摘要：數(shù)碼顯微系統(tǒng)有效解決了極片毛刺檢測(cè)中目視顯微鏡諸多弊端,，且實(shí)際觀察、拍攝,、測(cè)量過(guò)程操作更便捷,，為動(dòng)力電池規(guī)模制造及安全檢測(cè)助力，正在該領(lǐng)域規(guī)?；瘜?dǎo)入及快速滲透,。
近年來(lái)電動(dòng)車、儲(chǔ)能領(lǐng)域頻發(fā)的起火事故,，引發(fā)大規(guī)模召回,，責(zé)任主體波及國(guó)內(nèi)外制造商與電池企業(yè)。不僅讓涉事企業(yè)品牌形象受損,，電池企業(yè)亦被要求承擔(dān)召回或更換電池的巨額費(fèi)用,。
而從已披露的安全事故原因看，鋰電池質(zhì)量缺陷是造成上述安全隱患的關(guān)鍵因素之一。越來(lái)越多的電池企業(yè)嘗到了電池生產(chǎn)缺陷釀成的苦果,，部分甚至遭受毀滅性打擊,，慘痛的歷史為所有電池企業(yè)敲響了安全警鐘。
尤其是動(dòng)力電池大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)新周期,，電池企業(yè)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高品質(zhì)管控及安全要求越來(lái)越嚴(yán)苛,。作為電池安全的一道重要關(guān)卡，鋰電檢測(cè)設(shè)備的重要性不言而喻,。
基于此,，國(guó)內(nèi)外電池企業(yè)為實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)及高安全性能電池產(chǎn)品生產(chǎn)，集體制定高于國(guó)標(biāo)的檢測(cè)裝備,，安全試驗(yàn)裝備不再停留在“花架子”工程上,，積極加快精密儀器、檢測(cè)設(shè)備在產(chǎn)線及不良品檢測(cè)領(lǐng)域的規(guī)模導(dǎo)入,。
動(dòng)力電池大規(guī)模制造啟動(dòng)新周期,，包括寧德時(shí)代、比亞迪,、中創(chuàng)新航,、國(guó)軒高科、億緯動(dòng)力,、欣旺達(dá)等動(dòng)力電池企業(yè)為保證規(guī)模產(chǎn)能制造的安全性,，積極加大包括數(shù)碼顯微系統(tǒng)在內(nèi)的精密測(cè)試儀器的規(guī)模導(dǎo)入及應(yīng)用。
安全不容忽視 直擊極片毛刺檢測(cè)設(shè)備痛點(diǎn)
在模切與疊片工序中,，極片毛刺,、粉塵不僅會(huì)降低電池能量密度，更重要的是一旦擊穿隔膜,，將直接造成自放電或電池內(nèi)部短路,，嚴(yán)重將引發(fā)安全隱患。因此,，如何控制沖切時(shí)的毛刺大小,，減小沖切產(chǎn)生的粉塵，以及在極片轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中避免毛刺的產(chǎn)生,，已經(jīng)成為上述兩大核心工序面臨的最大難題,。
但，極片毛刺檢測(cè)領(lǐng)域目前普遍采用的是體視顯微鏡,，存在景深不夠,、倍率不足、部分不帶測(cè)量功能,、操作繁瑣等痛點(diǎn),，為滿足客戶需求部分甚至要多臺(tái)機(jī)器才能滿足需求，無(wú)法滿足電池企業(yè)毛刺檢測(cè)環(huán)節(jié)嚴(yán)苛需求及高效制造目標(biāo),。
在極片毛刺檢測(cè)環(huán)節(jié),，部分目視顯微鏡因景深不夠，無(wú)法看清全貌,，只能看清局部,。造成的弊端是，實(shí)際測(cè)量時(shí)可能將7μm數(shù)據(jù)測(cè)成3μm,，存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn),。
而基恩士數(shù)碼顯微系統(tǒng)的出現(xiàn)，不僅解決了目視顯微鏡諸多痛點(diǎn),，電池企業(yè)在實(shí)際觀察,、拍攝、測(cè)量時(shí)使用也更為便捷,，為動(dòng)力電池規(guī)模制造及安全檢測(cè)助力,，正在動(dòng)力電池極片檢測(cè)領(lǐng)域規(guī)模化導(dǎo)入及快速滲透,。
基恩士VHX系列數(shù)碼顯微鏡瓦解極片毛刺檢測(cè)“頑疾”
作為傳感器和測(cè)量?jī)x的國(guó)際化綜合供應(yīng)商,，基恩士在數(shù)碼顯微鏡領(lǐng)域擁有30年以上歷史，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域,，產(chǎn)品技術(shù)十分完善,。
其中，基恩士VHX系列數(shù)碼顯微系統(tǒng),，觀測(cè)樣品時(shí)看得更細(xì),、更清楚，一臺(tái)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)0.1到6000倍的倍率觀察,，支持2D/3D測(cè)量及圖片保存,，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)在動(dòng)力電池領(lǐng)域規(guī)模應(yīng)用，且客戶反饋十分不錯(cuò),。
針對(duì)極片有無(wú)毛刺,、長(zhǎng)度是否在規(guī)格內(nèi)等檢測(cè)需求，VHX系列數(shù)碼顯微鏡通過(guò)大平臺(tái)夾具單片移動(dòng)檢測(cè)和卷繞多層大范圍檢測(cè)兩大檢測(cè)方式實(shí)現(xiàn),。
上圖:VHX系列夾具單片豎直截面毛刺檢測(cè),；
（特別說(shuō)明：本文所有檢測(cè)應(yīng)用圖片均來(lái)自VHX系列，考慮讀者體驗(yàn),，文中其他圖片不再標(biāo)注VHX系列來(lái)源,，請(qǐng)知悉。）
具體來(lái)看,，VHX系列先采用100倍倍率查看3.5mm左右長(zhǎng)度的極片視野范圍,，一旦發(fā)現(xiàn)異常,，進(jìn)一步切換300倍、500倍,、800倍倍率進(jìn)行毛刺判定與測(cè)量,。
100倍率極片檢測(cè)。
在高倍率觀察時(shí),，難免出現(xiàn)景深問(wèn)題,，看不清有凹凸樣品的表面，常規(guī)產(chǎn)品通常需要調(diào)整進(jìn)行對(duì)焦,，VHX系列僅需簡(jiǎn)單按鍵即可實(shí)現(xiàn)全幅對(duì)焦的清晰凸顯,，快速看清表面。
VHX系列全幅對(duì)焦圖（上面）與無(wú)全幅對(duì)焦效果圖（下面）對(duì)比,。
同時(shí),，VHX系列擁有再現(xiàn)拍攝功能，到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)拍攝條件時(shí),，操作人員簡(jiǎn)單點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)圖片,，自動(dòng)拍攝出標(biāo)準(zhǔn)效果，對(duì)使用人員及使用成熟度依賴低,。因此,，VHX系列擁有非常高的清晰度和出色的操作性。
多應(yīng)用場(chǎng)景護(hù)航電池安全
目前,，VHX系列數(shù)碼顯微系統(tǒng)已經(jīng)在動(dòng)力電池領(lǐng)域規(guī)模應(yīng)用,，客戶反饋十分不錯(cuò)。除毛刺檢測(cè)外,，其核心應(yīng)用場(chǎng)景還包括極片缺陷分析,，來(lái)料銅箔銅屑、鋁箔鋁屑檢測(cè),，鋁殼或鋼殼表面電鍍不良或擊穿分析,，圓刀和模刀檢測(cè)。
極片缺陷分析環(huán)節(jié),，極片開裂,、掉料或偏移，極片表面多孔洞或疏松,，將造成鋰電池能量密度降低,，且容易引發(fā)安全隱患。VHX系列通過(guò)100倍查看3.5mm左右長(zhǎng)度的極片視野范圍,，發(fā)現(xiàn)極片缺陷,。
上圖：極片開裂檢測(cè)。
來(lái)料銅箔銅屑,、鋁箔鋁屑檢測(cè)環(huán)節(jié),，銅箔,、銅屑或鋁箔、鋁屑太大或過(guò)多,，一旦金屬單質(zhì)累積到一定程度,，其堅(jiān)硬的棱角容易穿刺隔膜，進(jìn)而造成電池自放電,，引發(fā)安全隱患。
VHX系列數(shù)碼顯微系統(tǒng)通過(guò)在銅箔或鋁箔切割面,，采取黑色膠帶粘黏,，進(jìn)一步放到顯微鏡下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)深度合成功能觀測(cè)。
來(lái)料銅箔的銅屑檢測(cè)
殼體防爆閥檢測(cè)與殼體底部焊接檢測(cè)環(huán)節(jié),，動(dòng)力電池防爆裝置一般采用刻痕或焊防爆膜,。為降低電池爆炸的沖擊或傷害，大部分鋰電池均會(huì)采用防爆閥,，由激光切割和沖壓的方式加工,，而加工的深度直接影響防爆閥的有效性及安全性，且裂紋或嚴(yán)重?zé)嵊绊懢鶗?huì)造成安全隱患,。如深度不夠無(wú)法起到防爆作用,，但深度過(guò)深則存在穿透風(fēng)險(xiǎn)。
VHX系列顯微鏡通過(guò)3D圖像拼接后,，首先觀測(cè)是否有裂紋或嚴(yán)重?zé)嵊绊?；然后設(shè)置基準(zhǔn)面，自動(dòng)識(shí)別防爆閥最深點(diǎn),。
上圖：觀察激光切割后是否有裂紋或嚴(yán)重?zé)嵊绊?/span>
激光切割極片,、極耳和箔材的熱影響和熔珠堆疊檢測(cè)環(huán)節(jié)，激光切割技術(shù)通過(guò)高功率密度激光束照射切割的電池極片,，局部溫度快速加熱至很高的溫度,，迅速融化、汽化,、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)而形成孔洞,。而隨著光束在極片上移動(dòng)，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫,，完成對(duì)極片的切割,。但伴隨而來(lái)的問(wèn)題是，巨大的激光熱影響片區(qū)及熔珠的產(chǎn)生,。
而VHX系列在該環(huán)節(jié)的作用也十分明顯,，可以檢測(cè)熱影響區(qū)域?qū)挾取z測(cè)熔珠大小,、熔珠堆疊厚度和寬度等影響電池安全的參數(shù),，避免因激光切割弊端引發(fā)的安全隱患,。
上圖：激光切割熱影響
上圖：熔珠大小
圓刀、模刀和焊頭焊座等檢測(cè)環(huán)節(jié),，刀具作為分條分切極片最重要的工具,，一旦刀具存在崩缺、表面不平等情況,，則由切斷變?yōu)槔瓟?，容易引起極片毛刺、掉料或開裂等問(wèn)題,，嚴(yán)重影響產(chǎn)品品質(zhì),。
針對(duì)不同刀具VHX系列數(shù)碼顯微系統(tǒng)的產(chǎn)品策略略有不同，如圓刀測(cè)量時(shí),，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)圓刀上下刀,，直接放到顯微鏡下，先100-200倍粗略觀察,，找到缺陷,，進(jìn)行高倍測(cè)量；先100-200倍粗略觀察,，找到缺陷,，高倍測(cè)量；對(duì)于模刀檢測(cè),，則需要3D合成后再來(lái)觀測(cè)是否有崩缺,。
上圖：崩缺檢測(cè)；
值得一提的是,，滿足客戶以上多應(yīng)用場(chǎng)景的精確檢測(cè)需求外,，VHX系列強(qiáng)大的圖片編輯功能讓客戶輕松應(yīng)對(duì)客訴。實(shí)現(xiàn)圖片拍攝之余,，該產(chǎn)品能夠?qū)σ呀?jīng)拍攝照片進(jìn)行編輯處理,，直接生成報(bào)告，快速應(yīng)對(duì)客訴,，節(jié)約客戶時(shí)間,，得到效果良好的多信息圖片。
與此同時(shí),，VHX系列產(chǎn)品圖像捕捉時(shí)間短,，一體化設(shè)備，操作方式簡(jiǎn)單易學(xué),，可以輕松拍出高質(zhì)量圖像,，客戶對(duì)問(wèn)題及處理措施易懂，維修減少,、客戶滿意度提升,。
綜合來(lái)看,，憑借高景深、高倍率,、操作便捷性等諸多性能優(yōu)勢(shì),，基恩士VHX系列數(shù)碼顯微系統(tǒng)在研發(fā)、生產(chǎn)和測(cè)試,、質(zhì)量控制與保障及電池失效分析等諸多環(huán)節(jié),，均是分析部件和樣品并生成檢測(cè)報(bào)告的理想儀器。
可以預(yù)見的是,，面向TWh時(shí)代,，動(dòng)力電池大規(guī)模制造奔襲，以數(shù)碼顯微系統(tǒng)為代表的精密檢測(cè)設(shè)備需求及滲透將大幅攀升,，基恩士VHX系列產(chǎn)品也將迎來(lái)其需求的爆發(fā)期,。
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