思瑞影像测量仪电池极片轮廓度测量案例（新能源行业）

电池极片是电池的重要组成部分，用于构成电池的正极和负极。具体功能如下：

提供反应材料：电池极片上涂有活性材料，这些材料参与电化学反应，储存和释放电能。正极材料通常是氧化物，如锂电池中的锂钴氧化物或锂铁磷酸盐；负极材料常见的是石墨。

传导电流：电池极片的基材（通常是金属箔，如铝箔或铜箔）能够有效地传导电流，使电流在电池内部顺利流动。

结构支撑：极片还提供了一定的机械强度，帮助电池保持结构完整，尤其在充放电过程中，材料体积变化时能保持稳定。

总之，电池极片是实现电池储能和释放能量的关键组件。

电极极片轮廓度测量的作用

确保电极一致性：轮廓度测量可以确保每片电极的形状和尺寸一致，减少电池组装过程中出现的误差和不一致性。一致的电极极片有助于电池内部结构的均匀性，提高电池组装后的整体性能和一致性。

提高电池装配精度：通过精确的轮廓度测量，可以确保电极极片在电池组装时准确对齐，减少因尺寸误差导致的装配困难或缺陷。提高装配精度不仅能提高生产效率，还能减少电池内部短路和其他装配缺陷的发生。

优化电池性能：精确的轮廓度测量可以确保电极极片的边缘光滑整齐，减少电池内部电阻和热量积聚。良好的轮廓度可以提高电池的电化学性能，延长电池的使用寿命。

保证安全性：轮廓度测量可以检测电极极片边缘的毛刺和不规则情况，避免在装配和使用过程中引起短路或其他安全问题。减少电池内部短路的风险，提高电池的安全性和可靠性。

质量控制和缺陷检测：通过轮廓度测量，可以及时发现制造过程中出现的缺陷和误差，进行质量控制和调整。提高生产过程的质量控制水平，减少次品率，提高成品率。

轮廓度测量对电池性能的影响

电化学性能：电极极片的轮廓度直接影响电流的分布和电池的内阻。良好的轮廓度可以确保电流均匀分布，减少局部电流过大导致的电池发热和老化。

机械强度和稳定性：电极极片的边缘整齐和无毛刺可以提高电极的机械强度和稳定性，减少充放电循环过程中材料的脱落和变形。

热管理：电极极片的良好轮廓度有助于减少电池内部的热量积聚，提高电池的热管理性能，避免局部过热。  

 配置方案

思瑞影像测量仪NEW STANDARD V2 机型，采用大理石基座和立柱，三轴 CNC 全自动精密控制，精密直线导轨，研磨级滚珠丝杆和伺服电机，确保运动系统精度和稳定性。三方向坐标轴配备分辨率为 0.5 µm 的高精度玻璃光栅尺，确保系统的定位精度和测量精度。

配RationalVue软件，一套RationalVue = 二维检测比对软件 + 三维检测比对软件 + CAD逆向软件 + Form分析软件 + 轮廓扫描软件 + SPC统计分析软件 + 脱机编程软件 + 形位公差评价软件

检测流程

1. 工件固定摆放

将产品放于机器玻璃台面上，若产品无变形，可不用固定；产品元素有高度差，若产品变形，批量测量时可做专用压平或吸平工具 ，避开测量部位（此产品材料软，易变形）。  此处先用玻璃板将产品四周变形位置压放一段时间，改善变形情况后直接放于玻璃台面上进行测量的。

2.测量前分析及模型处理

基准A：金属材料平面，可通过聚焦点，构造平面实现；基准B:产品上圆孔；基准C：产品上圆形键槽。此案例中A基准默认使用了机器的XY平面。

轮廓度测量：需要理论元素，本测量已提供STP的3维模型（模型坐标系需要根据基准修改到测量时的工件坐标系位置），此案例中已通过其它软件将模型坐标系修改（保存了iges文件），并创建了要测量的曲线（保存了DXF文件）

建立坐标系

1．粗坐标系建立：使用边界线确定轴向、圆确定原点，CAD模型对齐。

2．精建坐标系：使用圆和圆键槽，模型上定义出两元素，测量元素，将两实际元素构造拟合直线，利用2D坐标系建立坐标系

3.利用坐标系旋转，将当前坐标系旋转到所需坐标系。

4.两个模型分别对齐，完成以上步骤的程序语句如下

测量

1.定义曲线：图形窗口-选取设置-框选曲线，定义好的曲线可根据测量顺序在程序里拖放调整语句顺序。

2.边缘处理：两处轮廓度需要使用环形光测量，表面杂点多，边界不清晰，需要通过调整字过滤使边界易于抓取，数字过滤调整好记录到程序。

2.1 内圈调整：内圈是两种不同颜色、不同材质的边界，比较清晰，调整起来比较容易，通过如下调整，使边界层次分明，易于抓取，若不调整，分界线两侧均有杂点干扰，不利于测量。

2.2 外圈调整：外圈是同种颜色、同种材质的倒角边界， 杂点多，不易调整，不易抓取，以下是调整的参数及效果。

3.测量框宽度和测量密度调整：程序设置-测量设置-测量点密度（可自定义，可选择已设置好的）、自动测量工具宽度（根据实际情况改变）。

4.密度也可以通过元素-右键-测量方法调整，并可以在此调整测量方向。

六、轮廓度评价及Form误差报告

1.     过滤参数设置：测量时避免不了测量到杂点，所以可以通过下图设置，进行评价前的过滤。

2.     轮廓度评价：选择标准，输入公差，未选基准，曲线未拟合，计算的是当前坐标系下的轮廓度。

3.     Form误差报告：

3.1 操作类型：多元素；视图类型：向量类型；

3.2   拖放四项轮廓度公差到Form误差报告窗口，设置公差和放大倍率；

3.3   保存Form误差报告；

3.4   设置延迟：轮廓度计算及保存Form报告需要时间，需要等待完成方能保存图片；

3.5   保存为图片，将图形输出到输出窗口。

4.     报告保存:输出窗口保存。

检测思路

1．  了解需求：电极片轮廓度的检测，首先要了解需要测量的位置，用以确定使用的仪器及软件，产品测量位置有的较软、有的是材料分界处，不可以使用接触式的仪器测量，可以使用影像测量仪光学投影测量。要求的尺寸是带基准的轮廓度，我司使用的PCDMIS Vision、METUS、RationalVue均可满足要求。本案例使用RationalVue。

2．  装夹固定：产品软，易变形，使用投影测量，需要将产品放平，需要注意避免遮挡基准和被测位置。

3．  实际编程测量：数模处理后导入—-坐标系建立并模型对齐—-灯光调整和参数设置---元素定义并测量---公差评价。

4．  报告生成及保存：Form误差报告进行轮廓度分析（可单独输出，可发到输出窗口与文本一同输出），将设置好的报告进行保存。

5．  难点：测量边界使用环形光测量，杂点多，需要对灯光及数字过滤，扫描计算过滤进行调整设置。