超声波扫描成像技术在锂离子电池检测应用

       “锂电池”行业，是近年来发展迅速的新能源产业之一，广泛应用于手机、电脑、家电、电子产品、电动汽车、储能等领域。随着技术的不断进步和市场的不断扩大，锂电池的能量密度、安全性、寿命等性能指标将不断提高，充电速度和循环寿命也将得到进一步优化。同时对其质量检测要求也会进一步提高。

       严谨地来说；锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品，目前我们常认识的锂电池，多数为锂离子电池或锂离子聚合物电池，即二次电池（充电电池）。根据锂离子电池所用电解质材料的不同，锂离子电池分为液态锂离子电池（Liquified Lithium-Ion Battery，简称为LIB）、凝聚态锂离子电池和聚合物锂离子电池（Polymer Lithium-Ion Battery，简称为PLB）

       锂离子电池电解液浸润性超声SAM测试：

       化成是锂离子电池生产过程中最为关键的步骤之一，化成质量的好坏直接影响了锂离子电池的首次效率、循环使用寿命、热稳定性和安全性能。下文是和伍对锂电池电解液浸润性检测实际案例。

       化成是紧跟在电池注液后的一道工序，化成前电池需经过长时问的静置，以保证电解液在电池内部扩散均匀，充分浸润活性材料与隔膜。若静置时问不足，导致出现未充分浸润区域，该区域化成效果将大打折扣，SEI膜生成不充分甚至没有生成。在后续电池的使用过程中此部分将缺乏保护，造成局部性质的不一致性。这种不一致性会随着循环次数的增加而逐渐扩大，最终致使整个电池性能大打折扣。

       若静置时间过长，则直接影响电池的生产效率。为此，需要一种技术手段来观测电池静置过程中电解液的浸润过程，帮助确定电池的最佳静置时间。电池注液是在负压下进行的，电解液未完全浸润的区域存在着真空气穴，而真空不能传递超声波，利用超声扫描显微镜透射成像模式下可以很直观发现锂电池内部中等空洞以及电解液浸润性分布情况，因此超声SAM是一种测量电池电解液浸润状态的有效手段。

       方型铝壳动力电池和伍超声SAM检测：

       方形动力锂电池是由方形铝壳、内芯和电解液三大部分组成，对于高能量密度的锂电池而言、动力电池内部电解液充放电对安全性与稳定性不言而喻，锂电池内部缺陷与安全性问题一直是人们关注的重点。目前和伍对动力电池内部缺超声SAM陷检测方面已经得到广泛实际应用。

       超声波在通过材料时候能量会发生损失、在遇到声阻抗不同的两种介质分界面时候会发生反射。当超声波进入锂电池内部传播时可与内部材料及缺陷相互作用。使其传播方向及特征发生改变。利用超声数据采集卡可以对通过锂电池内部超声波束进行收集和分析。根据接受后的超声波特征可用于评估锂电池内部结构及缺陷特征。基于此逻辑、利用超声成像技术的水浸超声扫描显微镜。是一种很好的锂电池内部缺陷检测设备。