提到蔡司，人們腦海中浮現(xiàn)的往往是其卓越的相機(jī)鏡頭和時(shí)尚的眼鏡鏡片等光學(xué)產(chǎn)品。然而，在工業(yè)領(lǐng)域，尤其是電池制造領(lǐng)域，蔡司的光學(xué)顯微鏡也同樣發(fā)揮著舉足輕重的作用。

隨著新能源汽車的迅速普及，電池安全問題成為消費(fèi)者和制造商共同關(guān)注的焦點(diǎn)。一個(gè)看似微不足道的問題——電池極片上的毛刺，卻可能帶來極為嚴(yán)重的安全隱患。今天，蔡司代理-三本精密儀器我們就以此為例，看看蔡司的工程師們是如何以近乎“瘋狂”的創(chuàng)新精神，攻克毛刺難題，全面保障電池安全的。

01、毛刺——電池安全的“隱形殺手”毛刺，指的是電極箔材邊緣的尖銳金屬突起，在電池制造過程中，電極的切割是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，用于生產(chǎn)不同尺寸的電池。無論是分條、模切還是極耳切割，金屬集流體（如銅箔或鋁箔）在機(jī)械加工中極易產(chǎn)生微米級(jí)的毛刺。

如果在電極加工過程中產(chǎn)生的毛刺，將引起刺穿隔膜的風(fēng)險(xiǎn)，這種情況可能導(dǎo)致正負(fù)極接觸短路。內(nèi)部短路可能導(dǎo)致局部過熱，觸發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，最終引發(fā)電池起火甚至爆炸，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。

02、傳統(tǒng)的檢測(cè)的困境以往的電池制造商往往采用高倍顯微鏡下人工目檢的方式來檢查、分析和測(cè)量毛刺，但這樣的方式存在諸多問題：

01、誤差率高人眼易疲勞，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)也難以統(tǒng)一，漏檢率較高。

02、再現(xiàn)性差由于不同檢測(cè)人員的操作經(jīng)驗(yàn)、軟硬件設(shè)施和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)各異，檢測(cè)結(jié)果可能存在一定偏差，從而導(dǎo)致再現(xiàn)性較差。

03、追溯性差人工檢測(cè)主要依賴肉眼，無法記錄每個(gè)檢測(cè)極片的圖像，缺乏溯源能力和二次復(fù)檢的可能性。

在動(dòng)力電池廠商爭(zhēng)相擴(kuò)產(chǎn)的背景下，如何實(shí)現(xiàn)更安全、更高效、更廉價(jià)的極片毛刺檢測(cè)？蔡司的工程師們給出了一個(gè)大膽而瘋狂的答案——徹底擺脫人工檢測(cè)的束縛，轉(zhuǎn)而研發(fā)專門用于電池極片毛刺檢測(cè)的數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)。
蔡司的底氣源于其百年光學(xué)技術(shù)積累，在現(xiàn)代科技加持下，工程師們將尖端數(shù)碼顯微鏡、自適應(yīng)光源系統(tǒng)與圖像識(shí)別算法，打造出了這樣一個(gè)劃時(shí)代的解決方案。

硬件核心
01、黑科技電極毛刺形態(tài)復(fù)雜多變，水平毛刺與垂直毛刺的形態(tài)不一，給識(shí)別檢測(cè)造成了困難。由于正負(fù)極極片的種類各異，對(duì)光源的要求也有所不同。而這款數(shù)碼顯微鏡擁有可選自適應(yīng)光源系統(tǒng)，可以通過多角度LED照明，清晰捕捉極片端面與平面的毛刺輪廓，從而更好地識(shí)別毛刺。
02、光學(xué)性能ZEISS Axio Zoom.V16數(shù)碼顯微鏡，其采用專業(yè)平場(chǎng)復(fù)消色差遠(yuǎn)心物鏡和蔡司專業(yè)相機(jī)，實(shí)現(xiàn)7x至112x光學(xué)放大倍率的連續(xù)調(diào)節(jié)，即使在1X的大視場(chǎng)物鏡下，最高光學(xué)平面分辨率也可達(dá)到0.7微米。
03、多樣化配置蔡司不僅提供可兼容140mm*90mm極片樣品的手動(dòng)工作臺(tái)，也提供可根據(jù)實(shí)際極片尺寸深度定制的大行程工作臺(tái)，目前最大尺寸為1500mm*260mm，刀片電池這類超大尺寸電極也可適配。

軟件大腦
該系統(tǒng)搭載的毛刺識(shí)別算法經(jīng)過眾多一線廠商樣品的多次修正，具備廣泛的適應(yīng)性和卓越的穩(wěn)定性。算法能夠自動(dòng)區(qū)分毛刺類型，精準(zhǔn)測(cè)量長(zhǎng)度等參數(shù)。這一技術(shù)顯著提升了毛刺識(shí)別和測(cè)量的準(zhǔn)確性，大大降低了人為誤差，從而有效避免因人為失誤引發(fā)的質(zhì)量和安全問題。
結(jié)合ZEN Core平臺(tái)的自動(dòng)化工作流程，可以實(shí)現(xiàn)從圖像采集、毛刺識(shí)別、尺寸測(cè)量到報(bào)告生成的全流程無人化操作，縮短檢測(cè)周期。

這一自動(dòng)化的毛刺檢測(cè)方案，不僅減少了人為誤檢的可能性，也有助于解放人力資源，降低制造商的人員成本。這使工程師不再需要手動(dòng)監(jiān)控操作，能夠?qū)⒕性诟邞?zhàn)略性的任務(wù)上，不僅大大提升了制造商的整體效率，還能通過優(yōu)化制造商的人員配置來增強(qiáng)他們的競(jìng)爭(zhēng)力。

目前，蔡司電池極片的毛刺檢測(cè)方案已經(jīng)覆蓋了全國(guó)大部分知名動(dòng)力電池廠商，其中多數(shù)企業(yè)都采用了ZEISS Axio Zoom.V16 配合大行程工作臺(tái)的定制方案，可實(shí)現(xiàn)大尺寸電極片的全自動(dòng)檢測(cè)。

未來，蔡司將繼續(xù)在電池安全檢測(cè)領(lǐng)域進(jìn)行探索，深入電池材料研發(fā)、電芯失效分析等更前沿的領(lǐng)域，不斷推出更先進(jìn)的技術(shù)和解決方案，為新能源汽車電池的安全性提供更堅(jiān)實(shí)的保障。