Công nghệ & sản phẩm mới, Khoa học và đời sống, Tin tức
Vai trò của XRF cầm tay trong chuỗi cung ứng pin Lithium-ion công suất cao
Pin Lithium-Ion công suất cao: tiến bộ gần đây và tương lai cho thiết bị sử dụng điện
Nhưng rủi ro của pin Lithium-ion công suất cao trong ngành công nghiệp ô tô điện thì sao?
- Các yếu tố bên trong, chẳng hạn như thành phần vật liệu của pin hoặc quy trình sản xuất, có thể ảnh hưởng đến sự an toàn của pin
- Các yếu tố bên ngoài đề cập đến điều kiện sử dụng pin kém, chẳng hạn như sạc và xả quá mức, có thể khiến pin nở hay phồng ra, cháy âm ỉ hoặc thậm chí cháy nổ
Điều này nói chung là do:
- Tạp chất kim loại đưa vào trong quá trình sản xuất
- Vết cháy do cắt lá kim loại điện cực
- Các đuôi gai (dendrite) Lithium được hình thành trong quá trình sử dụng pin
- Ép hay nén và các loại ứng suất cơ học không mong muốn khác
Vai trò của máy phân tích XRF cầm tay trong chuỗi cung ứng pin Lithium-Ion
Theo yêu cầu tuân thủ trong sản xuất, nồng độ của các nguyên tố kim loại (bao gồm sắt, bạc, coban, kẽm, đồng, niken và crom) trong vật liệu điện cực của pin lithium phải tuân theo các giới hạn nhất định. Các giới hạn này thường là 30–50 ppm, vì các vật thể kim loại lạ (thậm chí một lượng rất nhỏ) trong vật liệu pin lithium có thể gây ra đoản mạch khi pin đang được sử dụng.
Do đó, cơ sở sản xuất của nhà sản xuất A được yêu cầu nghiêm ngặt không có bất kỳ bộ phận kim loại nào nằm rải rác để tránh các vật kim loại được đưa nhầm vào vật liệu điện cực của pin.
Nhưng không chỉ nhà sản xuất pin lithium A và các nhà sản xuất khác trong ngành này không phải là doanh nghiệp duy nhất cần đo hàm lượng kim loại lạ trong vật liệu.
Mà các nhà cung cấp nguyên liệu thô và nhà cung cấp thiết bị sản xuất pin hay vendor của Nhà sản xuất A cũng cần thực hiện công việc này để đảm bảo tuân thủ cùng một bộ tiêu chuẩn thử nghiệm trong toàn bộ chuỗi cung ứng (cả đầu ra và đầu vào). Do đó, nhà cung cấp nguyên liệu thô B của nhà sản xuất A đã mua một số máy phân tích XRF cầm tay để thực hiện công việc kiểm soát chất lượng tương tự.
Hơn nữa, nhà cung cấp thiết bị C cung cấp cho nhà sản xuất A thiết bị để sản xuất vật liệu pin, vì vậy họ cũng được yêu cầu thực hiện các thử nghiệm kiểm soát chất lượng đối với các thành phần này. Một ví dụ là lưỡi cánh quạt, như hình dưới đây.
Theo yêu cầu của nhà sản xuất A, bề mặt của tất cả các thiết bị sản xuất phải được phủ bằng cacbua vonfram với độ dày ít nhất là 50 µm để ngăn hợp kim của thiết bị tiếp xúc và tránh làm ảnh hưởng đến độ tinh khiết của vật liệu pin lithium.
Nhà cung cấp C cũng cần thực hiện kiểm tra tuân thủ đối với cacbua vonfram đã mua và yêu cầu nhà cung cấp cacbua vonfram D của họ cũng làm như vậy. Ngoài ra, vật liệu điện cực lithium ternary (chứa 3 nguyên tố kim loại) thường được sử dụng trong pin lithium-ion có thể được tái chế khi pin hết tuổi thọ. Sử dụng máy phân tích XRF cầm tay để kiểm tra và phân loại pin phế thải cũng là một phương pháp hữu dụng cho các nhà tái chế.
Như biểu đồ sau cho thấy, máy phân tích XRF cầm tay của Olympus có thể rất hữu ích ở tất cả các bước trong chuỗi cung ứng pin lithium-ion.
Nguyễn Tiến Dũng tổng hợp và dịch
Nguồn: https://www.olympus-ims.com/en/insight/the-role-of-handheld-xrf-in-the-high-power-lithium-ion-battery-supply-chain/
Tìm hiểu thêm thiết bị XRF cầm tay Vanta của hãng Olympus tại đây!
