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仪器分析

电池电极与孔隙网络分析

Battery-electrode & Pore-network Analysis

重建活性颗粒与孔隙网络,量化孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触,其中分割活性材料、孔隙和集流体,计算孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触。辐照剂量和空气暴露受控,分割阈值在多个连续切片中检查稳定性。

检测内容
电极孔隙网络 · 纳米CT重建
适用对象
电极孔隙网络:分割活性材料、孔隙和集流体,计算孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触,结果用于重建活性颗粒与孔隙网络,量化孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触 · 纳米CT重建:在高几何放大或光学放大条件下采集投影并重建亚微米至微米体素数据,测量位置按以下方式布置:从极片整体坐标定位到涂层子体积,分别统计中心、边缘和裂纹邻域
方法标准
GB/T 41123.1-2021 · GB/T 41123.3-2021
报告交付
电池电极与孔隙网络分析技术报告及主要结论 · 电极三维结构、孔隙率与孔径、连通性、曲折度及颗粒接触统计
项目受理登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
过程质控记录检测条件并审核原始数据
报告交付交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

电池电极与孔隙网络分析主要检测电极孔隙网络、纳米CT重建,服务对象包括电极孔隙网络:分割活性材料、孔隙和集流体,计算孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触,结果用于重建活性颗粒与孔隙网络,量化孔隙率等、纳米CT重建:在高几何放大或光学放大条件下采集投影并重建亚微米至微米体素数据,覆盖来样登记、检测实施和报告交付。

01核心检测项目

电极孔隙网络

分割活性材料、孔隙和集流体,计算孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触,采集区域:从极片整体坐标定位到涂层子体积,分别统计中心、边缘和裂纹邻域。

02适用产品与样品

电极孔隙网络:分割活性材料、孔隙和集流体,计算孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触,结果用于重建活性颗粒与孔隙网络,量化孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触

纳米CT重建:在高几何放大或光学放大条件下采集投影并重建亚微米至微米体素数据,测量位置按以下方式布置:从极片整体坐标定位到涂层子体积,分别统计中心、边缘和裂纹邻域

03委托资料与样品

样品、目标参数和报告用途

样品形式:电极小柱、极片卷芯局部、催化层和循环前后电池材料

04报告与交付内容

电池电极与孔隙网络分析检测报告 + 检测数据与图表

电池电极与孔隙网络分析技术报告及主要结论

技术说明

项目技术要点

实施流程

1. 确认电极状态、取样方向和感兴趣体积;2. 完成密闭固定并设置兼顾颗粒与孔隙对比的成像条件;3. 实施定位扫描和局部高分辨投影采集;4. 重建并分割活性材料、孔隙、集流体和裂纹;5. 计算孔网参数并输出循环前后或工艺组对照

视场与分辨率

提高放大倍数会缩小视场和允许样品尺寸,两级扫描兼顾定位范围与局部细节,样品资料:记录配方、压实密度、循环节点、荷电状态、取样方向和目标孔径。

辐照管理

电池、聚合物和有机封装材料采用剂量分段,比较扫描前后外观与投影稳定性,测量位置:从极片整体坐标定位到涂层子体积,分别统计中心、边缘和裂纹邻域。

相位衬度

轻元素材料使用传播相衬时,边缘增强与真实尺寸分开处理,分割规则保留,对照数据:比较新鲜与循环后电极,或不同压实和配方样的孔隙率、连通和曲折度。

分辨声明

空间分辨率由系统响应或标准样标定,并与重建体素及可识别结构尺度一并给出,结果解释:辐照剂量和空气暴露受控,分割阈值在多个连续切片中检查稳定性。

02

适用产品与样品

电池电极与孔隙网络分析适用于以下产品、样品及技术问题。

适用产品与技术问题

  • 电极孔隙网络:分割活性材料、孔隙和集流体,计算孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触,结果用于重建活性颗粒与孔隙网络,量化孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触
  • 纳米CT重建:在高几何放大或光学放大条件下采集投影并重建亚微米至微米体素数据,测量位置按以下方式布置:从极片整体坐标定位到涂层子体积,分别统计中心、边缘和裂纹邻域
  • 检测对象:电极小柱、极片卷芯局部、催化层和循环前后电池材料
  • 测量位置:从极片整体坐标定位到涂层子体积,分别统计中心、边缘和裂纹邻域
  • 数据判读:重建活性颗粒与孔隙网络,量化孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触
03

样品与委托资料

送样信息包括材质、形态、批次、保存条件、目标参数及制样要求。

  1. 01

    样品形式:电极小柱、极片卷芯局部、催化层和循环前后电池材料

  2. 02

    制样与装夹:保持电极结构和荷电状态,采用密闭或惰性转移并稳定固定兴趣区

  3. 03

    随样资料:记录配方、压实密度、循环节点、荷电状态、取样方向和目标孔径

  4. 04

    对照样品:比较新鲜与循环后电极,或不同压实和配方样的孔隙率、连通和曲折度

  5. 05

    位置记录:从极片整体坐标定位到涂层子体积,分别统计中心、边缘和裂纹邻域

所需样品量样品量与制样要求

样品形式:电极小柱、极片卷芯局部、催化层和循环前后电池材料。样品量包含制样损耗、平行样和留样需求。

检测周期项目周期与交付日期

电池电极与孔隙网络分析列明样品、项目、方法、开始时间与报告交付日期,并同步安排复杂前处理和多模块测试。

报告类型电池电极与孔隙网络分析检测报告 · 检测数据与图表 · 测试条件与质控记录

主要提供电池电极与孔隙网络分析技术报告及主要结论、电极三维结构、孔隙率与孔径、连通性、曲折度及颗粒接触统计,其他数据和附件在委托单中列明。

实施方式实验室来样检测

收样、制样、测试、数据复核和报告输出由项目负责人统一衔接。

04

检测项目

01

电极孔隙网络

分割活性材料、孔隙和集流体,计算孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触,采集区域:从极片整体坐标定位到涂层子体积,分别统计中心、边缘和裂纹邻域。

02

纳米CT重建

在高几何放大或光学放大条件下采集投影并重建亚微米至微米体素数据,对照组合:比较新鲜与循环后电极,或不同压实和配方样的孔隙率、连通和曲折度。

03

区域放大成像

先以较大视场定位,再对目标局部实施高分辨扫描,实现结构与坐标衔接,样品资料:记录配方、压实密度、循环节点、荷电状态、取样方向和目标孔径。

04

微裂纹定量

追踪内部裂纹长度、开口、面积、分支及其与孔隙或夹杂的连接,数据判读:辐照剂量和空气暴露受控,分割阈值在多个连续切片中检查稳定性。

05

材料相衬度

根据吸收或相位衬度区分密度接近的聚合物、碳材料和轻元素相,应用方向:重建活性颗粒与孔隙网络,量化孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触。

05

检测方法与实施流程

现有设备和检测能力电池电极与孔隙网络分析所需的检测、制样、质量控制和数据分析条件齐备,受理电极孔隙网络、纳米CT重建。
01

检测需求

围绕电池电极与孔隙网络分析列明样品、目标参数、方法标准和报告用途。

02

样品登记

样品形式:电极小柱、极片卷芯局部、催化层和循环前后电池材料

03

完成前处理或制样

根据电池电极与孔隙网络分析和电极孔隙网络、纳米CT重建的测试条件处理样品。

04

完成仪器测试

使用电池电极与孔隙网络分析按规定参数完成电极孔隙网络、纳米CT重建和过程质量控制。

05

复核检测数据

重点检查电极孔隙网络、纳米CT重建对应的图谱、曲线、图像或数据表。

06

交付报告和附件

提供电池电极与孔隙网络分析技术报告及主要结论、电极三维结构、孔隙率与孔径、连通性、曲折度及颗粒接触统计及约定附件。

06

标准与方法依据

以下列出电池电极与孔隙网络分析采用的正式标准与执行依据,包含标准编号、适用项目和发布来源。

6 项标准共列出 6 项标准与方法。

共 6 项

GB/T 41123.1-2021中国标准无损检测 工业射线计算机层析成像检测 第1部分:原理、设备和样品GB/T 41123.1-2021用于电池电极与孔隙网络分析的射线CT原理、设备、样品和扫描配置。国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 · 现行/Published · 查看发布机构来源
GB/T 41123.3-2021中国标准无损检测 工业射线计算机层析成像检测 第3部分:验证GB/T 41123.3-2021用于电池电极与孔隙网络分析的工业CT系统性能验证和结果质量核查。国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 · 现行/Published · 查看发布机构来源
ISO 15708-2:2025国际标准Non-destructive testing — Radiation methods for computed tomography — Part 2: Principles, equipment and samplesISO 15708-2:2025用于电池电极与孔隙网络分析的射线CT原理、设备、样品和扫描配置。ISO · Published · 查看发布机构来源
ISO 15708-3:2025国际标准Non-destructive testing — Radiation methods for computed tomography — Part 3: Operation and interpretationISO 15708-3:2025用于电池电极与孔隙网络分析的Non-destructive testing - Radiation methods for computed tomography - Part 3: Operation and interpretation项目实施与数据记录。ISO · Published · 查看发布机构来源
ISO 15708-4:2025国际标准Non-destructive testing — Radiation methods for computed tomography — Part 4: QualificationISO 15708-4:2025用于电池电极与孔隙网络分析的工业CT系统性能验证和结果质量核查。ISO · Published · 查看发布机构来源
ASTM E3505-25国外标准Standard Practice for Direct Determination of Computed Tomography (CT) Detail Detection Sensitivity and Calculation of Numerical Detection LimitASTM E3505-25用于电池电极与孔隙网络分析的Standard Practice for Direct Determination of Computed Tomography (CT) Detail Detection Sensitivity and Calculation of Numerical Detection Limit项目实施与数据记录。ASTM International · Active · 查看发布机构来源
07

报告与交付内容

电池电极与孔隙网络分析检测报告检测数据与图表测试条件与质控记录约定附件
电池电极与孔隙网络分析技术报告及主要结论
电极三维结构、孔隙率与孔径、连通性、曲折度及颗粒接触统计
原始资料:电极孔隙网络数据;记录配方、压实密度、循环节点、荷电状态、取样方向和目标孔径
位置资料:从极片整体坐标定位到涂层子体积,分别统计中心、边缘和裂纹邻域
对照资料:比较新鲜与循环后电极,或不同压实和配方样的孔隙率、连通和曲折度
常见报告用途
重建活性颗粒与孔隙网络,量化孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触电池电极与孔隙网络分析数据积累:记录配方、压实密度、循环节点、荷电状态、取样方向和目标孔径复测与取样导航:从极片整体坐标定位到涂层子体积,分别统计中心、边缘和裂纹邻域工艺与状态比较:比较新鲜与循环后电极,或不同压实和配方样的孔隙率、连通和曲折度
报告与结果说明

报告列明实际样品、检测方法、测试条件、结果和约定附件。

报告同步提供质量控制、数据复核和判定依据等项目记录。

样品、批次、工况或标准发生变化时,按新条件开展补充检测。

报告支持CMA/CNAS标识、合格判定及英文版本,相关要求可在需求表中注明。
08

常见问题

01电池电极与孔隙网络分析的电极孔隙网络结果怎样表达?

分割活性材料、孔隙和集流体,计算孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触,重建活性颗粒与孔隙网络,量化孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触。

02电池电极与孔隙网络分析的电极孔隙网络哪类样品适合测量?

电极小柱、极片卷芯局部、催化层和循环前后电池材料,保持电极结构和荷电状态,采用密闭或惰性转移并稳定固定兴趣区。

03电池电极与孔隙网络分析的电极孔隙网络样品前处理包括什么?

保持电极结构和荷电状态,采用密闭或惰性转移并稳定固定兴趣区,记录配方、压实密度、循环节点、荷电状态、取样方向和目标孔径。

04电池电极与孔隙网络分析的电极孔隙网络参照数据如何建立?

比较新鲜与循环后电极,或不同压实和配方样的孔隙率、连通和曲折度,体素、剂量、相衬距离、重建和分割规则保持一致。

05电池电极与孔隙网络分析的电极孔隙网络测点数量怎样安排?

从极片整体坐标定位到涂层子体积,分别统计中心、边缘和裂纹邻域,保持电极结构和荷电状态,采用密闭或惰性转移并稳定固定兴趣区。

06电池电极与孔隙网络分析的电极孔隙网络质量参数如何保持一致?

辐照剂量和空气暴露受控,分割阈值在多个连续切片中检查稳定性,体素、剂量、相衬距离、重建和分割规则保持一致。

07电池电极与孔隙网络分析的电极孔隙网络最终资料包括哪些?

电极三维结构、孔隙率与孔径、连通性、曲折度及颗粒接触统计,记录配方、压实密度、循环节点、荷电状态、取样方向和目标孔径。

08电池电极与孔隙网络分析的电极孔隙网络怎样用于批次评价?

重建活性颗粒与孔隙网络,量化孔隙率、连通性、曲折度和颗粒接触,比较新鲜与循环后电极,或不同压实和配方样的孔隙率、连通和曲折度。

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