随着电动汽车和储能电池的飞速发展,电池的安全问题和是否耐用成为当下行业需要回答的首要问题,而X-ray这种不破坏东西的检测技术能帮我们看清电池里面的秘密,不管是单个电芯还是大模组,全过程都能管用,可以极大程度避免电池出大事。
电池电芯是电池的心脏,里面藏着不少小问题,用X-ray一扫就能看清卷绕、电极和杂物。
电芯卷绕对齐度检测
问题:卷绕电芯里,正负极片和隔膜如果歪了、弯了或叠坏了,容易短路,电池就可能着火。
检测方法:用高分辨率的X-ray机器,拍电芯的侧面照片。然后用软件分析极片边边对不对齐,看卷绕匀不匀。精度能到±0.05mm,超级准。
典型照片:好的时候,极片边平行,间距一样;坏的时候,像波浪或S弯。
小贴士:拍照片前,先用同态滤波增强图像,这样杂光少,极片边看得清。
极耳焊接质量检测
问题:极耳焊得不好,有假焊、焊过头、偏了或穿了,都会让电流不稳,电池容易坏。
检测要点:看焊接地方颜色匀不匀,焊点边边完整不,面积和位置对不对,用X-ray软件算一算。
常见坏照片:假焊有黑斑或洞;焊过头,熔得太深,穿了极片。
根据专家,激光焊时功率110W到200W,速度500mm/s就能焊好,熔宽1.4mm左右,深0.2mm。
小贴士:焊后多角度拍X-ray,避免层叠挡住视线。
电芯内部杂质检测
杂质有金属屑、灰尘、纤维啥的,藏里面能戳破隔膜,电池热起来就麻烦。
检测策略:用高对比X-ray,拉大杂物和背景的颜色差,多拍几个角度,别让结构挡着。
处理建议:金属杂质一发现就判废,它可能让电池失控。
小贴士:杂质多?检查车间干净度,从源头抓。
铝壳对成像的影响及应对方案
铝壳吸X-ray,里面拍不清。
解决办法:调高管电压,穿透强点。用高动态探测器,信号噪声音小。双能成像分开材料层,突出里面。
后处理:去噪、调对比、加强边,用软件优化。
模组是电芯串起来焊接是关键,Busbar连电芯焊坏了会导致电流乱窜。
Busbar焊接空洞率分析
Busbar是铜铝排,激光或超声焊。空洞因参数错、表面脏。
检测方法:X-ray拍焊点,用软件认空洞,算率。
公式:空洞率 = (空洞面积 / 焊点面积) × 100%
标准:≤5%,单洞别太大。
案例分享:我见过个圆柱电池焊点,有“钥匙孔”空洞,X-ray/CT一扫,300次循环后裂开,电阻涨了40%差点过热,幸好焊后查了,改了能量密度。
小贴士:空洞多?用清洁材料调整压力。
焊接熔深与焊缝形态评估
查焊缝宽、深、连不连,有无裂纹、没熔合。
照片技巧:深不够,底浅;裂纹像黑线或树枝。
数据:铝焊功率550W,熔宽1.38mm,深0.05mm,功率高了,深到0.42mm,但气孔也多。
小贴士:速度55mm/s最好,鱼鳞纹匀,缺陷少。
检测环节 | 检测内容 | 关键技术 | 常见缺陷 |
---|---|---|---|
电芯 | 卷绕对齐度、极耳焊接、内部杂质 | 高分辨率成像、双能技术、图像滤波 | 错位、虚焊、金属屑、褶皱 |
模组 | Busbar焊接空洞、熔深、焊缝形态 | 空洞率分析、图像增强、CT扫描 | 空洞、裂纹、未熔合 |
买设备优先挑选高分辨、能自动辨认缺陷的X-ray系统,然后建个公司缺陷照片库,培训的时候用可以快速比对,或者接入MES/QMS系统,把数据实时上传,可以追溯生产问题。
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