臺(tái)式自動(dòng)化掃描電鏡在鋁箔檢測(cè)中的應(yīng)用

瀏覽次數(shù)：412　發(fā)布日期：2022-6-9　來(lái)源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

對(duì)鋰離子電池來(lái)說(shuō)，通常使用的負(fù)極集流體是銅箔，正極集流體是鋁箔。因?yàn)檎龢O電位高，而鋁的氧化電位高，表面致密的氧化膜對(duì)內(nèi)部的鋁也有較好的保護(hù)作用。銅箔在高電位下很容易被氧化，容易和 Li 發(fā)生反應(yīng)。并且低電位下的銅也相對(duì)穩(wěn)定，所以負(fù)極用銅箔材料，正極用鋁箔材料。

壓延鋁箔是鋰電池鋁塑膜的核心材料，要求成分純度在 98% 以上。Al 表面會(huì)形成具有保護(hù)作用的致密氧化膜，如果 Al 箔的成分不純，會(huì)導(dǎo)致表面膜不致密而發(fā)生點(diǎn)腐蝕的現(xiàn)象，嚴(yán)重則會(huì)造成表面膜破壞，生成 LiAl 合金，進(jìn)而影響集流體的穩(wěn)定性。因此，對(duì)鋁箔的品質(zhì)把控，其微觀形貌的檢測(cè)是重點(diǎn)內(nèi)容之一，主要包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察和表面清潔度檢測(cè)。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察

鋁箔相對(duì)較薄，通常厚度在 6-15 微米之間。因此為了觀測(cè)鋁箔內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，以確定內(nèi)部是否存在不良現(xiàn)象，通常需要對(duì)鋁箔進(jìn)行特殊的制樣處理。此時(shí)，通常使用離子研磨儀對(duì)鋁箔進(jìn)行表面拋光處理，結(jié)合飛納臺(tái)式掃描電鏡，以觀察到 Al 真實(shí)的晶型情況。

經(jīng)過(guò)離子研磨制樣處理后的鋁箔，可以清晰直觀地看出鋁箔內(nèi)部的結(jié)晶情況。

鋰電池用鋁箔（2,000X）

鋰電池用鋁箔（14,000X）

清潔度檢測(cè)

鋁箔表面異常種類(lèi)多樣，位置隨機(jī)，如孔洞，劃痕，臟污等，這些不良會(huì)影響鋁箔的使用性能，因此需要對(duì)鋁箔進(jìn)行全面的清潔度檢測(cè)。

1. 手動(dòng)檢測(cè)孔洞

2. 手動(dòng)檢測(cè)各種劃痕

3. 手動(dòng)檢測(cè)油污

油污 SEM 圖

對(duì)于油污等有機(jī)物的檢測(cè)，除了需要使用掃描電鏡找到油污的位置外，還需要結(jié)合能譜的結(jié)果進(jìn)行綜合判斷。

油污能譜面掃結(jié)果

由于鋁箔表面異常類(lèi)型多樣，位置也具有隨機(jī)性，因此手動(dòng)檢測(cè)時(shí)，通常需要具有豐富經(jīng)驗(yàn)的電鏡操作人員進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)，具有一定的誤檢、漏檢風(fēng)險(xiǎn)。

為了解決這一問(wèn)題，除了可以作為常規(guī)手動(dòng)分析的掃描電鏡，Phenom ParticleX 全自動(dòng)清潔度檢測(cè)系統(tǒng) ，基于掃描電鏡和能譜儀為硬件基礎(chǔ)，可以對(duì)大面積范圍的鋁箔進(jìn)行自動(dòng)化的掃描、識(shí)別、分析，應(yīng)對(duì)孔洞、劃痕、異物顆粒等，可以提供快速、準(zhǔn)確和可靠的定量數(shù)據(jù)支持，此外，對(duì)于識(shí)別到的異常位置，可以一鍵回看，并支持導(dǎo)出詳細(xì)的數(shù)據(jù)報(bào)告。

以上圖片截取自一鍵獲取的數(shù)據(jù)報(bào)告。Phenom ParticleX 能自動(dòng)識(shí)別異常位置，分析內(nèi)容包含掃描電鏡（SEM）圖、能譜結(jié)果、分類(lèi)等。

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