电池深度探索，蔡司新能源汽车电池方案技术手册发布

阴极、阳极和隔膜材料研发

客户面临的挑战

• 电芯材料的微观结构，如颗粒的大小、形状和化学成分以及杂质的存在，将决定电池的性能

• 需要各种分析解决方案来了解材料和电池性能之间的关系

• 聚合物材料，如粘合剂、导电剂和隔膜，需要不喷金、低电压、高分辨率和高对比度的电镜成像

用于功能性研究的预组装测试

客户面临的挑战

• 在制备用于分析的样品时，已经充电和老化的锂离子电池必须避免暴露在空气

• 大面积横截面成像对于可视化电池的内部电极结构，以及材料的形状、孔隙和裂纹等细节非常重要

• 需要在不拆解电池的情况下无损3D高分辨率成像分析电池结构的原始状态

来料检测

客户面临的挑战

• 原材料颗粒，如阴极和阳极颗粒，其孔隙、裂缝和损坏，会降低电芯的性能和效率

• 为了分析电池故障的可能性并能够更好地控制生产工艺，可视化原材料的微观结构是必要的

• 检查阴极颗粒的化学元素比例和阳极粒子的纯度是生产高质量电芯的另一个重要步骤

清洁度 – 防止颗粒污染

客户面临的挑战

• 金属异物可导致锂枝晶生长、短路或热失控，对锂离子电池构成重大安全问题

• 电池活性材料在运输和生产工艺中很容易被污染

• 为了防止任何质量问题，需要严格控制粒径大小超过 5 μm 的异物

毛刺检查 – 监测电极毛刺

客户面临的挑战

• 铜和铝集流体上的金属毛刺的主要来源是由于刀片的切割

• 决定何时更换刀片涉及到质量和成本之间的权衡

客户面临的挑战

• 需要检查电芯的内部缺陷（金属异物、极片翻折和极耳焊接等），以避免后续浪费和安全隐患

• 必须准确、清晰、快速地识别电芯的内部问题

• 对于组装好的电芯，需要无损测量其极片的排列和位置的尺寸，特别是对齐度

客户面临的挑战

• 无损CT检查是新能源汽车电池模组装配的必要步骤

• 任何与安全问题有关的模组内部缺陷都应在QC和QA过程中发现

• CT扫描必须能够分析到几微米的小金属颗粒，以及几微米级的缺陷来确保装配质量和进行失效分析