锂电隔膜厚度如何精准检测以及在线控制？

隔膜作为锂电四大原材之一，对锂电池的安全、循环寿命、放电倍率等性能起着举足轻重的作用，但其技术门槛之高，让很多投资者“望而却步”。

即便现在锂电池隔膜已经国产化，但依旧有不少技术壁垒需要攻克。比如：目前国内几乎所有的隔膜测厚设备都只具备了检测功能，很少能做到隔膜厚度的闭环控制。

据了解，浙江双元科技开发有限公司不仅做到了锂电隔膜厚度在线检测，还能进行隔膜的闭环控制。在近日的某次论坛上，双元科技的总经理胡美琴做了“隔膜侧厚和视觉检测的最新技术及应用”的主题发言，分享了锂电池隔膜在精确检测及在线控制上的先进技术。

一、单架X射线确保隔膜厚度在线检测的精准性

隔膜厚度在线检测原理主要是将射线通过隔膜以后的衰减量转换成隔膜厚度。这意味着在检测过程中必须要保证检测的精度和稳定性。

双元科技通过传感器恒温控制技术及内标样技术来保证检测的精度和稳定性。其中，内标样技术可以自动定期标定，以保证传感器的稳定性，从而消除空气中粉尘带来的影响，尤其是在测陶瓷涂层时，会出现陶瓷掉粉等现象。

在检测过程中，由于陶瓷涂层厚度非常低，测量准确度一直被行业内的人士质疑。双元科技使用单架的X射线来检测陶瓷涂层厚度。

以基膜为20μ，陶瓷涂布量为2μ和4μ的数据来为X射线分析：空载数据I0=54272，20μm基膜的测量数据Ib=53383，20μm+2μm(涂层)的测量数据Ir=51590测得20μm+4μm(涂层)的测量数据是49829。通过公式算出来对应的基膜是20.017μ,灵敏度K值是1212，陶瓷涂布量为2的数值是2.008，它的K值是58.8；对应陶瓷涂布量为4μ的数值是4.051，K值也一样是58.8。

这就很好的说明了一个问题，陶瓷涂层的衰减量远远大于原膜。两者灵敏度相差20倍左右,所以说用X射线在涂布后测的数据主要反映了陶瓷涂层的厚度，基膜的衰减量相对陶瓷来说小到可以忽略不计。

双元科技还用其他几种隔膜做了测试，对应20μ的原膜，厚度变化都是在3μ以内。通过计算和实际测量，对应原膜厚度3μ的变化，采用X射线测厚的显示误差为正负0.08μ。也就是说用X射线在涂完陶瓷的隔膜上检测，当基膜变化在3μ的情况下，对陶瓷涂层检测的误差影响也只有正负0.08μ以内，而这个误差完全可以忽略。

二、隔膜厚度的在线控制技术

双元科技的隔膜厚度在线控制技术主要有两个，一个是MD(纵向)控制和CD(横向)控制；另一个是隔膜在线机器视觉检测技术。

1)MD控制和CD控制

所谓的MD控制和CD控制就是指通过控制上料螺杆转速或牵引速度来进行MD方向的厚度闭环控制；以及通过扫描架进行数据测量，最终实现CD方向的数据闭环控制。

其中的关键技术就是CD的横幅对位技术，也就是扫描架的检测数据必须和全幅模头的位置一一精准对位，此外，还要考虑膜的收缩因素，只有对位准，才能控得好。

2)隔膜在线机器视觉检测技术

可能有人会觉得通过相机就能够检测到隔膜上面的漏涂、黑点等，但双元科技自主开发的图像处理板不仅能检测，还能进行智能分析。

据了解，隔膜里面非常关键的就是针孔的识别，双元科技针对隔膜检测推出了针孔识别技术，就是通过多道成像曝光来区别针孔和亮斑的技术。除了针孔识别以外还具有其他的智能分类功能，也就是智能分类的算法。通过智能分类，可以提供全面的瑕疵分析数据，帮助企业完善设备和工艺，提高产品质量。