在電池生產(chǎn)過(guò)程中消除或zui小化顆粒，可以提高鋰離子電池的性能和可靠性。顆?？赡軗p壞電池單體結(jié)構(gòu)、電極和隔膜，從而導(dǎo)致短路（金屬和導(dǎo)電顆粒）、過(guò)熱和熱失控 ^[1]。有時(shí)，即使電極材料上只有少量顆粒，由于鋰枝晶生長(zhǎng)或快速充電造成的機(jī)械應(yīng)力，也可能導(dǎo)致電池出現(xiàn)問(wèn)題或故障 ^[2-4]。

因此，在電池的制造和組裝過(guò)程中，顆粒和缺陷檢測(cè)至關(guān)重要。有效的檢測(cè)和分析對(duì)于識(shí)別有害顆粒和缺陷，確保生產(chǎn)過(guò)程中可靠的質(zhì)量控制至關(guān)重要 ^[4-6]。隨著電池需求的增長(zhǎng)，導(dǎo)致大規(guī)模生產(chǎn)不斷增加，需要更加迫切地采用高效、可靠的顆粒污染檢測(cè)方法，以消除或至少zui小化污染。

顆粒檢測(cè)與分析方法

可以采用多種方法進(jìn)行顆粒檢測(cè)和分析，例如光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡和光譜學(xué)。特別地，光學(xué)顯微鏡是一種快速且通用的技術(shù)，在顆粒檢測(cè)方面具有許多優(yōu)勢(shì)。它提供了顆粒的定性和定量信息。通過(guò)使用各種照明和對(duì)比度方法，可以快速識(shí)別、計(jì)數(shù)、測(cè)量和根據(jù)顆粒的大小和反射率（通常是金屬與非金屬）對(duì)顆粒進(jìn)行分類，以幫助確定其潛在的損害性 ^[6,7]。然而，顆粒成分分析只能通過(guò)激光光譜學(xué)等先進(jìn)技術(shù)來(lái)確定 ^[5-7]。

在電池生產(chǎn)過(guò)程中，為了對(duì)顆粒進(jìn)行視覺(jué)和成分表征，經(jīng)常采用掃描電子顯微鏡（SEM）和能量色散X射線光譜（EDS）^[5,6]。雖然SEM和EDS具有更高的分辨率，可以準(zhǔn)確測(cè)量顆粒的橫向尺寸，并進(jìn)行化學(xué)分析和定量組成信息，但這些方法昂貴且耗時(shí)。

有一種強(qiáng)大的替代技術(shù)：一種將光學(xué)顯微鏡和激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）相結(jié)合的“二合一”解決方案。這種解決方案可以更容易地用于電池生產(chǎn)線上的顆粒檢測(cè)和分析，從而實(shí)現(xiàn)快速、可靠且經(jīng)濟(jì)高效的質(zhì)量控制。

僅使用光學(xué)顯微鏡，視覺(jué)分析可以快速提供關(guān)于顆粒的寬度、長(zhǎng)度、高度（XYZ）和反射率的數(shù)據(jù)（參見(jiàn)圖3） ^[5,6]。然而，當(dāng)將其與LIBS結(jié)合使用時(shí)，化學(xué)分析可以迅速獲得顆粒的定性組成數(shù)據(jù) ^[5,6]。為了更好地了解顆粒對(duì)電池系統(tǒng)造成損害的可能性（通常稱為顆粒損害潛力），了解顆粒的大小和組成都非常重要。當(dāng)確定顆粒的特性（即尺寸、導(dǎo)電性、硬度和化學(xué)反應(yīng)性）以及污染源時(shí)，尺寸和組成數(shù)據(jù)可以提供極大的幫助。

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