新能源汽车电池制造过程中的毛刺检测方案

如果在检查过程中发现具有关键长度的毛刺，那么可能需要调整一些工艺，并需要检查、调整或更换诸如滚筒刀等工具，然后才能进行后续生产。

对电池电极片和其他组件上的毛刺进行高效、可靠的检测和分析至关重要。这可以通过在电池生产过程中使用光学显微镜进行在线目视检查来实现。关键毛刺的尺寸判断很大程度上决定了所需光学显微镜的性能水平。

适当的显微镜应确保快速、高效、可靠和准确的毛刺检测。需要考虑的一些重要因素是照明和对比度方法、分辨率、放大倍数、图像的快速捕获和存储、轻松访问存储的数据以及实用测量工具的可用性 [5,6,7]。

在电池生产过程中选择适当的照明来检测毛刺可能很重要。根据毛刺的大小，可以使用不同的照明方法[7]，如环形光、近垂直光、漫射光和偏振光，以实现更准确和可靠的检测。偏振光有助于在观察电极边缘时提高与背景的对比度。漫射照明可能减少金属毛刺产生的眩光，简化检测过程。检测显微镜还应提供对存储的毛刺图像和测量数据的轻松访问。

为了使检测显微镜在电极片检测过程中能够迅速可靠地检测毛刺，它应该具备以下特点：

• 无需样品制备

• 能够通过合适的照明（从多种照明选项中选择）实现良好的毛刺良好可视化

• 通过易于使用的软件实现实用且准确的图像分析

• 使检测结果的记录和分享变得简单直接。

对于快速且可靠的在线和离线检查，以检测大于2µm的毛刺，DVM6数码显微镜更为合适，因为它提供了更高的分辨率和放大倍数。涉及故障分析和研发过程中毛刺检测的应用也可以用DVM6来解决。

在某些情况下，即使是小到0.6µm的毛刺，无论是在线检查还是离线检查、故障分析或研发，都可能需要检测和分析。对于这种需求，DM8000 M或DM12000 M复合显微镜可以提供所需性能。

电池生产过程中毛刺的检测是质量控制（QC）的重要部分。电池电极片上的毛刺可能导致短路、热失控以及电池性能和寿命的降低。因此，快速准确地识别可能损坏电池系统的毛刺是维持所需电池性能并最小化故障风险的关键。这也有助于减少浪费，例如电极材料，并提高效率和成本效益。结合适当选择的照明方式的光学显微镜可以提供一种快速可靠的方法来识别和分析毛刺。

参考资料

1. G. Qian, F. Monaco, D. Meng, S.-J. Lee, G. Zan, J. Li, D. Karpov, S. Gul, D. Vine, B. Stripe, J. Zhang, J.-S. Lee, Z.-F. Ma, W. Yun, P. Pianetta, X. Yu, L. Li, P. Cloeten, Y. Liu, The role of structural defects in commercial lithium-ion batteries, Cell Reports Physical Science (2021) vol. 2, iss. 9, 100554, DOI: 10.1016/j.xcrp.2021.100554.

2. X.-Y. Yao, S. Saxena, L. Su, M.G. Pecht, The Explosive Nature of Tab Burrs in Li-Ion Batteries, IEEE Access (2019) vol. 7, pp. 45978-45982, DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2909018.

3. H.H. Heimes, A. Kampker, C. Lienemann, M.A. Locke, C. Offermanns, S. Michaelis, E. Rahimzei, Lithium-Ion Battery Cell Production Process, 3rd Ed. (PEM of RWTH Aachen and VDMA, 2018, Frankfurt am Main) ISBN: 978-3-947920-03-7.

4. IEEE 1625-2008 Standard for Rechargeable Batteries for Multi-Cell Mobile Computing Devices, IEEE Standards Association (IEEE SA).

5. J. DeRose, Digital Inspection Microscope for Industrial Applications: How to choose the right microscope which helps users achieve efficient workflows, Science Lab (2023) Leica Microsystems. 

6. M. Doppler, How to Use a Digital Microscope to Streamline Inspection Processes, Webinar on-demand, Science Lab (2021) Leica Microsystems.

7. J. DeRose, M. Doppler, Microscope Illumination for Industrial Applications: How to select the appropriate light source for microscope inspection, Science Lab (2023) Leica Microsystems.