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    臺式自動化掃描電鏡在鋁箔檢測中的應用

     發布時間:2022-06-09 點擊量:69
    對鋰離子電池來說,通常使用的負極集流體是銅箔,正極集流體是鋁箔。因為正極電位高,而鋁的氧化電位高,表面致密的氧化膜對內部的鋁也有較好的保護作用。銅箔在高電位下很容易被氧化,容易和 Li 發生反應。并且低電位下的銅也相對穩定,所以負極用銅箔材料,正極用鋁箔材料。
     

    鋰電.png


    壓延鋁箔是鋰電池鋁塑膜的核心材料,要求成分純度在 98% 以上。Al 表面會形成具有保護作用的致密氧化膜,如果 Al 箔的成分不純,會導致表面膜不致密而發生點腐蝕的現象,嚴重則會造成表面膜破壞,生成 LiAl 合金,進而影響集流體的穩定性。因此,對鋁箔的品質把控,其微觀形貌的檢測是重點內容之一,主要包括內部結構的觀察和表面清潔度檢測。

    內部結構的觀察

    鋁箔相對較薄,通常厚度在 6-15 微米之間。因此為了觀測鋁箔內部的微觀結構,以確定內部是否存在不良現象,通常需要對鋁箔進行特殊的制樣處理。此時,通常使用離子研磨儀對鋁箔進行表面拋光處理,結合飛納臺式掃描電鏡,以觀察到 Al 真實的晶型情況。
     

    SEM研磨.png


    經過離子研磨制樣處理后的鋁箔,可以清晰直觀地看出鋁箔內部的結晶情況。

    鋰電鋁箔-1.PNG

    鋰電池用鋁箔(2,000X)

    鋰電鋁箔-2.PNG

    鋰電池用鋁箔(14,000X)

    清潔度檢測

    鋁箔表面異常種類多樣,位置隨機,如孔洞,劃痕,臟污等,這些不良會影響鋁箔的使用性能,因此需要對鋁箔進行全面的清潔度檢測。

    1. 手動檢測孔洞
     

    孔洞.PNG


    2. 手動檢測各種劃痕
     

    IMG_1302.jpg


    3. 手動檢測油污
     

    油污.JPG

    油污 SEM 圖
     
    對于油污等有機物的檢測,除了需要使用掃描電鏡找到油污的位置外,還需要結合能譜的結果進行綜合判斷。

    能譜面掃.PNG

    油污能譜面掃結果

    由于鋁箔表面異常類型多樣,位置也具有隨機性,因此手動檢測時,通常需要具有豐富經驗的電鏡操作人員進行長時間的作業,具有一定的誤檢、漏檢風險。

    為了解決這一問題,除了可以作為常規手動分析的掃描電鏡,Phenom ParticleX 全自動清潔度檢測系統 ,基于掃描電鏡和能譜儀為硬件基礎,可以對大面積范圍的鋁箔進行自動化的掃描、識別、分析,應對孔洞、劃痕、異物顆粒等,可以提供快速、準確和可靠的定量數據支持,此外,對于識別到的異常位置,可以一鍵回看,并支持導出詳細的數據報告。
     

    px流程 (1).jpg


    報告.png


    以上圖片截取自一鍵獲取的數據報告。Phenom ParticleX 能自動識別異常位置,分析內容包含掃描電鏡(SEM)圖、能譜結果、分類等。


    截屏2022-06-09 10.36.52.png


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