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TWh時代,追求極限制造的鋰電池企業(yè)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高品質(zhì)管控及安全要求越來越嚴(yán)苛,亟需尋求各種提質(zhì)增效的“良方”。
為制成不同尺寸的電池,經(jīng)過涂布、輥壓之后的極片需要經(jīng)過分切、沖裁等工序,在這個過程中,極片的切割邊緣容易產(chǎn)生毛刺。毛刺過長容易刺穿隔膜,導(dǎo)致正負(fù)極接觸引發(fā)短路,造成電池性能下降,甚至引發(fā)起火等安全問題。
固疾難消的原因在于行業(yè)內(nèi)欠缺經(jīng)過驗證的、行之有效的檢測手段。即使是過長的毛刺也只有幾微米,肉眼基本不可見,分布密度小且分布位置不可控,檢測難。2023年以前,極片毛刺的檢測多依靠電鏡顯微鏡進(jìn)行離線抽檢,也無法有效地把控產(chǎn)品質(zhì)量。
毛刺示意圖(注:示意圖來源于網(wǎng)絡(luò))
既要完成缺陷檢測,又不能影響整體產(chǎn)能,在線全檢無疑是最佳解決方案。要在高速生產(chǎn)狀態(tài)下穩(wěn)定檢出并精準(zhǔn)識別微米級的毛刺,同時還要綜合考量空間、投入等因素,困難重重。
作為國內(nèi)較早進(jìn)入機(jī)器視覺領(lǐng)域的企業(yè)之一,凌云光始終秉持自主創(chuàng)新的研發(fā)理念,相繼攻克了計算成像、精準(zhǔn)成像等諸多難題,將前沿研發(fā)成果不斷轉(zhuǎn)化為解決客戶實際問題的落地方案。面對毛刺檢測難題,凌云光推出鋰電池毛刺在線全檢系統(tǒng)及相關(guān)解決方案,破解行業(yè)難題。
凌云光自主研發(fā)的高速自適應(yīng)追焦系統(tǒng)能提升成像系統(tǒng)景深,在高分辨、大視場、大景深條件下能實現(xiàn)150m/min速度下檢測分辨率2μm,極片材料3mm抖動范圍內(nèi)穩(wěn)定、清晰成像,完成邊緣毛刺全檢。
自適應(yīng)追焦動畫演示
檢測系統(tǒng)界面
解決了看得清的問題,檢測系統(tǒng)還需要分得清。
為了保證毛刺缺陷零漏檢,檢測系統(tǒng)需要嚴(yán)格設(shè)置檢測參數(shù)。但在極片分切、生產(chǎn)過程中還會遇到碎屑、波浪邊等干擾類缺陷。只有將毛刺與干擾類缺陷準(zhǔn)確分類識別與過濾,才能在保障零漏檢的同時降低誤檢率,避免材料浪費。其次,即使同為毛刺,也有長度的差異,要通過AI識別出毛刺長度,進(jìn)行分級管控和處理。
F.Brain是凌云光針對工業(yè)質(zhì)檢場景自主研發(fā)的深度學(xué)習(xí)AI平臺,并已廣泛應(yīng)用到鋰電池檢測領(lǐng)域。在毛刺檢測場景中,先由傳統(tǒng)算法結(jié)合AI對缺陷進(jìn)行初篩,再由深度學(xué)習(xí)AI算法對檢出缺陷進(jìn)行區(qū)分,精準(zhǔn)識別,最終實現(xiàn)零漏檢,誤報率低于十萬分之一。
抽檢合格不代表全部合格,廢品仍會流出。以分切工序產(chǎn)生毛刺為例,生產(chǎn)速度為100m/min時,離線抽檢首檢“合格”后,每班10小時仍會生產(chǎn)數(shù)萬米廢品,即使通過毛刷可以清除掉部分毛刺,一臺分切機(jī)仍可能產(chǎn)生近萬米廢品,損失高達(dá)數(shù)萬元。毛刺缺陷漏檢嚴(yán)重侵蝕企業(yè)利潤。
凌云光鋰電池毛刺在線全檢系統(tǒng)的安裝位置一般分為以下兩種:
1)安裝在毛刷后排廢前的位置,經(jīng)過毛刷去除部分毛刺后再標(biāo)記,保證標(biāo)記出的都是還存在的缺陷,節(jié)省材料。
2)安裝在靠近分切位置處,監(jiān)控分切狀態(tài),早發(fā)現(xiàn)早處理,及時修復(fù),避免造成連續(xù)廢品。
此外,凌云光鋰電池毛刺在線全檢系統(tǒng)整體設(shè)計布局緊湊,安裝維護(hù)便捷,與輥分機(jī)、分切機(jī)、模分機(jī)、模卷一體機(jī)、卷繞機(jī)等設(shè)備都有成熟的加裝方案,能覆蓋市面上90%的使用場景,能真正幫助客戶從小小毛刺上“摳”出安全,“榨”出利潤。
經(jīng)過近半年的項目合作,凌云光鋰電池毛刺在線全檢系統(tǒng)通過某行業(yè)頭部客戶驗證,并實現(xiàn)批量交付,打通了理論到實踐的最后一公里,走在了行業(yè)前面。項目過程中,凌云光不僅與客戶共同構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)驗機(jī)流程,更積累了成熟的經(jīng)驗。
展望未來,面對鋰電池行業(yè)未來的新變化、新需求,凌云光將保持技術(shù)底色,深入挖掘客戶需求,以創(chuàng)新的產(chǎn)品和解決方案助力客戶向每一處細(xì)節(jié)要品質(zhì),在每一個環(huán)節(jié)嚴(yán)管理,實現(xiàn)零投訴目標(biāo)!
2023-10-23
2023-01-05
2021-06-07
2022-01-01
2021-11-16