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使用數(shù)碼顯微鏡DSX1000進(jìn)行動力電池極片分切工藝驗證
隨著環(huán)保的意識逐漸深入人心，越來越多的家庭開始選擇新能源汽車作為家庭用車。而新能源汽車能夠如此順利的發(fā)展，除了汽車本身制造工藝的成熟穩(wěn)定之外，更離不開其動力來源檢測技術(shù)的提升，暨新能源電池的檢測技術(shù)。


從結(jié)構(gòu)到流程，
新能源電池檢測重點是什么？

目前新能源汽車動力電池普遍采用的是鋰離子電池（簡稱：鋰電池）。電芯是鋰電池的基本單元。鋰電池電芯由正極、負(fù)極、隔膜、電解液、極耳、外殼等組成。

動力電池電芯生產(chǎn)工藝流程大致分為3個階段：電極制作、電芯合成、化成封裝。包含以下工序：


而在整個工藝流程中，分切（極片分切）的質(zhì)量會直接影響動力電池的使用壽命和系統(tǒng)安 全（極片分切是將較寬的整卷極片按照電池的設(shè)計規(guī)格連續(xù)縱切成若干所需寬度的窄片），這也使其成為了新能源電池檢測的重中之重。目前，鋰電池極片分切工藝主要采用以下三種：①圓盤剪分切；②模具沖切；③激光切割。

使用數(shù)碼顯微鏡DSX1000
進(jìn)行分切工藝驗證

圓盤剪分切和模具沖壓屬于機(jī)械模切。機(jī)械模切工藝發(fā)展歷史悠久，應(yīng)用相對成熟，但機(jī)械咬合帶來的應(yīng)力往往會讓被加工材料存在一些不 良表征，如塌角、毛刺等。激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割的電池極片，使極片很快被加熱至很高的溫度，迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點而形成孔洞，隨著光束在極片上的移動，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫，完成對極片的切割。這種非接觸式的切割方式，切縫窄、熱影響區(qū)小、切邊光滑且切割速度快，其諸多優(yōu)點恰好可以滿足汽車動力電池極片的快速切割和質(zhì)量提升，因此被認(rèn)為是傳統(tǒng)機(jī)械模切工藝的理想替代。

機(jī)械模切工藝驗證

機(jī)械模切工藝加工出來的極片會有較多的毛刺。為盡可能避免毛刺產(chǎn)生，分切前需要根據(jù)極片的性質(zhì)和厚度等對模切參數(shù)進(jìn)行調(diào)整（如選擇合適的側(cè)向壓力和刀具重疊量等）。分切后，可以借助數(shù)碼顯微鏡DSX1000對極片進(jìn)行毛刺檢查，以此驗證機(jī)械模切工藝是否符合要求。

激光切割工藝驗證

激光切割工藝加工出來的極片切割面光滑，毛刺較少，但因為激光切割的熱效應(yīng)，會在極片上產(chǎn)生熱影響區(qū)和熔珠，影響極片的質(zhì)量。因此，極片分切時也需要根據(jù)實際情況對激光切割工藝的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整（如選擇合適的激光波長、脈沖能量等）。激光切割分切后，可以借助數(shù)碼顯微鏡DSX1000對極片的激光作用區(qū)進(jìn)行檢查，以此驗證激光切割工藝的參數(shù)設(shè)置是否恰當(dāng)。

圖片為使用DSX1000放大400X后拍攝的熔珠情況

極片檢查的注意點

進(jìn)行極片檢測時，不同工藝產(chǎn)生的極片毛刺尺寸大小是不固定的，從幾微米到幾百微米不等。因此要求用于檢查的顯微鏡具有較寬的放大倍率范圍和靈活的倍率切換。DSX1000的放大倍率范圍為23X~8220X，讓您既可以在低放大倍率下進(jìn)行高質(zhì)量的整體觀察，又可以快速放大以開展微米級的詳細(xì)分析。


在進(jìn)行極片檢查時往往需要使用到多種觀察方式（明場/暗場等），因此要求在一臺顯微鏡上集成多種觀察方式。DSX1000內(nèi)置了6種觀察方式：明場（BF）、暗場（DF）、偏斜、MIX（BF+DF）、偏光（PO）、微分干涉（DIC），且多種觀察方式可實現(xiàn)一鍵切換，方便快捷的適應(yīng)不同應(yīng)用場景的檢測需求。


同樣的，極片毛刺朝向不固定，僅從單一角度對極片進(jìn)行檢查可能會有遺漏，實際應(yīng)用中要求顯微鏡具有多角度監(jiān)控的解決方案。而DSX1000可進(jìn)行傾斜觀察，多角度觀察的設(shè)計幫助用戶靈活應(yīng)對毛刺檢查，確保沒有遺漏。同時，在進(jìn)行傾斜觀察時，顯微鏡的同心光學(xué)設(shè)計幫助保持良好的觀察視野，提升用戶的使用體驗。