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AI+VISION | 獨具慧眼,破解鋰電池極片毛刺檢測難題

2024-08-09

TWh時(shí)代,追求極限制造的鋰電池企業(yè)對生產(chǎn)環(huán)節的高品質(zhì)管控及安全要求越來(lái)越嚴苛,亟需尋求各種提質(zhì)增效的“良方”。

毛刺雖小,固疾難消

為制成不同尺寸的電池,經(jīng)過(guò)涂布、輥壓之后的極片需要經(jīng)過(guò)分切、沖裁等工序,在這個(gè)過(guò)程中,極片的切割邊緣容易產(chǎn)生毛刺。毛刺過(guò)長(cháng)容易刺穿隔膜,導致正負極接觸引發(fā)短路,造成電池性能下降,甚至引發(fā)起火等安全問(wèn)題。

 

固疾難消的原因在于行業(yè)內欠缺經(jīng)過(guò)驗證的、行之有效的檢測手段。即使是過(guò)長(cháng)的毛刺也只有幾微米,肉眼基本不可見(jiàn),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(xiàn)抽檢,也無(wú)法有效地把控產(chǎn)品質(zhì)量。


毛刺示意圖(注:示意圖來(lái)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(xiàn)全檢無(wú)疑是最佳解決方案。要在高速生產(chǎn)狀態(tài)下穩定檢出并精準識別微米級的毛刺,同時(shí)還要綜合考量空間、投入等因素,困難重重。

AI+VISION |?創(chuàng )新方案,破解難題

作為國內較早進(jìn)入機器視覺(jué)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、精準成像等諸多難題,將前沿研發(fā)成果不斷轉化為解決客戶(hù)實(shí)際問(wèn)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(xiàn)全檢系統及相關(guān)解決方案,破解行業(yè)難題。

高速追焦,真全檢

凌云光自主研發(fā)的高速自適應追焦系統能提升成像系統景深,在高分辨、大視場(chǎng)、大景深條件下能實(shí)現150m/min速度下檢測分辨率2μm,極片材料3mm抖動(dòng)范圍內穩定、清晰成像,完成邊緣毛刺全檢。

自適應追焦動(dòng)畫(huà)演示

 

檢測系統界面

AI助力,零漏檢

解決了看得清的問(wèn)題,檢測系統還需要分得清。
為了保證毛刺缺陷零漏檢,檢測系統需要嚴格設置檢測參數。但在極片分切、生產(chǎn)過(guò)程中還會(huì )遇到碎屑、波浪邊等干擾類(lèi)缺陷。只有將毛刺與干擾類(lèi)缺陷準確分類(lèi)識別與過(guò)濾,才能在保障零漏檢的同時(shí)降低誤檢率,避免材料浪費。其次,即使同為毛刺,也有長(cháng)度的差異,要通過(guò)AI識別出毛刺長(cháng)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(chǎng)景自主研發(fā)的深度學(xué)習AI平臺,并已廣泛應用到鋰電池檢測領(lǐng)域。在毛刺檢測場(chǎng)景中,先由傳統算法結合AI對缺陷進(jìn)行初篩,再由深度學(xué)習AI算法對檢出缺陷進(jìn)行區分,精準識別,最終實(shí)現零漏檢,誤報率低于十萬(wàn)分之一。

 

方案實(shí)用,真省錢(qián)

抽檢合格不代表全部合格,廢品仍會(huì )流出。以分切工序產(chǎn)生毛刺為例,生產(chǎn)速度為100m/min時(shí),離線(xiàn)抽檢首檢“合格”后,每班10小時(shí)仍會(huì )生產(chǎn)數萬(wàn)米廢品,即使通過(guò)毛刷可以清除掉部分毛刺,一臺分切機仍可能產(chǎn)生近萬(wàn)米廢品,損失高達數萬(wàn)元。毛刺缺陷漏檢嚴重侵蝕企業(yè)利潤。

凌云光鋰電池毛刺在線(xiàn)全檢系統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(guò)毛刷去除部分毛刺后再標記,保證標記出的都是還存在的缺陷,節省材料。

 


2)安裝在靠近分切位置處,監控分切狀態(tài),早發(fā)現早處理,及時(shí)修復,避免造成連續廢品。

 

此外,凌云光鋰電池毛刺在線(xiàn)全檢系統整體設計布局緊湊,安裝維護便捷,與輥分機、分切機、模分機、模卷一體機、卷繞機等設備都有成熟的加裝方案,能覆蓋市面上90%的使用場(chǎng)景,能真正幫助客戶(hù)從小小毛刺上“摳”出安全,“榨”出利潤。


批量交付,有經(jīng)驗

經(jīng)過(guò)近半年的項目合作,凌云光鋰電池毛刺在線(xiàn)全檢系統通過(guò)某行業(yè)頭部客戶(hù)驗證,并實(shí)現批量交付,打通了理論到實(shí)踐的最后一公里,走在了行業(yè)前面。項目過(guò)程中,凌云光不僅與客戶(hù)共同構建了標準驗機流程,更積累了成熟的經(jīng)驗。

展望未來(lái),面對鋰電池行業(yè)未來(lái)的新變化、新需求,凌云光將保持技術(shù)底色,深入挖掘客戶(hù)需求,以創(chuàng )新的產(chǎn)品和解決方案助力客戶(hù)向每一處細節要品質(zhì),在每一個(gè)環(huán)節嚴管理,實(shí)現零投訴目標!

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