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应用分享 | 激光扫描显微镜用于测量锂电池集流体的表面粗糙度

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       小至手机和运动手环,大至各种电动汽车,锂离子电池都是其中的关键能源供给装置。锂离子电池重量轻,能量密度大,循环使用寿命长,且不会对环境造成污染。

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       对于锂离子电池来说,电容量是衡量电池性能的重要指标之一。

       锂离子电池电极的材料主要有铝(正电极)和铜(负电极)。在充电和放电期间,电子转移发生在集流体和活性材料之间。

       当集流体和电极表面之间的活性材料电阻过大时,电子转移的效率降低,电容量就会减少。若集流体的金属箔的表面粗糙度过大,则会增加集流体和电极表面之间的活性材料电阻,并降低整体电容量。

集流体(左图:铝  右图:铜)

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如何进行锂电池负极集流体的铜箔粗糙度测定呢?

奥林巴斯提供非接触式表面粗糙度测量的解决方案:

Olympus LEXT 3D激光扫描显微镜

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奥林巴斯 OLS5000 激光共焦显微镜


       使用奥林巴斯 OLS5000 激光共焦显微镜,能够通过非接触、非破坏的观察方式轻松实现3D 观察和测量。仅需按下“Start(开始)”按钮,用户就能在亚微米级进行精细的形貌测量。

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锂电池负极集流体的铜箔粗糙度测定


       使用奥林巴斯 OLS5000 显微镜测量粗糙度时,用户会得到以下三种类型的信息:粗糙度数据,激光显微镜3D彩色图像和高度信息以及光学显微镜真实彩色图像。


       这让使用人直观的看到粗糙度数据。同时,使用人可以从数据中了解集流体表面的状态。通过观察这些图像,也可以观察到实际的表面形貌。


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产品优点与特点 

1.非接触式:与接触式粗糙度仪不同,非接触式测量可确保在测量过程中不会损坏易损的铜箔。这有助于防止由于样品损坏而导致的数据错误。

2.专用物镜:LEXT OLS5000使用专用的物镜,因此您可以获得在视场中心和周围区域均准确的数据。

3.平面数据拼接:数据可以水平拼接,从而可以在大区域上采集数据。由于拼接区域的数据也非常准确,因此与传统的测量方法相比,可以更高的精度获取电池集流体的粗糙度数据。

4.超长工作距离:载物台水平范围为300 mm×300 mm使您可以测量较大的样品,例如汽车电池中的集流体,也不需要制备样品就可以在显微镜下观察。OLS5000显微镜的扩展架可容纳高达210毫米的样品,而超长工作距离物镜能够测量深度达到25毫米的凹坑。在进行这两种测量时,您只需将样品放在载物台上即可。


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