随着新能源车市场占有率不断增加，新能源汽车安全问题逐渐突出，如近期频发的新能源车自燃事件，给人们的财产和人身安全造成了巨大的威胁。锂电池安全性研究逐渐成为关注焦点。
锂枝晶
锂枝晶生长是影响锂离子电池安全性和稳定性的根本问题之一。
锂枝晶的生长会导致锂离子电池在循环过程中电极和电解液界面的不稳定，破坏生成的固体电解质界面（SEI）膜，锂枝晶在生长过程中会不断消耗电解液并导致金属锂的不可逆沉积，形成死锂造成低库伦效率；锂枝晶的形成甚至还会刺穿隔膜导致锂离子电池内部短接，造成电池的热失控引发燃烧爆炸。
关于锂枝晶的生长机理在学术界还存在争论。由于锂离子电池怕水怕氧，常用的表征 SEI 的技术手段非常有限。利用各种电镜技术在纳米尺度理解锂枝晶生长的演化过程对解决这一问题至关重要。
图1 锂枝晶生长穿刺隔膜，并且有“Dead Li”产生，终造成正负极短路
图2 Li -富集层
图3 锂枝晶扫描电镜图像
如何使用扫描电镜拍摄锂枝晶？
Li 是极为活泼的金属，易与空气中的氧、水等发生反应。因此在制备、观察锂电池样品时，避免样品与空气接触，发生氧化等反应破坏样品表面形貌。
种方法：是将手套箱中制备好的样品放入真空转移杯中，转移到手套箱外部的扫描电镜中观察。此方法操作复杂，并且存在一定的风险，实验周期较长。
第二种方法：飞纳扫描电镜手套箱版 - 直接将 Phenom 电镜放入实验的手套箱（如图4所示）。在手套箱中制备好样品后，直接放入电镜中观察。
图4 飞纳电镜手套箱版
此方法操作简单，可以实时观察样品，大幅缩短实验周期，同时避免了样品与空气接触的风险，保证了样品真实的形貌。
Phenom 电镜为何可以放入手套箱？
手套箱工作时，制冷系统、真空系统和再生系统等均会产生震动，传统扫描电镜需要在无震动环境中工作，且大多数需要配备减震台。同时受手套箱体积限制，尺寸较大的电镜无法放入手套箱中。
飞纳电镜独特的设计满足手套箱中使用：
1、内置 27 组减震单元以及耦合式光路结构设计双重防震设计保证了电镜在手套箱震动环境中工作；
2、长寿命 CeB6 单晶灯丝。无需频繁开关手套箱更换灯丝。（手套箱开关需要气体再生等过程，周期长）；
3、体积小，电镜主机可放置于标准手套箱
4、独特的样品杯设计，样品台取放、调节简易（避免了手套箱内无法灵活操作）。
锂电池作为一种新兴能源储备介质，其凭借绿色无污染以及可以循环使用等性能正受到人们的高度关注。锂离子电池的制备工艺十分严格，一般的生产厂家均采用以下步骤：合浆、涂膜、烘干、辊压、分切、组装等。在锂离子电池制作过程中，zui初的电池浆料的质量将影响后序所制备电池的质量及其产品的性能。
锂离子电池浆料是由活性物质（正负极材料）、导电胶液（黏结剂、导电剂）等，通过搅拌的方式均匀分散制备而成的。为了追求更优异的电化学性能，电池行业对电极浆料的粒径要求更高，而导电胶液的粒径尤为关键。导电胶液的首要作用是提高电子电导率。导电胶液在活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用以减小电极的接触电阻，提高锂电池中电子的迁移速率，降低电池极化。导电胶液的粒径、形态和微观结构是影响导电性能的重要因素。
目前传统的导电胶液的制备都是在双行星搅拌机中完成的。尽管目前在电池生产技术上已日趋成熟，但得到的产品常会出现混合分散不均匀、导电粉体颗粒与黏结剂接触不均匀、易分层和发生硬性沉淀等一系列问题。
案例：微射流高压纳米均质机分散导电胶液
1. 案例描述：国内知名的锂电池公司的导电胶液样品，在采用行星式搅拌分散后，粒径D90数值为6mm，达不到所需的zui佳粒径分布要求。所以寻求全新的研磨分散方式。
2. 应用解决方案：微射流高压纳米均质机
由于该设备的高压喷射原理能够在短时间内产生巨大的剪切力，碰撞力，气穴力，从而将大量能量集中作用于物料，使物料的成分以完全的均质的状态存在，能够大幅提升效率。
3. 导电胶液（碳纳米管+SP+PVDF）均质实验过程：
将导电胶液搅拌0.5小时，随后放入高压纳米均质机处理5次，见下图所示。
4. 实验结果：
| 粒度 | 均质分散前（红色） | 均质分散5次后（蓝色） |
| D10 (mm) | 0.079 | 0.034 |
| D50 (mm) | 1.189 | 0.063 |
| D90 (mm) | 6.097 | 1.504 |
用激光粒度仪测量均质前后导电胶液的粒径分布情况。从上图看出，经过5个循环分散后，导电胶液的粒度有明显的下降。其中，D90数值从6.097mm下降到了1.504mm。说明内部的团聚被大幅打开。
使用Fungilab V-Pad L型粘度计进行粘度测试，测试条件：L3转子，转速12r/min。测试结果：均质前，导电胶液的粘度为1200cp。均质机处理5次后，粘度降至828cp。
将均质处理后的导电胶液和钴酸锂混合搅拌成浆料。经测试，浆料的粘度有所降低，更能满足涂布所需的粒度要求，有利于提升主材的固含量。稳定性也比之前更好一些，大大降低成本，提高产品质量。
结论：
通过上述实验可以证明采用微射流高压纳米均质机能有效解决客户关于导电胶液分散的需求。此外，由于实验室型与生产型设备都采用相同的分散单元，并能使用相同的参数。所以无须担心放大生产后，分散品质的继承性问题，这对于产品的扩大化生产有重要的意义。
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