新能源汽車頻頻自燃，如何控鋰電池質量？

瀏覽次數：1066　發布日期：2020-10-27　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

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

動力電池作為新能源汽車最重要的零部件，其安全性和可靠性是新能源汽車生產、研發、制造及使用過程中的關鍵問題，直接影響著整個新能源汽車行業的有序發展。

如《創新精準的鋰離子電池正負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極材料的真實情況，及時發現樣品或批次間的細微差異，精準把控產品質量。

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鋰離子電池正負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。但正負極材料中微量異常大顆粒的檢測，已經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鋰離子電池的性能和安全有著極大的影響。

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例如大顆粒會導致漿料配制好后，涂布得到的極片表面不均，大顆粒過多會導致極片不合格而報廢；如果少量大顆粒存在正負極片上，那會使得生產得到的鋰電池能力密度下降。而對于電解液，如果存在少量10um以上的大顆粒，會堵塞隔膜，導致電流不穩定，最終影響電池的壽命，乃至發生爆炸事故。

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，實際得到的值是不可信的，結果受不確定度或系統誤差的影響較大。這在激光衍射法的國標和國際標準中已有明確說明不能使用D100進行表征。

那么，我們如何進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，目前最新的解決方案為Multisizer3/4e庫爾特計數及粒度分析儀。

■ 采用三維方式直接測量顆粒的絕對大小，不受形狀、顏色、光學特性等的影響（光學類儀器影響較大），且納米、微米量程定制化專用，提供準確的粒徑及粒徑分布結果
■ 一顆一顆進行絕對計數，提供精準的顆粒數量/濃度，測量范圍達0.2um-1600um
■ 高靈敏度、高分辨率，及時發現微量的異常大顆粒，分辨率可達納米級別，靈敏度可達1顆/mL
■ 一次測量可達525000個微泡，統計意義大，置信度高

庫爾特計數及粒度分析儀檢測鋰離子電池正負極材料異常大顆粒

Multisizer3/4e庫爾特計數及粒度分析儀的特性可以實現鋰離子電池正負極材料中異常大顆粒的有效檢測。如下圖所示，正負極材料顆粒使用激光粒度儀得到Dmax為12.22-um（左圖），以此判斷最大顆粒是12.22-um是否正確？使用庫爾特法對這些顆粒進行檢測，可以更好地監測極少量的異常大顆粒，從右圖中可以發現13-um以上還有2個大顆粒。

庫爾特計數及粒度分析儀對鋰離子電池中電解液異常大顆粒分析計數

在完成鋰離子電池的卷線疊片和點焊后，需要注入相應的電解液，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來進行檢測。下圖使用Multisizer4e， 200um小孔管，直接對鋰離子電池的電解液進行測試，最終測試發現10um以上大顆粒有22個，換算成顆粒濃度為：858個/mL。