质谱仪-Mass 锂电池制程式控制管方式避免过热或爆炸

锂离子电池（Lithium-ion battery）是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动产生电压。锂离子电池的正极材料主要常见的有：LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2及LiFePO4。这些锂离子电池与其发展产品是在消费电子领域常见的。它们是可携式电子设备中可充电电池普遍的类型之一，具有高能量密度。锂电池依其隔离层系统的不同，又区分为锂离子电池与锂高分子二次电池，两者均以碳材(如石墨)为阳极，配合锂钴氧化物（LiCoO2）、锂锰氧化物（LiMn2O4）或锂镍氧化物（LiNiO2）等阴极活性物质。

常见因为电池不良造成的过热甚至爆炸原因如：电池电极吸水，造成化学反应产生气体压力过大。电池中的氧化物吸水性是可以被量测与控制的，而电池中产生的气体成分也可以被分析其成分进而判断产生气体的原因，电池也是因此膨胀失效，此应用已由大学的电池专家藉由气相层析质谱仪GCMS Q1500分析其中的氢气(H2)及甲烷(CH4)等低分子量气体浓度来判断其电池产生的反应，而低分子量气体分析需要设备厂商提供适当的技术支援，否则一般GCMS无法分析。

 

产品比较表	SEA 6000VX	SEA-Hybrid
用途	解析用	1. 解析用 2. 抽样检查用
原理	荧光X射线	穿透式X-ray影像 荧光X射线
异物检查时间-A4大小 20 micrometer 微粒	10时间 ※表面异物分析	5~15分间 ※内部异物分析

另外电池碳极中常会因为粉末搅拌时产生不锈钢或是金属微粒，造成电池短路而爆炸，而电池碳极中的金属微粒利目前已有很好的分析工具可以分析，藉由穿透式X-ray影像分析金属或杂质微粒位置，然后测试其金属微粒元素成分并判断杂质种类及来源扫描式XRF EA 6000VX(元素分析)及同步式扫描XRF EA8000VX(X-ray影像同步分析元素)都是针对电池电极中污染微粒的专用分析工具，一般XRF无法在一大片样品中分析到杂质位置，EA6000VX及EA8000VX可以利用Mapping功能，得到杂质位置与成分，而由于XRF mapping功能对于锂离子电池实验室分析足够但对于生产线上分析仍不够效率，目前全球锂电池大厂纷纷采用EA8000VX利用X-ray影像一秒钟就知道金属微粒或杂质位置，然后直接针对金属微粒分析成分以判断污染源，目前EA 6000VX已安装数百台，生产线上的EA 8000VX在全球已安装30台以上，基本上是电池产业专用分析工具。

EA 6000VX XRF 利用自动平台，每区块方式分析各种元素，并可已由用户挑出所需元素作图。
上图Fe元素图，测定4分钟后，利用EA 6000VX显微镜测出SUS 15μm。