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光學顯微鏡在鋰離子電池中的應用

鋰離子電池相關(guān)技術(shù)，自上世紀60年代開始研究，并在90年代初進行商業(yè)化于攝像機之上。經(jīng)過逐代的技術(shù)革新，鋰離子電池技術(shù)成功商業(yè)化走向市場，成為主流的電池技術(shù)。
當前鋰離子電池被廣泛應用于我們生活中的各個場景，諸如智能手機、筆記本電腦，以及電動汽車、電動自行車等各個領(lǐng)域。作為重要的動力源，鋰離子電池的生產(chǎn)需要嚴格的質(zhì)量監(jiān)控。光學顯微鏡作為常用的檢測設備，在鋰電池的生產(chǎn)中有著廣泛的應用。

奧林巴斯DSX1000數(shù)碼顯微鏡

極片涂布工藝檢查
極片涂布的效果對電池容量、一致性以及**性有重要影響，生產(chǎn)過程中需要檢查涂布后的極片是否滿足工藝要求。
對于起伏明顯的缺陷/樣品，要求顯微鏡具有較大的景深，才能在視野下同時看清不同焦平面的樣品形貌。數(shù)碼顯微鏡DSX1000提供了大景深物鏡的選擇，幫助用戶應對此類型樣品的檢查。

數(shù)碼顯微鏡DSX1000提供全套17種物鏡，包含大景深物鏡

使用數(shù)碼顯微鏡DSX1000采集2D/3D圖像后，用戶可借助分析軟件對樣品的形貌特征進行測量。DSX1000系統(tǒng)不僅支持線寬、表面積、角度和直徑等2D特性的測量，還支持高度、體積、橫截面積和其他3D特性的測量。

使用數(shù)碼顯微鏡DSX1000測量極片漿料的涂布厚度

對于涂布厚度的測量，用戶除了對極片截面直接進行觀察測量；也可通過采集3D圖像、并使用軟件的輪廓測量功能的方式，就可由輪廓線的高度差得到涂布厚度的大小。

數(shù)碼顯微鏡DSX1000一鍵3D功能幫助進行快速完成圖像采集和后續(xù)的數(shù)據(jù)測量工作

極片分切工藝檢查

毛刺對電池的危害巨大，尺寸較大的毛刺可能直接刺穿隔膜，導致電池內(nèi)部短路。因此需要對電極毛刺進行嚴格監(jiān)控。而極片分切工藝是電池制造中毛刺產(chǎn)生的主要過程，因此在此工藝段需要重點關(guān)注毛刺的檢查。
毛刺檢查任務有兩個重點：
· 檢查毛刺是否存在

· 測量毛刺尺寸大小

使用數(shù)碼顯微鏡DSX1000檢查分切后的極片邊緣是否存在毛刺并測量毛刺尺寸大小

電池的電極毛刺朝向不固定，需要從多個角度進行檢查，確保沒有遺漏。數(shù)碼顯微鏡DSX1000的光學放大頭部可以向左或向右傾斜進行觀察，*大傾斜角度為90°。多角度傾斜觀察的設計可幫助用戶靈活應對毛刺檢查。

傾斜觀察效果

進行毛刺檢查時，一般是先在低倍下進行極片的宏觀檢查，發(fā)現(xiàn)異常后再切換到更高的放大倍率進行毛刺的判定和測量。數(shù)碼顯微鏡DSX1000放大倍率可覆蓋23X~8220X，幫助用戶實現(xiàn)對同一樣品從宏觀到微觀的檢查。

DSX1000對同一樣品進行變倍觀察（從20X到2000X）

材料表面粗糙度控制
為了保證電子能在集流體和電極材料間進行有效轉(zhuǎn)移，生產(chǎn)中需要控制集流體金屬箔表面的粗糙度大小。

使用激光顯微鏡OLS5100測量負極集流體（銅箔）的表面粗糙度

激光共聚焦顯微鏡OLS5100為非接觸式的測量工具，無需擔心損傷樣品及因樣品損傷導致的測量數(shù)據(jù)錯誤。

奧林巴斯激光共聚焦顯微鏡OLS5100

即使在弱反射信號下也能采集到所需的數(shù)據(jù)。因此對于光反射率低的樣品（如，黑色電極材料）也能輕松進行表面粗糙度的測量。對于同一個樣品，OLS5100可完成符合標準的線粗糙度和面粗糙度測量任務。

激光顯微鏡OLS5100可同時獲得樣品的激光圖、真彩色的圖和高度圖

生產(chǎn)全程清潔度監(jiān)控
在鋰離子電池的生產(chǎn)過程中，殘留的顆粒污染物特別是金屬顆粒物可能導致產(chǎn)品性能有損或使用壽命縮短，嚴重時可能導致電池起火爆炸，因此生產(chǎn)中需要進行嚴格的清潔度管控。
哪些環(huán)節(jié)需要監(jiān)控清潔度？
電極材料來料磁性異物檢查、極耳焊接后殘留金屬顆粒物檢查、電池外殼顆粒污染物檢查、生產(chǎn)環(huán)境沉淀顆粒檢查……全自動清潔度檢測系統(tǒng)CIX100幫助用戶高效完成鋰電池生產(chǎn)中的清潔度分析任務。

全自動清潔度檢測系統(tǒng)CIX100

清潔度檢測系統(tǒng)CIX100分析的特點：
· 可輕松檢測2.5微米以上的顆粒污染物
· 偏光檢測技術(shù)，一次掃描即可識別反光和非反光顆粒
· 全自動分析流程，無需繁雜的人員培訓
· 支持多種國際清潔度分析標準
· 一機多用，兼具金相顯微鏡材料分析功能

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