锂电池品质管控 — X射线异物分析仪EA8000A的应用

如今，插入式混合动力汽车及纯电动车的越来越被普及，低成本、安全性高的锂离子充电电池（LiB）被日益推崇。异物混入或受撞击等原因会使LiB内部出现短路，导致储存的电子能量在短时间内被释放，造成发热、冒烟、起火等危险事故。为提高锂电池性能安全性及使用寿命，加强对金属异物混入的管理显得尤为重要。

其实，对于锂电池中金属异物的检查及分析早已开始实施，但由于持续增产，当务之急是寻求更简单快速的检查分析方法。日立活用X射线透视成像法，通过自主开发的X射线透视成像技术，成功完成从250mm×200mm大小的样品中迅速检测出20 μm的金属异物。通过进一步研究，将X射线透视成像技术与荧光X射线分析技术相结合，开发出可连续实施金属异物检测与组分分析的X射线异物解析装置EA8000A。

【测样实例】

隔膜中的金属异物检测及元素分析

•评价方法

混在电极用活性物质中的金属颗粒上涂抹铝箔作为评价用样品。正极材料使用NMC，疑似异物使用黄铜。负极材料使用石墨，疑似异物使用不锈钢。

•结果

抽样只需将分离器放置在样品夹具上，非常简单。正负极测量时间所需：获取X射线透视图像约8分钟，荧光X射线分析每种异物4分钟左右（4分钟指集电箔背面的金属异物也可被解析的时间）。因无需前处理就可进行金属异物检测和元素识别，简单且迅速，是一种十分有效的测量方法。

在检测隔膜中的异物时，实现了5分钟内从50000mm2中检测出20μm级的金属异物并对其进行元素识别。对于严格管控金属异物混入的组件，EA8000A可大面积快速检查分析，有效对应隔膜的抽检及工程管理。

除上述隔膜管控以外，利用EA8000A也可快速检测出锂电池组件电极板，导电助剂中的金属异物颗粒并对其进行元素分析。另外，通过定期检测回收的粘尘纸，对生产过程中的致尘物质种类、数量的增减，及时发现异常情况，以达到稳定成品率的目的。