蔡司工业CT X射线新能源汽车电池模组无损检测方案

 　　X射线是波长在10皮米到10纳米之间的电磁辐射。比可见光的能量高。X射线和物质的相互作用比较复杂。具体过程取决于材料性质和X射线能量。可能同时发生多种相互作用。

　　X射线技术有一个重要特点：探测深度范围很广。入射X射线强度的衰减高度依赖于X射线能量、材料密度和元素组成。高能X射线可以完全穿透材料。低能的对表面敏感(穿透浅)。中等能量对应纳米到微米级的有效探测深度。

　　所以可以通过透射成像(如CT)探测整个部件。通过显微镜技术(TXM、CDI)探测薄层。通过STXM探测单颗粒、表面和薄膜等。按惯例，能量低于约2000 eV的叫软X射线。高于约3000 eV的叫硬X射线。在中间的也叫中能X射线。

　　同步辐射装置中的X射线能量可调。而且有高通量、高亮度和高相干度。充分发挥了X射线技术的灵活性。先进X射线方法(特别是成像)通常需要同步辐射光源。本文除了少数例外，主要讨论同步辐射技术。

　　X射线和物质的相互作用主要包括吸收、散射等多种同时发生的现象。

　　X射线吸收：光子把能量传给束缚电子，激发或电离电子。导致透射强度降低。受材料组成、密度和厚度影响。这是透射成像(如断层扫描)产生对比度的基础。

　　另外，吸收随能量的变化在元素吸收边(电子跃迁能量)附近有强烈变化。吸收边能量对每种元素都不同。边附近的精细结构反映元素的化学环境。同一元素有多个吸收边。常用Siegbahn命名法按电子壳层跃迁命名。这些特征是软/硬X射线吸收光谱(XAS，XANES/EXAFS)的基础。

　　散射现象：提供超越吸收的结构信息。在弹性散射中，光子能量不变。材料中原子排列导致散射波干涉，形成反映空间结构的图案。这是X射线衍射(XRD)的基础。近年来同步辐射相干性提高，使无透镜的相干衍射成像(CDI)成为可能。能高分辨率研究纳米材料的应变或缺陷分布。

　　把单点光谱扩展为二维甚至三维图像就是X射线成像/映射。优势是可以在样品全域观察被测属性的分布和局部差异。比如在X射线吸收成像中，被测元素的化学态可以画成二维色图，显示氧化态在样品中的分布。

　　这些X射线成像技术在正极研究中特别重要。在锂离子电池的各种部件中，正极因为多元素组成(如Ni、Mn、Co)和复杂电化学行为最难深入表征。正极材料在循环中常出现微弱的化学梯度、复杂的相变和应力积累。纯粹的事后分析会掩盖这些现象(比如应力在拆开后可能释放)。

　　XCT、TXM、STXM等技术可以在三维空间观察颗粒开裂、过渡金属氧化态变化或电极不均匀性演化。如果在operando条件下应用，更能实时监测局部热点或结构不均。从而揭示容量衰减的根本原因。

　　非侵入性地穿透致密电极或在不拆解样品的情况下成像，是对事后分析的有力补充。可以跟踪材料从原始状态到事后状态的演化，验证离体结论(如相变过程)。

　　另外，应力积累等信息可能因为拆解而丢失。对同一颗粒在充放电循环中的连续operando成像，是事后方法完全做不到的。凭借合适的穿透深度，X射线成像在这类operando实验中有明显优势。

　　随着空间和时间分辨率进一步提高，这些X射线方法将继续成为揭示隐藏退化途径、验证计算模型、指导更稳健正极设计的核心工具。随着技术日益成熟和易用，它们有望在下一代储能技术开发中发挥核心作用。

450kV级用于电池模块的蔡司工业CT技术

　　占地面积小，性能大

　　蔡司CT VoluMax 9 titan

　　蔡司 VoluMax 9 titan 提供 450 kV 的性能，同时保持非常小的占地面积，是市场上同类系统中*紧凑、*坚固的系统。其宽敞的内部空间不仅可以容纳尺寸高达 590 x 700 毫米、重量高达 60 公斤的部件，其 3k 探测器和 1,500 W 功率范围还提供出色的穿透强度——所有这些对于处理具有特征的大而密的部件至关重要电池模块部分。

　　操作员控制台集成到机柜中以节省额外空间，确保更易于使用，并为在线和高质量实验室环境中的人员提供健康和安全保障。*重要的是，蔡司 VoluMax 9 titan 得到了全面快速的服务包的支持，以实现快速的投资回报和*短的停机时间。

　　紧凑的设计提供动力和质量

　　您的优势一览

　　鉴于高质量电池对于扩大 BEV(电池电动汽车)的覆盖范围至关重要，电池行业受到一系列效率和质量要求的支持。蔡司 VoluMax 9 titan 提供了一种可靠的方法，可以对非常密集的部件(如电池模块)进行一致的缺陷检测——它融合了经济高效的性能和市场上前所*有的紧凑设计。

　　紧凑智能设计

　　机器占地面积小、集成在机柜中的操作员控制台以及改进的动子系统都有助于实现出色的灵活性。这个紧凑而宽敞的系统可以处理尺寸高达 590 x 700 毫米的零件，确保以*明智的方式利用可用空间。

　　强大的解决方案

　　即使在*具挑战性的操作环境中，这款强大的性能也能将较长的使用寿命与*短的停机时间相结合。发电机和驱动器均由蔡司内部开发和生产，突显了对*级组件和全面提高生产力的承诺。

　　*的蔡司服务

　　蔡司提供一整套优秀的硬件和软件服务，保持低维护要求，同时在需要时提供快速支持。母语服务技术人员和培训师团队已准备好在 25 个国家/地区进行部署。

　　投资回报快

　　强大的系统概念、高质量标准以及与快速循环时间的兼容性有助于提高生产力，为蔡司 VoluMax 9 titan 的用户带来快速的投资回报。

　　轻松加载

　　宽大的电子推拉门便于搬运大型零件，而自动轴定位则便于装卸。这种符合人体工程学的操作提高了舒适性和易用性。

　　用户安全

　　该机器根据蔡司品牌固有的高安全标准和组件质量进行设计，支持安全和直接的用户体验。

　　ZEISS VoluMax 9 titan – product highlights

　　您的在线/质量实验室CT

　　尽管蔡司 VoluMax 9 titan 的首要特点是其非常紧凑的设计，但这个强大的解决方案还包含额外的功能，以确保高水平的性能。进一步了解七个*名的产品亮点。

　　1)同类产品中*紧凑的系统尺寸仅为 2,750 x 2,350 x 1,750 毫米，几乎适用于任何操作环境。

　　2)一系列蔡司软件解决方案支持自动化 3D 扫描过程，以确保清晰的分析。

　　3)3,072 x 3,072 px 平板探测器确保高分辨率扫描以获得高精度检测结果。

　　4)1,500 W 的功率提供扫描大型致密部件所需的穿透强度并实现快速循环时间。

　　5)时尚而宽敞，可容纳*大 590 x 700 毫米的零件，例如大型电池模块。

　　6)动子和发电机由蔡司内部生产。操作员可以将一只脚放在系统上以方便装载。

　　7)集成到系统机柜中的操作员控制台提高了易用性并节省了空间，因为不需要额外的桌子。

　　令人惊叹的细节中的密集部件

　　蔡司 VoluMax 9 titan 配备了一个新的 3k 检测器，用于生成具有更高分辨率的 3D 体积数据集：更多的体素意味着更好地检测更小的缺陷。

　　225 kV 与 450 kV

　　使用 225 kV 和 450 kV 技术扫描的电池模块的图像比较。较小的体素尺寸使 3k 检测器能够生成更高分辨率的扫描，以实现更清晰的渲染，即使是小零件也是如此。

 昆山友硕新材料有限公司是蔡司中国代理，主要经营蔡司三坐标、蔡司扫描电镜、蔡司工业CT等。电话热线：15850350764