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锂电池及燃料电池的制程中有可能会因为容器或是混合过程中, 产生微颗粒的金属异物, 而根据锂电池的失效分析中, 电池内的异物金属会造成锂电池的短路过热, 充电效能降低, 甚至产生燃烧, 爆炸…等问题, 是锂电池或燃料电池中必须被解决的问题。
常见锂电池问题
金属异物会游离出金属离子, 金属离子聚集在一起，穿过薄膜造成短路。通常情况下金属异物老化游离造成游离出的路径及造成影响过程耗费数个星期, 所以属于潜在性问题, 根据专家经验, 金属异物的大小影响程度大于金属异物的金属离子污染浓度
传统方法分析异物, 无法解决电池厂商的问题
(1) Microscopy用显微镜无法在黑色碳粉物质中看到金属异物颗粒
(2) X-ray只能得到异物位置, 无法分析异物种类作为解决异物问题的依据
(3) XRF无法知道要测试的问题点在哪里, 空有测试元素能力而无法发挥
所以就算有三种以上分析设备, 因为无法同时测试同位置的同一污染物, 仍无法解决金属异物问题.
EA 8000 X-ray/XRF 异物影像及元素混合型分析系统, 在同一样品上可以自动定位测试三种功能,Hitachi High Tech与日本电池大厂合作开发解决电池中异物分析问题, 同一台机台中, 先用X-ray影像系统测试样品中异物影像, 再用显微镜去看异物型态, XRF功能会自动分析异物的元素种类及浓度 ,作为问题解决的依据, 此机台已在日本电池大厂现场上使用半年以上, 因为技术协议关系, 今年可以在台湾开始销售.
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| 项目 |
描述 |
| 异物检测下限 |
小20μm |
| 异物扫描时间 |
250mm×200mm尺寸约3～10分钟 |
| 异物元素分析时间 |
每点分析约1～4分钟 |
| 测定元素范围 |
镁(Mg12)~铀(U92) |
| 样品型态 |
固体、粉体 |
| 样品尺寸 |
W250 x D200mm |
| 荧光X射线源 |
空气冷却X射线管球
管电压：45kV
管电流：900µA |
| 荧光X射线照射方式 |
上照式 |
| 荧光X射线照射径 |
ψ30μm |
| 检测器 |
硅半导体多阴极检测器(无须液态氮冷却) |
| 显像用X射线源 |
水冷却X射线管球 |
| 显像用X射线检测器 |
空气冷却高分辨率CCD |
| 样品观察 |
高解析显微镜与彩色CCD镜头 |
| 仪器控制 |
桌面计算机与19" TFT屏幕 |
| 全自动异物查找 |
全自动提供样品X光影像、异物检测、异物自动元素判定 |
| 异物尺寸量测 |
以样品X光影像投影面积自动进行异物尺寸计算 |
| 报告输出 |
MS-Word及MS-Excel |
| 安全锁 |
测试时自动上锁保护、防止样品撞击侦测、仪器自动诊断 |
| 设置需求 |
单相AC200V～240±10%, 20A |
| 选配 |
冷却水循环装置、信号塔 |
| 仪器自身尺寸 |
1340(宽) x 1000(深) x 1550(高) |
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▶ 燃料电池
(1) 燃料电池(Fuel Cell) 是用汽油、酒精、天然气、氢气、沼气等燃料转换成电流。
(2) 充电时，只要清空充满副产品水的容器，然后再装进燃料(酒精等燃料)即可。
(3) 燃料电池是火力、水力、核能外第四种发电方法。
▶ 锂电池
(1) 是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。
(2) 锂离子电池的普遍于人们的手机、笔记本计算机等。由于锂离子电池中不含有重金属镉，与镍镉电池相比，大大减少了对环境的污染。
