锂电池极片外观缺陷检测视觉系统的作用分析

锂电池已经成为人们生活中不可获取的产品,而作为锂电池生产的原材料,极片在生产过程中,由于涂料、辊压等环节,容易出现裂痕、斑点、划伤等多种不同类型的缺陷,从而影响了产品的性能和质量,因此必须加强对锂电池极片外观缺陷检测。目前国内大部分锂电池企业对电池极片外观缺陷检测都是采用人工检测的方法, 这种方法效率低、误差大，已经不能适应现代工业高精度、高速率的要求。国内要实现极片外观缺陷的自动化在线检测大都购买外国的设备,这不仅要花费大量的资金,维修费用高昂,也不利于本国锂电池行业的发展, 因此有必要在新技术的基础上开发一种高效的、实时的电池极片检测系统。

随着我国新能源汽车及低碳经济的快速发展，加快了汽车动力技术的发展。目前我国动力电池主要采用锂离子电池和镍氢电池两种形式。其中锂离子电池具有寿命长、能量密度高、自放电率极小、环保等优点，是下一代新能源汽车动力电池的最佳选择。于是，中毅科技产品实现了对锂电池极片的涂布瑕疵，极片总长，极片涂膏长，涂膏错位尺寸进行严格检测，增加了检测的灵活性，容易对其功能进行扩展，对于提高检测效率、降低检测成本具有重要意义。

一、解决的关键技术难题

极片缺陷的智能化区域识别。研究缺陷检测的光路结构，设计尽可能突出缺陷特征量的照明方式，从源头获得高灰度反差的缺陷图像，成为了缺陷检测系统的关键。视觉信息处理与分析技术。图像处理是基于机器视觉的检测系统的核心，其算法的好坏是系统成败的关键。当产品到位需要检测时，机械控制系统应该立即通知视觉外观缺陷检测系统进行图像采集处理，处理判断之后，以便做出合理的响应。

二、创新点

采用二套8k/16k像素的CCD 线扫描相机同时检测极片两侧涂膏瑕疵，并搭配高精度旋转编码器及线状光纤，用于检测涂膏错位、涂膏长短、等多种不良，精度可达到正负0.1mm 以内，符合电池制造的技术要求，并动态显示各种缺陷。

研究适合电池极片图像处理的算法，实现缺陷图像实时采集及显示，分析了电池极片在线检测的具体流程，包括图像获取、信息处理、特征提取;视觉检测系统搭配全自动的伺服电机收放机构，检测速度快，可达100米/分以上，可分辨出直径大于0.1mm 的金属漏箔，并加装一套稳定可靠的黄色贴标系统，对不良极片全部贴黄色不良标示。

三、技术水平及主要性能指标

锂电池电芯材料的全自动检测机，打破了国内对进口产品的依赖。设备精度可达到正负0.1mm 以内，检测速度快，可达100 米/分以上，可分辨出直径大于0.1mm 的金属漏箔，各项指标均达到了国内领先的水平，缩短了与国际同行业的差距。

检测速度快，实现100米/分钟可靠检测，可代替5-8 人的工作量;可分辨出直径大于0.1mm 的金属漏箔;采用两套8k/16k像素的CCD 线扫描相机，高速抓拍并快速处理，实时在线的完成图像抓拍并将分析结果传送给工业控制器，控制报警或贴标机动作标识不良位置;外观缺陷检测系统可检测不小于直径0.1mm 的露涂极片。

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