让电池毛刺无处遁形——蔡司赋能新能源汽车行业

提到蔡司，人们脑海中浮现的往往是其卓越的相机镜头和时尚的眼镜镜片等光学产品。然而，在工业领域，尤其是电池制造领域，蔡司的光学显微镜也同样发挥着举足轻重的作用。

随着新能源汽车的迅速普及，电池安全问题成为消费者和制造商共同关注的焦点。一个看似微不足道的问题——电池极片上的毛刺，却可能带来极为严重的安全隐患。今天，我们就以此为例，看看蔡司的工程师们是如何以近乎“疯狂”的创新精神，攻克毛刺难题，全面保障电池安全的。

挑战

01 毛刺——电池安全的“隐形杀手”

毛刺，指的是电极箔材边缘的尖锐金属突起，在电池制造过程中，电极的切割是一个关键环节，用于生产不同尺寸的电池。无论是分条、模切还是极耳切割，金属集流体（如铜箔或铝箔）在机械加工中极易产生微米级的毛刺。

▲毛刺产生于分条、模切工艺过程中

如果在电极加工过程中产生的毛刺，将引起刺穿隔膜的风险，这种情况可能导致正负极接触短路。内部短路可能导致局部过热，触发链式反应，最终引发电池起火甚至爆炸，造成巨大的经济损失和安全隐患。

02 传统的检测的困境

以往的电池制造商往往采用高倍显微镜下人工目检的方式来检查、分析和测量毛刺，但这样的方式存在诸多问题：

01 误差率高

人眼易疲劳，检测标准也难以统一，漏检率较高。

02 再现性差

由于不同检测人员的操作经验、软硬件设施和检测标准各异，检测结果可能存在一定偏差，从而导致再现性较差。

03 追溯性差

人工检测主要依赖肉眼，无法记录每个检测极片的图像，缺乏溯源能力和二次复检的可能性。

在动力电池厂商争相扩产的背景下，如何实现更安全、更高效、更廉价的极片毛刺检测？蔡司的工程师们给出了一个大胆而疯狂的答案——彻底摆脱人工检测的束缚，转而研发专门用于电池极片毛刺检测的数码显微镜系统。

蔡司的底气源于其百年光学技术积累，在现代科技加持下，工程师们将尖端数码显微镜、自适应光源系统与图像识别算法，打造出了这样一个划时代的解决方案。

硬件核心

01 黑科技

电极毛刺形态复杂多变，水平毛刺与垂直毛刺的形态不一，给识别检测造成了困难。由于正负极极片的种类各异，对光源的要求也有所不同。而这款数码显微镜拥有可选自适应光源系统，可以通过多角度LED照明，清晰捕捉极片端面与平面的毛刺轮廓，从而更好地识别毛刺。

02 光学性能

ZEISS Axio Zoom.V16数码显微镜，其采用专业平场复消色差远心物镜和蔡司专业相机，实现7x至112x光学放大倍率的连续调节，即使在1X的大视场物镜下，最高光学平面分辨率也可达到0.7微米。

03 多样化配置

蔡司不仅提供可兼容140mm*90mm极片样品的手动工作台，也提供可根据实际极片尺寸深度定制的大行程工作台，目前最大尺寸为1500mm*260mm，刀片电池这类超大尺寸电极也可适配。

软件大脑

该系统搭载的毛刺识别算法经过众多一线厂商样品的多次修正，具备广泛的适应性和卓越的稳定性。算法能够自动区分毛刺类型，精准测量长度等参数。这一技术显著提升了毛刺识别和测量的准确性，大大降低了人为误差，从而有效避免因人为失误引发的质量和安全问题。

结合ZEN Core平台的自动化工作流程，可以实现从图像采集、毛刺识别、尺寸测量到报告生成的全流程无人化操作，缩短检测周期。

这一自动化的毛刺检测方案，不仅减少了人为误检的可能性，也有助于解放人力资源，降低制造商的人员成本。这使工程师不再需要手动监控操作，能够将精力集中在更具战略性的任务上，不仅大大提升了制造商的整体效率，还能通过优化制造商的人员配置来增强他们的竞争力。

目前，蔡司电池极片的毛刺检测方案已经覆盖了全国大部分知名动力电池厂商，其中多数企业都采用了ZEISS Axio Zoom.V16 配合大行程工作台的定制方案，可实现大尺寸电极片的全自动检测。

结语

未来，蔡司将继续在电池安全检测领域进行探索，深入电池材料研发、电芯失效分析等更前沿的领域，不断推出更先进的技术和解决方案，为新能源汽车电池的安全性提供更坚实的保障。