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鋰離子電池極片缺陷檢測技術(shù)

發(fā)布時間：2022-07-11 09:00:00

鋰電池電極是一種由顆粒組成的涂層，均勻地涂在金屬集流體上。鋰離子電池極片涂層可視為復(fù)合材料，主要由三部分組成：活性物質(zhì)顆粒、導(dǎo)電劑與粘合劑混合的碳膠相、用電解液填充孔隙。

目前，在電池極片制備過程中，采用了越來越多的在線檢測技術(shù)，可有效識別產(chǎn)品的制造缺陷，消除不良產(chǎn)品，同時及時反饋給生產(chǎn)線，進而自動或手動調(diào)整生產(chǎn)過程，達到降低不良率的結(jié)果。

鋰離子電池生產(chǎn)工藝復(fù)雜，就電池極片而言，表面常見缺陷主要有以下幾個方面：

1、如果漿料攪拌不均勻或涂料供料速度不穩(wěn)定，就會出現(xiàn)凸起包/團聚體。粘合劑和碳黑導(dǎo)電劑的團聚會導(dǎo)致活性成分含量低，極片重量輕；

2、掉料/針孔，這些缺陷區(qū)域沒有涂層，通常是由氣泡引起。它們減少了活性物質(zhì)的量，使集流體暴露在電解質(zhì)中，從而降低了電化學(xué)容量；

3、存在金屬異物，漿料或設(shè)備、環(huán)境中引入的金屬異物，對鋰電池危害極大。較大的金屬顆粒直接穿透隔膜，導(dǎo)致正負極短路，即物理短路。此外，當金屬異物與正極混合時，充電后正極電位升高，金屬溶解，通過電解質(zhì)擴散，然后在負極表面沉淀，最終刺穿隔膜形成短路，即化學(xué)溶解短路。鋁、鋅、鐵、銅等是電池廠最常見的金屬異物；

4、不均勻涂層，如漿料攪拌不足，顆粒細度大，容易出現(xiàn)條紋，導(dǎo)致涂層不均勻，影響電池容量的一致性，甚至完全無涂層條紋，影響容量和安全。