精工電子納米科技有限公司成功開發(fā)了一款檢測儀器，既可自動進(jìn)行元素分析，又可在數(shù)分鐘內(nèi)快速檢測出鋰離子可充電電池和燃料電池的電極中可能摻雜的20μm左右的微小金屬異物。此試驗(yàn)機(jī)將在9月7日-9日展出。
鋰離子可充電電池和燃料電池中摻雜金屬異物是導(dǎo)致電池的成品率及壽命縮短的重要原因。特別是鋰離子可充電電池會發(fā)熱，有可能引發(fā)起火。近年來，隨著在汽車?電油混合汽車以及住宅方面的應(yīng)用，電池也逐漸大型化，因此防止金屬異物的摻入變得更重要了。所以，以電池廠商為中心，為了防止金屬異物的摻入，進(jìn)行了復(fù)雜的故障分析。
金屬異物的摻入途徑是通過活性物質(zhì)[1]、分離器[2]等材料以及涂漆等生產(chǎn)工程中摻入等多方面原因。以往所進(jìn)行的故障分析是把不良電池拆除，通過X射線穿透檢查儀和顯微鏡檢測出金屬異物存在的地方，再使用掃描電子顯微鏡和X射線熒光分析儀等特定對象元素，然后推測摻入的途徑。但是，這些方法由于儀器性能的限制，很難檢測出50μm以下的金屬異物，并且檢測所需時間非常長也是問題之一。并且，由于使用別的儀器對檢測出的異物進(jìn)行元素分析，有可能找不到需要檢測的地方。
最近SIINT把通過X射線穿透進(jìn)行金屬異物的檢測和使用X射線熒光進(jìn)行元素分析的兩項(xiàng)技術(shù)相融合，開發(fā)了世界首臺可檢測并且分析20μm左右的微小金屬異物的X射線異物檢查儀。
把電極板和分離器、裝在容器里的活性物質(zhì)放到儀器里，選擇檢查順序后，只需點(diǎn)擊開始測量，從X射線穿透圖像的拍照到金屬異物的檢測及其元素分析都可自動運(yùn)行。并且，分析結(jié)果中包括樣品中的金屬異物個數(shù)和各個異物的組成及其尺寸、顯微鏡的觀察圖像都可輸出。由于無需前處理并且完全自動，所以無論是誰都可以簡單地進(jìn)行故障分析?抽樣檢查。
X射線異物檢測儀的主要特征：
1、可在數(shù)分鐘內(nèi)檢測出A4大小樣品中20μm左右的金屬異物
例如要檢測A4大小的電池電極中20μm左右的金屬異物，以往的X射線穿透檢查儀需要數(shù)小時以上的攝像時間※1。SIINT通過采用最新的X射線管球和檢測器以及新圖像處理技術(shù)，大大縮短了攝像時間，檢測速度成功達(dá)到了以往的100倍以上。A4大小的電池電極可在3～6分鐘內(nèi)完成攝像、識別20μm左右的金屬異物并自動檢測。
2、元素識別速度大幅提升
對檢測出的金屬異物，自動使用X射線熒光法進(jìn)行元素分析。本儀器配備了我司獨(dú)自研發(fā)的高亮度X射線光學(xué)系統(tǒng)，20μm左右的金屬異物的元素識別速度是以往儀器的10倍。
3、一體化的操作，提高作業(yè)效率
X射線穿透檢查儀和元素分析儀以及顯微鏡都包含在一臺儀器內(nèi)，各個系統(tǒng)聯(lián)合起來可全自動輸出測量結(jié)果。因此，操作人員只需放置好樣品，即可獲得測量結(jié)果，大大提升了作業(yè)效率。
[1]活性物質(zhì)：通過與電解質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，吸收電子或者放出電子的物質(zhì)。吸收電子的活性物質(zhì)稱為正極活物質(zhì)，放出電子的活性物質(zhì)稱為負(fù)極活性物質(zhì)。
[2]分離器：用帶有無數(shù)微小的孔的薄膜（聚乙烯：PE或者聚丙烯：PP），把正極和負(fù)極絕緣起來
