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一、前言

電池是能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，在大家的腦海中，關(guān)于電方面知名度最高的非伏特莫屬了，當(dāng)然在漫漫歷史長(zhǎng)河中還有很多的和伏特一樣的科學(xué)家，一生致力于電學(xué)研究，不斷的將自身的研究成果傳遞給后來人，就這樣經(jīng)過幾百年的沉淀與創(chuàng)新，電池的工業(yè)化生產(chǎn)也就應(yīng)運(yùn)而生了。

現(xiàn)在我們的生活已經(jīng)離不開電池了，手機(jī)、電腦、手表、手電筒、家電，還有很多無線設(shè)備等等。也正是因?yàn)殡姵厥袌?chǎng)的不斷發(fā)展膨脹，才讓電池在短短的一百多年間從最早的干電池逐步發(fā)展到了現(xiàn)在已經(jīng)成熟應(yīng)用的鋰電池。

二、鋰電池的發(fā)展

說起鋰電池的概念想必大家都已經(jīng)不再陌生了，這種由鋰金屬或者鋰合金為負(fù)極材料，使用非水電解質(zhì)溶液的電池其實(shí)最早是來自于偉大的發(fā)明家愛迪生，不過長(zhǎng)期沒有得到應(yīng)用，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。

鋰電池的基本結(jié)構(gòu)包括：正極、負(fù)極、隔膜、電解液、外殼五金件，隨著現(xiàn)在廣大消費(fèi)者對(duì)電池的性能要求越來越高，尤其是新能源汽車的日益擴(kuò)張，電池性能也就成為了大眾能否接受電動(dòng)汽車一道門檻。而這其實(shí)就是一道心理門檻，鋰電池作為理想的公認(rèn)的儲(chǔ)能元件，必須在這個(gè)時(shí)候承擔(dān)起這樣一份責(zé)任，通過性能的提升來幫助廣大消費(fèi)者消除顧慮。

在鋰電池的所有性能中，大眾最關(guān)心的還是和自身生命健康息息相關(guān)的安全性能，國(guó)內(nèi)也發(fā)生過電動(dòng)汽車經(jīng)撞擊而發(fā)生起火爆炸的事故，這種慘痛的經(jīng)歷讓電動(dòng)汽車的高速發(fā)展蒙上了一層陰影，痛定思痛，必須反思，從電池各個(gè)部件的安全隱患著手，利用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)來監(jiān)測(cè)組成電池各部件的材料性能，從源頭上排除因材料加工性能不佳而產(chǎn)生的安全隱患，相信這也是所有電池廠商所希望的結(jié)果，而電池廠商所外購(gòu)的最多的鋰電池部件就是鋰電池隔膜。

三、鋰電池隔膜產(chǎn)品性能現(xiàn)狀

鋰電池隔膜的功能主要是隔開正負(fù)極，防止短路；允許鋰離子自由通過，在正負(fù)極間遷移；在電池過熱時(shí)，閉孔切斷電流確保電池安全。因此隔膜性能的優(yōu)劣直接決定了電池的安全性能。而在走訪了各大電池廠商之后，發(fā)現(xiàn)電池廠商對(duì)隔膜的耐熱性能以及厚度均勻性、一致性十分關(guān)心，耐熱性能一方面是材料本身決定的，另一方面就是厚度均一性所決定的。隨著鋰電池行業(yè)的發(fā)展以及生產(chǎn)加工技術(shù)的進(jìn)步，電池隔膜的厚逐漸降低至20μm以下，試想一下如果存在厚度的薄弱點(diǎn)，那么就勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致隔膜機(jī)械性能、耐熱性能減弱，安全隱患也就隨之產(chǎn)生了。

為什么現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的數(shù)一數(shù)二的電池廠都購(gòu)買日韓等國(guó)的進(jìn)口膜，無非就是人家隔膜做的比國(guó)產(chǎn)的均勻，出于無奈之下高價(jià)購(gòu)買。不過現(xiàn)在電池廠家可以慢慢將注意力往國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移了，國(guó)內(nèi)的電池廠商正在如火如荼的進(jìn)軍動(dòng)力電池市場(chǎng)，想要做出國(guó)產(chǎn)高品質(zhì)18650甚至更具技術(shù)含量的新產(chǎn)品，那么勢(shì)必就會(huì)對(duì)電池隔膜有更高的技術(shù)要求，像中科科技、佛山金輝、ATL、蘇州捷力等都投入了巨額的資金用來開發(fā)及生產(chǎn)高品質(zhì)隔膜，通過與他們的溝通發(fā)現(xiàn)大家都覺得我們自己的膜已經(jīng)足以替換進(jìn)口膜了，但是要取得相互的信任是需要時(shí)間的，如何讓隔膜廠商對(duì)自己的產(chǎn)品有足夠的信心，又如何讓國(guó)內(nèi)甚至一些國(guó)外的電池廠商放心的用著國(guó)內(nèi)的膜？該如何去評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)的膜？我們的標(biāo)準(zhǔn)又在哪里？帶著這些疑問去咨詢了佛山金輝、中國(guó)化學(xué)與物理研究協(xié)會(huì)、全國(guó)檢標(biāo)委等專業(yè)機(jī)構(gòu)的負(fù)責(zé)人，發(fā)現(xiàn)《鋰離子電池用聚烯烴隔膜》經(jīng)過兩年多漫長(zhǎng)的討論卻還沒能定稿。眾所周知未來鋰電池隔膜的高端化、技術(shù)化需要行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化，電池隔膜行業(yè)該如何讓國(guó)內(nèi)外廠家認(rèn)可，方法只有一個(gè)：公認(rèn)的、理想的、準(zhǔn)確的、環(huán)保的產(chǎn)品性能檢測(cè)技術(shù)。

四、鋰電池隔膜厚度檢測(cè)技術(shù)概述

通過對(duì)隔膜厚度一致性的測(cè)量恰恰能夠反映電池隔膜的耐熱性、機(jī)械性能等問題，厚度檢測(cè)包括了基材厚度以及耐熱涂層的厚度。在走訪了國(guó)內(nèi)眾多隔膜廠之后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多企業(yè)在用機(jī)械式測(cè)厚儀進(jìn)行離線測(cè)量，雖然機(jī)械式測(cè)厚儀的測(cè)量精度在不斷的提升，很多隔膜廠家能通過離線測(cè)量得到準(zhǔn)確的隔膜總厚度或者基材厚度，但是離線測(cè)量只能取個(gè)別點(diǎn)來代表整卷膜的厚度均一性，不夠全面，并且僅用機(jī)械法無法直接得到耐熱涂層的厚度,也就是說總厚度、基材厚度、涂層厚度無法實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)，因此離線測(cè)量并不是一種能夠反應(yīng)生產(chǎn)線實(shí)際情況的最佳方法。通過和國(guó)內(nèi)外隔膜生產(chǎn)線上的工程師溝通不難發(fā)現(xiàn)隔膜厚度在線測(cè)量技術(shù)是每條生產(chǎn)線上各個(gè)工藝工程師所期盼的，這種在線技術(shù)不僅采用非接觸式的測(cè)量方式，不會(huì)破壞樣品，而且能隨時(shí)反映隔膜的厚度變化，更加直觀、準(zhǔn)確、真實(shí)，這樣的產(chǎn)品檢測(cè)報(bào)告也能讓電芯廠更清楚所采購(gòu)的隔膜產(chǎn)品性能，電池產(chǎn)品中所使用的隔膜是有保障的，因此在線檢測(cè)技術(shù)在近幾年受到了國(guó)內(nèi)隔膜廠以及電芯廠的親睞，發(fā)展迅速。

然而在線厚度檢測(cè)技術(shù)也是錯(cuò)綜復(fù)雜，目前國(guó)內(nèi)的隔膜生產(chǎn)線主要采用的測(cè)量方式有射線（β、X線）、紅外線等。通過對(duì)不同檢測(cè)原理的研究，以下列出了兩者的比較：

 通過比較不難發(fā)現(xiàn)，無論從鋰電池隔膜產(chǎn)品適用性還是使用安全性的角度考慮，紅外線檢測(cè)方式將成為未來的主流趨勢(shì)，其實(shí)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多的廠商也都已經(jīng)意識(shí)到射線的檢測(cè)方式在鋰電池隔膜行業(yè)已經(jīng)屬于日韓的淘汰技術(shù)，隨著紅外線技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)一流隔膜廠商已經(jīng)開始逐步進(jìn)行設(shè)備更新，畢竟環(huán)保才代表著未來。五、Kurabo紅外線檢測(cè)技術(shù)根據(jù)目前的鋰電池隔膜厚度紅外線檢測(cè)設(shè)備全球市場(chǎng)情況，像NDC、ThermoFisher、ScanTech等公司都無法對(duì)無機(jī)涂層進(jìn)行測(cè)量，然而，現(xiàn)在的隔膜基本結(jié)構(gòu)普遍為基膜和陶瓷涂層相結(jié)合，尤其是在高端的動(dòng)力電池隔膜方面，動(dòng)力電池隔膜涂層厚度檢測(cè)顯得尤為重要，涂層厚度的一致性決定了產(chǎn)品的耐熱性能，耐熱性能往往又直接決定電池的安全性。那么該如何對(duì)超薄耐熱涂層進(jìn)行直接測(cè)量？很幸運(yùn)的是日本Kurabo公司通過在紅外線檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域多年的研究，開發(fā)出了一套能同時(shí)精確測(cè)量基材厚度和耐熱涂層厚度的系統(tǒng)，這套系統(tǒng)完全是為鋰電池隔膜行業(yè)量身定做的，已在旭化成、三菱、帝人等工廠的生產(chǎn)線上成熟應(yīng)用，為高端動(dòng)力電池隔膜提供了強(qiáng)有力的檢測(cè)方法，保證了隔膜產(chǎn)品的出廠合格率。以下是對(duì)這套全球唯一能直接測(cè)量鋰電池隔膜涂層厚度的紅外線檢測(cè)系統(tǒng)—RX-410的技術(shù)優(yōu)勢(shì)介紹！RX-410技術(shù)優(yōu)勢(shì)：①：可測(cè)量半透明品，即使是透明性低的多孔性材質(zhì)也可得到很     高的測(cè)量精度。②：一套系統(tǒng)即可同時(shí)測(cè)量基膜及耐熱層厚度。③：采用安全的紅外光，更加安全，維護(hù)保養(yǎng)更加方便。④：非接觸式的生產(chǎn)線上測(cè)定，不會(huì)破壞產(chǎn)品。⑤：測(cè)量時(shí)間快，最短響應(yīng)時(shí)間為50毫秒。⑥：采用3波長(zhǎng)的測(cè)量方式，不受外界環(huán)境的干擾，精度可得到   長(zhǎng)期保障。⑦：P偏光技術(shù)：減少雜散光的影響至最低。⑧：多重濾光片組合，量身定做最合適的濾光片。六、愿景 作為檢測(cè)儀器供應(yīng)商來說，我們的目標(biāo)及責(zé)任就是將行業(yè)內(nèi)最佳的檢測(cè)方式帶給大家，并能幫助那些有長(zhǎng)遠(yuǎn)目光致力于進(jìn)步發(fā)展做高品質(zhì)產(chǎn)品的企業(yè)，行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化以及健康的發(fā)展需要他們站出來擔(dān)起這份責(zé)任，正如張正銘教授所講：新能源從來沒有像現(xiàn)在這樣引人關(guān)注，得益于新能源的發(fā)展。發(fā)展意味著先進(jìn)技術(shù)的引入， 擺脫舊技術(shù)的束縛，迎接新技術(shù)的創(chuàng)造。      

β、X線

各種放射性核素發(fā)射出具有特定能量的粒子或光子束流

對(duì)人體有輻射傷害，有法律約束

低，所測(cè)結(jié)果為測(cè)量頭間物質(zhì)總厚

放射源采購(gòu)周期長(zhǎng)，高壓控制箱需定期維護(hù)，成本高，需管理區(qū)域及管理者