電池有成千上萬種不同的應(yīng)用并被廣泛使用意荤,從照明器具辩尊,手電筒烟馅,到移動(dòng)設(shè)備说庭,再到各種家用電器甚至是具有劃時(shí)代意義的電動(dòng)汽車。
電池測試和失效分析對于改進(jìn)設(shè)計(jì)和確定內(nèi)部功能的正確運(yùn)行非常重要郑趁。
工業(yè)CT數(shù)字X射線成像和計(jì)算機(jī) X 射線斷層掃描檢測技術(shù)可檢查組裝后的內(nèi)部電極排列刊驴,并檢測是否有任何缺陷。
同時(shí)寡润,X 射線檢測可以幫助了解陰極和陽極的布局捆憎,準(zhǔn)確地測量內(nèi)部線性距離和對準(zhǔn),電氣接觸的質(zhì)量梭纹,短路和失調(diào)的組件等躲惰。
我們將鉛片或鋰片卷在一起,就能形成一種叫做果凍卷的電池落怀。借助 CT(計(jì)算機(jī)斷層掃描)技術(shù)甚宜,您可以看到電池是否扭曲,是否有任何缺口的材料百览,并尋找正確的長度和裝配映情。
CT檢測可以幫助識(shí)別或發(fā)現(xiàn)錯(cuò)位的內(nèi)部,以及堆疊層的的空洞和/或聲音的跡象。借助4維CT技術(shù)阱墩,通過圖片所示谍臀,您可以看到電池耗盡和未耗盡時(shí)的狀況。 還可以檢測膠輥集中性局该,對齊和伸縮情況抡杈。
對電池進(jìn)行四維工業(yè)CT掃描
圖為當(dāng)今最先進(jìn)和“高大上”的4維CT掃描!——重建一個(gè)包括時(shí)間和運(yùn)動(dòng)的完整三維 CT 模型涉佑。
鋰電池能量高加梁,并且能產(chǎn)生熱量。電池采用不銹鋼外殼淮超,確保不會(huì)泄漏或造成任何傷害融蹂。
借助 CT,您可以查看用于封裝電池的焊接弄企,確保壁的厚度是正確的超燃,而不是太薄。 如果壁太薄拘领,電池可能會(huì)斷裂并造成傷害意乓。可準(zhǔn)確測量內(nèi)部線性距離和對齊约素,電氣觸點(diǎn)質(zhì)量届良、短路和失調(diào)組件。
通過北極星成像(NSI)計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)业汰,100% 的電池檢測是可以實(shí)現(xiàn)的伙窃。
全面的檢測可以在幾秒鐘內(nèi)完成,并且每部分的檢測會(huì)有自動(dòng)的通過/失敗信號(hào)輸出样漆。 要獲得更深入的數(shù)據(jù),可以鏈接到工廠 QC晦闰、SPC 或 SCADA 系統(tǒng)放祟。
圖為利用CT掃描進(jìn)行紐扣電池檢測
同時(shí)搭配使用最先進(jìn)的RobotiX全自動(dòng)x射線CT掃描系統(tǒng),可批量對電池樣件進(jìn)行掃描散烂,同時(shí)使試樣裝卸變得輕松方便巾妖。
圖為使用NSI RobotiX全自動(dòng)X射線CT設(shè)備進(jìn)行電池掃描
科學(xué)家巧用CT掃描電池內(nèi)部,驚奇發(fā)現(xiàn)電池性能下降的真相变钙!——固態(tài)電池應(yīng)用
對于電池性能的研究牵梗,美國佐治亞理工學(xué)院的科學(xué)家們就曾使用X射線成像技術(shù)觀察了解固態(tài)鋰電池中形成的裂縫。他們認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)會(huì)改變?nèi)藗儗虘B(tài)電池性能的理解挥棒,并可能導(dǎo)致更耐用電池的出現(xiàn)仓脓。
什么是固態(tài)電池及其在新能源汽車上的使用前景:
固態(tài)電池是一種可以利用所有固態(tài)原件的新型電池設(shè)計(jì),因?yàn)閮?chǔ)能高,而且比液態(tài)電池更安全锨间,近年來一直備受關(guān)注甩腻。然而,要制造出耐用的固態(tài)電池并不容易婿芝。
固態(tài)電池采用不可燃的固態(tài)電解質(zhì)替換可燃性的有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)昭仲,將會(huì)大幅提升電池系統(tǒng)的安全性,同時(shí)能夠更好適配高能量正負(fù)極并減輕系統(tǒng)重量挨让,實(shí)現(xiàn)能量密度同步提升枚冗。可以說很好地彌補(bǔ)了鋰離子電池的上述兩大技術(shù)局限蛇损。
今年赁温,世界上最大的汽車制造公司之一大眾集團(tuán)聲稱將在歐洲建廠生產(chǎn)固態(tài)電池,并有望在2024-2025年間實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)州藕;
而日前美國能源部直接財(cái)政撥款910萬美元給通用汽車用于研發(fā)束世,并表明其中200萬美元要與固態(tài)電池開發(fā)有關(guān);
8月床玻,蔚來汽車與輝能科技戰(zhàn)略合作協(xié)議毁涉,雙方將共同打造采用輝能MAB固態(tài)電池包的樣車。未來雙方將圍繞固態(tài)電池的生產(chǎn)等展開進(jìn)一步的合作锈死。
一系列跡象表明贫堰,國內(nèi)外汽車廠商都開始對固態(tài)電池加大投入。其根本原因是鋰電技術(shù)的部分局限性待牵,固態(tài)電池的盈利前景巨大其屏。
新能源汽車發(fā)生安全事故,其中電池自燃占31%缨该,這讓潛在消費(fèi)者顧慮重重偎行,也影響新能源汽車發(fā)展進(jìn)程的推進(jìn)。而選用固態(tài)電解質(zhì)饿遏,將會(huì)有效降低電池自燃風(fēng)險(xiǎn)医狡。
現(xiàn)在各國車企都在大力研發(fā)固態(tài)電池技術(shù),某種程度上替熊,就是試圖用高安全性這個(gè)“護(hù)城河”肿车,攔截競爭對手,占領(lǐng)更多市場掘顾。固態(tài)電池技術(shù)的突破到讽,將會(huì)給包括新能源汽車在內(nèi)的許多應(yīng)用領(lǐng)域帶來巨大收益,形成至少萬億級(jí)規(guī)模市場累踱。
而此次美國佐治亞理工學(xué)院(George Tech)可謂對全球電池市場進(jìn)一步的發(fā)展起到了推波助瀾的左右保媒。實(shí)驗(yàn)中苏狠,研究人員用固體陶瓷盤作為電解質(zhì),緊密地夾在兩片固體鋰之間屎洒,然后將固態(tài)電池放在X射線斷層掃描設(shè)備上舒贼,并開始充放電,觀察物理退化跡象虑稼。在幾天時(shí)間內(nèi)琳钉,陶瓷盤上逐漸形成網(wǎng)狀的裂紋。研究人員發(fā)現(xiàn)蛛倦,這些裂紋即是問題所在歌懒,它們在循環(huán)過程中阻擋了離子的流動(dòng)。
佐治亞理工學(xué)院的助理教授Matthew McDowell表示溯壶,人們通常認(rèn)為及皂,鋰金屬和電解質(zhì)界面處的化學(xué)反應(yīng),是電池性能下降的原因∏腋模現(xiàn)在通過成像可以知道验烧,在這種特殊材料中,影響電池性能的并不是化學(xué)反應(yīng)本身又跛,而是電池內(nèi)部的裂紋碍拆。研究人員認(rèn)為,這一發(fā)現(xiàn)也適用于其他類型的固態(tài)電池慨蓝,有助于打造更耐用的電池結(jié)構(gòu)感混。
同時(shí)McDowell表示:“在普通鋰離子電池中,我們用的材料決定了儲(chǔ)存能量的多少缩髓。純鋰的儲(chǔ)量最大憨箍,但它與液體電解質(zhì)不能很好地結(jié)合。但是学释,如果你選用固態(tài)鋰和固態(tài)電解質(zhì)遇娜,那將是召喚能量密度的圣杯×凰迹”
(北極星成像工業(yè)CT)
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