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解析锂电池爆炸原因,X射线 CT为锂电池安全保驾护航

发布时间:2017-12-21 10:37 来源:互联网 编辑:zhyk

 随着锂离子电池被广泛应用于消费电子产品、新能源汽车、军工产品、航空产品等领域,其火灾危险性逐渐显现,国内外多次发生有影响的火灾事故,并引发相关产品的大规模召回。

  接连发生的多次锂电池爆炸事件不仅给行业敲响了警钟,也促使科学家们对电池故障展开更深入的研究。
  借助X射线CT技术研究锂电池内部结构
  一份发表于《机电协会》期刊(Journal of The Electromechanical Society)上的文章,就借助X光扫描技术,追踪并分析了电池在起火爆炸前到底发生了什么。

  英国伦敦大学学院(University College London;UCL)的一支研究团队首次使用复杂的3D成像设置,能为锂离子电池进行内部计算机断层扫描,让研究人员得以实时追踪并观察电池爆炸时内外发生的情况。

  通过图像分析,失效的电池会出现“枕突”的迹象,最终可能导致起火或爆炸。上图(a)为正常电池的扫描图, 图(b)为经过了过充过放测试的同一块电池,图(c)可以清楚地看到,夹层间有大量空气生成,尤其在本来就已经特别脆弱的地方,电池就会膨胀起来,降低安全性。
  三星Note7事故原因调查
  三星Note 7事故后,施行了8项电池安全检查措施,其中X射线检测作为检查电池内部结构异常的重要手段,给出了具有信服力的成像结果。

  经过多次谨慎测试分析,主要是电池的问题,是因为负极板受到了压迫,一部分电池因为绝缘胶带稀薄,造成了短路,导致手机自燃现象的发生。
  可见,X射线三维CT检测技术在锂电池检测领域,具有重要的意义。
  X射线三维CT扫描系统

  由天津三英精密仪器股份有限公司自主研制生产的不同规格的X射线三维CT扫描系统,可应用于锂电池、半导体器件、焊接件、新材料等不同需求的测试及分析。
  X射线CT技术应用
  主要特点:无损、透视、3D成像, 500纳米超高分辨率,可实现各个方向和位置的虚拟剖切,缺陷定量统计及分析;
  适用于圆形电池、方形电池、软包电池、动力电池、特种电池等不同形状规格电池的检测;
  不仅可以检测电池内部的极片、极耳、涂覆电极材料、壳体等原材料的结构检测,同时适用于电池整体结构及封装焊接等不同工序作业结果的检测;
  检测各种环境实验过程中电池内部结构的变化,如充放电循环实验、高温高湿、过度充电等。

  X射线CT扫描系统避免了传统X射线检测(2D)由于电池内部结构前后相互遮挡而无法清晰分辨的缺点,在不拆解电池的前提下,实现了对电池内部结构的清晰准确识别。可以在质量控制、新产品开发的结构试验、失效分析等方面发挥不可替代的作用。
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