THz | 太赫兹技术在新能源汽车电池无损检测中的应用

青源峰达太赫兹

2022.6.16

作者青源峰达

TA的动态

新能源汽车动力电池组

6月8日，比亚迪集团执行副总裁、汽车工程研究院院长廉玉波在接受采访时透露，比亚迪将为特斯拉供应电池。一则合作传言，直接让比亚迪成为首个跻身万亿市值俱乐部的自主汽车品牌。

而比亚迪为特斯拉供货的深层意义在于，其动力电池外供终于取得了重大的突破。有业内人士分析认为，得到特斯拉的认可，也有助于吸引更多的车企采购比亚迪电池。

➤ 随着燃油价格不断上涨和新能源科技的大力发展，新能源汽车越来越受到消费者的欢迎，动力电池技术得到了广泛的应用，对电池组的质检要求也越来越高。

➤ 据国家应急管理部消防救援局的最新数据显示，2022年第一季度，国内接报的新能源汽车火灾共计640起，同比上升32%。平均下来，中国每天发生超过7例的新能源汽车火灾。新能源汽车自燃主要发生于动力电池组模块，对驾乘人员构成了非常大的安全威胁。

➤ 锂电池隔离膜作为锂电池的重要组件之一，其质量好坏直接影响到了锂电池的性能和使用安全；它位于正负极之间，主要作用是将正负极活性物质分隔开，防止两极因接触而短路。由于在行驶过程颠簸导致的剥落断裂以及生产中出现的质量问题，锂电池隔离膜的失效或者碰撞挤压穿刺，导致的电池正负极短路起火，是电池爆燃的主要原因。

➤ 锂电池隔膜行业属于新兴产业，涉及新能源、锂电池和新材料等国家重点发展领域。锂电池隔膜作为最关键的上游组件，受到国家层面鼓励和支持，与锂电池行业形成了同步创新和相互促进的发展道路。

➤ 由于锂电池隔离膜的制作工艺和使用需求等要求，隔离膜很薄，质地比较脆弱，特别出现损坏，比如隔离膜轻微剥落或者出现裂痕等情况，这些轻微的损伤用肉眼是无法观察出来的。锂电池隔离膜过厚、过薄以及局部不均匀都会造成锂电池性能的缺失，从而导致电池寿命的缩短，甚至影响使用安全。

➤ 电池生产企业对锂电池隔离膜检测的传统手段是用β射线和X射线进行测试，这种方法的缺点很明显，就是两种射线都具有辐射性，对工作人员的身体容易造成伤害，并且检测分辨率不够，无法探测出涂层的细小内部缺陷。虽然目前实现了对辐射源的开关控制，但是并没有从根本上解决辐射对人体所产生的影响，同时采用X射线还存在成本高、需要专业的屏蔽设备、成像速度慢、分辨率无法满足目前的行业需求等不足，且对检测环境提出了比较高的要求。

▲ 太赫兹时域光谱技术应用于复合材料无损检测

➤ 太赫兹时域光谱系统作为一种具有皮秒级时间分辨能力的成像检测系统，能够使用飞行时间成像原理对检测目标进行层析成像，检测出一些无法用肉眼觉察到的细小内部缺陷。青源峰达自主研发的太赫兹时域光谱检测系统能对复合材料等内部的缺陷进行质量检测，可以对锂电池隔离膜材料厚度以及均匀性进行无损检测，弥补传统检测方式辐射性强、对检测人员伤害大的缺点，实现了微米级检测。

▲ 太赫兹B-Scan厚度检测技术

➤ 实验室分析结果表明，太赫兹时域光谱系统能够发现传统 β 射线和 X 射线等检测手段无法识别到的厚度不均匀缺陷，可为锂电池隔离膜或者电极涂覆层的质量检测提供一种高分辨率的、快速的太赫兹无损安全检测手段，可用于生产线的实时监测，具有广阔的应用前景。