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AI視覺檢測守護電芯安全與品質(zhì)

時間:

2020-09-25 18:37:08.000

　　鋰電池由于比能大、循環(huán)壽命長、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、充電時手機爆炸事件時有發(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)工藝對電池品質(zhì)的影響。

　　匯川視覺KINOVISION系列視覺檢測平臺產(chǎn)品一直以來踐行以最強智能守護最嚴(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、相機、電子手表、筆記本電腦、無線藍牙耳機、新能源汽車等。按照消費類別來分，分為消費電池和動力電池，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）

　　視覺檢測工藝：尺寸測量及對齊度糾偏

　　以陽包陰為例，自外而內(nèi)由隔膜、陽極、隔膜、陰極組成。其中陽級即負級、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，同時尺寸控制的一致性越高的電池工藝對應(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，對視覺檢測精度提出了極高的要求。

 

　　如上圖所示，視覺結(jié)構(gòu)包含四個相機，上相機拍攝卷繞中的陰極左右兩側(cè)，計算陰極邊緣距隔膜邊緣的距離；下位相機透過隔膜拍攝陽極兩側(cè)，計算距離隔膜邊緣的距離。上下相機聯(lián)立標(biāo)定后，計算陰陽極之間的距離。根據(jù)卷繞工藝參數(shù)，KINOVISION視覺檢測系統(tǒng)實時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，檢測系統(tǒng)將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至運動控制系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)波動值進行實時閉環(huán)糾偏，以保證電芯卷繞時時時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%
測量檢測精度±0.05mm，GRR≤10%

 

　　在進行尺寸檢測、與糾偏的同時，四個相機分別檢測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。該檢測采用KINOVISION獨創(chuàng)深度學(xué)習(xí)圖像分割算法，能夠滿足像素級精度要求，兼容電芯生產(chǎn)中的多種缺陷。

誤撿率≤0.1%，檢出率＞99.9%
測量檢測精度±0.05mm，GRR≤10%

 

 

　　無論是上下極隔膜的聯(lián)合標(biāo)定測距、標(biāo)定數(shù)據(jù)反饋到運動端的糾偏，還是極片表面缺陷的檢測，都是為了更多維度的從生產(chǎn)、工藝端及時發(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)過入殼以保護與固定電芯，注入電解質(zhì)的注液、成型與再次測量工序，檢測合格的鋰電池才能夠通過檢測進入應(yīng)用領(lǐng)域，最終成為與我們?nèi)粘Ｉ?、工作密不可分的安全能源產(chǎn)品，守護安全、綠色生活。

 

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