Teledyne DALSA 是 Teledyne Technologies Incorporated 的全资子公司，专注于设计、制造和部署全球领先的高性能数字成像和半导体解决方案。公司总部位于加拿大安大略省沃特卢。

Teledyne 成立于1980年，由半导体和计算机科学的开拓者Dalsa公司的创始人Arnold Amber在荷兰启动，起初是做数码成像和专业电影制作设备的制造。随着公司业务的扩展和发展，Teledyne DALSA现在已经发展为一家国际化的高科技公司，业务覆盖了各种行业，包括工业自动化、医疗成像、科学研究，航空航天，安防监控等领域。

Teledyne DALSA 的产品包括用于工业自动化的X射线探测器、数字微镜、医疗成像传感器、航天成像系统、专业摄像机、全息图像设备，以及机器视觉硬件和软件等。

此外，Teledyne DALSA 还是半导体制造的领先者，拥有自己的制造工艺和设备，这使得公司能够提供定制的产品和解决方案，满足不同行业和客户的需求。至2021年为止，Teledyne DALSA 已经在全球各地设立了销售、服务和支持网络，以提供专业的客户服务和技术支持。

Teledyne DALSA 是一家致力于通过数字成像和半导体技术推动行业进步和社会发展的公司，其产品和技术在各个行业都发挥了关键的作用。

来自 Teledyne DALSA 的 Gerard White 谈论了锂离子电池检测，他谈到了这些电池的困难、必要性和未来。

什么是锂离子电池？

锂离子电池于 20 世纪 80 年代开发，首次应用于智能手机、平板电脑和电动工具是在 90 年代。从那时起，它们的使用一直在扩大，全球需求持续快速增长。

锂离子电池不断增长的应用有哪些？

锂离子电池最初是为便携式电子产品进行商业开发，现在在日常生活中无处不在，应用日益多样化，包括电动汽车、电动工具、医疗设备、智能手表、无人机、卫星和公用事业规模存储。

与其他可充电电池相比，该技术有哪些优势，特别是对于电动汽车而言？

锂离子电池具有高能量密度和电压、稳定性、重量轻、寿命长和化学成分多样性等特点，使其成为一项突破性技术，远远领先于以前的可充电电池技术。电动汽车 (EV) 正在改变汽车和运输行业，预计到 2025 年销量将达到 1200 万至 1500 万辆。这比 2018 年全球锂离子电池产能增长了十倍。

锂离子电池如何帮助解决全球环境危机？

对我们来说，未来将推动全球运输和能源系统转向电力，并实现更加脱碳的未来。

锂离子电池面临哪些挑战？

锂离子电池制造起来很复杂，特别是对于电动汽车应用来说，安全性、耐用性和模块化性与性能、效率和价格方面的竞争压力相竞争。必须生产单个电池，然后组装成包含数百个电池的电池模块。就像任何制造过程一样，完美是目标，而不是终点。

电池单体失败的风险有哪些？

单电池故障可能需要拆卸整个模块并移除发生故障的电池。未被发现的失效电池可能会导致更大的问题：它们会大大降低整个模块的输出功率和性能并带来危险。

用于克服这些挑战的一些方法是什么？

在五家汽车制造商因可能导致火灾或熄火的缺陷而召回后，美国国家公路交通安全管理局对电动和混合动力汽车电池展开了新的调查。美国国家公路交通安全管理局表示，新的调查覆盖了超过 138,000 辆装有韩国 LG Energy Solution 生产的电池的车辆，并影响了通用汽车、梅赛德斯-奔驰、现代、Stellantis 和大众汽车生产的汽车。

检查如何让锂离子电池更安全？

几乎所有电力系统中的电池系统故障都会带来多种危险。这为在所有单个电池组装成模块之前和之后增加质量控制测试提供了强有力的理由。虽然每个电池和模块可能在不同阶段都进行了电流测试，但这仅提供了部分了解。

最好的检查策略是什么？

最好的策略是在生产过程中尽早开始检查，以免浪费时间和资源来报废或回收即将完成的产品。

为什么在制造过程的早期启动这些策略很重要？

早期缺陷检测使制造商能够微调反馈回路，调整工艺机械以优化结果。

箔片的哪些特性可能会导致电池功能和安全性问题？

箔片及其涂层的质量和一致性对于电池的功能和安全性至关重要：随着时间的推移，异物、凸块和不均匀性会挤压或摩擦隔膜箔，从而导致短路，从而导致灾难性的后果。电池故障。

锂离子电池的检测采用了哪些技术？

第一次目视检查发生在箔片的制造中，箔片用于制造电极（阴极和阳极）。通常，这种检查是在切片或冲压过程之后进行的，这可能会导致颗粒在电极卷起、折叠或堆叠之前沉积在表面上。

通常，深灰色背景上的一些深灰色缺陷可以决定电池的性能和寿命。制造商发现寻找这些从 50 微米一直到 10 微米级别的缺陷非常重要。

哪些因素决定何时在制造过程中使用这些方法？

接触式成像通常用于“粗略”的初始检查，但为了进一步进行详细检查，公司正在转向线扫描相机和高灵敏度 TDI（时间延迟和集成）相机，以提供必要的分辨率和灵敏度。

更具创新性的解决方案包括多视场 TDI相机，它具有同时捕获来自三个不同光谱和角度的光的额外优势，为缺陷检测和分析提供更多图像数据，而不会产生更多成本或减慢系统速度。

其他类型的成像用于装配的不同阶段。高速 3D 激光轮廓仪用于测量更多 3 维物体的形状，例如接触片焊接均匀性、接触片变形和方向。焊接不良的接触片可能会断裂或导致间歇性接触不良。区域扫描相机主要用于将单个电池封装成更大的电池，其中必须精确控制外壳中数百个电池的方向。

什么是“破坏性测试”？ Teledyne FLIR 高速热像仪在其中发挥什么作用？

破坏性或滥用测试包括将电池暴露在一些最坏的情况下，以了解由此产生的任何安全问题。电池遭受的滥用测试之一是钉子刺穿，它模拟短路，可能导致电池过热、着火甚至爆炸。

Teledyne FLIR 的高速热像仪可揭示其他技术无法捕获的热量细节。通过热成像，工程师不仅可以轻松地看到电池受到滥用测试时外部发生的情况，还可以看到内部发生的情况以及热量的进展情况。

无损检测有哪些替代调查技术？

研究人员还研究了用于原位分析的不同类型的 X 射线衍射，包括 X 射线甚至超声成像。与任何应用程序一样，图像质量和时间之间存在平衡。

其中一些可以通过快速 2D X 射线系统来完成，但可见信息有限。借助 3D X 射线成像，可以全面了解电池和模块的关键方面，而延时 (4D) 断层扫描有助于揭示运行电池随着老化的过程和变化。

工业计算机断层扫描 (CT) 在检测电池整个生命周期中的缺陷和内部变化方面发现了更多用途。尽管如此，找出有趣的结构仍然很困难：由于材料的密度非常相似，而且通常很薄，结果通常是低对比度的灰度图像。

CT 数据分析和可视化软件正在添加功能，可以在人工智能的帮助下获得更明智的概述。

动态中子射线照相术已被证明是另一种有前景的无损检测选择，可为研究人员提供有关系统内部运作的实时数据。与 X 射线相比，中子相互作用为 X 射线成像提供了一些有用的优势，因为它们与元素的相互作用不同。

关于受访者

Gerard White 是 Teledyne DALSA 的高级业务开发经理，拥有超过 25 年的经验，专注于工业成像相机的全球销售、支持和营销。