電池失效分析-工業(yè)CT無(wú)損檢測(cè)設(shè)備

工業(yè)CT無(wú)損檢測(cè)設(shè)備應(yīng)用在電池失效分析中扮演著至關(guān)重要的角色，2013年1月7日，停放在美國(guó)波士頓國(guó)際機(jī)場(chǎng)的日本航空J(rèn)A829J次航班發(fā)生火災(zāi)，該航班由波音787型客機(jī)執(zhí)飛?；鹪礊椴ㄒ?87機(jī)上的輔助動(dòng)力單元(APU，Auxiliary Power Unit)。經(jīng)過(guò)美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)(NTSB，National Transportation Safety Board)發(fā)表的中間調(diào)查報(bào)告，飛機(jī)輔助動(dòng)力單元出現(xiàn)料嚴(yán)重的燒損?？梢耘袛?，這次事故是因電池組過(guò)熱導(dǎo)致起火燃燒。

      2015年4月26日，深圳某加電站內(nèi)，因大巴車(chē)內(nèi)的蓄電池組起火，大巴被燒成骨架。據(jù)《第一電動(dòng)網(wǎng)》報(bào)道：事故直接原因是：車(chē)輛動(dòng)力電池充滿電后，動(dòng)力電池過(guò)充電72分鐘，過(guò)充電量58kWh，造成多個(gè)電池箱先后發(fā)生動(dòng)力電池?zé)崾Э亍㈦娊庖盒孤?，引起短路，?dǎo)致火災(zāi)。(《獨(dú)家報(bào)道 | 深圳4.26電動(dòng)大巴起火調(diào)查結(jié)果公布：過(guò)充引發(fā)火災(zāi)》)

       2015年7月22日凌晨，廈門(mén)某公交車(chē)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)?，F(xiàn)場(chǎng)共有11輛公交車(chē)遭到火燒，其中有多部公交車(chē)幾乎燒成了骨架。據(jù)《第一電動(dòng)網(wǎng)》報(bào)道：起火原因?yàn)楣卉?chē)尾部的電池組電氣故障引起自燃，11輛被火的公交車(chē)中有6輛為混合動(dòng)力公交車(chē)。

       2016年1月9日，在瑞士一家智能機(jī)零售店，一部手機(jī)電池爆炸，造成1名店員受傷，7人接受治療，包括員工和顧客在內(nèi)的50余人被緊急疏散。

       【網(wǎng)易智能訊3月25日消息】美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間周五上午，一輛藍(lán)色特斯拉Model X在美國(guó)101高速路上向南行駛時(shí)，撞上中間隔離柵，汽車(chē)起火。隨后，這輛特斯拉被同一條車(chē)道上從后方開(kāi)過(guò)來(lái)的馬自達(dá)相撞，然后再被一輛奧迪撞上，一共3輛車(chē)被卷入這起事故，加利福尼亞公路巡警隨即關(guān)閉了101號(hào)高速公路南行的四條車(chē)道。

       新能源電池主要分為兩類(lèi)：智能電子產(chǎn)品電池以及動(dòng)力電池組，鋰離子電池正負(fù)極材料的失效機(jī)理模式主要集中在SEI膜的分解、鋰枝晶或銅枝晶的生成、活性物質(zhì)顆粒的粉化和脫落、材料的熱分解產(chǎn)氣等。其中，鋰枝晶或銅枝晶的生成、材料分解產(chǎn)氣容易造成電芯的熱失控，引起電池的燃燒、甚至爆炸。鋰離子電池的失效研究歸根結(jié)底是通過(guò)發(fā)現(xiàn)的失效模式、機(jī)理對(duì)電池的材料、結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高電池的環(huán)境適應(yīng)性、可靠性及安全性。

一、智能電子產(chǎn)品類(lèi)電池CT檢測(cè)實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)

2016年9月8日，智能機(jī)的佼佼者，制造全球嘩然的爆炸門(mén)事件，查詢到爆炸的本質(zhì)原因，成為了首要任務(wù)，此時(shí)，工業(yè)CT的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，扮演了重要角色，成為此次失效案例分析中，不可或缺的手段。對(duì)于第一批次電池，拆解檢查了電池，在6款受損設(shè)備電池存在內(nèi)部短路現(xiàn)象，還對(duì)30個(gè)電池進(jìn)行CT掃描，也發(fā)現(xiàn)了短路、右上角變形，組裝和制造工序的問(wèn)題造成電池變形，以及電池設(shè)計(jì)上的問(wèn)題導(dǎo)致隔離膜變薄。

       對(duì)于第二批電池，第一階段分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在5個(gè)設(shè)備中電池不同位置有內(nèi)部短路現(xiàn)象，膨脹電池的陰極上缺少絕緣膠帶，在凸邊發(fā)現(xiàn)毛刺。第二階段充放電溫度測(cè)試正常，第三階段CT掃描也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)缺陷。生產(chǎn)質(zhì)量問(wèn)題：隔離膜較薄是主要原因，兩極接片制造缺陷導(dǎo)致燒損，兩極接片的接合損傷是內(nèi)部的缺陷，且電池內(nèi)部壓力過(guò)高。也就是陽(yáng)極板和陰極板接合的缺陷導(dǎo)致問(wèn)題發(fā)生，因?yàn)榻雍瞎に噯?wèn)題導(dǎo)致尖銳的凸起，造成短路。

        類(lèi)似于手機(jī)電池，工業(yè)CT的失效分析、高精度成像也用于掃描其他電子佩戴產(chǎn)品，如耳機(jī)、手表、平板電腦等；

        企業(yè)倫理與社會(huì)責(zé)任是企業(yè)健康發(fā)展的重要部分，也是企業(yè)文化的核心內(nèi)容。企業(yè)要采取切實(shí)可行的方法和步驟，加強(qiáng)企業(yè)的倫理與社會(huì)責(zé)任的意識(shí)，可使企業(yè)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)之間平衡的發(fā)展。將倫理與社會(huì)責(zé)任看作是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的一種核心資源，盡快走出經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)責(zé)任沖突的誤區(qū)，在世界經(jīng)濟(jì)一體化中主動(dòng)迎接挑戰(zhàn)，迅速與世界接軌，充當(dāng)重要的角色、發(fā)揮重要的作用。

 二、動(dòng)力電池類(lèi)工業(yè)CT無(wú)損測(cè)試

        在全球重點(diǎn)發(fā)展電動(dòng)車(chē)、儲(chǔ)能電池等新能源產(chǎn)業(yè)的今天，鋰電池做為公認(rèn)的理想儲(chǔ)能元件，得到了更高的關(guān)注。我國(guó)也在動(dòng)力電池領(lǐng)域投入了巨大的資金和政策支持，已經(jīng)涌現(xiàn)了比亞迪、比克、力神、中航鋰電等全球電池行業(yè)引人注目的骨干企業(yè)。正極材料、負(fù)極材料、電池隔膜、電解液是鋰電池重要的四項(xiàng)原材料，鋰電池隔膜由于投資風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)門(mén)檻高，一直未能實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)，成為制約我國(guó)鋰電池行業(yè)發(fā)展的瓶頸，特別是在對(duì)安全性、一致性要求更高的動(dòng)力鋰離子電池領(lǐng)域，更是我國(guó)從鋰電池生產(chǎn)大國(guó)到鋰電池生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)難以逾越的障礙。

        目前全球鋰電池產(chǎn)能急速擴(kuò)張，做為主要材料的鋰電池隔膜產(chǎn)能增長(zhǎng)速度呈現(xiàn)滯后的局面，已經(jīng)有眾多的電池廠家不同程度的表示了隔膜緊缺，隔膜材料產(chǎn)能的提高不僅對(duì)我國(guó)鋰電池乃至世界鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是一個(gè)迫切的要求。因而，在國(guó)內(nèi)盡快的涌現(xiàn)出更多的星源材質(zhì)一樣的民族企業(yè)是完善我國(guó)鋰電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，提升我國(guó)鋰電池生產(chǎn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和可持續(xù)發(fā)展能力的重要舉措，也是關(guān)乎我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

        18650電池壽命理論為循環(huán)充電1000次。由于單位密度的容量很大，所以大部份用于筆記本電腦電池，除此之外，因18650在工作中的穩(wěn)定性能非常好,廣泛應(yīng)用于各大電子領(lǐng)域:常用于高檔強(qiáng)光手電、隨身電源, 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸器，電熱保暖衣、鞋，便攜式儀器儀表，便攜式照明設(shè)備，便攜式打印機(jī),工業(yè)儀器,醫(yī)療儀器等。

        對(duì)于動(dòng)力電池模組CT依舊可以獲得比較優(yōu)異的測(cè)試效果，針對(duì)掃描獲得的模型，可以針對(duì)不同物質(zhì)進(jìn)行不同的顏色渲染：

      GE高精度工業(yè)CT掃描系統(tǒng)，具備高能量的同時(shí)，確保較高的空間分辨率，解決了傳統(tǒng)2D實(shí)時(shí)成像檢測(cè)圖像信息疊加無(wú)法分清內(nèi)部結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，在不破壞電池的情況下，真實(shí)再現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在質(zhì)量控制、失效分析、新品研發(fā)中，已經(jīng)成為不可替代的測(cè)試手段。