導讀

為新能源鋰電行業賦能第一站：OCT光學相干斷層掃描技術！無論是鋰電池板、電池極片，還是氫能電池膜的電極，微米級分辨率和毫米級深度的OCT系統都能輕松檢測質量與缺陷，有效填補了新能源領域高精度低成本視覺檢測技術的空白。

引言

隨著全球對可持續能源需求的不斷增長，新能源行業正在經歷前所未有的技術革新和市場擴展。在這一背景下，光學相干斷層掃描技術（Optical Coherence Tomography，簡稱OCT）作為一種基于紅外干涉測量的高分辨率的光學成像技術，正逐步在新能源領域中展現出其獨特的應用價值。

OCT技術能夠提供微米級別的成像分辨率，與毫米級的成像深度，使得其在材料分析、厚度測量、缺陷檢測、表面形貌評估等多個方面具備了顯著的優勢。

圖2. OCT技術原理

應用場景案例

在新能源領域，如鋰離子電池極片生產卷繞、到成組封裝，如光伏太陽能電池板的制造到儲能電池的質量控制，再如氫能膜電極質量監測等每一環節，都對高精度的檢測技術有著迫切的需求。傳統視覺檢測方法雖然已在這一領域發揮了重要作用，但是隨著創新工藝的不斷精進，檢測需求變得越來越多樣化、精細化，急需開拓各種新興的高端光電檢測技術以及AI等技術，并將其與傳統視覺方案融合，不斷優化針對性圖像檢測算法，確保檢測能力與生產需求匹配。

1. 方殼電池外包裝膜貼合質量檢測

鋰離子動力電池一般按封裝結構分為三種類型：方殼電池、圓柱電池、軟包電池，受工藝成熟度、成本效率、穩定性等因素影響，其中，方殼電池的市場占有率最高。傳統電池外觀缺陷檢測設備只能判斷凹凸點、翹起、破損、劃痕等。但無法直接判斷貼膜內部缺陷。比如凸點內部是氣泡還是異物，如果一律按異物處理則會造成更多的返工成本浪費。OCT作為一種無接觸可以高幀率實時觀測成像切面的技術則可以很好的應對這一檢測需求。

2.電池薄膜厚度測量

OCT可以實現穿透成像檢測，同時基于干涉測量原理對于厚度深度測量應用可達um級別高精度，因此也可用于各種封裝膜、貼合膠帶（如軟包電池極耳膠）的厚度檢測（3-6mm）以及多層結構的材料分辨，同時OCT結合振鏡技術可以一次性實時對10mm甚至以上寬度平面畫幅線掃成像和3D成像，適用厚度一致性、表面以及內部平面度的檢測。

3. 氫燃料電池膜電極檢測

氫燃料電池膜電極（Membrane Electrode Assembly, MEA）是氫燃料電池的核心組件，負責電化學反應的進行。MEA的性能直接影響整個燃料電池系統的效率和壽命，檢測需求包括催化劑層貼合情況檢測、質子交換膜（PEM）厚度以及粘接情況檢測等，OCT對于這類透明材料具有非常良好的微觀成像能力，可以全面評估氫燃料電池膜電極的性能，確保其在實際應用中的可靠性和高效性。

4. 電池行業激光焊接熔深在線監測

如今激光焊接技術已廣泛應用于電池頂蓋焊接、pack焊接等場景，焊接質量監測技術是保障電池安全與能源效率的關鍵技術，不像傳統光譜信號的間接評估手段，OCT提供了一種實際尺度測量評估的可行方案：將OCT測量光束與加工激光束通過二向色鏡同軸集成，可以實現測量光束與加工光束同時到達工件熔化內部匙孔位置，實現焊中在線熔深監測。

方案優勢

1.易于集成

友思特OQ Labscope系列的主機、探頭十分小巧、通過光纖連接，長度可拓展至3m，線纜可定制工業級保護套或者與其他線路集束，適合多樣化的場景并可方便與其他自動化機構集成。

圖7.?友思特OCT系統光纖探頭操作示意圖

2.實時多切面成像

OCT光路為單點成像探測光路因此還非常適配振鏡控制系統，實現任意路徑的掃描。友思特OQ Labscope系列支持交叉掃描、環形掃描、長掃描等多種實時切面成像模式，還可以自定義掃描速率、掃描密度、掃描寬度、掃描中心點等適配多樣化的需求，B-scan切面成像幀率高達50fps。

圖8.?實時多切面成像

3.低成本架構

傳統OCT設備價格昂貴，通常只能被用于大型醫院（眼科診斷等），限制了OCT技術在眾多場景的應用。友思特采用專利技術實現光源、光譜儀的低成本設計的同時通過算法補償并大大提升成像性能，讓OCT在工業應用市場得到拓展。歡迎來樣檢測、我們愿與您一起探索OCT的更多潛力應用。

生物制藥工業檢測 消費電子制造檢測

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審核編輯 黃宇