傳感器在鋰電池缺陷檢測的應用方案

2021-01-09 電子發燒友
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傳感器在鋰電池缺陷檢測的應用方案

發表於 2018-10-24 09:51:45

　　隨著近些年消費電子行業的蓬勃發展，以及國家能源和環保的在電動汽車的戰略規劃和投資，鋰電池行業近些年複合增長率接近30％－50％。什麼是鋰電池？鋰電池是一類依靠鋰離子在正極與負極之間移動來達到充放電目的的一種可充電電池，具有高能量密度、高電壓、壽命長、無記憶效應等優點。鋰電池按正極材料分可分為錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和三元材料電池；鋰電池按形狀分可分為圓柱電池和方形電池；按外殼分可分為鋼殼、鋁殼和鋁塑膜（軟包）三種；按工藝分可分為圓柱卷繞、方形卷繞和方形疊片三種。

　　鋰電池主要有三大類行業應用：消費類電子（手機、筆記本電腦和平板電腦等）、電動交通工具（電動自行車和電動汽車等）、工業儲能設備及其他（通信用UPS和新能源用的儲能電源等），其中應用於電動交通工具行業的鋰電池叫做動力電池。

　　鋰電池的生產工藝相對比較複雜，由於電池的類型不同，工藝也會有不同，但是從攪拌到卷繞／疊片等工藝差別不大。在電芯入殼處工藝會有所差別，模組和Pack等也會有差別。不論是圓柱鋼殼電池，或者是方形鋁殼電池，還是方形軟包電池，雷射焊接環節都非常關鍵。雷射焊接主要是把極耳和蓋板通過焊接相連。而在雷射焊接前後，對於下面的幾項關鍵部位的檢測非常重要（主要應用在電芯合成工段和PACK線模組組裝工段）：

　　－ 電極蓋板到金屬容器邊緣縫隙檢測

　　－ 電池頂蓋焊縫高速定位引導焊接

　　－ 電池外表面缺陷檢測

　　－ 電極蓋板雷射焊接缺陷檢測

　　－ 電池注液孔密封釘焊後缺陷檢測

　　－ 模組匯流排雷射焊接缺陷檢測

　　－ 模組包裝側焊縫焊接缺陷檢測

　　由於傳統2D視覺技術無法滿足這些缺陷的檢測，但3D視覺技術的高效、穩定和高精度成像以及特殊定製的算法可以為缺陷檢測提供可實施性以及良好的保障，它將這些重要的數據傳輸給工廠網絡和設備，真正意義上提高生產效率，實現高節拍的生產要求。

　　三維檢測產品介紹及線雷射傳感器的特點

　　LMI Technologies公司的主打產品是Gocator一體式三維智能傳感器：三維雷射傳感器和雙目快照傳感器。Gocator相當於一套完整的三維視覺檢測平臺 – 集成了三維數據採集、豐富的標準或者定製化的檢測和測量工具、智能的邏輯控制輸入輸出，無需額外的控制器。基於WEB的便捷用戶體驗、並且給用戶提供了豐富多樣的擴展接口如開源SDK、支持第三方軟體、組成多傳感器測量網絡以及開發屬於自己專屬的測量檢測算法等。

　　

　　Gocator 2400系列線雷射傳感器具備以下特點：在線檢測相對移動的物體、更快的速度和更高的精度、三維一體式智能設計以及功能強大的嵌入式三維檢測算法。Gocator 三維智能傳感器在鋰電池缺陷的應用上具備諸多實際優點：

　　－ 創新的三維成像技術，確保獲得高速度、高精密的三維成像數據

　　－ 基於客戶需求的定製鋰電池焊接缺陷檢測算法，應用針對性強，已成功批量應用到電極，模組，包裝等產線

　　－ 參數簡單、易調節，使用非常友好簡潔，支持各種不同鋰電池產品的檢測

　　鋰電池缺陷三維檢測的具體應用案例

　　（一）電池頂蓋焊縫高速定位引導焊接

　　

　　

　　高速實時檢測焊縫的寬度和高度，引導焊接，掃描頻率2KHz以上。

　　（二）蓋板焊接後焊道質量檢測

　　

　　（三）模組包裝側焊縫檢測

　　

　　（四）電池注液孔密封釘焊後缺陷檢測

　　具體檢測項：檢測注液孔焊後爆點、密封釘歪斜、功率過低、功率過高、焊偏等

　　

　　OK品

　　

　　密封釘歪斜

　　

　　爆點

　　

　　

　　焊偏

　　（五）模組電極與匯流排穿透焊焊接缺陷檢測

　　

　　（六）圓形電池外表面缺陷檢測

　　

　　經過多方實踐和運行，LMI Technologies的產品被應用於鋰電池缺陷檢測，得到了鋰電行業客戶的肯定和信賴，我們的產品對於推動工業4．0和未來的工廠至關重要，為智能製造提供可操作且精確的數據。

　　作者：LMI Technologies

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