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AI视觉检测守护电芯安全与品质

  • 分类:公司新闻
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  • 来源:
  • 发布时间:2020-09-25 18:37
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【概要描述】AI视觉检测技术在锂电池电芯制造工艺中,以精密的尺寸测量检测卷绕误差进而进行纠偏,利用深度学习图像分割技术,以极大的兼容性不放过极片的任何一点瑕疵。

AI视觉检测守护电芯安全与品质

【概要描述】AI视觉检测技术在锂电池电芯制造工艺中,以精密的尺寸测量检测卷绕误差进而进行纠偏,利用深度学习图像分割技术,以极大的兼容性不放过极片的任何一点瑕疵。

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  锂电池由于比能大、循环寿命长、安全性能好、自放电量小、能够快速充电而成为电子产品、新能源产品广泛使用的电池类别。然而,新能源汽车起火、充电时手机爆炸事件时有发生,成为健康平安生活的隐患。而追根溯源,都指向了电池制造生产工艺对电池品质的影响。

  汇川视觉KINOVISION系列视觉检测平台产品一直以来践行以最强智能守护最严苛的品质,不断追求极致精度,守卫绿色、安全新生活。

 

  作为一种优质储能产品,锂电池在生活中应用广泛。常见含有锂电池的产品有手机、相机、电子手表、笔记本电脑、无线蓝牙耳机、新能源汽车等。按照消费类别来分,分为消费电池和动力电池,他们应用广泛,在丰富的产品领域呈现多样的产品形态。

 

 

  虽然锂电池形态丰富,但由于产生电能的化学原理相同,因此电芯生产过程有着高度的相似性,因此生产过程中所需的品质把控与视觉检测也有着高度的通用性。

  锂电电芯用原料:铝箔、铜箔、隔膜、碳粉、磷酸铁锂\钴酸锂\锰酸锂\镍钴锰酸锂\镍钴铝酸锂等。

  核心工艺:卷绕(分为阴包阳工艺或阳包阴工艺)

  视觉检测工艺:尺寸测量及对齐度纠偏

  以阳包阴为例,自外而内由隔膜、阳极、隔膜、阴极组成。其中阳级即负级、阴极即正极,阴阳极之间以隔膜作为绝缘层将两者隔开,防止在充电或者放电过程中阴阳极出现短路,从而引发事故。

 

 

  卷绕是电芯成形的重要工序,控制着电芯卷绕过程中阴阳极标准距离,阴阳极与隔膜之间的距离,防止误差所带来的短路现象,同时尺寸控制的一致性越高的电池工艺对应的电芯性能越好。阳包阴工艺中要求阴极极片不得露出阳极包裹范围,误差控制小于±0.05mm,对视觉检测精度提出了极高的要求。

 

  如上图所示,视觉结构包含四个相机,上相机拍摄卷绕中的阴极左右两侧,计算阴极边缘距隔膜边缘的距离;下位相机透过隔膜拍摄阳极两侧,计算距离隔膜边缘的距离。上下相机联立标定后,计算阴阳极之间的距离。根据卷绕工艺参数,KINOVISION视觉检测系统实时判定阴阳极间距是否超出上下限,若超出,则将NG电芯流至NG槽。与此同时,检测系统将检测数据发送至运动控制系统,根据数据波动值进行实时闭环纠偏,以保证电芯卷绕时时时刻刻都能够获得更好的送料调整。

 

误捡率≤0.1%,检出率>99.9%
测量检测精度±0.05mm,GRR≤10%

 

  在进行尺寸检测、与纠偏的同时,四个相机分别检测极片表面是否有脏污、破损、漏箔、划伤等影响电芯质量的缺陷。该检测采用KINOVISION独创深度学习图像分割算法,能够满足像素级精度要求,兼容电芯生产中的多种缺陷。

误捡率≤0.1%,检出率>99.9%
测量检测精度±0.05mm,GRR≤10%

 

 

  无论是上下极隔膜的联合标定测距、标定数据反馈到运动端的纠偏,还是极片表面缺陷的检测,都是为了更多维度的从生产、工艺端及时发现问题、减少可能出现的误差,保证产品工艺的一致性,从而保障产品品质,从源头规避爆炸、燃烧等隐患。

 

  在卷绕工艺完成后,电芯还需经过入壳以保护与固定电芯,注入电解质的注液、成型与再次测量工序,检测合格的锂电池才能够通过检测进入应用领域,最终成为与我们日常生活、工作密不可分的安全能源产品,守护安全、绿色生活。

 

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