锂电池三维检测的需求及挑战

随着近些年消费电子行业的蓬勃发展，以及国家能源和环保部门在电动汽车的战略规划和投资，锂电池行业近些年复合增长率接近30%-50%。什么是锂电池？锂电池是一类依靠锂离子在正极与负极之间移动来达到充放电目的的一种可充电电池，具有高能量密度、高电压、寿命长、无记忆效应等优点。锂电池按正极材料分可分为锰酸锂电池、磷酸铁锂电池和三元材料电池；锂电池按形状分可分为圆柱电池和方形电池；按外壳分可分为钢壳、铝壳和铝塑膜（软包）三种；按工艺分可分为圆柱卷绕、方形卷绕和方形叠片三种。

锂电池主要有三大类行业应用：消费类电子（手机、笔记本电脑和平板电脑等）、电动交通工具（电动自行车和电动汽车等）、工业储能设备及其他（通信用UPS和新能源用的储能电源等），其中应用于电动交通工具行业的锂电池叫做动力电池。

锂电池的生产工艺相对比较复杂，由于电池的类型不同，工艺也会有不同，但是从搅拌到卷绕/叠片等工艺差别不大。在电芯入壳处工艺会有所差别，模组和Pack等也会有差别。不论是圆柱钢壳电池，或者是方形铝壳电池，还是方形软包电池，激光焊接环节都非常关键。激光焊接主要是把极耳和盖板通过焊接相连。而在激光焊接前后，对于下面的几项关键部位的检测非常重要（主要应用在电芯合成工段和PACK线模组组装工段）：

- 电极盖板到金属容器边缘缝隙检测
    - 电池顶盖焊缝高速定位引导焊接
    - 电池外表面缺陷检测
    - 电极盖板激光焊接缺陷检测
    - 电池注液孔密封钉焊后缺陷检测
    - 模组汇流排激光焊接缺陷检测
    - 模组包装侧焊缝焊接缺陷检测

由于传统2D视觉技术无法满足这些缺陷的检测，但3D视觉技术的高效、稳定和高精度成像以及特殊定制的算法可以为缺陷检测提供可实施性以及良好的保障，它将这些重要的数据传输给工厂网络和设备，真正意义上提高生产效率，实现高节拍的生产要求。
    

三维检测产品介绍及线激光传感器的特点
    

LMI Technologies公司的主打产品是Gocator一体式三维智能传感器：三维激光传感器和双目快照传感器。Gocator相当于一套完整的三维视觉检测平台 – 集成了三维数据采集、丰富的标准或者定制化的检测和测量工具、智能的逻辑控制输入输出，无需额外的控制器。基于WEB的便捷用户体验、并且给用户提供了丰富多样的扩展接口如开源SDK、支持第三方软件、组成多传感器测量网络以及开发属于自己专属的测量检测算法等。

Gocator 2400系列线激光传感器具备以下特点：在线检测相对移动的物体、更快的速度和更高的精度、三维一体式智能设计以及功能强大的嵌入式三维检测算法。Gocator 三维智能传感器在锂电池缺陷的应用上具备诸多实际优点：

- 创新的三维成像技术，确保获得高速度、高精密的三维成像数据
    - 基于客户需求的定制锂电池焊接缺陷检测算法，应用针对性强，已成功批量应用到电极，模组，包装等产线
    - 参数简单、易调节，使用非常友好简洁，支持各种不同锂电池产品的检测

锂电池缺陷三维检测的具体应用案例

（一）电池顶盖焊缝高速定位引导焊接

高速实时检测焊缝的宽度和高度，引导焊接，扫描频率2KHz以上。

 （二）盖板焊接后焊道质量检测

 （三）模组包装侧焊缝检测

（四）电池注液孔密封钉焊后缺陷检测
      具体检测项：检测注液孔焊后爆点、密封钉歪斜、功率过低、功率过高、焊偏等

OK品

密封钉歪斜

爆点

焊偏

（五）模组电极与汇流排穿透焊焊接缺陷检测

（六）圆形电池外表面缺陷检测

经过多方实践和运行，LMI Technologies的产品被应用于锂电池缺陷检测，得到了锂电行业客户的肯定和信赖，我们的产品对于推动工业4.0和未来的工厂至关重要，为智能制造提供可操作且精确的数据。