扫描电镜应用：锂电池工厂频发起火事故金属异物管控你们还没做吗

扫描电镜（SEM）在锂电池行业中对清洁度的监控和分析具有重要意义。锂电池的清洁度直接关系到电池的性能、寿命和安全性，尤其是在制造过程中微小杂质的存在可能导致电池的失效或性能下降。

01 锂电池工厂频发起火，安全问题不可小觑

2024 年 1 月至 11 月间，全球范围内发生了多起锂电池工厂及储能系统相关的安全事故，这些事故触目惊心，不仅造成了人员伤亡或财产损失，也引发了对于锂电池安全性的广泛关注。

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02安全把控，仅做电化学性能检测已不能满足！

近年来，我国新能源汽车发展势头强劲。即便如此，锂离子电池的安全性，长期以来备受全社会关注。在锂电行业愈发严格的性能及安全要求下，如何进一步提升锂离子动力电池安全性，成为行业亟需解决的问题和痛点。电池是复杂的系统，其安全性不仅涉及到电芯、模组、电池包、系统四个层次，更与原材料性质息息相关。

因此，为了保障电池整体的安全，在开发及生产环节便需要提前验证电池的安全特性。这个过程中，每一个步骤都对电池的最终性能有重要影响，因此需要精确控制和高标准的质量管理。过去仅针对电化学性能的检测手段已不能满足电池复杂应用场景提出的挑战。

同时，影响电池安全的因素也有很多，包括：热稳定性、金属异物、负极析锂、隔膜瑕疵、设计 / 制造缺陷、极片变形 / 微短路等。

03安全把控，要从源头的金属异物管控做起

在《锂离子电池正极材料的质量管理》中明确指出，锂离子电池的性能与正负极材料的质量息息相关。当在正负极材料中存在金属杂质时，这些金属会先在正极氧化再到负极还原，当负极处的金属单质累积到一定程度，其沉积金属坚硬的棱角，就会刺穿隔膜导致电池自放电，从而导致电池失效，甚至引发热失控和火灾，不管是三元锂电池，还是磷酸铁锂电池，针对原材料中金属异物的检测是非常重要的。

金属异物导致锂电池失效机理

目前，各大动力电池厂家对于金属异物的管控都进行了深入的研究。为了有效评估金属颗粒的危害性，需要知道颗粒的详细成分，光学显微镜目前应用广泛，但是只能区分金属和非金属，但具体是哪类金属则无从得知，也会造成金属与非金属的误识别，对小尺寸颗粒的统计准确性较低，无法分析颗粒的可能来源。因此，这就需要借助电子显微镜。

光镜下的金属颗粒                                                                                                    光镜下的非金属颗粒

光镜和电镜下金属颗粒和非金属颗粒对比图