蔡司工业CT叠片电池内部装配缺陷检测方案

 　　国内方形电池的主流供应商，比亚迪是叠片电池应用规模最大的一家，2020年重磅推出的刀片电池采用的即是大电芯高速叠片工艺。蜂巢能源同样倡导动力电池“从'卷时代'迈入'叠时代'”，逐渐明晰“短刀+叠片”的技术标签。

　　一旦裸芯进入铝壳并焊好壳盖后，内部的一切未知，之前的每一步都有造成缺陷的风险，有一些甚至是非常严重的隐患。

　　比如，堆叠时有可能定位不准，造成极片偏移，影响对齐度;堆叠时由于接触极片，很容易造成极片翻折和褶皱;极耳虚焊脱焊，造成电池无效;壳体焊接不良造成漏液，与空气接触;电芯内部的金属异物、极片压伤撞伤、电解液不足等缺陷。

　　上述问题，需要及时检测出来，但电芯内部组件互相包裹和遮挡，相关组装精度难以全面测量，而拆解电芯的方式，不仅效率低还有漏检的风险。随着技术水平的提高，以上缺陷的检测方案已基本完善。但对叠片电池而言，需要不同的检测手段。

　　对齐度的测试是重中之重。卷绕电池线边一般使用 X 射线检测卷芯边缘位置。但是叠片电池由于结构不同，暂无法使用 X 射线观测其对齐度，主要使用 CT 检测。

　　▲ 卷绕和叠片裸芯的检测 来源：《纤毫毕现，追根溯源–探索电池高效生产 打造高品质电池的奥秘》白皮书

　　通过采用CT(计算机断层扫描)检测，可以对电池情况进行非破坏性检测，在化成前后测试并比较，确保用量充足又不会浪费。由于叠片电池堆叠密度更大，极片厚度更薄，对内部金属异物尺寸的控制更为严格。高精度的无损CT可以发现更小的金属颗粒。目前电池制造商通常配备多台CT设备来提高检测效率。

　　可以看到，工业CT在叠片电池的生产过程中发挥出更大作用。像蔡司工业CT 方案，CT 测试可以帮助客户完成多种缺陷的甄别，无论在线边抽检还是失效分析，将成品电芯的安全性提高到新的高度，也区别了各家电芯的质量，让越来越多的电池厂开始意识到 CT 的重要性。

　　随着技术进步，工业CT 打开了电芯的黑盒，给出更多种内部缺陷的检测方案，包括对齐度、极片褶皱、极片间隔、极片破损、极片压伤、极耳翻折、极耳焊接缺陷、电解液不足、金属异物、壳体凹坑、壳体焊接缺陷、极柱测量等等。

　　于此同时，对 工业CT 的要求也在提高。射线管需要有足够的穿透电压，足够的功率。功率越大，扫描时拍摄的曝光时间越短，可以加快扫描速率。更重要的是，射线源需要有稳定的设计，可以在大功率条件下依然可以保持超长连续工作时间，即使布置在线边的 工业CT 也需要7x24 小时使用。并且始终保持可追溯的测量精度，保证测量的准确性。

• 上一篇：蔡司X射线显微镜Xradia Versa 630推动研究发展
• 下一篇：蔡司三坐标测量机的操作流程及注意事项