• X光影像-X-Ray 穿透式X-Ray CT檢測-汽車鋰電池及零組件內部結構為例

    新聞提供:科邁斯集團發表日:2014/07/21
    關鍵字: 電池檢測 穿透式X-Ray CT檢測 汽車零組件 鋰電池 問題提問

            穿透式X-Ray的CT檢測應用,基本上對於許多的產業都一定程度的幫助,除了一般的電子產業,工業用的大型鑄造、鍛造也有一定程度上的幫助,現在對於能源開發上一樣可以協助解決一些結構上的問題。

            能源一直以來都是世界在研究開發上的一項重要指標,因為能源的供給對於研究開發上是不可或缺的重要資源,而天然的資源利用代表著人們在發展科技的同時能夠兼顧地球的資源。而電力的使用所有電子設備產品所仰賴的能源,而電池更是許多的消費型產品的主要依據,包含目前市面上普遍使用的可充電式的鋰電池、碳鋅電池、鹼性電池,汽車產業普遍在使用的鉛酸蓄電池以及新開發的磷酸鋰鐵電池…..等等,甚至連大型的電動車的電池,這些所有的電池都會需要了解它的電性、化學性、結構組成….等等問題。 

    電動車的系統結構
    電動車的系統結構

    汽車電池

     鋰電池

            一般電池的電性檢測會在不同負載時、不同環境因素下來進行測試;而化學性則是檢測電池原料在不同環境溫度下的改變或是看看這些電池原料的化學組成、電池原料的化學結構(晶格結構)…等等,而電池結構的檢測主要就是針對電池本身在組成上的問題,包含電池外殼、電池正負極、隔膜板、相關電子材料….等等,可利用CT檢測看看在結構組成上有沒有什麼缺陷問題。 

    電池結構

    電池結構


            穿透式X-Ray影像檢測系統CT檢測就是一種可以直接檢測電池內部的非破壞式檢測設備,當電池在製作完成後可以透過電性檢測看看電池的狀況如何,或是在高溫低溫下的使用狀況,當發現電池出現問題時往往卻不知道到底哪邊出現問題,當然可以根據經驗來判斷問發生的地方,再利用切割的方式來看電池內部的狀況;但往往無法再看問題的地方或是需要透過多道程序,穿透式X-Ray的CT就是一種非常好的檢測方式,可以立即看到內部的結構狀況,看看是不是在高溫低溫的重複性測試中造成電池內部的結構損壞,才導致電池使用出現異常,藉由這種方式來改進結構上的問題。 

    電池CT結果

    3D和切片圖像局部放大

    電池CT結果

    3D和切片圖像局部放大


            我們曾經幫台灣的研究單位進行測試,採用的就是利用穿透式X-Ray影像檢測系統CT檢測,在兩個夾層中周圍添加一種液體材料,利用在高溫下會燒結的膠體來達到密封的效果,但在燒結的時候有時會因為燒結溫度的不穩定或式不同溫度下,產生出裂縫造成無法將內度的液體密封或是膠體燒結後的厚度不夠。 

    膠體四周邊緣厚度

    膠體四周邊緣厚度不夠

    上下膠體與左右膠體的密度不一

    鋰電池

    上下膠體與左右膠體的密度不一

    分析膠體厚度


            目前穿透式X-Ray對於結構上的問題解決是可以達到的,所以除了電池的問題,其他的像IC封裝、電子零組件、汽車引擎、金屬緞鑄件….等等,都可以利用這種的方式來達到結構品質上的控管,只要是想要看到內部結構的問題,基本上利用穿透式X-Ray都是可行的。 

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