锂电清洁度分析：从光镜到电镜（上）

并非所有金属颗粒都具有相同的危害性，例如，在对大量失效电池进行拆解分析后发现，相对于不锈钢，铜的危害性更高。主要是因为铜离子更容易在负极析出，析出后的生长方式呈现枝晶状，很容易刺穿隔膜。并且，铜的电导率比铁高了一个数量级，一旦铜枝晶刺穿隔膜，极易导致电池内部短路，进一步导致电池过热甚至起火。为了有效评估金属颗粒的危害性，需要知道颗粒的详细成分，而光学显微镜只能区分金属和非金属，但具体是哪类金属则无从得知。

根据光反射原理的分析，要求滤膜上的金属颗粒要反光发亮。由于污染物颗粒在零件加工过程中暴露于液体、高温和摩擦环境中，因此它们的表面会因为腐蚀等原因而不反光，呈现暗色。这些金属颗粒在光学显微镜下，会被错误地分类为非金属颗粒。在如下示例中，显示了三个颗粒(锌，钢和铝)，这些颗粒通过光学显微镜确认为非金属。然而，SEM+EDX 分析显示了这些颗粒的金属性质。

3.3 对小尺寸颗粒的统计准确性较低

光学显微镜的分辨率较低（相比电子显微镜要低 2-3 个数量级），其对小尺寸颗粒的测试准确性也较低。以下与 SEM+EDX 统计结果的比较，显示了光学显微镜的错误分类有多严重。由汽车供应商提供的同一片滤膜，分别进行了光学显微镜的颗粒分析以及 SEM+EDX 的测试分析，并进行了比较。结果显示，通过光学显微镜检测的金属颗粒数，不到实际金属颗粒的 1/60。

3.4 无法分析颗粒的可能来源

锂电池清洁度分析的意义，一方面是对清洁度的水平进行评估，另一方面，希望通过对金属颗粒的分析，确定其产生原因，并回溯至对应的生产工序，进行针对性的管控，从而提升产线的清洁度水平。

由以上分析可知，光学显微镜提供的关于金属颗粒形态和成分的信息有限，无法分析颗粒的可能来源，对清洁度水平的提升帮助有限。

因此，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。小编将在下一篇为大家详细讲述。

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