三丰精密量仪(上海)有限公司

近些年，以电动汽车为主的新能源汽车产业正蓬勃发展。电池作为新能源汽车主要的动力来源，是核心零部件之一。今天，围绕「电池」的质量管控这一主题，和您探讨这一核心零部件的高效率、高品质的测量解决方案。

电池壳
电池外壳作为电池模块等部件的承载体，同时还起到保护内部元件的作用，如果说动力电池是电动汽车的“心脏”，电池壳则相当于“骨架”。
除了要满足强度、刚度等常规要求外，电池壳还需要通过保证位置尺寸的准确性、厚度控制等来实现产品轻量化，从而提高续航里程。
 

大尺寸的高精度测量——

电池壳的安装孔大小、孔的位置度等测量可通过三坐标测量机完成。但新能源汽车电池壳的尺寸通常都很大，市面上常见的500、700、900甚至是1200尺寸的三坐标测量机很难应对。

超大尺寸的龙门架结构三坐标测量机FALCIO-Apex G，可以满足电池壳这类大型部件的质量评价。
 

FALCIO-Apex G：X轴：最大3000mm，Y轴：最大5000mm，Z轴：最大：1500mm

一般来说，三坐标测量机的精度和尺寸有直接的关系，越大型的三坐标，越难保证高精度。而FALCIO-Apex G凭借特有的安装结构，可自行补偿因基础地面变形对精度的影响，即使在长期使用下，亦可保证
E0,MPE=(3.5+4L/1000)um的测量精度。
这在X轴测量范围为2米至3米的坐标测量机中，位列“高手”级别，可以满足电池壳的大尺寸、高精度的测量需求。

CAD对比、逆向工程——

在测量电池壳孔的过程中，大家往往还会遇到因工件结构等因素，无法通过测针进行接触式测量的情况。
 

对此，可以尝试在原有的三坐标测量机上搭载激光扫描测头，通过更换测头这种更经济的方式，扩大三坐标测量机的使用范围，在接触式测量和非接触测量模式之间切换使用，进行3D扫描成像、CAD对比/逆向等操作。

三丰Surface Measure系列激光扫描测头，支持根据环境和工件材料能够自动调整激光强度和相机敏感度，实现无喷粉测量。
 

该系列拥有多款型号，201FS测头的精度达1.8μm，SMP1110测头的采集速率则可达30万点/秒，高速、高精度地采集工件表面的点云数据，可以实现对电池壳体的整体3D轮廓的数模比较，帮助修模以及逆向处理。

一 键 编 程——

测量程序的编程，往往也是耗时较长的环节。如果能有只需导入产品的3D数模就能一键编程的自动测量程序，测量效率也能大幅提升。
 

三丰的一键编程软件MSURF-Planner就做到了这一点。只需导入产品的3D数模，即可一键生成路径最优的自动测量程序。以电池盒测量为例，相对于以往的手动编程，工作效率能够提升约70%以上！
 

电池盒

电池盒主要由电池PACK上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成。电池电芯的外壳的局部位置轻薄且容易变形，非接触式的影像测量机是理想的选择，可对其几何尺寸和孔位置完成测量。

除此之外，电池盒的托盘分总成和盖分总成往往还有大量的定位孔和密封面尺寸需要高精度的检测，需要接触式的测量来补足。如再投入更多的测量设备，则面临成本高，耗时长的课题。
 

影像仪加接触式探针，灵活对应全尺寸的复合检测——

采用影像仪＋触发式测头的方式，一台机器灵活对应多种需求，以更低成本完成全尺寸的测量需求。
 

三丰影像测量机的STREAM模式可实现无停顿测量，大幅提升测量效率，CT时间短。加上接触式测针的助力，可灵活应对各种测量需求，特别是测量难度较高的侧面和内部尺寸。

更高效的自动化高效检测——

影像测量机支持RS/Ethernet等多种通讯方式，可与机械手组合使用，通过集成为自动化测量岛，或嵌入到现场自动化生产线，实现电池盒的自动化检测。

表面细微轮廓检测——

对于电池外壳凹凸的R弧、形状角度、宽度、厚度等细微尺寸，三坐标和影像测量机难展所长，可使用轮廓测量机来评价这些细微尺寸。
 

锂电池包
 

锂电池包由若干个电池模组串联构成，在串联过程中，电池如果存在尺寸偏差、鼓包、装配不良等问题，将会影响到整车的安全性。
 

锂电池包需要检测的尺寸包括电池长宽、平面度、极耳尺寸、装配孔位、台阶高度等，同时还会包含缺陷检查的要求。
 

尺寸测量、缺陷检测一举两得——

DDPAK-QV是影像测量机Quick Vision使用的缺陷检查软件，在使用影像测量机进行尺寸和位置测量时，可同时进行灰尘、毛刺、缺损等缺陷检查，一举两得。

尺寸检测

缺陷检查

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充放电尺寸测量

锂电池在充放电过程中会产生热量，同时在高温和高压环境下，电池内部可能会发生化学反应，从而产生气体，导致电池膨胀。为保证汽车电池的安全稳定，需要进行膨胀度测试。
 

精密传感器24小时在线检测——

使用三丰的精密传感器LG-200，从不同角度和高度同时测量锂电池的外径尺寸，采用接触式测量，不易受外界影响，精度和稳定性更好，能够更为“捕捉”微小的膨胀变化，24小时不间断检测，数据实时录入系统并进行监控。

LG200的重复精度达0.3μm(2σ)，指示精度达1.5μm
 

LG-200可适配新型EJ计数器，尺寸更小，完美适配DIN导轨，在嵌入设备时能够做到更好的省空间设计。

此外，三丰公司向用户提供整体检测方案，在保留了原有连接方式的基础上，还可以通过各种协议连接到PLC，实现更快速有效的数据反馈，提高检查及生产效率。
 

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锂离子电池隔膜为了保证厚度均匀性、穿刺强度、拉伸强度等，其厚度越小越好。但是，隔膜的材质轻薄柔软，很容易发生形变，在测量时要避免对隔膜表面造成损伤。

 

0.01N低测力应对薄膜测量——

数显高度仪VL-50系列的最低测力仅为0.01N，可最大限度降低对材料厚度的影响，广泛对应于薄、软等容易变形产品的高度或厚度测量。
 

VL-50高度仪还可搭配脚踏开关使用，实现自动测量并自动退回，操作方便适合现场测量节拍。此外，只需调至合适的测力，也可测量正负极（正极：铝箔、负极：铜箔）的厚度。