電池極片是電池的重要組成部分,用于構(gòu)成電池的正極和負(fù)極。具體功能如下:
提供反應(yīng)材料:電池極片上涂有活性材料,這些材料參與電化學(xué)反應(yīng),儲(chǔ)存和釋放電能。正極材料通常是氧化物,如鋰電池中的鋰鈷氧化物或鋰鐵磷酸鹽;負(fù)極材料常見的是石墨。
傳導(dǎo)電流:電池極片的基材(通常是金屬箔,如鋁箔或銅箔)能夠有效地傳導(dǎo)電流,使電流在電池內(nèi)部順利流動(dòng)。
結(jié)構(gòu)支撐:極片還提供了一定的機(jī)械強(qiáng)度,幫助電池保持結(jié)構(gòu)完整,尤其在充放電過程中,材料體積變化時(shí)能保持穩(wěn)定。
總之,電池極片是實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能和釋放能量的關(guān)鍵組件。
電極極片輪廓度測(cè)量的作用
確保電極一致性:輪廓度測(cè)量可以確保每片電極的形狀和尺寸一致,減少電池組裝過程中出現(xiàn)的誤差和不一致性。一致的電極極片有助于電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均勻性,提高電池組裝后的整體性能和一致性。
提高電池裝配精度:通過精確的輪廓度測(cè)量,可以確保電極極片在電池組裝時(shí)準(zhǔn)確對(duì)齊,減少因尺寸誤差導(dǎo)致的裝配困難或缺陷。提高裝配精度不僅能提高生產(chǎn)效率,還能減少電池內(nèi)部短路和其他裝配缺陷的發(fā)生。
優(yōu)化電池性能:精確的輪廓度測(cè)量可以確保電極極片的邊緣光滑整齊,減少電池內(nèi)部電阻和熱量積聚。良好的輪廓度可以提高電池的電化學(xué)性能,延長電池的使用壽命。
保證安全性:輪廓度測(cè)量可以檢測(cè)電極極片邊緣的毛刺和不規(guī)則情況,避免在裝配和使用過程中引起短路或其他安全問題。減少電池內(nèi)部短路的風(fēng)險(xiǎn),提高電池的安全性和可靠性。
質(zhì)量控制和缺陷檢測(cè):通過輪廓度測(cè)量,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)制造過程中出現(xiàn)的缺陷和誤差,進(jìn)行質(zhì)量控制和調(diào)整。提高生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制水平,減少次品率,提高成品率。
輪廓度測(cè)量對(duì)電池性能的影響
電化學(xué)性能:電極極片的輪廓度直接影響電流的分布和電池的內(nèi)阻。良好的輪廓度可以確保電流均勻分布,減少局部電流過大導(dǎo)致的電池發(fā)熱和老化。
機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性:電極極片的邊緣整齊和無毛刺可以提高電極的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性,減少充放電循環(huán)過程中材料的脫落和變形。
熱管理:電極極片的良好輪廓度有助于減少電池內(nèi)部的熱量積聚,提高電池的熱管理性能,避免局部過熱。
配置方案
思瑞影像測(cè)量儀NEW STANDARD V2 機(jī)型,采用大理石基座和立柱,三軸 CNC 全自動(dòng)精密控制,精密直線導(dǎo)軌,研磨級(jí)滾珠絲桿和伺服電機(jī),確保運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性。三方向坐標(biāo)軸配備分辨率為 0.5 μm 的高精度玻璃光柵尺,確保系統(tǒng)的定位精度和測(cè)量精度。
配RationalVue軟件,一套R(shí)ationalVue = 二維檢測(cè)比對(duì)軟件 + 三維檢測(cè)比對(duì)軟件 + CAD逆向軟件 + Form分析軟件 + 輪廓掃描軟件 + SPC統(tǒng)計(jì)分析軟件 + 脫機(jī)編程軟件 + 形位公差評(píng)價(jià)軟件
檢測(cè)流程
1. 工件固定擺放
將產(chǎn)品放于機(jī)器玻璃臺(tái)面上,若產(chǎn)品無變形,可不用固定;產(chǎn)品元素有高度差,若產(chǎn)品變形,批量測(cè)量時(shí)可做專用壓平或吸平工具 ,避開測(cè)量部位(此產(chǎn)品材料軟,易變形)。 此處先用玻璃板將產(chǎn)品四周變形位置壓放一段時(shí)間,改善變形情況后直接放于玻璃臺(tái)面上進(jìn)行測(cè)量的。
2.測(cè)量前分析及模型處理
基準(zhǔn)A:金屬材料平面,可通過聚焦點(diǎn),構(gòu)造平面實(shí)現(xiàn);基準(zhǔn)B:產(chǎn)品上圓孔;基準(zhǔn)C:產(chǎn)品上圓形鍵槽。此案例中A基準(zhǔn)默認(rèn)使用了機(jī)器的XY平面。
輪廓度測(cè)量:需要理論元素,本測(cè)量已提供STP的3維模型(模型坐標(biāo)系需要根據(jù)基準(zhǔn)修改到測(cè)量時(shí)的工件坐標(biāo)系位置),此案例中已通過其它軟件將模型坐標(biāo)系修改(保存了iges文件),并創(chuàng)建了要測(cè)量的曲線(保存了DXF文件)
建立坐標(biāo)系
1.粗坐標(biāo)系建立:使用邊界線確定軸向、圓確定原點(diǎn),CAD模型對(duì)齊。
2.精建坐標(biāo)系:使用圓和圓鍵槽,模型上定義出兩元素,測(cè)量元素,將兩實(shí)際元素構(gòu)造擬合直線,利用2D坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系
3.利用坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn),將當(dāng)前坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)到所需坐標(biāo)系。
4.兩個(gè)模型分別對(duì)齊,完成以上步驟的程序語句如下
 
測(cè)量
1.定義曲線:圖形窗口-選取設(shè)置-框選曲線,定義好的曲線可根據(jù)測(cè)量順序在程序里拖放調(diào)整語句順序。
2.邊緣處理:兩處輪廓度需要使用環(huán)形光測(cè)量,表面雜點(diǎn)多,邊界不清晰,需要通過調(diào)整字過濾使邊界易于抓取,數(shù)字過濾調(diào)整好記錄到程序。
2.1 內(nèi)圈調(diào)整:內(nèi)圈是兩種不同顏色、不同材質(zhì)的邊界,比較清晰,調(diào)整起來比較容易,通過如下調(diào)整,使邊界層次分明,易于抓取,若不調(diào)整,分界線兩側(cè)均有雜點(diǎn)干擾,不利于測(cè)量。
 
2.2 外圈調(diào)整:外圈是同種顏色、同種材質(zhì)的倒角邊界, 雜點(diǎn)多,不易調(diào)整,不易抓取,以下是調(diào)整的參數(shù)及效果。
 
3.測(cè)量框?qū)挾群蜏y(cè)量密度調(diào)整:程序設(shè)置-測(cè)量設(shè)置-測(cè)量點(diǎn)密度(可自定義,可選擇已設(shè)置好的)、自動(dòng)測(cè)量工具寬度(根據(jù)實(shí)際情況改變)。
4.密度也可以通過元素-右鍵-測(cè)量方法調(diào)整,并可以在此調(diào)整測(cè)量方向。
六、輪廓度評(píng)價(jià)及Form誤差報(bào)告
1. 過濾參數(shù)設(shè)置:測(cè)量時(shí)避免不了測(cè)量到雜點(diǎn),所以可以通過下圖設(shè)置,進(jìn)行評(píng)價(jià)前的過濾。
2. 輪廓度評(píng)價(jià):選擇標(biāo)準(zhǔn),輸入公差,未選基準(zhǔn),曲線未擬合,計(jì)算的是當(dāng)前坐標(biāo)系下的輪廓度。
3. Form誤差報(bào)告:
3.1 操作類型:多元素;視圖類型:向量類型;
3.2 拖放四項(xiàng)輪廓度公差到Form誤差報(bào)告窗口,設(shè)置公差和放大倍率;
3.3 保存Form誤差報(bào)告;
3.4 設(shè)置延遲:輪廓度計(jì)算及保存Form報(bào)告需要時(shí)間,需要等待完成方能保存圖片;
3.5 保存為圖片,將圖形輸出到輸出窗口。
4. 報(bào)告保存:輸出窗口保存。
 
 
檢測(cè)思路
1. 了解需求:電極片輪廓度的檢測(cè),首先要了解需要測(cè)量的位置,用以確定使用的儀器及軟件,產(chǎn)品測(cè)量位置有的較軟、有的是材料分界處,不可以使用接觸式的儀器測(cè)量,可以使用影像測(cè)量儀光學(xué)投影測(cè)量。要求的尺寸是帶基準(zhǔn)的輪廓度,我司使用的PCDMIS Vision、METUS、RationalVue均可滿足要求。本案例使用RationalVue。
2. 裝夾固定:產(chǎn)品軟,易變形,使用投影測(cè)量,需要將產(chǎn)品放平,需要注意避免遮擋基準(zhǔn)和被測(cè)位置。
3. 實(shí)際編程測(cè)量:數(shù)模處理后導(dǎo)入—-坐標(biāo)系建立并模型對(duì)齊—-燈光調(diào)整和參數(shù)設(shè)置---元素定義并測(cè)量---公差評(píng)價(jià)。
4. 報(bào)告生成及保存:Form誤差報(bào)告進(jìn)行輪廓度分析(可單獨(dú)輸出,可發(fā)到輸出窗口與文本一同輸出),將設(shè)置好的報(bào)告進(jìn)行保存。
5. 難點(diǎn):測(cè)量邊界使用環(huán)形光測(cè)量,雜點(diǎn)多,需要對(duì)燈光及數(shù)字過濾,掃描計(jì)算過濾進(jìn)行調(diào)整設(shè)置。
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