提到蔡司，人們腦海中浮現的往往是其卓越的相機鏡頭和時尚的眼鏡鏡片等光學產品。然而，在工業領域，尤其是電池制造領域，蔡司的光學顯微鏡也同樣發揮著舉足輕重的作用。
隨著新能源汽車的迅速普及，電池安全問題成為消費者和制造商共同關注的焦點。一個看似微不足道的問題——電池極片上的毛刺，卻可能帶來極為嚴重的安全隱患。今天，我們就以此為例，看看蔡司的工程師們是如何以近乎“瘋狂”的創新精神，攻克毛刺難題，全面保障電池安全的。
挑戰
01
毛刺——電池安全的“隱形殺手”
毛刺，指的是電極箔材邊緣的尖銳金屬突起，在電池制造過程中，電極的切割是一個關鍵環節，用于生產不同尺寸的電池。無論是分條、模切還是極耳切割，金屬集流體（如銅箔或鋁箔）在機械加工中極易產生微米級的毛刺。
▲毛刺產生于分條、模切工藝過程中
如果在電極加工過程中產生的毛刺，將引起刺穿隔膜的風險，這種情況可能導致正負極接觸短路。內部短路可能導致局部過熱，觸發鏈式反應 ，最終引發電池起火甚至爆炸，造成巨大的經濟損失和安全隱患。
02 傳統的檢測的困境
以往的電池制造商往往采用高倍顯微鏡下人工目檢的方式來檢查、分析和測量毛刺，但這樣的方式存在諸多問題：
01 誤差率高 人眼易疲勞，檢測標準也難以統一，漏檢率較高。
02 再現性差 由于不同檢測人員的操作經驗、軟硬件設施和檢測標準各異，檢測結果可能存在一定偏差，從而導致再現性較差。
03 追溯性差 人工檢測主要依賴肉眼，無法記錄每個檢測極片的圖像，缺乏溯源能力和二次復檢的可能性。
在動力電池廠商爭相擴產的背景下，如何實現更安全、更高效、更廉價的極片毛刺檢測？蔡司的工程師們給出了一個大膽而瘋狂的答案——徹底擺脫人工檢測的束縛，轉而研發專門用于電池極片毛刺檢測的數碼顯微鏡 系統。
蔡司的底氣源于其百年光學技術積累，在現代科技加持下，工程師們將尖端數碼顯微鏡、自適應光源系統與圖像識別算法，打造出了這樣一個劃時代的解決方案。
硬件核心
01 黑科技 電極毛刺形態復雜多變，水平毛刺與垂直毛刺的形態不一，給識別檢測造成了困難。由于正負極極片的種類各異，對光源的要求也有所不同。而這款數碼顯微鏡擁有可選自適應光源系統，可以通過多角度LED照明，清晰捕捉極片端面與平面的毛刺輪廓，從而更好地識別毛刺。
02 光學性能 ZEISS Axio Zoom.V16數碼顯微鏡，其采用專業平場復消色差遠心物鏡和蔡司專業相機，實現7x至112x光學放大倍率的連續調節，即使在1X的大視場物鏡下，最高光學平面分辨率也可達到0.7微米。
03 多樣化配置 蔡司不僅提供可兼容140mm*90mm極片樣品的手動工作臺，也提供可根據實際極片尺寸深度定制的大行程工作臺，目前最大尺寸為1500mm*260mm，刀片電池 這類超大尺寸電極也可適配。
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軟件大腦
該系統搭載的毛刺識別算法經過眾多一線廠商樣品的多次修正，具備廣泛的適應性和卓越的穩定性。算法能夠自動區分毛刺類型，精準測量長度等參數。這一技術顯著提升了毛刺識別和測量的準確性，大大降低了人為誤差，從而有效避免因人為失誤引發的質量和安全問題。
結合ZEN Core平臺的自動化工作流程，可以實現從圖像采集、毛刺識別、尺寸測量到報告生成的全流程無人化操作，縮短檢測周期。
這一自動化的毛刺檢測方案，不僅減少了人為誤檢的可能性，也有助于解放人力資源，降低制造商的人員成本。這使工程師不再需要手動監控操作，能夠將精力集中在更具戰略性的任務上，不僅大大提升了制造商的整體效率，還能通過優化制造商的人員配置來增強他們的競爭力。
目前，蔡司電池極片的毛刺檢測方案已經覆蓋了全國大部分知名動力電池廠商，其中多數企業都采用了ZEISS Axio Zoom.V16 配合大行程工作臺的定制方案，可實現大尺寸電極片 的全自動檢測。
結語
未來，蔡司將繼續在電池安全檢測領域進行探索，深入電池材料研發、電芯失效分析等更前沿的領域，不斷推出更先進的技術和解決方案，為新能源汽車電池 的安全性提供更堅實的保障。
