在大规模生产过程中，可以利用 3D X 射线扫描和计算机断层扫描 (CT) 自动、精确,持续地对锂离子电池 (LiB) 进行阳极overhang检测和分析，而缩短检测周期是关键。这是继人工智能驱动的 LiB.Overhang Analysis 软件之后，Nikon Corporation 工业计量事业部推出的又一举措 (https://industry.nikon.com).
该软件能够实现高产量，以满足市场对电池日益增长的需求，并减少电动汽车、储能系统和其他电池供电设备用户的高昂保修索赔。LiB.Overhang Analysis 的目的是，鼓励在制造过程的早期进行更多的生产线检测，以提高产品质量。Nikon 将这种新的分析方法与其创新的微焦点 X-ray 射线源、旋转靶和半转 CT 技术相结合，提供了一整套解决方案。
锂离子电池中的阳极比阴极大，以防止锂电镀和可能形成的枝晶，因此阳极上存在称为overhang区域的无源区域，该区域不与阴极的相应区域对立。它们的尺寸必须始终保持在接近极限的范围内，否则电池性能可能会降低，并且在极端情况下可能会自燃。因此，分析阳极overhang至关重要。
通过传统的 2D 射线照相检测来实现这一点的问题在于，尽管速度很快，但它不能提供足够精确或可重复的结果，因为用单锥束射线拍照来区分每一层是极其困难的，特别是当每一层并不非常平整时。
3D X-ray CT 自动化overhang分析方案，在市场上相对较新 ，消除了上述所有困难。LiB.Overhang Analysis 的速度足以应对生产线的速度，因为它对高速扫描获取的 3D 图像中的噪声不太敏感。
这是因为，Nikon 先进的机器学习 AI 模型能够使用先验信息来识别电池中的阳极overhang特征和缺陷并为它们分类，而无论是否存在典型的噪声和扫描伪影。当试图自动分割阳极层和阴极层时，这种扫描数据会混淆传统的分析方法并产生错误的结果。为了生成更高质量的图像，需要减慢扫描速度，从而影响质量控制 (QC) 的效率。
专为X-ray CT系统的XT H-系列自主编写的LiB.Overhang Analysis 软件，可以快速、准确且可靠地扫描电池，无论是在线测量还是非在线测量。Nikon 工程师对 CT 扫描参数和 LiB.Overhang Analysis 设置进行微调，以优化系统的检测速度和可重复性。
Nikon 的新软件会自动计算阳极/阴极堆栈中每一层的阳极overhang，不是生成简单的合格/不合格结果，而是关键特征的数值测量结果，因此客户可以利用与自己需求最相关的统计数据。这两种方法都可以及早发现和量化装配问题，以便反馈数据来优化生产过程，从而提高产量并减少废品。检测数据可以存储在制造执行系统数据库中，以实现每个单独电池的完全可追溯性，并符合质量 4.0 实践。
在检测应用方面的成功，Nikon 的其他独特技术也起着至关重要的作用，如果没有这些技术，就很难实现必要的高速数据采集。一是利用该公司强大的微焦点 X-ray 射线源的穿透能力。另一个则是选择独特的 Rotating.Target 2.0技术，它会进行旋转以快速消散撞击钨表面的小电子点所产生的热量，并提供比其他方式更高的功率。还可以配备 Nikon 的 Half.Turn CT，无需在 X 射线周期中将测试的样品旋转 360 度，只需将其旋转 稍微大于180 度即可获取足够的数据来获得同等质量的图像，从而使检测效率提高一倍。有关更多信息，请点击此处。
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