锂电池失效分析

随着新能源技术的飞速发展，锂电池已成为现代科技不可或缺的一部分，广泛应用于从便携式电子设备到电动汽车的各个领域。然而，锂电池的失效问题一直是行业关注的焦点。失效不仅影响设备的性能和使用寿命，还可能引发严重的安全事故，如过热、起火甚至爆炸。因此，深入分析锂电池失效的原因和机制，对于提升电池的安全性、可靠性和使用寿命至关重要。

复纳科学仪器（上海）有限公司（以下简称“复纳科技”）作为行业内的佼佼者，致力于为锂电池失效分析提供智能、高效、可靠的解决方案。通过其先进的技术平台和丰富的行业经验，复纳科技在锂电池失效分析、清洁度管控等领域积累了大量成功案例。本文将结合复纳科技的实际应用案例，深入探讨锂电池失效分析的关键技术和方法，并分享其在提升锂电池性能和安全性方面的宝贵经验。

01

锂电池失效分析飞纳台式扫描电镜 + 离子研磨仪

飞纳台式扫描电镜可用于观测正极、负极、隔膜、铝箔等原材料，也可以用于观测极片中浆料、导电剂、粘结剂分散情况，观测辊压前后材料开裂，也能分析失效极片的黑斑区、穿刺处的形貌和元素成分，这些检测对锂电池性能提升、生产效率提高和电池安全性的改善都有重要意义。

磷酸铁锂 20000x

硅碳负极 5000x

通常情况下，做内部的结构分析，需要使用离子研磨/抛光仪进行无损制样处理。

平面研磨模式

在样品倾斜角小于10 °且连续旋转的条件下进行加工。

90° 截面加工模式

使用钛或玻璃挡板进行连续摇摆的截面加工。

正极极片断面进行能谱面扫分析（离子研磨制样）

磷酸铁锂极片分析

锂电池隔离膜断面分析

钠离子电池正极材料

负极极片分析

飞纳电镜型号推荐

01 不挑安装环境

可灵活放置于产线旁、厂房、高楼层等复杂环境

02 全球 5000+ 用户选择

稳定性高，让精密仪器无后顾之忧

03 人人都可以操作的电镜

无需专人操作，培训 30 分钟即可上手

04 原厂集成能谱仪

一分钟给出 SEM 和元素分析 2 个结果

Phenom Pharos 台式场发射电镜

Phenom XL 大样品式卓越版

Phenom ProX 电镜能谱一体机

02

锂电池质量控制

Avizo Trueput 电池质量控制软件

Avizo Trueput 电池质量控制软件为电池质量提供了一套全面的工作流程，旨在彻底检查电池样本。从处理原始图像到生成详细的合格/不合格报告，Avizo Trueput 电池质量控制软件确保客观的结果，同时最大限度地减少操作者偏差。这种标准化方法使您对数据更有信心，从而能够做出明智的决策。

03

锂电池无损检测内部缺陷

X 射线台式显微 CT

显微CT技术能够提供电极材料的高分辨率三维图像，使研究人员能够详细观察材料的孔隙率、颗粒大小、形状和分布。这些参数对于理解电池的充放电行为、锂离子的插入/脱出动力学以及电极反应的均匀性至关重要。

Neoscan N90 纳米 CT 具有 40nm 超高分辨率，样品尺寸大小为 100mm*400mm，可选配集成的 XRF 系统，进行化学成分分析，钾（K）以上可分辨。这种方法对于理解电池的内部机理、评估电池的质量以及提高电池的安全性具有重要价值。

Neoscan NXL 台式大仓显微 CT 则可以容纳 320mmx540mm 样品。

使用 Neoscan N90 高分辨纳米CT 以 580nm 体素尺寸扫描锂电池，内部结构得以清晰展示。

04

锂电池清洁度管控

飞纳电镜全自动锂电清洁度分析系统 ParticleX

【行业标准】

锂电池中的铜、锌、铁等金属异物可能导致严重的安全事故，对金属异物的管控也已成为行业共识。飞纳电镜 ParticleX Battery 全自动锂电清洁度分析系统，基于扫描电镜+能谱法可自动识别、分析和统计铜、锌、铁等金属异物，进而帮助分析异物来源，改善生产条件，减少安全事故的发生。 

• 全自动识别、分析、统计铜（Cu）/锌（Zn）等金属异物

• 7x24h 无人值守，隔夜分析

• 定制化分析程序，满足各类

磷酸铁锂

金属异物的统计结果（筛分法）

金属异物的平均成分（筛分法）

自动获取的磷化铁的详细信息

从飞纳台式扫描电镜对锂电池正负极材料的微观结构分析，到 Neoscan 高分辨纳米 CT 对电池内部结构的三维成像，再到 Avizo Trueput 电池质量控制软件的标准化检测流程，复纳科技的解决方案组合为锂电池失效分析提供了全方位的支持。这些技术不仅帮助研究人员和工程师深入了解电池失效的微观机制，还为电池的优化设计和生产质量控制提供了有力的工具。

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复纳科技创立于 2012 年，一直致力帮助海外顶尖高科技仪器厂商在中国市场搭建完善的服务与售后体系，助力中国用户科研创新、工业升级。目前合作的品牌有：飞纳台式扫描电镜、Technoorg Linda 制样设备离子研磨仪、Fastmicro 可视化颗粒检测、NEOSCAN 高分辨台式显微 CT、DENSsolutions 原位透射样品杆、Forge Nano 粉末原子层沉积系统和 VSParticle 纳米气溶胶沉积系统等品牌，在显微成像行业积累了丰富的经验。