在现代电子设备中，5号（AA）电池是比较常见的电池类型之一。它广泛应用于各种家用电器、玩具、遥控器以及其他便携设备中。了解电池的内部结构和工作状态对于提高电池的性能和安全性具有重要意义。

布鲁克三维X射线显微镜SkyScan1273作为一种高分辨率的无损检测工具，能够深入揭示电池内部的微观结构和潜在缺陷。为了能够使得检测结果更具代表性，本文将详细介绍应用SkyScan1273表征漏液的标准5号碱电池内部结构的实验结果。 

实验方法

1. 仪器简介

布鲁克SkyScan1273是一款先进的桌面型三维X射线显微镜，具有高分辨率和高对比度的成像能力。其主要特点包括：

高通量高功率：虽然是一款桌面型设备，但是其电压可达130KV，功率为39W，且可放置直径300mm，高度500mm的大样品。

快速扫描：能够在较短时间内完成高质量的三维成像。

无损检测：无需破坏样品，即可进行内部结构的详细观察。

多模式成像：支持一系列不同的成像模式，以满足多样化的研究需求。 

2. 扫描参数设置

根据5号电池的尺寸和材料特性，设定合适的扫描参数。包括： 

3.结果与讨论

如图1所示，SkyScan 1273三维X射线显微镜通过AA电池和其结构的各个组件提供了清晰的视图，包括：正负极、集电体、金属外壳等。

图1、5号电池样品结构正交三视图 

在重构后的三维切片图中，我们通常使用不同的灰度值表征不同的组分，在分析软件中，我们可以根据灰度值不同进行阈值分割，用不同颜色表征电池结构中不同的部分，如图2。

图2、电池结构不同颜色表征 

另外，将采集的切片图数据集导入到三维体渲染软件中，我们可以对样品进行任意角度的旋转以及“虚拟切割”，以直观观察电池样品内部不同位置和各个角度的三维结构（图3），也可以将上一步基于阈值分割后提取出的感兴趣区进行单独的三维表征（图4）。当然，我们也可以根据需求为不同的部分进行颜色编码，使不同部分的三维结构之间产生更强的对比与区分。

图3、电池样品某位置“虚拟切割”后的截面表征

图4、提取感兴趣区域—负极做单独的三维表征

在本案例中，我们进行了进一步的工作，即将不同的部分进行“分割提取”，并分别创建相应的网格模型，导入相应第三方软件，以更为逼真的渲染方式将结果结构表征出来。当然，我们也可以根据不同的需求，将这些网格模型导入到其他有限元分析软件中去进行其他的分析。

结论

布鲁克三维X射线显微镜SkyScan1273在检测5号（AA）电池中展示了其优异的性能。通过高分辨率的三维成像，我们可以深入了解电池的内部结构和潜在缺陷，为电池的性能优化和安全性评估提供重要依据。三维X射线显微镜作为一种先进的无损检测工具，在电池研究和开发领域具有广阔的应用前景。