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台式自动化扫描电镜在铝箔检测中的应用

 发布时间:2022-06-09 点击量:213
对锂离子电池来说,通常使用的负极集流体是铜箔,正极集流体是铝箔。因为正极电位高,而铝的氧化电位高,表面致密的氧化膜对内部的铝也有较好的保护作用。铜箔在高电位下很容易被氧化,容易和 Li 发生反应。并且低电位下的铜也相对稳定,所以负极用铜箔材料,正极用铝箔材料。
 

锂电.png


压延铝箔是锂电池铝塑膜的核心材料,要求成分纯度在 98% 以上。Al 表面会形成具有保护作用的致密氧化膜,如果 Al 箔的成分不纯,会导致表面膜不致密而发生点腐蚀的现象,严重则会造成表面膜破坏,生成 LiAl 合金,进而影响集流体的稳定性。因此,对铝箔的品质把控,其微观形貌的检测是重点内容之一,主要包括内部结构的观察和表面清洁度检测。

内部结构的观察

铝箔相对较薄,通常厚度在 6-15 微米之间。因此为了观测铝箔内部的微观结构,以确定内部是否存在不良现象,通常需要对铝箔进行特殊的制样处理。此时,通常使用离子研磨仪对铝箔进行表面抛光处理,结合飞纳台式扫描电镜,以观察到 Al 真实的晶型情况。
 

SEM研磨.png


经过离子研磨制样处理后的铝箔,可以清晰直观地看出铝箔内部的结晶情况。

锂电铝箔-1.PNG

锂电池用铝箔(2,000X)

锂电铝箔-2.PNG

锂电池用铝箔(14,000X)

清洁度检测

铝箔表面异常种类多样,位置随机,如孔洞,划痕,脏污等,这些不良会影响铝箔的使用性能,因此需要对铝箔进行全面的清洁度检测。

1. 手动检测孔洞
 

孔洞.PNG


2. 手动检测各种划痕
 

IMG_1302.jpg


3. 手动检测油污
 

油污.JPG

油污 SEM 图
 
对于油污等有机物的检测,除了需要使用扫描电镜找到油污的位置外,还需要结合能谱的结果进行综合判断。

能谱面扫.PNG

油污能谱面扫结果

由于铝箔表面异常类型多样,位置也具有随机性,因此手动检测时,通常需要具有丰富经验的电镜操作人员进行长时间的作业,具有一定的误检、漏检风险。

为了解决这一问题,除了可以作为常规手动分析的扫描电镜,Phenom ParticleX 全自动清洁度检测系统 ,基于扫描电镜和能谱仪为硬件基础,可以对大面积范围的铝箔进行自动化的扫描、识别、分析,应对孔洞、划痕、异物颗粒等,可以提供快速、准确和可靠的定量数据支持,此外,对于识别到的异常位置,可以一键回看,并支持导出详细的数据报告。
 

px流程 (1).jpg


报告.png


以上图片截取自一键获取的数据报告。Phenom ParticleX 能自动识别异常位置,分析内容包含扫描电镜(SEM)图、能谱结果、分类等。


截屏2022-06-09 10.36.52.png


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