锂电-合肥埃科光电科技股份有限公司

行业概述

机器视觉技术在锂电生产制程中扮演着重要角色，贯穿锂电池制造的全链条。从上游材料如隔膜、铜箔的质量把关，到前段工序如涂布、辊压等环节的精密检测，再到后段PACK环节的外观检查，机器视觉以其高精度、高效率特性，助力锂电产业实现自动化、智能化升级。埃科光电作为国内最早耕耘锂电行业的国产机器视觉硬件产品供应商，产品已广泛应用于锂电生产制程的各个环节，并在极片毛刺检测、焊道焊渣检测、铝壳外观检测等行业检测难题中给出了优秀的解决方案。

典型案例

极片毛刺检测

应用场景

极片毛刺是以箔材（即无涂层的区域）为基准线，从箔材向上或向下延伸至极片外的方向的金属凸起；或者是有涂层的区域，从涂层向上或向下延伸至极片外的方向的金属凸起。

随着电池的隔离膜越来越薄，毛刺的凸起可能会刺破锂电隔膜，导致正负极接触引发短路，直接影响电池安全。因此，针对锂电前段极片模切、分切场景中边缘毛刺的检测，是锂电池生产品质控制的重要环节。

项目难点

（1）锂电极片产线速度通常达到120m/min，有的甚至高达150m/min；毛刺瑕疵检测精度则要求达到10um/pix，最高3um/pix；这样的检测环境对检测设备的精度与速度都提出了极高的要求，使在线高速毛刺检测成为行业痛点。

（2）锂电极片在生产过程中，不可避免地存在偏移、抖动问题，检测设备必须在样品位置时时变动的情况下进行工作。

（3）毛刺瑕疵是锂电池安全的重要威胁，为了保证电池的长期安全性，必须尽可能消除该类瑕疵，检测设备需要对产品全检，由此产生的大数据量对图像分析的计算压力也很大。

埃科方案：毛刺检测单元

埃科毛刺检测单元可实现高速实时跟焦，最高匹配150m/min的极片运动速度，精度可达到2.25μm，并集成了动态ROI、自动追焦、图像分析、图像存取等功能，实现对毛刺缺陷的在线高速检测与判定，大大提高瑕疵检测速度与功能集成度。

应用效果

A类毛刺，突出图层.png

突出涂层

B类毛刺，距离涂层3像素以内.png

距离涂层3像素以内

C类毛刺，距离涂层3-5像素.png

距离涂层3-5像素

裸电芯外观检测

应用场景

裸电芯在生产过程中，经过了卷绕/切叠、包Mylar膜等工艺，可能会出现褶皱、划伤、极耳翻折等瑕疵问题。为确保电池质量符合生产标准，这一阶段的视觉检测应做到零漏检，防止不良品流入包装环节。

项目难点

（1）裸电芯外观缺陷多种多样，既包括表面划痕、破损、褶皱等明显瑕疵，也会有微小的气泡、凸起等难以察觉的微弱缺陷。瑕疵种类多，对应的光源方案多，为避免漏检，需要安排多个检测工位采集图像。

（2）检测产品表面缺陷时，复杂的环境、产品的材质等客观因素会对视觉检测造成一定干扰，导致灰尘、杂质与划痕难以区分。

埃科方案：4K彩色线阵相机

（1）埃科4K彩色线阵相机集成了先进的全局快门CMOS传感器，具备良好的色彩还原度，能够实现对产品外观缺陷的高准确率检测，适用于对图像采集具有高要求的场合。

（2）相机响应速度快，软件抽图效率高，在单个工位上配合不同光源输出多幅独立图像，能够节省检测工位，减少视觉系统成本。

（3）该相机是埃科光电线扫相机经典之作，市场应用经验丰富，性能稳定可靠，是强大性能与高性价比完美结合的代表产品。

应用效果

方形锂电池电芯外观检测

应用场景

方形锂电池的外壳一般采用铝合金材料，它是保护电芯免受外力和冲击的关键部件。

针对锂电中段的电芯制造环节，电芯壳体的外观检测至关重要。电芯在保存、运输、焊接、上下料时可能会受到机械损伤，这些缺陷会对成品电池的性能造成影响，严重的甚至会引发安全问题，需进行严格的质量管控。

项目难点

（1）电芯外壳表面可能存在焊渣、凸点等突出类型瑕疵，此类瑕疵在电池工作过程中可能由于应力集中导致蓝膜破损，引发安全问题。

（2）采用2D相机进行电芯外观检测时，无法获取瑕疵的高度信息，很难准确判定瑕疵的状态，过杀、漏杀的标准难以界定。

（3）采用3D相机方案检测速度较慢，与高速产线兼容难度较大；且3D相机价格高，会提高机器视觉系统成本。

埃科方案：光度立体相机

（1）针对镜面和类镜面物体细微缺陷的特殊检测需求，埃科推出了光度立体相机（SL9MXGV-8C），可以获取被检测物表面形貌信息，准确判断瑕疵存在状态，近似达到3D检测效果。

（2）埃科光度立体相机面阵模式下最高帧率134.83fps，光度立体模式下最高帧率11.68fps，满足电池生产现场高节拍的检测要求。

（3）相较于3D相机，埃科光度立体相机性价比出众，能够以更小的成本更高效地完成检测任务。

应用效果

方形锂电池无蓝膜.png 大凹坑.png

方形锂电池无蓝膜表面大凹坑

小凹坑.png 划痕.png

小凹坑划痕

蓝膜检测

应用场景

蓝膜是一种绝缘材料，包蓝膜是锂电中段电芯制造环节的重要工序之一，可以避免单个电芯发生故障而影响其他电芯的情况。蓝膜在贴合过程中可能会出现气泡、褶皱、划痕、膜下异物等问题，为确保电池质量符合生产标准，需要在化成分容前对电芯蓝膜外观进行视觉检测。

项目难点

（1）环境干扰：蓝膜表面覆膜的反光会干扰检测，导致缺陷特征不明显。

（2）瑕疵类型多样：蓝膜瑕疵种类多，对应光源方案种类多，常规2D检测需要安排多个检测工位采集不同的光学图像。

埃科方案

埃科4K线扫光度立体成像系统

应用效果

蓝膜凹坑划痕.png

蓝膜凹坑划痕

蓝膜破损

蓝膜棱边褶皱

蓝膜气泡

蓝膜褶皱

蓝膜下异物

电芯外观检测

应用场景

方形锂电池的外壳一般采用铝合金材料，它是保护电芯免受外力和冲击的关键部件。电芯在制造环节中可能受到机械损伤，这些缺陷会对成品电池的性能造成影响，严重的甚至会引发安全问题，需进行严格的质量管控。

项目难点

（1）缺陷类型众多：锂电池表面可能出现深浅不一的划痕、凹坑等缺陷，且这些缺陷在单一角度下无法完全呈现，增加了检测难度。

（2）细微高度变化难以检测：采用传统的2D成像手段难以区分不同类型的缺陷，而3D成像手段对于细微的高度变化也无能为力。

埃科方案

埃科线扫光度立体成像系统

应用效果

铝壳电池较平滑凹坑.png

铝壳电池较平滑凹坑

铝壳凹坑凹痕.png

铝壳电池小凹坑

铝壳电池棱边缺陷.png

铝壳电池棱边缺陷

顶盖检测

应用场景

方形铝壳电池的顶盖主要由顶盖板、极柱、防爆阀等部件组成，承担能量传输和安全防护的重要职责。顶盖检测在中段电芯制造环节完成，主要检测顶盖表面、极柱、PP膜机械损伤，顶盖、顶贴片是否平整，防爆阀是否划伤、变形等异常情况。

项目难点

（1）缺陷特征复杂：顶盖的表面结构复杂，要求机器视觉系统能够捕捉到其细微的特征和变化。

（2）检测速度快：锂电池生产线速度快，对检测设备的精度与速度都提出了极高的要求，视觉系统需具备快速响应和实时处理的能力。

（3）检测环境干扰：顶盖存在表面反光问题，会影响缺陷检测的准确性。

埃科方案

埃科线扫光度立体成像系统

应用效果

顶贴片破损.png

顶贴片破损

极柱凹痕凹点.png

极柱凹点划痕

防爆阀凹陷.png

防爆阀凹陷

防爆阀PP膜歪斜、划痕.png

防爆阀PP膜歪斜、划痕

线阵相机

面阵相机

图像采集卡

智能光学单元

下载中心

行业概述

典型案例