機場新規(guī):未明確標注3C認證的充電寶禁上飛機!3C認證強制覆蓋安全、EMC、環(huán)保測試,是消費電子安全的底線。電池作為"能量心臟",3C認證的過充、短路、高溫測試非擺設,這些測試能夠有效保障電池在使用過程中的安全性,防止因電池問題引發(fā)的意外事故。
CTI華測檢測實驗室通過OM、2D X-Ray及3D X-Ray(Zeiss Xradia 630 Versa)對比原廠vs"某強"耳機電池,微觀結構差異直接關聯(lián)續(xù)航與安全,工藝缺陷往往是隱患的源頭,不容忽視。
檢測方法:無損技術下的電池“透視”:
關鍵指標解析
Overhang設計:
如下圖所示,鋰電充放電過程實際是鋰離子在正負極遷移過程。
為了盡可能使較多的鋰離子嵌入到負極材料中,通常負極極片會比正極極片尺寸大一些,正負極未重合的區(qū)域稱之為Overhang區(qū)域。
當電池滿充后,滿充的部分呈現(xiàn)金黃色,而Overhang區(qū)域處于未滿充狀態(tài),外觀上呈現(xiàn)紫色。
極片&隔膜堆疊緊密度:
在滿足電池性能要求的前提下,更高的堆疊密度可減小電池的尺寸和體積,從而減少極片和隔膜的用量。例如,使用更少的極片和隔膜即可達到相同的電池容量,直接降低了這些材料的成本。
接下來將會通過無損的手段,針對于上述的兩兩個指標,對兩顆電池進行詳細的觀察比對。
OM&2D X-Ray宏觀對比
極片排列和封裝工藝:
原廠:
極片狀態(tài):排列整齊,極片&隔膜堆疊緊密,無松散或錯位現(xiàn)象。
封裝質量:外殼采用多層絕緣防護,可有效隔絕水汽和氧氣;鋁塑膜封裝嚴密,無破損或漏液風險。
某強:
極片狀態(tài):整齊度一般,極片&隔膜松散。
極耳僅采用簡易絕緣處理,長期使用可能因老化導致短路風險;鋁塑膜包裹工藝粗糙,存在局部褶皺,隔水隔氣性能較差。
3D X-ray檢測分析
低分辨率掃描整體結構對比:
“某強”用電芯極片變形嚴重,可能會引起隔膜擠壓變形或者損壞,導致內短路,引發(fā)安全問題。
關鍵發(fā)現(xiàn):
- “某強”電池存在“負Overhang”(正極超出負極),可能導致鋰金屬析出,刺穿隔膜引發(fā)短路。
- “某強”極耳焊點毛刺嚴重,可能刺穿隔膜在充放電過程中可能成為熱點,刺穿隔膜,加速電池老化。
- “某強”用電芯活性材料嚴重脫落導致電池容量大打折扣,內阻急劇增加。
- “某強”用電芯極片變形嚴重,可能會引起隔膜擠壓變形或者損壞,導致內短路,引發(fā)安全問題。
通過對不良電池進一步的觀察,發(fā)現(xiàn)一處極片嚴重變形的情況,如下圖所示。
高分辨掃描結果1um致命缺陷鎖定:
對形變位置進行1um的高精度掃描,掃描結果如下:
關鍵發(fā)現(xiàn):
- 結構形變與材料失效
1.極片形變導致活性材料脫落,集流體變形破壞導電網(wǎng)絡;
2.活性材料開裂及漿料不均引發(fā)局部鋰枝晶風險。
- 隔膜與異物污染:隔膜內高密度異物(金屬顆粒/粉塵)可刺穿隔膜,導致微短路。
- 工藝缺陷:正負極對齊不良(Overhang不足)引發(fā)電極邊緣析鋰或局部熱失控。
安全無小事,選擇需謹慎
- 原廠耳機用電池:工藝嚴謹、Overhang設計合理、封裝可靠、安全性高。
- “某強”耳機用電池:存在Overhang缺陷、材料脫落、極片形變等問題,安全隱患突出。尤其在耳機等貼身設備中,電池故障可能導致嚴重后果。
特別警示:航空公司嚴查3C認證不是小題大做——一塊問題電池足以威脅全機安全。選擇無認證電池,等于隨身攜帶不定時隱患。
CTI華測檢測作為專業(yè)的第三方檢測機構,依托先進的鋰離子電池失效分析實驗室與經驗豐富的技術團隊,致力于為鋰電行業(yè)客戶提供全方位、高質量的失效分析檢測服務。
實驗室配備氬離子拋光系統(tǒng)(CP)、掃描電子顯微鏡(SEM)、雙束電子顯微鏡(FIB-SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、三維X射線顯微鏡(XRM)等行業(yè)領先設備,可對鋰離子電池的微觀結構、化學成分及電化學性能進行深入全面的檢測分析,確保結果的準確性與可靠性。