電動車電池檢測挑戰(2)

2024.04.11

與其他電池相比,鋰離子電池以其重量輕、能量密度高、高容量和效率而被廣泛使用於智慧型手機、平板電腦等電子設備。而隨著電動車興起,成為電動車電池的主流;電池的安全和性能也更加重要。

但要電池的檢查也有許多挑戰,以下是一些常見的挑戰:

1.高品質影像擷取困難

為達到性能和效率,鋰離子電池必須將一定數量的正極、隔離膜和陰極堆疊,並插入電池容器中,再將用於向外部傳輸電力的引線焊接在正負極的出入口處。

而為了獲得良好的電池品質,製造電池的堆疊過程必須具有高品質控制。品質控制過程的重點是檢查表面是否有毛邊、刮痕和金屬污染等缺陷。

檢測電池表面缺陷可使用MIX 和微分干涉(DIC)觀察方法。透過不同的照明條件來加強缺陷的某些特徵;DIC觀察法可以加強缺陷或樣品表面紋路的高度差;透過MIX觀察法,刮痕則更凸顯而易於辨識。

使用顯微鏡觀測電動車電池
使用DSX1000數位顯微鏡觀察到電極板毛邊。圖片來源:EVIDENT官網

2.電池樣品分析的測量與支援工具

電池生產過程中,透過表面粗糙度分析可檢查相關材料的混合和塗覆的品質,因此高精確度的測量便非常必要。透過雷射共軛焦顯微鏡則可做到非接觸式高精度測量。

另外,根據缺陷的形狀,需要不同的測量工具。若將顯微鏡與易於使用的影像測量軟體配對,就能可以簡化此過程。

例如PRECiV™ 影像分析軟體能檢查缺陷的寬度、角度和面積等參數,舉凡從銅箔突出的毛邊、銅箔和鋁箔上的刮痕以及電極厚度都能輕鬆量測。

3.大型或變化多端的樣品難以觀察

製造商經常需要檢查更大、更多樣化的樣品,以滿足不同的客戶需求和規格。若使用多功能、靈活載物台設計的顯微鏡系統,不論大小樣本都能輕鬆觀測。

4. 漫長而繁瑣的分析工作流程減慢檢查速度

自動化測量和檢測系統可分為兩類:特定缺陷的檢測/查、重複例行的檢查工作流程。電動硬體(例如照明器、物鏡轉換器、載物台)和直覺式軟體的無縫整合是解決這兩種情況的重點。當這些硬體設備能由客製化軟體驅動和控制時,便能簡化工作流程、提高工作效率,且有助於最大限度地減少人為錯誤。

本文節錄自:Customized Microscopy Solutions for Electric Vehicle Battery Inspection—3 Examples

編輯:楊雅棠

YT_Yang

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