Το μικροσκόπιο βοηθά στον έλεγχο πολλαπλών διαστάσεων των μπαταριών
Τα οπτικά μικροσκόπια, που δημιουργήθηκαν τον 17ο αιώνα, χρησιμοποιούν το μήκος κύματος του ορατού φωτός για να μεγεθύνουν αντικείμενα σε ανάλυση μικρών και χρησιμοποιούνται ευρέως στις βιοεπιστήμες, στην επιστήμη των υλικών και σε άλλους τομείς. Στον τομέα των μπαταριών, μπορεί να παρατηρήσει τη δομή του ηλεκτροδίου, να ανιχνεύσει ελαττώματα ηλεκτροδίων και την ανάπτυξη δενδριτών λιθίου και να παρέχει πολύτιμα δεδομένα για έρευνα και ανάπτυξη μπαταριών. Ωστόσο, έχει περιορισμένο εύρος παρατήρησης λόγω του περιορισμού του μήκους κύματος ορατού φωτός, το οποίο επιλύεται καλά με την ηλεκτρονική μικροσκοπία
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο που εισήχθη το 1931 χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων για να μεγεθύνει ένα αντικείμενο κατά 3 εκατομμύρια για να επιτύχει ανάλυση νανομέτρων. Λόγω της υψηλότερης ανάλυσης του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου, στην μπαταρία Ε & Α, με διαφορετικούς ανιχνευτές, μπορεί να λάβει πολυδιάστατες πληροφορίες (σύνθεση, πληροφορίες χαρακτηρισμού, μέγεθος σωματιδίων, αναλογία σύνθεσης κ.λπ.), για την επίτευξη θετικών και αρνητικών υλικών ηλεκτροδίων , αγώγιμοι παράγοντες περισσότερες μικροδομές όπως κόλλες και ανίχνευση διαφραγμάτων (παρατήρηση της μορφολογίας του υλικού, κατάσταση κατανομής, μέγεθος σωματιδίων, παρουσία ελαττωμάτων κ.λπ.)
▲ Εικόνες SEM θετικών και αρνητικών υλικών μπαταριών, αγώγιμων παραγόντων, συνδετικών και διαφραγμάτων Πηγή:Zeiss (δοκιμασμένο με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο Zeiss)
Ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης λόγω της υψηλής ανάλυσης του. Ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης. Μπορεί να αντικατοπτρίζει και να καταγράφει με σαφήνεια την επιφανειακή μορφολογία του υλικού, καθιστώντας έτσι ένα από τα πιο βολικά μέσα για τον χαρακτηρισμό της μορφολογίας του υλικού
Επιθεώρηση μπαταρίας: Από 2D σε 3D
Αν και η 2D επίπεδη επιθεώρηση είναι απλή και αποτελεσματική, μερικές φορές μπορεί να είναι προκατειλημμένη. Η τρισδιάστατη απεικόνιση παρέχει στους προγραμματιστές πιο διαισθητικά αποτελέσματα επιθεώρησης, βελτιώνοντας την αποδοτικότητα και την απόδοση της ανάπτυξης της μπαταρίας.
Ειδικότερα, η τεχνολογία μικροσκοπίας ακτίνων Χ, όπως η σειρά Zeiss Xradia Versa, επιτρέπει την υψηλής ανάλυσης τρισδιάστατη μη καταστροφική απεικόνιση του εσωτερικού της μπαταρίας, τη διάκριση μεταξύ σωματιδίων ηλεκτροδίων και πόρων, διαφράγματος και αέρα κ.λπ. απλοποιήστε τη διαδικασία και εξοικονομήστε χρόνο
▲Απεικόνιση υψηλής ανάλυσης του εσωτερικού ενός κυττάρου (σάρωση ολόκληρου του δείγματος - επιλογή της περιοχής ενδιαφέροντος - μεγέθυνση και εκτέλεση απεικόνισης υψηλής ανάλυσης) Πίστωση: ZEISS (δοκιμασμένο με μικροσκόπιο ακτίνων Χ της σειράς ZEISS XRadia Versa)
Με βάση αυτό, η ZEISS εισάγει μια τετραδιάστατη μέθοδο χαρακτηρισμού εξέλιξης ιστών που επιτρέπει τη λήψη περισσότερων πληροφοριών και παρέχει πιο λεπτές λεπτομέρειες
Η τεχνολογία επόμενης γενιάς εστιασμένης δέσμης ιόντων (FIB) είναι η προτιμώμενη επιλογή όταν απαιτούνται περαιτέρω αναλύσεις υψηλής ανάλυσης. Το FIB σε συνδυασμό με το SEM επιτρέπει τη λεπτή επεξεργασία και παρατήρηση δειγμάτων σε νανοκλίμακα. Η Zeiss και η Thermo Fisher έχουν κυκλοφορήσει και οι δύο σχετικά προϊόντα μικροσκοπίας
4. Επί τόπου δοκιμές κυψελών και εφαρμογές σχετικές με την πολυτεχνολογία
Μια μέθοδος δοκιμής συχνά δεν χαρακτηρίζει πλήρως τις ιδιότητες του υλικού. Ως εκ τούτου, η βιομηχανία έχει υιοθετήσει διαφορετικό εξοπλισμό δοκιμών για να συνεργαστεί για να επιτύχει συσχετισμό πολλαπλών μεθόδων, ο οποίος με τη σειρά του επιτρέπει τη λήψη πολυδιάστατων πληροφοριών κατά τη διάρκεια της δοκιμής, καθιστώντας τα αποτελέσματα πιο διαισθητικά.
Από νωρίς, το σημείο εκκίνησης για τη συσχέτιση πολλαπλών μεθόδων ήταν η ανάγκη να παρατηρηθεί το υπό δοκιμή αντικείμενο σε διαφορετικές αναλύσεις. Χρησιμοποιώντας CT→ μικροσκόπιο ακτίνων Χ→ FIB-SEM, επιλέγοντας μια περιοχή και σταδιακά μεγεθύνοντας, μπορούν να ληφθούν πιο ολοκληρωμένες και ακριβείς πληροφορίες, ενώ μπορεί να πραγματοποιηθεί γρήγορη τοποθέτηση, καθιστώντας τη δοκιμή πιο αποτελεσματική
▲Πολλαπλής κλίμακας ανάλυση συσχέτισης υλικών ανόδου
Προκειμένου να επιτευχθεί επιτόπια ανάλυση πολλαπλής κλίμακας, όπως η WITec (Γερμανία), η Tescan (Τσεχία) και η Zeiss κυκλοφόρησαν το σύστημα RISE, το οποίο υλοποιεί τη συνδυασμένη εφαρμογή της τεχνολογίας απεικόνισης Raman και SEM. Μέσω του συνδυασμού τοπογραφίας κυτταρικής επιφάνειας (SEM), στοιχειακής κατανομής (EDS) και πληροφοριών μοριακής σύνθεσης υλικού ηλεκτροδίου (Χαρτογράφηση Raman)
