蔡司扫描电镜在锂电池正负极材料失效分析中的应用

 　　数字化的工具和模型可在电芯设计和材料配比时提供精准的勾勒，为正负极、电解液、隔膜等关键材料的配方选择和匹配进行仿真、验证，并给出相应的设计方案。

　　具体到智能检测工具上，蔡司扫描电镜推出了聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）。当需要分析各种成分的分布，需要模拟仿真，需要看到内部结构时，聚焦离子束(FIB)可以依托低电压成像，能扫描更多 3D 细节，可以做多种测试，令研发工作成效更高。在加工、成像或是实现三维重构分析时，蔡司双束电镜 Crossbeam 系列将大大提升 FIB 的应用效率。

　　▲ 利用 FIB扫描电镜 技术切割样品，并用 AI 技术准确分割电极材料颗粒的三维数据 来源：蔡司

　　在生产制造环节，高数字化、智能化生产线通过传感器和数据分析工具，实现实时监控与预测;使用机器学习算法，自动检测产品缺陷和质量问题，并进行实时调整，实现高质量控制。

　　按照生产工艺，通常将电芯生产分为前中后段和模组 &PACK 制造，最终完成电池包的生产。不同环节的关键特性有着很大的差别。其中，前段工艺的生产物为混合浆料与涂敷极片，需重点关注各层面结构的一致性、均匀性。中段为电芯装配，需要精准控制极片对其的尺寸参数，确保其稳定。后段为入壳电芯的化成测试，首先也要保证装配的高精度和清洁度，以便最后进行电性能的各项测试。

　　这些环节都离不开高精密、高度自动化、无损、智能的检测设备，包括光学显微镜、电子显微镜、激光测厚X-Ray、CCD 检测、蔡司工业CT 和统计分析软件，以及它们的派生方案和组合方案等等，让电池失效率降至百万级 (ppm) 甚至十亿级(ppb) 成为可能。

　　在前段工艺中，蔡司场发射扫描电镜，具有扩展功能强大、兼容多种探测器、原位成像等优点，可以快速高效的检测到原始颗粒的形貌、成分、结构、晶相等。最后，ZEN Core 软件提供了从采集到定量分析的全 QA 步骤，让微观参数在生产中完成闭环。

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