新能源电池深孔极片测量突破：新启航激光频率梳技术消除光学遮挡，达 2um 级精度-电子发烧友网

摘要：本文针对新能源电池深孔极片测量难题，介绍新启航激光频率梳技术。该技术凭借独特的测量原理，有效消除光学遮挡影响，实现 2um 级高精度测量，为新能源电池极片质量把控与性能提升提供关键技术支持。

关键词：新能源电池；深孔极片；激光频率梳；光学遮挡；测量精度

一、引言

随着新能源汽车与储能产业的蓬勃发展，新能源电池性能要求不断攀升。深孔极片作为电池核心部件，其结构与质量直接影响电池的充放电效率、循环寿命和安全性。精确测量深孔极片的孔径、厚度、表面形貌等参数，是保障电池一致性和可靠性的重要环节。然而，极片深孔结构复杂，传统测量方法常受光学遮挡困扰，难以实现高精度测量，新启航激光频率梳技术为此带来了新的解决方案。

二、传统新能源电池深孔极片测量方法的困境

传统测量方法中，光学显微镜测量虽能直观观察极片表面，但在深孔结构下，光线易被孔壁遮挡，无法获取完整的孔内信息，且景深有限，难以对深孔底部进行精确测量。CT 扫描虽可实现三维成像，但设备成本高、检测效率低，对微小结构的分辨率不足，难以满足极片高精度测量需求。探针式测量则属于接触式测量，易对极片表面造成损伤，且在深孔测量时，探针的柔性和测量力难以控制，导致测量误差大，无法准确反映极片真实参数。

三、新启航激光频率梳技术的原理与系统构成

新启航激光频率梳技术基于飞秒激光锁模原理，产生稳定且等间隔的光频梳齿序列。在极片测量过程中，超短脉冲激光经分光后，测量光进入深孔极片，在极片表面及孔壁发生反射，与参考光产生干涉。通过对干涉光谱的精细分析，利用梳齿频率的精确对应关系，可准确计算出光程差，进而获取极片各部位的精确三维坐标信息。

该技术系统主要由高稳定性飞秒激光频率梳光源、精密分光与干涉模块、高速光谱采集与分析系统组成。高稳定性光源保证了测量的重复性和准确性；精密分光与干涉模块确保干涉信号的高质量生成；高速光谱采集与分析系统则能快速处理大量数据，实现高效测量。

四、新启航激光频率梳技术的优势

4.1 消除光学遮挡影响

新启航激光频率梳技术利用激光的高相干性和独特的多路径反射特性，即使在深孔极片复杂的光学遮挡环境下，也能通过多次反射光线的干涉测量，获取被遮挡区域的信息。通过优化测量光路和算法，有效解决了光线无法到达或被遮挡导致的测量盲区问题，实现对极片深孔结构的全面测量。

4.2 实现 2um 级高精度测量

该技术凭借精确的频率梳齿基准和先进的数据处理算法，可实现 2um 级的测量精度。能够精准捕捉极片表面微小起伏、孔径细微变化等特征，为极片质量评估提供可靠数据，满足新能源电池对极片高精度制造的严苛要求，助力提升电池整体性能和稳定性。

五、应用案例与实践成效

在某新能源电池生产企业的实际应用中，使用新启航激光频率梳技术对一批深孔极片进行测量。传统光学测量方法未检测出明显异常，但激光频率梳技术检测发现，部分极片深孔孔径存在 3 - 5um 的偏差，且孔壁粗糙度超出标准范围。企业据此调整生产工艺，改进涂布和冲压参数，使后续生产的极片质量大幅提升，电池的充放电效率提高了 8%，循环寿命延长了 15%，充分体现了该技术在实际生产中的重要价值。

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