鋰離子電池越來越多地被應用于電動汽車等高功率應用。隨著需求持續(xù)增長，高功率電池制造商必須通過嚴格的質量控制措施確保其安全性和性能。

一種有助于質量控制的解決方案是手持式XRF分析儀。了解它們在高功率鋰離子電池供應鏈中的重要作用，以確保所有工藝步驟均符合合規(guī)測試標準。

Evident Vanta手持XRF分析儀

憑借高能量、高電池電壓、寬工作溫度范圍和長儲存壽命，鋰離子電池被廣泛應用于各種電子和電氣設備中。

推動這一普及的主要推動力之一是全球電動汽車產量的擴大；大容量鋰離子電池預計未來將成為電動汽車的主要動力來源之一。如今，材料供應商、高功率電池制造商和電動汽車制造商正廣泛合作研發(fā)高能量密度的鋰離子電池。

然而，隨著這些創(chuàng)新的出現(xiàn)，也帶來了一個關鍵的安全隱患：鋰離子電池引發(fā)了越來越多的災難性事故，如火災和爆炸。通常，這些事故由內部和外部因素共同引起：

·內部因素，如電池的材料成分或生產工藝，可能影響電池安全

·外部因素，指的是電池使用時的惡劣環(huán)境，如過充和擠壓，可能導致電池膨脹、冒煙，甚至起火

大多數(shù)鋰離子電池事故由短路引發(fā)。內部短路指的是電池內部正負極之間意外接觸的情況。

這通常由以下原因引起：

·生產過程中引入的金屬雜質

·切割電極金屬箔留下的毛刺

·電池使用形成的鋰枝晶

·擠壓及其他各種意外機械應力

·鋰離子電池失效既有直接原因，也有間接原因

幸運的是，手持XRF分析儀可以幫助發(fā)現(xiàn)生產過程中出現(xiàn)的問題。為了體現(xiàn)它們在鋰離子電池供應鏈中的作用，讓我們來看一個例子：

鋰電池制造商A采購了多臺Evident Vanta?手持XRF分析儀，用于分析和測試其生產設施中電池及電池接觸部件的關鍵原材料。

Evident Vanta手持XRF分析儀

根據合規(guī)要求，鋰電池電極材料中金屬元素（包括鐵、銀、鈷、鋅、銅、鎳和鉻）的濃度受到一定限制。這些限制通常為30–50 ppm，因為鋰電池材料中即使是極少量的異物也可能在電池使用時引發(fā)短路。

因此，制造商A的生產設施必須嚴格避免散落任何金屬部件，以防止金屬物體誤入電池電極材料中。

如果在制造過程中意外引入異金屬，鋰離子電池可能會爆炸

但鋰電池制造商A及該行業(yè)的其他制造商并非唯一需要測量材料中金屬異物含量的企業(yè)。

制造商A的原材料供應商和電池制造設備供應商也需要完成這項工作，確保整個供應鏈（上下游）遵循相同的測試標準。因此，制造商A的原材料供應商B購買了多臺手持XRF分析儀以進行類似的質量控制工作。

此外，設備供應商C為制造商A提供生產電池材料的設備，因此制造商A也必須對這些部件進行質量控制測試。一個例子是葉輪葉片，如下所示。

刀片上的紅色圓圈表示供應商C需要測試的位置。合金表面涂覆了碳化鎢。如果測試中檢測到鐵或銅等金屬元素，則測試刀片未達到要求。經驗表明，厚度至少50微米的碳化鎢可以滿足這些要求。

根據制造商A的要求，所有生產設備的表面必須涂覆厚度至少50微米的碳化鎢，以防止設備合金暴露，并避免影響鋰電池材料的純度。

供應商C還需對購買的碳化鎢進行合規(guī)檢查，并要求其碳化鎢供應商D進行同樣的檢查。此外，鋰離子電池常用的三元鋰電極材料在電池壽命結束時可以回收利用。使用手持XRF分析儀檢測和分類廢棄電池也是回收者的良好做法。

正如下面的流程圖所示，手持XRF分析儀在鋰離子電池供應鏈的各個環(huán)節(jié)都能發(fā)揮巨大作用。