使用 LIBS 分析锂离子电池隔板

在电池生产中执行在线化学质保/质检

简介

锂离子电池现在是各种便携式电子设备的标配电源。电极、燃料电池隔板和可充电锂离子电池的其它组件中的金属颗粒都有造成内部短路的风险。电池内部短路不仅会造成电池过热、电池容量和使用寿命降低,而且在极端情况下还可能引发火灾[1]。

在线质检的难点

能量色散X射线谱仪(EDS/EDX)结合扫描电子显微镜(SEM)无法检测可充电电池技术中最重要的一种元素锂(Li) [2]。为此,锂离子电池研究人员转而使用X射线荧光光谱法(XRF)或电感耦合等离子体发射光谱法 (ICP- OES),然而这两种方法都无法进行微观可视分析。由于技术本身的复杂性,它们很难直接应用于要求快速、精确结果的生产线或质检环境中。

徕卡解决方案

DM6 M LIBS 是徕卡显微系统推出的一种目视和化学材料检验二合一解决方案。DM6 M LIBS 解决方案运用激光诱导击穿光谱 (LIBS) 使定性化学分析成为可能。在锂离子电池质检中使用这款二合一解决方案,您可以获得下述优势:

  • 发现检测样本时难以观察到的特性——不同放大倍数和对比方法的光学显微镜
  • 无需耗时的样本制备
  • 在空气环境(无真空)中分析样本,快速、方便地获取结果

可靠检测锂和其它元素

使用 DM6 M LIBS 二合一解决方案,可开展众多锂离子电池组件相关应用的分析。它可以帮您更高效地开发创新材料,改进制造流程。

使用 DM6 M LIBS 系统 执行实用性锂离子电池材料分析

LIBS 可以直接检测电池组件中的关键元素,无需特别制备样本。它也针对固态材料进行元素深度剖析,例如锂离子电池器件结构。除此之外,LIBS 还可运用于微型打孔,进行层次分析。LIBS 也可组合用于锂离子电池研究人员常用的其它分析技术。

检测工作流:检测缺陷电池

参考资料 

1.X. Feng, M. Ouyang, X. Liu, L. Lu, Y. Xia, X. He, Thermal runaway mechanism of lithium ion battery for electric vehicles: A review, Energy Storage Materials (2018) vol. 10, pp. 246-267, DOI: 10.1016/j.ensm.2017.05.013. 

2.P. Hovington, V. Timoshevskii, S. Burgess, H. Demers, P. Statham, R. Gauvin, K. Zaghib, Can we detect Li K X‐ray in lithium compounds using energy dispersive spectroscopy? Scanning (2016) vol. 38, iss. 6, pp. 571-578, DOI: 10.1002/sca.21302. 

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