AI視覺檢測(cè)守護(hù)電芯安全與品質(zhì)
時(shí)間:
2020-09-25 18:37:08.000
鋰電池由于比能大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好、自放電量小、能夠快速充電而成為電子產(chǎn)品、新能源產(chǎn)品廣泛使用的電池類別。然而，新能源汽車起火、充電時(shí)手機(jī)爆炸事件時(shí)有發(fā)生，成為健康平安生活的隱患。而追根溯源，都指向了電池制造生產(chǎn)工藝對(duì)電池品質(zhì)的影響。
匯川視覺KINOVISION系列視覺檢測(cè)平臺(tái)產(chǎn)品一直以來踐行以最強(qiáng)智能守護(hù)最嚴(yán)苛的品質(zhì)，不斷追求極致精度，守衛(wèi)綠色、安全新生活。
作為一種優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)能產(chǎn)品，鋰電池在生活中應(yīng)用廣泛。常見含有鋰電池的產(chǎn)品有手機(jī)、相機(jī)、電子手表、筆記本電腦、無線藍(lán)牙耳機(jī)、新能源汽車等。按照消費(fèi)類別來分，分為消費(fèi)電池和動(dòng)力電池，他們應(yīng)用廣泛，在豐富的產(chǎn)品領(lǐng)域呈現(xiàn)多樣的產(chǎn)品形態(tài)。
雖然鋰電池形態(tài)豐富，但由于產(chǎn)生電能的化學(xué)原理相同，因此電芯生產(chǎn)過程有著高度的相似性，因此生產(chǎn)過程中所需的品質(zhì)把控與視覺檢測(cè)也有著高度的通用性。
鋰電電芯用原料：鋁箔、銅箔、隔膜、碳粉、磷酸鐵鋰\鈷酸鋰\錳酸鋰\鎳鈷錳酸鋰\鎳鈷鋁酸鋰等。
核心工藝：卷繞（分為陰包陽工藝或陽包陰工藝）
視覺檢測(cè)工藝：尺寸測(cè)量及對(duì)齊度糾偏
以陽包陰為例，自外而內(nèi)由隔膜、陽極、隔膜、陰極組成。其中陽級(jí)即負(fù)級(jí)、陰極即正極，陰陽極之間以隔膜作為絕緣層將兩者隔開，防止在充電或者放電過程中陰陽極出現(xiàn)短路，從而引發(fā)事故。
卷繞是電芯成形的重要工序，控制著電芯卷繞過程中陰陽極標(biāo)準(zhǔn)距離，陰陽極與隔膜之間的距離，防止誤差所帶來的短路現(xiàn)象，同時(shí)尺寸控制的一致性越高的電池工藝對(duì)應(yīng)的電芯性能越好。陽包陰工藝中要求陰極極片不得露出陽極包裹范圍，誤差控制小于±0.05mm，對(duì)視覺檢測(cè)精度提出了極高的要求。
如上圖所示，視覺結(jié)構(gòu)包含四個(gè)相機(jī)，上相機(jī)拍攝卷繞中的陰極左右兩側(cè)，計(jì)算陰極邊緣距隔膜邊緣的距離；下位相機(jī)透過隔膜拍攝陽極兩側(cè)，計(jì)算距離隔膜邊緣的距離。上下相機(jī)聯(lián)立標(biāo)定后，計(jì)算陰陽極之間的距離。根據(jù)卷繞工藝參數(shù)，KINOVISION視覺檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)判定陰陽極間距是否超出上下限，若超出，則將NG電芯流至NG槽。與此同時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)將檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)波動(dòng)值進(jìn)行實(shí)時(shí)閉環(huán)糾偏，以保證電芯卷繞時(shí)時(shí)時(shí)刻刻都能夠獲得更好的送料調(diào)整。
誤撿率≤0.1%，檢出率＞99.9%
測(cè)量檢測(cè)精度±0.05mm，GRR≤10%
在進(jìn)行尺寸檢測(cè)、與糾偏的同時(shí)，四個(gè)相機(jī)分別檢測(cè)極片表面是否有臟污、破損、漏箔、劃傷等影響電芯質(zhì)量的缺陷。該檢測(cè)采用KINOVISION獨(dú)創(chuàng)深度學(xué)習(xí)圖像分割算法，能夠滿足像素級(jí)精度要求，兼容電芯生產(chǎn)中的多種缺陷。
誤撿率≤0.1%，檢出率＞99.9%
測(cè)量檢測(cè)精度±0.05mm，GRR≤10%
無論是上下極隔膜的聯(lián)合標(biāo)定測(cè)距、標(biāo)定數(shù)據(jù)反饋到運(yùn)動(dòng)端的糾偏，還是極片表面缺陷的檢測(cè)，都是為了更多維度的從生產(chǎn)、工藝端及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、減少可能出現(xiàn)的誤差，保證產(chǎn)品工藝的一致性，從而保障產(chǎn)品品質(zhì)，從源頭規(guī)避爆炸、燃燒等隱患。
在卷繞工藝完成后，電芯還需經(jīng)過入殼以保護(hù)與固定電芯，注入電解質(zhì)的注液、成型與再次測(cè)量工序，檢測(cè)合格的鋰電池才能夠通過檢測(cè)進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域，最終成為與我們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ髅懿豢煞值陌踩茉串a(chǎn)品，守護(hù)安全、綠色生活。
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