铜Cu、锌Zn、铝Al、锡Sn等,非金属异物包括塑料碎屑、粉尘、纤维等,多来自环境或包装材料。
#02 危害
这些异物,尤其是金属在电池化成阶段可能在正极氧化并在负极还原,形成金属枝晶,刺穿隔膜,导致电池内部短路加速电池老化、引发热失控甚至爆炸等。
异物检测可以使用光学显微镜,适用于初步检测异物的大小、形状和颜色,但其分辨率有限。为确保电池的质量和性能,实验室不断开发方法评估材料中各类异物。
#03 分析检测方法
金属异物优先采用SEM-EDS+X射线双验证,扫描电子显微镜SEM提供更高的分辨率和放大倍数,能够详细观察异物的表面形态和结构。能量色散X射线光谱仪EDS与SEM结合使用,快速、简便地识别电极中的异物,细致的分析每种异物的分布情况,能谱点分析精确定量异物中的每种元素的含量。

有机异物需结合FTIR、Py-GCMS等分析。可能是材料、生产设备、操作人员过程中地带入,也有可能来源有机溶剂、助剂如NMP二甲基甲酰胺、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、丙酮、PVDF聚偏氟乙烯、CMC羧甲基纤维素钠、SBR苯乙烯-丁二烯橡胶等,因混料、转移等工序操作不规范地残留。
#04 项目总结
部分有机-无机复合异物需进一步化学分析,单一仪器可能判别不清,极低量异物、未知聚合物复合物以及某些表面被无机包覆的有机杂质不易直接检测。检测与分析阶段是电池材料异物评估中最为核心和技术性最强的部分。不同异物颗粒(尤其是有机杂质)的准确性、检出限、类型鉴定多依赖实验室综合分析水平。
原本不被关注的微小异物混入,成为导致精密化部件功能障碍的主要原因。探微科技实验室能够结合多种仪器和方法,对异物进行表征后根据异物的性质,进行进一步分析鉴定。通过分析结果,确定异物的成分、来源及可能的污染源,帮助企业更加直观、准确地发现问题,追溯异物的来源,帮助企业改进生产工艺,提高产品质量。如您有相关检测需求,欢迎咨询!
* 部分图片来源网络,侵删。