思瑞影像測量儀電池極片輪廓度測量案例（新能源行業）

電池極片是電池的重要組成部分，用于構成電池的正極和負極。具體功能如下：

提供反應材料：電池極片上涂有活性材料，這些材料參與電化學反應，儲存和釋放電能。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；負極材料常見的是石墨。

傳導電流：電池極片的基材（通常是金屬箔，如鋁箔或銅箔）能夠有效地傳導電流，使電流在電池內部順利流動。

結構支撐：極片還提供了一定的機械強度，幫助電池保持結構完整，尤其在充放電過程中，材料體積變化時能保持穩定。

總之，電池極片是實現電池儲能和釋放能量的關鍵組件。

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的誤差和不一致性。一致的電極極片有助于電池內部結構的均勻性，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準確對齊，減少因尺寸誤差導致的裝配困難或缺陷。提高裝配精度不僅能提高生產效率，還能減少電池內部短路和其他裝配缺陷的發生。

優化電池性能：精確的輪廓度測量可以確保電極極片的邊緣光滑整齊，減少電池內部電阻和熱量積聚。良好的輪廓度可以提高電池的電化學性能，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。減少電池內部短路的風險，提高電池的安全性和可靠性。

質量控制和缺陷檢測：通過輪廓度測量，可以及時發現制造過程中出現的缺陷和誤差，進行質量控制和調整。提高生產過程的質量控制水平，減少次品率，提高成品率。

輪廓度測量對電池性能的影響

電化學性能：電極極片的輪廓度直接影響電流的分布和電池的內阻。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致的電池發熱和老化。

機械強度和穩定性：電極極片的邊緣整齊和無毛刺可以提高電極的機械強度和穩定性，減少充放電循環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 機型，采用大理石基座和立柱，三軸 CNC 全自動精密控制，精密直線導軌，研磨級滾珠絲桿和伺服電機，確保運動系統精度和穩定性。三方向坐標軸配備分辨率為 0.5 μm 的高精度玻璃光柵尺，確保系統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統計分析軟件 + 脫機編程軟件 + 形位公差評價軟件

檢測流程

1. 工件固定擺放

將產品放于機器玻璃臺面上，若產品無變形，可不用固定；產品元素有高度差，若產品變形，批量測量時可做專用壓平或吸平工具 ，避開測量部位（此產品材料軟，易變形）。  此處先用玻璃板將產品四周變形位置壓放一段時間，改善變形情況后直接放于玻璃臺面上進行測量的。

2.測量前分析及模型處理

基準A：金屬材料平面，可通過聚焦點，構造平面實現；基準B:產品上圓孔；基準C：產品上圓形鍵槽。此案例中A基準默認使用了機器的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（模型坐標系需要根據基準修改到測量時的工件坐標系位置），此案例中已通過其它軟件將模型坐標系修改（保存了iges文件），并創建了要測量的曲線（保存了DXF文件）

建立坐標系

1．粗坐標系建立：使用邊界線確定軸向、圓確定原點，CAD模型對齊。

2．精建坐標系：使用圓和圓鍵槽，模型上定義出兩元素，測量元素，將兩實際元素構造擬合直線，利用2D坐標系建立坐標系

3.利用坐標系旋轉，將當前坐標系旋轉到所需坐標系。

4.兩個模型分別對齊，完成以上步驟的程序語句如下

測量

1.定義曲線：圖形窗口-選取設置-框選曲線，定義好的曲線可根據測量順序在程序里拖放調整語句順序。

2.邊緣處理：兩處輪廓度需要使用環形光測量，表面雜點多，邊界不清晰，需要通過調整字過濾使邊界易于抓取，數字過濾調整好記錄到程序。

2.1 內圈調整：內圈是兩種不同顏色、不同材質的邊界，比較清晰，調整起來比較容易，通過如下調整，使邊界層次分明，易于抓取，若不調整，分界線兩側均有雜點干擾，不利于測量。

2.2 外圈調整：外圈是同種顏色、同種材質的倒角邊界， 雜點多，不易調整，不易抓取，以下是調整的參數及效果。

3.測量框寬度和測量密度調整：程序設置-測量設置-測量點密度（可自定義，可選擇已設置好的）、自動測量工具寬度（根據實際情況改變）。

4.密度也可以通過元素-右鍵-測量方法調整，并可以在此調整測量方向。

六、輪廓度評價及Form誤差報告

1.     過濾參數設置：測量時避免不了測量到雜點，所以可以通過下圖設置，進行評價前的過濾。

2.     輪廓度評價：選擇標準，輸入公差，未選基準，曲線未擬合，計算的是當前坐標系下的輪廓度。

3.     Form誤差報告：

3.1 操作類型：多元素；視圖類型：向量類型；

3.2   拖放四項輪廓度公差到Form誤差報告窗口，設置公差和放大倍率；

3.3   保存Form誤差報告；

3.4   設置延遲：輪廓度計算及保存Form報告需要時間，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投影測量。要求的尺寸是帶基準的輪廓度，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：產品軟，易變形，使用投影測量，需要將產品放平，需要注意避免遮擋基準和被測位置。

3．  實際編程測量：數模處理后導入—-坐標系建立并模型對齊—-燈光調整和參數設置---元素定義并測量---公差評價。

4．  報告生成及保存：Form誤差報告進行輪廓度分析（可單獨輸出，可發到輸出窗口與文本一同輸出），將設置好的報告進行保存。

5．  難點：測量邊界使用環形光測量，雜點多，需要對燈光及數字過濾，掃描計算過濾進行調整設置。