电池行业的X射线检测
2026年6月17日
锂离子电池已成为我们日常生活不可或缺的一部分。虽然你可能并不常看到它们，但它们被广泛应用于各种产品中，例如电动汽车、手机和电动工具。随着对锂离子电池需求的快速增长，全球各地正在兴建大规模生产设施（即“超级工厂”），以满足这一需求。 X射线检测是锂离子电池生产线上至关重要的一环，因为有缺陷的电池可能会带来极大的危险。通过进行彻底的检测，可以确保电池使用安全，这也是X射线检测系统在电池行业中如此重要的原因。
适用于电池检测的X射线源
由于电池类型和检测需求多种多样，需要采用不同的分辨率和X射线能量来满足相关要求。为了确认生产质量，必须具备足够高的分辨率，以便检测到关键级别的缺陷——根据电池类型和缺陷的不同，该尺寸范围从小于5 μm到约150 μm不等。为了跟上生产线的速度，通常采用高功率X射线源。 以下Comet 的X射线源被广泛应用，可满足电池检测的各种需求：
Comet Xplorer 系列专为全天候工业应用而设计。该系列闭管 采用紧凑型设计，兼具高功率密度和高分辨率，可提供精准成像、简便安装和灵活操作。
可用 kV | 130 千伏 |
分辨率范围 | 5-50 微米 |
适用于 | 在线检测、生产环境 |
MesoFocus X射线管技术是我们最新的发明之一。根据您的产能 和分辨率需求，该技术提供两种kV等级可供选择。
可用 kV | 225 千伏、450 千伏 |
分辨率范围 | <25-250 μm |
适用于 | 在线检测、生产环境 |
借助FXE ，您将能够观察到每一个细微细节，从而推动电池设计和化学技术的进步。这些开放式微焦点 X射线管适用于离线分析，是详细检测电池电芯成分的理想选择。
可用 kV | 160千伏、190千伏、225千伏 |
分辨率范围 | <0.5-100 μm |
适用于 | 近线 检查、实验室环境 |
可检查的单元格类型
根据应用需求，会选用不同类型的电池电芯。在日常生活中，我们主要接触圆柱形电芯，例如用于为遥控器和普通家用电器供电。在更大规格的电池中，为实现最高的能量密度，采用锂电池化学体系的圆柱形电池也被用于为电动汽车（EV）供电。 手机和电脑（3C）中使用的电池采用另一种（软包）形式，以适应其特定要求；无人机或遥控赛车中使用的电池也是如此。而储能系统（ESS）中使用的电芯几乎清一色都是棱圆柱形电芯（因其刚性和安全特性）。
以下列出了三种主要类型：
圆柱形电池
圆柱形电池由卷绕电极（也称为“果冻卷”）组成，这些电极装在由不锈钢和/或铝制成的罐体内。
与其他电池类型不同，圆柱形电池的形状可以防止电池鼓包——这是电池中一种不希望出现的情况。此类电池主要应用于电动工具、医疗器械、日常家用电器、电动自行车和电动汽车。
袋式电池
袋式电池由层叠排列的电极组成，这些电极被密封在绝缘箔中。
它们重量轻，主要应用于便携式设备中，通常安装在手机和笔记本电脑等设备的外壳内。此外，由于其用途广泛，软包电池还被用于无人机、遥控赛车、应急启动器或储能系统（ESS）中。
棱柱形电池
棱柱形电池由一个或多个“果冻卷”堆叠而成，并装入一个底面为矩形的罐中。
由于其坚固的矩形形状，它们非常适合在电池模块中堆叠多个单元。它们通常比圆柱形电芯更大，因此每节电芯所含的能量更多。这类电池主要用于储能和电动汽车。
为何电池的全检 至关重要
多年来，发生了许多电池起火甚至爆炸的事件。随着智能手机起火事件的发生，公众对此的关注度开始上升；几年后，电动汽车也成为了关注焦点。发生故障的电池往往存在生产过程中未被察觉的缺陷或隐患。
由于电池生产中的缺陷直接关系到应用的安全性，进而关系到消费者的安全，因此只要条件允许，就应力争实现“每节电池都经过检测”（全检 ）。各种可能存在的缺陷可归类为四种最常见的缺陷类型。所有这些缺陷均可通过合适的X射线/CT检测系统检测出来。
阳极悬伸
悬伸检查无疑是最重要的。阳极和阴极边缘必须均匀地位于特定边界范围内。如果它们超出这些边界，电池寿命将受到限制，且枝晶的形成可能导致热失控。
电极对齐错误
在电池制造过程中，确保在绕组/堆叠阶段电极片对齐得当至关重要。如果未能做到这一点，可能会导致电池鼓包，这非常危险，甚至可能引发电池起火。
外来颗粒夹杂
在生产过程中，电池内部可能会混入异物，从而导致短路和过早失效的严重风险。
电池组装缺陷
在组装电池单元时，焊接和密封过程中也可能出现缺陷。必须对电池进行检查，以排查是否存在破裂、变形、扭曲、渗液等问题。
生产线中的电池检测
根据电池（部件）应以多快的速度进行检测以及所需图像质量的不同，可采用不同的检测方法。一般而言，建立生产检测流程就是要找到检测速度与图像质量之间的最佳平衡点，从而实现产能 和故障检测效果最大化。
使用线扫描仪进行二维成像
这种检测方法速度最快，因为在拍摄X射线图像的同时，生产线仍在持续运行。在许多情况下，其图像质量足以满足对阳极悬伸部分进行有效检测的需求。
经典的2D成像
经典的2D成像技术至今仍是最常用的，因为它速度依然很快，且能提供高质量的图像。为了获得更高的分辨率，在拍摄X射线图像时，传送带会短暂停止。
层析成像“2.5D”
为了快速获得3D图像，会对电池（部件）拍摄多张不同角度的照片，从而重建其体积。
全3D CT
在此，工件会从各个角度进行全面检测，即完整的360°扫描。3D CT虽然能提供最佳的重建效果，但耗时也最长。可以通过进行一些调整来缩短采集时间并提高扫描质量。
为什么每家电池生产工厂都需要X射线检测
由于电池制造过程的复杂性以及可能存在的缺陷种类繁多，因此需要采用全检 。X射线检测是唯一能够以足够的速度和空间分辨率观察制造部件内部状况的技术。 最新的无损X射线技术可实现全检 ，为电池制造的整个价值链——从电芯组件到完整的电池组——提供深入洞察。在生产线上实施X射线检测，既是对提高良率的投资，也能确保为终端用户应用提供安全可靠的电池。
想要了解更多？
如需了解更多信息，并了解哪种方案最适合您的需求，请联系您当地的销售代表。
最新三条新闻
重点话题：与 Jan Bressendorff 和 Allen Gress 探讨管道焊接检测
2026年10月8日
在管道工程中，X射线系统的选型是根据焊缝情况决定的，而非从产品目录中直接选用。管道尺寸和可 접근性决定了施工团队如何进行检测。检测规程规定了图像必须显示的内容。高温、工作负荷和曝光时间共同决定了当天的作业节奏。选择不当可能会浪费数小时；而恰当的选择则能帮助施工团队获得清晰的图像，使检验员能够及时进行评估，避免不必要的延误。
了解更多焦点主题。HP/15 基于 HP/11 在数字探测器、在线检测和 CT 领域二十年来久经考验的卓越性能而开发。
2026年9月21日
二十年来，HP/11 一直是高分辨率和高产能 射线摄影领域的标杆型微聚焦X射线管。HP/15 不仅保留了其备受信赖的所有特性，还针对数字探测器、在线检测和计算机断层扫描对其他部分进行了重新设计。
了解更多现场手记：与 X-RIS 的皮埃尔-埃马纽埃尔·里戈（Pierre-Emmanuel Rigot）探讨冷却器泄漏问题
2026年9月10日
这主要不是一个关于冷却器泄漏的故事——而是一个关于洞察力来得太迟时会发生什么的故事。关于在没有远程访问的情况下运营所付出的代价。关于应对故障与预防故障之间的区别。以及关于微弱信号只有在数据得以流动的情况下，才会随着时间的推移变得有意义。从本质上讲，这个案例说明了为什么仅靠BLOX 是不够的。
了解更多