为新能源锂电行业赋能第一站：OCT光学相干断层扫描技术！无论是锂电池板、电池极片，还是氢能电池膜的电极，微米级分辨率和毫米级深度的OCT系统都能轻松检测质量与缺陷，有效填补了新能源领域高精度低成本视觉检测技术的空白。

引言

随着全球对可持续能源需求的不断增长，新能源行业正在经历前所未有的技术革新和市场扩展。在这一背景下，光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography，简称OCT）作为一种基于红外干涉测量的高分辨率的光学成像技术，正逐步在新能源领域中展现出其独特的应用价值。

图1 新能源汽车

OCT技术能够提供微米级别的成像分辨率，与毫米级的成像深度，使得其在材料分析、厚度测量、缺陷检测、表面形貌评估等多个方面具备了显著的优势。

图2 OCT技术原理

应用场景案例

在新能源领域，如锂离子电池极片生产卷绕、到成组封装，如光伏太阳能电池板的制造到储能电池的质量控制，再如氢能膜电极质量监测等每一环节，都对高精度的检测技术有着迫切的需求。传统视觉检测方法虽然已在这一领域发挥了重要作用，但是随着创新工艺的不断精进，检测需求变得越来越多样化、精细化，急需开拓各种新兴的高端光电检测技术以及AI等技术，并将其与传统视觉方案融合，不断优化针对性图像检测算法，确保检测能力与生产需求匹配。

1. 方壳电池外包装膜贴合质量检测

图3 方壳电池外包装膜贴合质量检测

锂离子动力电池一般按封装结构分为三种类型：方壳电池、圆柱电池、软包电池，受工艺成熟度、成本效率、稳定性等因素影响，其中，方壳电池的市场占有率最高。传统电池外观缺陷检测设备只能判断凹凸点、翘起、破损、划痕等。但无法直接判断贴膜内部缺陷。比如凸点内部是气泡还是异物，如果一律按异物处理则会造成更多的返工成本浪费。OCT作为一种无接触可以高帧率实时观测成像切面的技术则可以很好的应对这一检测需求。

2. 电池薄膜厚度测量

图4  电池薄膜厚度测量

OCT可以实现穿透成像检测，同时基于干涉测量原理对于厚度深度测量应用可达um级别高精度，因此也可用于各种封装膜、贴合胶带（如软包电池极耳胶）的厚度检测（3-6mm）以及多层结构的材料分辨，同时OCT结合振镜技术可以一次性实时对10mm甚至以上宽度平面画幅线扫成像和3D成像，适用厚度一致性、表面以及内部平面度的检测。

3. 氢燃料电池膜电极检测

图5 氢燃料电池膜电极检测

氢燃料电池膜电极（Membrane Electrode Assembly, MEA）是氢燃料电池的核心组件，负责电化学反应的进行。MEA的性能直接影响整个燃料电池系统的效率和寿命，检测需求包括催化剂层贴合情况检测、质子交换膜（PEM）厚度以及粘接情况检测等，OCT对于这类透明材料具有非常良好的微观成像能力，可以全面评估氢燃料电池膜电极的性能，确保其在实际应用中的可靠性和高效性。

4. 电池行业激光焊接熔深在线监测

图6 电池行业激光焊接熔深在线监测

如今激光焊接技术已广泛应用于电池顶盖焊接、pack焊接等场景，焊接质量监测技术是保障电池安全与能源效率的关键技术，不像传统光谱信号的间接评估手段，OCT提供了一种实际尺度测量评估的可行方案：将OCT测量光束与加工激光束通过二向色镜同轴集成，可以实现测量光束与加工光束同时到达工件熔化内部匙孔位置，实现焊中在线熔深监测。

方案优势

· 易于集成

友思特OQ Labscope系列的主机、探头十分小巧、通过光纤连接，长度可拓展至3m，线缆可定制工业级保护套或者与其他线路集束，适合多样化的场景并可方便与其他自动化机构集成。

图7 友思特OCT系统光纤探头操作示意图

· 实时多切面成像

OCT光路为单点成像探测光路因此还非常适配振镜控制系统，实现任意路径的扫描。友思特OQ Labscope系列支持交叉扫描、环形扫描、长扫描等多种实时切面成像模式，还可以自定义扫描速率、扫描密度、扫描宽度、扫描中心点等适配多样化的需求，B-scan切面成像帧率高达50fps。

图8 实时多切面成像

· 低成本架构

传统OCT设备价格昂贵，通常只能被用于大型医院（眼科诊断等），限制了OCT技术在众多场景的应用。友思特采用专利技术实现光源、光谱仪的低成本设计的同时通过算法补偿并大大提升成像性能，让OCT在工业应用市场得到拓展。欢迎来样检测、我们愿与您一起探索OCT的更多潜力应用。

生物制药工业检测

消费电子制造检测

图9 OCT技术的更多潜力行业