護航電池安全的“新神器”！電池極片毛刺自動全檢儀出擊

在“雙碳”目標背景下，全球?qū)η鍧嵞茉春涂沙掷m(xù)發(fā)展的關(guān)注日益增加，新能源汽車、儲能設(shè)備及3C設(shè)備等領(lǐng)域迅速發(fā)展。作為這些領(lǐng)域核心能源部件的鋰電池，市場需求急劇增長。2024年，新能源汽車銷量持續(xù)上升，而電池的安全性始終是市場推進的關(guān)鍵項目。電池的質(zhì)量缺陷是導(dǎo)致安全隱患的重要因素之一。

毛刺產(chǎn)生原因

在電池電芯的制造流程里，極片毛刺的檢測與控制是打造優(yōu)質(zhì)電池極為關(guān)鍵的部分。極片毛刺，是指在電池電芯制造進程中，當極片經(jīng)歷制漿、涂布、滾壓后，于分切與模切工序時，極片邊緣所形成的微小且尖銳的金屬突出物。這些突出物形態(tài)各異、參差不齊，其產(chǎn)生源于刀具切割時的損耗、材料撕裂或加工工藝參數(shù)設(shè)置不合理等因素，其尺寸跨度從數(shù)微米至數(shù)百微米不等。極片上的毛刺或熔珠不僅使電池能量密度下降，更因電池隔膜較?。ㄊ畮字翈资⒚祝?，毛刺刺穿隔膜會致正負極連通，引發(fā)自放電或內(nèi)部短路故障，嚴重時還會有電池鼓包、爆炸等安全隱患，造成巨大損失。

為提升電池性能與安全性，IEEE 1725 - 2021標準的第5.3.6節(jié)“毛刺控制”中建議，極片毛刺高度要低于隔膜厚度公差下限的50%。因此，電池電芯制造亟需更高效先進的檢測設(shè)備來及時發(fā)現(xiàn)極片毛刺，及時優(yōu)化加工工藝，通過精選刀具材料與幾何形狀、精準調(diào)控分切和模切工藝參數(shù)（如切割速度、壓力等），有效管控毛刺產(chǎn)生。

毛刺檢測難點

在電池電芯制造中，極片毛刺控制極為關(guān)鍵。多數(shù)廠商目前采用顯微鏡人工檢測，但是長時間 “手搖眼看” 容易因視覺疲勞漏檢極片上的毛刺、熔珠等瑕疵。

毛刺的尺寸通常處于微米級，其微小的尺度使得檢測難度顯著增加，并且電池極片生產(chǎn)工藝復(fù)雜、產(chǎn)量需求大等因素也進一步加劇了檢測的復(fù)雜性。在實際工作過程中還需要考慮對多種復(fù)雜瑕疵的兼容檢測，因此在電池極片制造與檢測過程中面臨諸多挑戰(zhàn)：

1、效率與精度難兼顧

傳統(tǒng)方法需采用顯微鏡等設(shè)備 “手搖眼看”，對人員技能要求高，檢測效率低，誤判率高，且無法實現(xiàn)全檢；

2、無法全自動化檢測

車間針對極片需要進行全自動化檢測毛刺，代替人工手動對焦，包括校準、檢測、數(shù)據(jù)分析；

3、定制化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)缺失

傳統(tǒng)手動顯微鏡毛刺檢測需現(xiàn)場人員再次手動收集統(tǒng)計結(jié)果，數(shù)據(jù)分析管理效率低；

4、尺寸檢測與毛刺檢測難兼顧

傳統(tǒng)的電池極片檢測，需借助影像儀檢測尺寸，再更換機臺使用顯微鏡觀察毛刺，效率較低且檢測結(jié)果不準確；

5、無法滿足大尺寸測量

使用人工測量時，采用顯微鏡方式測量，平臺較小僅支持小尺寸測量，無法滿足較大極片的外形尺寸檢測需求。

6、多種瑕疵檢測需求

除傳統(tǒng)毛刺檢測外，需對熔珠、露箔、熱影響區(qū)等也進行自動化檢測。

電池極片毛刺自動全檢儀

?？怂箍蛋l(fā)布的電池極片毛刺自動全檢儀，裝配極片毛刺AI專用算法與定制光學(xué)系統(tǒng)，能同步檢測電池極片的正面與側(cè)面毛刺，還可檢測熔珠、露箔等瑕疵。其集成影像儀的基本外形尺寸功能，擁有檢測效率高、功能多樣、自動化檢測等特性。該方案使檢測效率與準確度顯著提高，重復(fù)性和再現(xiàn)性也獲業(yè)內(nèi)客戶廣泛認同。

1、精準智能檢測

AI 與算法協(xié)同

采用極片毛刺AI專用算法，結(jié)合深度學(xué)習(xí)快速定位毛刺區(qū)域，再由精確算法自動判定毛刺長度等參數(shù)。相比傳統(tǒng)人工檢測，速度和精度大幅提升，有效滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求，保障極片質(zhì)量穩(wěn)定。

定制光學(xué)雙向檢測定制化四胞胎光學(xué)系統(tǒng)，能同時進行橫向與縱向掃描成像。全面覆蓋極片正面和側(cè)面邊緣，橫向縱向同時檢查毛刺長度，避免遺漏，極大提高檢測可靠性。

2、多功能集成

多瑕疵兼容配備多種先進算法，可檢測熔珠、露箔、熱影響區(qū)等瑕疵。針對不同瑕疵特征優(yōu)化算法，一套設(shè)備完成多種檢測，減少多設(shè)備分步檢測的誤差與繁瑣，確保高靈敏度檢測各類瑕疵。

外形尺寸兼顧集成影像儀外形尺寸檢測功能，最大兼容 600mm*260mm行程。在檢測瑕疵同時精確測量極片外形參數(shù)，保障電池組裝質(zhì)量，減少設(shè)備占地與切換時間，提升生產(chǎn)流程效率與協(xié)調(diào)性。

3、精密自動化流程

高精度平臺保障?？怂箍祵殡姵孛萄邪l(fā)的全自動精密檢測平臺，搭配0.4um光柵尺，提供高精度檢測?？删幊袒詣訖z測流程，一鍵啟動全檢，自動完成圖像采集、分析與瑕疵判定，減少人工誤差，適合大規(guī)模生產(chǎn)檢測。

旋轉(zhuǎn)夾具增效360° 旋轉(zhuǎn)夾具可實現(xiàn)極片多邊單次全檢，無需重復(fù)上下料。傳統(tǒng)方式多次調(diào)整極片易損且耗時，此夾具提升檢測效率并降低損耗風(fēng)險。

4、直觀結(jié)果呈現(xiàn)

定制界面展示定制仿形結(jié)果查看界面，實時展示檢測結(jié)果并精確定位瑕疵。方便質(zhì)量控制人員快速判斷極片質(zhì)量，利于優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低次品率，增強企業(yè)經(jīng)濟效益與市場競爭力。

?？怂箍惦姵貥O片毛刺自動全檢儀以多項先進技術(shù)與創(chuàng)新設(shè)計，為新能源電池極片檢測提供卓越方案，推動行業(yè)質(zhì)量控制與生產(chǎn)效率提升。

應(yīng)用場景

該方案具備多元化應(yīng)用場景，無論是汽車動力電池，還是3C電池的極片毛刺檢測，它都能勝任。在新能源電池極片分切段單邊毛刺、模切段多邊毛刺的質(zhì)量把控方面表現(xiàn)出色，同時石墨極片、純金屬極片、極耳等復(fù)雜部位的毛刺檢測也同樣適用。并且，該設(shè)備無需氣源，小巧的體積使其既能適配傳統(tǒng)實驗室環(huán)境，又可安置于產(chǎn)線線邊開展使用與檢測工作，極大地提升了其應(yīng)用的靈活性與便捷性。

用戶收益

1、成本投入低、人員要求低

?單臺新能源毛刺全檢儀同時覆蓋毛刺檢測、尺寸檢測需求。

?人員僅需簡單培訓(xùn)即可快速上崗進行操作。

2、檢測效率高、數(shù)據(jù)可追溯

?一鍵式檢測，點擊程序運行自動抓取毛刺并記錄上傳。

?檢測重復(fù)性精度可達0.6um。

3、檢測準確度高

?AI+算法識別毛刺，準確度高。

?？怂箍档倪@一創(chuàng)新產(chǎn)品不僅提高了操作便捷性，還通過全方位毛刺檢測系統(tǒng)、軟件的專業(yè)友好性、自動校準技術(shù)、數(shù)據(jù)可追溯性等技術(shù)優(yōu)勢，為電池制造商提供了一個高效、精準、可靠的檢測解決方案。此外，該設(shè)備還具備開放式接口，可與多種系統(tǒng)（如MES系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等）進行交互，滿足不同客戶的定制化需求。