思瑞影像測量儀電池極片輪廓度測量案例（新能源行業(yè)）

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。

電極極片輪廓度測量的作用

確保電極一致性：輪廓度測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量，可以確保電極極片在電池組裝時(shí)準(zhǔn)確對齊，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：輪廓度測量可以檢測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：通過輪廓度測量，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。

輪廓度測量對電池性能的影響

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)的定位精度和測量精度。

配RationalVue軟件，一套RationalVue = 二維檢測比對軟件 + 三維檢測比對軟件 + 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 + 形位公差評價(jià)軟件

檢測流程

1. 工件固定擺放

將產(chǎn)品放于機(jī)器玻璃臺面上，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，批量測量時(shí)可做專用壓平或吸平工具 ，避開測量部位（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面上進(jìn)行測量的。

2.測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。

輪廓度測量：需要理論元素，本測量已提供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)模型分別對齊，完成以上步驟的程序語句如下

測量

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.測量框?qū)挾群蜏y量密度調(diào)整：程序設(shè)置-測量設(shè)置-測量點(diǎn)密度（可自定義，可選擇已設(shè)置好的）、自動(dòng)測量工具寬度（根據(jù)實(shí)際情況改變）。

4.密度也可以通過元素-右鍵-測量方法調(diào)整，并可以在此調(diào)整測量方向。

六、輪廓度評價(jià)及Form誤差報(bào)告

1.     過濾參數(shù)設(shè)置：測量時(shí)避免不了測量到雜點(diǎn)，所以可以通過下圖設(shè)置，進(jìn)行評價(jià)前的過濾。

2.     輪廓度評價(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。

檢測思路

1．  了解需求：電極片輪廓度的檢測，首先要了解需要測量的位置，用以確定使用的儀器及軟件，產(chǎn)品測量位置有的較軟、有的是材料分界處，不可以使用接觸式的儀器測量，可以使用影像測量儀光學(xué)投影測量。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，使用投影測量，需要將產(chǎn)品放平，需要注意避免遮擋基準(zhǔn)和被測位置。

3．  實(shí)際編程測量：數(shù)模處理后導(dǎo)入—-坐標(biāo)系建立并模型對齊—-燈光調(diào)整和參數(shù)設(shè)置---元素定義并測量---公差評價(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)：測量邊界使用環(huán)形光測量，雜點(diǎn)多，需要對燈光及數(shù)字過濾，掃描計(jì)算過濾進(jìn)行調(diào)整設(shè)置。