基于太赫兹技术的锂电池电极涂层质量检测

曹佳炜，袁英豪

（上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

引言

随着新能源科技的大力发展，锂电池得到了广泛的应用，对锂电池的质检要求也越来越高。电极作为锂电池的重要组件之一，其质量好坏直接影响到了锂电池的容量和供电情况。锂电池正极电极片的表面有涂覆层，这种涂覆层属于一种化合物复合材料，由锂、钴、镍、锰组成。由于该化合物制作工艺和使用需求等要求，该涂层很薄，质地比较脆弱，在涂覆和运输出厂的过程中不可避免地会出现损坏，比如涂覆层轻微剥落或者涂覆层内部出现裂痕、分层等情况，这些轻微的损伤用肉眼是无法观察出来的。电极涂覆层过厚、过薄以及局部不均匀都会造成锂电池性能的缺失，从而导致电池寿命的缩短，甚至影响使用安全。

对涂覆层检测的传统手段是用β 射线和X 射线进行测试，这种方法的缺点很明显，就是两种射线都具有辐射性，对工作人员的身体容易造成伤害，并且检测分辨率不够，无法探测出涂层的细小内部缺陷。虽然目前实现了对辐射源的开关控制，但是并没有从根本上解决辐射对人体所产生的影响，同时采用X 射线还存在成本高、需要专业的屏蔽设备、成像速度慢、分辨率无法满足目前的行业需求等不足，且对检测环境提出了比较高的要求。

太赫兹时域光谱系统作为一种具有皮秒级时间分辨能力的探针成像检测系统，能够使用飞行时间成像原理对检测目标进行层析成像[1-2]，检测出一些无法用肉眼觉察到的细小内部缺陷。……