Tomo工业 CT 可以更为深入地观测材料与电池的内部结构,便于研发人员对材料的结构、制备过程以及装配工艺等方面进行综合考量,能够及时且有效地发现失效原因,进而对电池的生产工艺加以改进以提升质量。
叠片电池-极片夹杂
电池内部异物主要是由于电池出厂的工艺缺陷造成的。由于CT扫描技术对于密度高的材料敏感,能够检测到的主要是金属异物。电极中的异物在电池使用过程中很可能造成微区温度过高,产生安全隐患。密封圈中的异物可能会导致电池密封不严,在使用过程中产生电解液泄漏的隐患。
叠片电池-曲率分析
电极的曲率可能导致电极涂层的差异,如面向电池芯的电极涂层被压缩,而面向电池外壳的电极涂层被拉伸,这可能引起电极涂层朝向电池芯的压缩机械应力和较低的孔隙率。曲率比较大的情况(如较厚的电极涂层)可能导致负极两面涂层的粘附差异,进而影响电池性能。
叠片电池-形状分析
在动力电池内部,电极是否发生褶皱可以表征电池内部结构的整体规整水平,与电池的出厂程度和电池的使用程度相关。褶皱的出现导致了电极内部正负极之间出现空隙,降低了电池正负极的有效接触面积,会在使用过程中 影响电极的反应活性,并增加电池发生内短路的风险。由于褶皱产生的电池内部空隙也会影响电池的容量和内阻,进而影响其产热情况,增加电池模块或系统中单体的一致性差异。
卷绕电池-曲面展开极片损坏分析
电池会由于出厂缺陷或充放电使用过程导致电极结构发生断裂。电极的断裂一般会出现在电池内部电极的弯折点,例如圆柱电池卷绕电芯的内侧,软包和方壳电池卷绕和堆叠电极的内侧。电极断裂会使断裂点附近的微观结构电连接程度异于其他区域,在充放电过程中会导致电流密度分布不均,造成微量的产热不均和容量损失。由于电极在循环过程中会产生形变,电极的断裂程度有可能由于电极整体形变而扩大。