世界地球日

愛護環境，人人有責

世界地球日每年的4月22日，是一個為世界環境保護而設立的節日，提高民眾對環境問題的意識，通過綠色低碳生活，改善地球的整體環境。

隨著能源、環境問題日益凸顯，新能源汽車是目前各國爭相發展的關鍵行業，其中電池及其能量控制系統無疑是是最迫切想要攻克的難題，提高儲能密度及使用安全性一直是研究的熱點問題。從三元粉末鋁箔到正極材料、從石墨銅箔到負極材料、成品電池及電池殼體的激光焊接等等的質量管控都離不開金相設備的助力，下面我們介紹下電池各組件的金相制備方案。

應用案例

三元粉末

粉末材料需要管控其尺寸粒徑分布，形狀，內部孔隙率。傳統的金相方式制備方式其難點在于如果選用冷鑲嵌樹脂潤濕性差，很難包裹住粉體顆粒，導致在研磨拋光過程中粉體掉落。推薦使用EpoThin2環氧樹脂，其物理參數為：樹脂與固化劑混合后粘度約250cps，23℃固化時間約9小時，放熱峰值溫度約65℃。使用小勺子將粉末均勻置于25mm的鑲嵌模具內，澆入攪拌好的樹脂并用攪拌棒輕輕攪拌，使樹脂充分包裹粉末材料，靜置等待樹脂自然固化。

靜置過程中粉末材料會沉降至底部，但是因粉末材料尺寸較小，第 一步的研磨不可以用太粗的砂紙進行研磨，推薦使用P2500砂紙，然后進行3μm金剛石拋光去除砂紙劃痕，最 終使用氧化鋁拋光液去除所有劃痕，制備工藝參數見下表。

成品圓柱電池

成品電池內部已經注入電解液，在金相制備之前需要將電解液放出，可以使用粗砂紙將電池蓋帽去除，放出電池內的電解液。為不改變電池內部結構，建議帶外部鐵殼直接鑲嵌，推薦使用Epothin2樹脂進行鑲嵌，此款樹脂粘度低流動性好，峰值放熱溫度低，不會改變電池內部結構，為增加樹脂的填充，推薦使用SimpliVac真空鑲嵌機輔助冷鑲嵌。

固化后切割樣品，若樣品對水敏感，則選用干切的方式進行切割，切割后進行二次鑲嵌為合適的尺寸為研磨拋光做準備，水敏感電池可選擇金剛石拋光膏進行拋光，酒精加乙二醇進行冷卻， 研磨拋光工藝參數見下表。

方形電池殼體

目前方形電池殼體多選用鋁錳合金，其具有易成型、耐腐蝕、導電性能優異等特點，但鋁合金對激光的反射率較高，且導熱性好，造成激光焊接有一定難度，焊接過程中會出現凸起、氣孔、氣泡等問題，所以日常需要管控焊接質量。

方形電池殼體厚度根據容量不同主要有0.6mm和0.8mm，金相檢測時的難度在于，薄的鋁殼體不能耐受夾具夾持的力，否則極易發生變形，切割時推薦使用標樂Isomet1000切割機搭配20HC金剛石切割片，機器可以搭配一個平臺，手推樣品切割成合適的尺寸，鑲嵌后進行研磨拋光。鋁合金在研磨拋光過程中極易發生氧化，所以最終拋光階段需要使用PH10.5的氧化硅拋光液作為終拋液，可以有效去除氧化皮層，得到鋁合金本質的銀白色。具體研磨拋光步驟見下表。 拋光后的樣品若需要觀察焊接情況，可選擇10%氫氧化鈉或者Kroll溶液進行腐蝕皆可。