在一些手機(jī)、充電寶中常用到的鋁殼電池,通常外層除了塑料層包裹外,還有一層鋁封裝結(jié)構(gòu),而這種結(jié)構(gòu)使用普通的檢測(cè)儀器例如二次元是無(wú)法看到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)或缺陷的,在工業(yè)上,我們常用X-RAY檢測(cè)設(shè)備來(lái)對(duì)鋁殼電池進(jìn)行檢測(cè)。
鋁殼是鋰離子電池較為常用的一種電池外殼,一般都是通過(guò)鋁殼將內(nèi)部構(gòu)造封裝。鋁殼是一種用鋁合金材質(zhì)制造出來(lái)的電池外殼,主要使用于方型鋰電池上,鋰電池采用鋁殼包裝的原因在于它的輕重量與比鋼殼更安全的考慮。在鋁殼設(shè)計(jì)有圓角和方角兩種,鋁殼的材質(zhì)一般為鋁錳合金,它含有的主要合金成分有Mn、Mg、Cu、Si、Fe等,這5種合金在鋰電池鋁殼中發(fā)揮著不同的作用,如Mn提高耐腐蝕性,Cu和Mg是增強(qiáng)強(qiáng)度與硬度,Si能增強(qiáng)含鎂鋁合金的熱處理效果,F(xiàn)e可以提高高溫強(qiáng)度。鋁殼合金材質(zhì)構(gòu)造有著顯著的安全性能考慮,這種安全性能可以用材質(zhì)厚度與鼓脹系數(shù)來(lái)表示。同樣容量的鋰電池之所以比鋼殼的輕,就是因?yàn)殇X殼可以做的更薄。從鋰電池的工作機(jī)理來(lái)看,充電時(shí),鋰離子脫嵌,正極體積膨脹;放電時(shí),鋰離子從正極嵌入,負(fù)極膨脹;都會(huì)造成實(shí)體膨脹,通過(guò)適當(dāng)?shù)暮辖鹋浞娇梢越档凸拿浵禂?shù)。但通過(guò)使用鋁殼外殼的鋰電池一經(jīng)封裝后,再要檢查其內(nèi)部構(gòu)造,也是一個(gè)難題,而現(xiàn)代科學(xué)給我們提供了幫助,那就是通過(guò)使用鋁殼電池X光檢測(cè)儀。
鋁殼電池X光檢測(cè)儀通過(guò)X-RAY發(fā)生器發(fā)出X射線,穿透物體內(nèi)部,由平板探測(cè)器接收X射線并成像和拍照,通過(guò)電腦相關(guān)軟件對(duì)圖像進(jìn)行處理后,自動(dòng)對(duì)電池、BGA進(jìn)行判斷良品和不良品。這樣在生產(chǎn)鋁殼電池時(shí)可以清晰的知道其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)問(wèn)題,如極片是否對(duì)齊,內(nèi)部封裝是否有氣泡缺陷等。而且鋁殼電池X光檢測(cè)儀還具有微焦點(diǎn)X射線發(fā)生器及控制系統(tǒng),全封閉X射線防護(hù)機(jī)殼防止輻射泄漏更安全,優(yōu)質(zhì)的X射線檢測(cè)成像系統(tǒng)及測(cè)量軟件。
那么鋁殼電池X光檢測(cè)儀通過(guò)X射線檢測(cè)鋁殼電池內(nèi)部構(gòu)造的原理是什么呢?X 射線管包含有陽(yáng)極和陰極兩個(gè)電極,分別用于用于接受電子轟擊的靶材和發(fā)射電子的燈絲。兩級(jí)均被密封在高真空的玻璃或陶瓷外殼內(nèi)。X 射線管供電部分至少包含有一個(gè)使燈絲加熱的低壓電源和一個(gè)給兩極施加高電壓的高壓發(fā)生器。當(dāng)鎢絲通過(guò)足夠的電流使其產(chǎn)生電子云,且有足夠的電壓(千伏等級(jí))加在陽(yáng)極和陰極間,使得電子云被拉往陽(yáng)極。此時(shí)電子以高能高速的狀態(tài)撞擊鎢靶,高速電子到達(dá)靶面,運(yùn)動(dòng)突然受到阻止,其動(dòng)能的一小部分便轉(zhuǎn)化為輻射能,以 X 射線的形式放出,以這種形式產(chǎn)生的輻射稱(chēng)為軔致輻射。改變燈絲電流的大小可以改變燈絲的溫度和電子的發(fā)射量,從而改變管電流和 X 射線強(qiáng)度的大小。改變 X 光管激發(fā)電位或選用不同的靶材可以改變?nèi)肷?X 射線的能量或在不同能量處的強(qiáng)度。因此對(duì)于射線的一些常用參數(shù)調(diào)整后可以適用與不同的電池。
鋁殼電池X光檢測(cè)儀只是科學(xué)利用X光來(lái)為鋰電池生產(chǎn)服務(wù)的,科學(xué)的進(jìn)步帶動(dòng)了工業(yè)的發(fā)展,相信X光的應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣。鋁殼電池的檢測(cè)只是正業(yè)X-RAY檢測(cè)設(shè)備中的一種,我們還可以用X-RAY設(shè)備檢測(cè)線路板、IC、電容、保險(xiǎn)絲、線材及一些小型元器件、壓鑄件等。