新能源汽車頻頻自燃，如何控鋰電池質(zhì)量？

時(shí)間：2020-10-27 閱讀：1686

近年來，新能源汽車發(fā)展迅速，相比于傳統(tǒng)的燃油車來說，購車可以享受政府補(bǔ)貼，而且不耗油只耗電，養(yǎng)車成本大大降低。因此，新能源汽車頗受歡迎。但是在迅猛發(fā)展的同時(shí)，自燃或爆炸等安全事故不斷升級(jí)、頻繁發(fā)生，且發(fā)生多起大規(guī)模召回事件，而這些事件的起因多是動(dòng)力電池系統(tǒng)存在安全隱患。

動(dòng)力電池作為新能源汽車重要的零部件，其安全性和可靠性是新能源汽車生產(chǎn)、研發(fā)、制造及使用過程中的關(guān)鍵問題，直接影響著整個(gè)新能源汽車行業(yè)的有序發(fā)展。

如《創(chuàng)新精|準(zhǔn)的鋰離子電池正負(fù)極材料粒徑檢測方案》所說，高分辨率的貝克曼LS 13320系列激光粒度儀可以幫助客戶了解鋰離子電池正負(fù)極材料的真實(shí)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)樣品或批次間的細(xì)微差異，精|準(zhǔn)把控產(chǎn)品質(zhì)量。

鋰離子電池正負(fù)極材料的顆粒一般控制D50在10-20um范圍，目前一般是通過激光粒度儀來測試粒徑分布。但正負(fù)極材料中微量異常大顆粒的檢測，已經(jīng)超出了激光粒度儀的能力范圍。而微量異常大顆粒的檢測恰恰對(duì)鋰離子電池的性能和安全有著極|大的影響。

例如大顆粒會(huì)導(dǎo)致漿料配制好后，涂布得到的極片表面不均，大顆粒過多會(huì)導(dǎo)*片不合格而報(bào)廢；如果少量大顆粒存在正負(fù)極片上，那會(huì)使得生產(chǎn)得到的鋰電池能力密度下降。而對(duì)于電解液，如果存在少量10um以上的大顆粒，會(huì)堵塞隔膜，導(dǎo)致電流不穩(wěn)定，終影響電池的壽命，乃至發(fā)生爆炸事故。

目前很多客戶仍使用激光粒度儀以Dmax或D100來檢查，但因取樣問題和激光衍射法的局限性，超出了激光粒度儀的能力范圍，實(shí)際得到的值是不可信的，結(jié)果受不確定度或系統(tǒng)誤差的影響較大。這在激光衍射法的國標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)中已有明確說明不能使用D100進(jìn)行表征。

那么，我們?nèi)绾芜M(jìn)行異常大顆粒的檢測呢？

這里給大家介紹另一種粒度表征方法

電阻法

也就是庫爾特原理。該方法源自貝克曼庫爾特，目前|新的解決方案為Multisizer3/4e庫爾特計(jì)數(shù)及粒度分析儀。

■ 采用三維方式直接測量顆粒的大小，不受形狀、顏色、光學(xué)特性等的影響（光學(xué)類儀器影響較大），且納米、微米量程定制化，提供準(zhǔn)確的粒徑及粒徑分布結(jié)果

■ 一顆一顆進(jìn)行計(jì)數(shù)，提供精|準(zhǔn)的顆粒數(shù)量/濃度，測量范圍達(dá)0.2um-1600um

■ 高靈敏度、高分辨率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)微量的異常大顆粒，分辨率可達(dá)納米級(jí)別，靈敏度可達(dá)1顆/mL

■ 一次測量可達(dá)525000個(gè)微泡，統(tǒng)計(jì)意義大，置信度高

庫爾特計(jì)數(shù)及粒度分析儀檢測鋰離子電池正負(fù)極材料異常大顆粒

Multisizer3/4e庫爾特計(jì)數(shù)及粒度分析儀的特性可以實(shí)現(xiàn)鋰離子電池正負(fù)極材料中異常大顆粒的有效檢測。如下圖所示，正負(fù)極材料顆粒使用激光粒度儀得到Dmax為12.22-um（左圖），以此判斷大顆粒是12.22-um是否正確？使用庫爾特法對(duì)這些顆粒進(jìn)行檢測，可以更好地監(jiān)測極少量的異常大顆粒，從右圖中可以發(fā)現(xiàn)13-um以上還有2個(gè)大顆粒。

庫爾特計(jì)數(shù)及粒度分析儀對(duì)鋰離子電池中電解液異常大顆粒分析計(jì)數(shù)

在完成鋰離子電池的卷線疊片和點(diǎn)焊后，需要注入相應(yīng)的電解液，這些電解液事先通過過濾裝置去除其中不需要的大顆粒。但是，過濾裝置一次可以過濾多大體積的電解液，以及過濾之后得到的電解液是否符合要求，可以使用Multisizer 3/4e來進(jìn)行檢測。下圖使用Multisizer4e， 200um小孔管，直接對(duì)鋰離子電池的電解液進(jìn)行測試，終測試發(fā)現(xiàn)10um以上大顆粒有22個(gè)，換算成顆粒濃度為：858個(gè)/mL。