鋰離子電池,、新一代電池的新觀察和分析

人們對(duì)于日趨小型,、纖薄的電子設(shè)備、要求大容量和安全性的車載電池,、住宅蓄電系統(tǒng)等需求的擴(kuò)大,，使鋰離子電池成為重要的工業(yè)領(lǐng)域。鋰離子電池的蓄電容量和充電速度不斷提高,，同時(shí)也存在發(fā)熱,、冒煙、起火等不容忽視的風(fēng)險(xiǎn),。因此,，在研發(fā)、*,、品質(zhì)管理階段,，確保安全性是人們需要解決的課題。
隨著鋰離子電池的改良及其性能的提高,，各企業(yè)正在推進(jìn)新一代二次電池的開發(fā),。下面將介紹有望普及和應(yīng)用的、具有代表性的新一代電池的種類和特點(diǎn),。然后總結(jié)在各公司展開激烈競(jìng)爭(zhēng)的二次電池行業(yè)中存在的有關(guān)觀察和分析的課題,。

有望普及和應(yīng)用的新一代電池

隨著EV（電動(dòng)汽車）等用途范圍的擴(kuò)大，新一代二次電池需要擁有更大的容量和更高的安全性。該課題決定著今后業(yè)務(wù)的走向,，因此各類大中小企業(yè)都積極參與到研發(fā)當(dāng)中,。下面  將介紹代表性的新一代電池。

·鋰離子空氣電池

被認(rèn)為理論容量密度可超過1萬(wàn) Wh/kg,，在實(shí)際試驗(yàn)中已確認(rèn)達(dá)到約600 Wh/kg,。負(fù)極采用金屬鋰，但是由于金屬鋰容易析出,，在與空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)時(shí),，會(huì)對(duì)安全性和特性造成負(fù)面影響，成為了現(xiàn)在面臨的課題,。

·全固態(tài)電池

沒有鋰離子電池那樣的電解液,，使用固態(tài)電解質(zhì)作為隔膜。優(yōu)點(diǎn)是形狀自由度高,，不必?fù)?dān)心漏液,。理論容量密度為2000 Wh/kg以上。這是理論上的值,，現(xiàn)階段以500 Wh/kg以上為目標(biāo),，推進(jìn)針對(duì)應(yīng)用的研發(fā)。充放電速度快,，即使反復(fù)執(zhí)行充放電循環(huán),，也不易劣化，因此這也是優(yōu)點(diǎn)之一,。
固態(tài)電解質(zhì)有硫化物和氧化物,。雖然前者具有優(yōu)秀的特性，但是在起火或浸水時(shí)有產(chǎn)生硫化氫的危險(xiǎn),。從可配備于電子設(shè)備的小型全固態(tài)電池開始投入生產(chǎn),。

·新一代鋰離子電池

采用硅和石墨烯作為負(fù)極材料，在有效利用現(xiàn)有制造工序的同時(shí),，以增加容量為目的進(jìn)行研發(fā),。通過更改電解液加速充放電過程也成為了備受關(guān)注的研究項(xiàng)目。

·鋰硫磺電池

理論容量密度為2500 Wh/kg,，高于全固態(tài)電池,，由于不采用鈷等高價(jià)材料，有望實(shí)現(xiàn)低成本,、大容量的優(yōu)勢(shì),。不過，它的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性低,，充放電循環(huán)的特性惡化成為課題之一,。

·鈉離子電池

容量密度與目前的鋰離子電池相同或略差,，但是不需要稀有金屬，可使用現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備,，因此它具有低成本生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì),。與現(xiàn)有的鋰離子電池相同，它也存在析出時(shí)反應(yīng)劇烈等安全方面的課題以及充放電造成的特性惡化,。

提高鋰離子電池觀察,、分析、評(píng)價(jià)效率的4K數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)的案例

近年來(lái),，隨著數(shù)碼顯微系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步,，解決了傳統(tǒng)顯微鏡的諸多課題，通過簡(jiǎn)單操作更快,、更清晰地放大觀察二次電池的各個(gè)部位*,。全新數(shù)碼顯微系統(tǒng)可顯著提高尺寸測(cè)量、污染物（異物）分析,、利用圖像和數(shù)值數(shù)據(jù)制作報(bào)告等工作的效率,。
*與本公司舊VH系列產(chǎn)品的比較

基恩士的超高精細(xì)4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"采用先進(jìn)的高分辨率HR鏡頭、4K CMOS,、照明,、圖像處理技術(shù)進(jìn)行清晰的圖像和尺寸測(cè)量，提高了二次電池的觀察,、分析,、評(píng)價(jià)的效率,。
下面將介紹使用“VHX系列"進(jìn)行鋰離子電池的觀察,、分析案例。

異物的計(jì)數(shù)（符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的清潔度分析）

“VHX系列"實(shí)現(xiàn)了符合汽車行業(yè)的清潔度標(biāo)準(zhǔn)ISO16232/VDA19的清潔度測(cè)量,。配備精準(zhǔn)的自動(dòng)面積測(cè)量,、計(jì)數(shù)功能，利用內(nèi)置的高功能照明,，獲取高分辨率,、大景深的圖像。即使工件上有凹凸部分,，也可輕松地對(duì)污染物（異物）進(jìn)行高精度的計(jì)數(shù)和測(cè)量,。
另外，在“詳細(xì)分析模式"中,，只需從整體膜濾器圖像選擇各種污染物,，即可自動(dòng)移動(dòng)載物臺(tái)，并直接利用高倍率進(jìn)行詳細(xì)觀察,。由此完成了比傳統(tǒng)顯微鏡更簡(jiǎn)單且更快的異物辨別*,。并且,，通過并用深度合成與3D高度測(cè)量，對(duì)凹凸形狀的目標(biāo)物也可進(jìn)行詳細(xì)觀察與三維尺寸數(shù)值化,。
*與本公司舊VH系列產(chǎn)品的比較

觀察隔膜劃痕

“VHX系列"的高分辨率（HD）感測(cè)頭可自動(dòng)切換鏡頭,，無(wú)需更換鏡頭操作即可無(wú)縫地放大20倍至6000倍。此外,，配備內(nèi)置照明（電動(dòng)光圈）,，并涵蓋明視場(chǎng)、暗視場(chǎng),、偏光,、微分干涉（DIC）等多種觀察方法?？勺詣?dòng)應(yīng)對(duì)各種目標(biāo)物的觀察,。
例如，難以觀察的隔膜表面細(xì)微劃痕,，也可通過采用微分干涉技術(shù)的4K高分辨率圖像,，簡(jiǎn)單快速地實(shí)現(xiàn)可視化。

觀察負(fù)極材剝落

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"具有大景深,，因此可通過觀察位置整體對(duì)焦的清晰4K高精細(xì)圖像進(jìn)行觀察,。
此外，內(nèi)置照明單元支持多種拍攝條件,，即使光澤各異的材料混合在一起,，也可清晰觀察。

并且,，如果使用“多方位多功能照明功能",，只需按下按鈕，就可自動(dòng)獲取多方位照明條件下的數(shù)據(jù),?？蓮闹羞x取合適觀測(cè)圖像，輕松獲得觀察圖像,。未選擇的圖像也會(huì)被保存,，因此可觀察不同照明條件下的圖像?？蓮?fù)制過去觀察圖像的相同條件,，觀察不同的個(gè)體，由此減少人為因素導(dǎo)致的觀察和評(píng)價(jià)偏差,。

觀察電池外殼焊接部

在封裝方型外殼的蓋子（封蓋,、蓋板）等工序中，焊接品質(zhì)對(duì)確保鋰離子電池安全性來(lái)說至關(guān)重要,。

“VHX系列"實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)調(diào)細(xì)微形狀的全新觀察方法“Optical Shadow Effect Mode",。通過從不同方向照明時(shí)拍攝圖像的變化（對(duì)比度）進(jìn)行分析,，可檢測(cè)出表面的微小凹凸，獲取接近SEM（掃描電子顯微鏡）的觀察圖像,。
將該Optical Shadow Effect Mode圖像與顏色信息相重疊,，可同時(shí)顯示凹凸信息和顏色信息，還可通過用不同顏色顯示凹凸信息（色差圖）,，簡(jiǎn)單易懂地將凹凸信息可視化,。

此外，即使在觀察后,，也可從保存的圖像中進(jìn)行凹凸形狀的3D測(cè)量及各種位置的輪廓測(cè)量,。因此，當(dāng)日后需要做更詳細(xì)的分析時(shí),，不必花時(shí)間去重新放置相同的樣品以及重復(fù)設(shè)置相同位置和觀察條件,。
而且，如同電腦一樣,，“VHX系列"可直接安裝表格計(jì)算軟件,。獲取的觀察圖像和測(cè)量值可自動(dòng)存入統(tǒng)一格式的表格內(nèi)，大幅減少制作報(bào)告所需的工時(shí),。

實(shí)現(xiàn)鋰離子電池,、新一代電池的研發(fā)、*,、品質(zhì)管理創(chuàng)新的4K顯微鏡

高精細(xì)4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"可輕松獲得4K高分辨率圖像*的清晰度,，高精度測(cè)量二維和三維尺寸，以及通過污染物計(jì)數(shù)和分析獲取數(shù)值數(shù)據(jù),。它是一款強(qiáng)大的工具,，可通過高精細(xì)圖像和定量的數(shù)值數(shù)據(jù)，解決測(cè)量和檢測(cè)中存在的課題,，大幅地提升作業(yè)效率,。

加快從觀察和分析到評(píng)價(jià),、制作報(bào)告的一系列工作的速度,，有效縮短工時(shí)。這樣便可實(shí)現(xiàn)快速的工作流程,，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的二次電池市場(chǎng)中占據(jù)重要的位置,。

如需了解“VHX系列"的詳情，可通過電話,、留言,、在線咨詢等方式聯(lián)系我們，我們將竭誠(chéng)為您服務(wù),。