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Gocator 3D智能传感技术助力动力电池质量检测
2020年08月24日
首先将介绍在工艺中的Gocator 3D传感器的部分典型应用。
极片检测
[01] 极片涂布厚度及缺陷检测
搅拌后的浆料均匀涂覆在金属箔片上(正极涂在铝箔上、负极涂在铜箔上)随后通过辊压机以提高能量密度,对主要应用在涂布机和辊轧机上的极片进行检测,过程中需要检测涂层的宽度、厚度、缺陷(露箔/划痕/气泡/凹坑/颗粒)等。
Gocator® 对铝箔或者铜箔上的涂层进行精确测量
[02] 极片边缘轮廓测量以及极耳间距测量
为确保极片边缘的轮廓和极片上极耳的距离均在正确的尺寸公差范围内,应用Gocator® 3D智能传感器对涂层的边缘进行高速轮廓分析,并对极耳之间的距离进行扫描和测量,保证其符合要求。
Gocator® 对涂层的边缘进行高速轮廓分析
Gocator® 扫描并测量极耳的间距
电芯堆叠校正和焊接检测
[01] 电芯堆叠校正检测
将电池的正极和负极极片卷绕或者堆叠,然后将堆叠的电芯放置在盖板内进行焊接密封。对于使用叠片工艺的电芯,Gocator®可用于扫描电芯极片并校正以进行正确地堆叠。
Gocator® 对电芯极片进行堆叠校正检测
[02] 顶盖焊接前后检测
通过Gocator®内置位置检测工具确认电芯壳体的焊接位置,提取电芯壳体四面焊道,判断焊接质量。在焊接前检测顶盖和壳体之间的间隙和高度差,在焊接后检测焊接质量,同时可以用3D传感器对焊接进行高精度实时引导。
电芯壳体焊接位置检测
电芯焊缝质量检测是Gocator®扫描焊缝,通过内置高度检测工具获取正确的高度值,并且基于Blob分析来检测焊接质量是否合格(例如,断焊或爆点)。
电芯焊缝质量检测
电池表面检测
[01] 软包电池
软包电池表面检测指检测电池的外观尺寸、平面度和潜在缺陷检测,例如尺寸超差、裂纹、边缘断裂等。
Gocator®检测软包电池表面
[02] 圆柱电池
除扫描电池的平整表面之外,通过Gocator® 单传感器和多传感器设置,还可以扫描及检测圆柱电池。Gocator采用蓝色激光,较短波长的蓝光可在高反光的电池表面(如抛光金属)上生成更高质量的扫描3D数据(例如:噪音减少)。
Gocator® 可对表面缺陷进行扫描、定位并进行OK/NG判断,例如凹痕、划痕和污渍。
表面缺陷检测
智能3D传感器为电池密封提供强大的缺陷检测,可识别沟槽、倾斜、高度不均匀等等。
密封缺陷检测
接下来将介绍Gocator 三维智能传感器应用于动力电池后段工艺以及模组组装的几个典型应用,近距离了解强大的Gocator一体式3D视觉解决方案如何助力动力电池检测。
电芯外观检测
[01] 电芯外观检测
化成分容后需要对电芯进行等离子清洗,然后对电芯外观进行检测,包括各种尺寸以及电芯棱、角、面的缺陷检测。
电芯生产完成后表面通常要包裹一层保护膜,主要对电池起到保护作用,需要对保护膜缺陷进行检测,包括气泡、破损、划痕和褶皱等。
此工艺是将多个电芯堆叠一起成为模组,模组再组合起来成为汽车动力电池包。多个电芯的极柱通过Busbar焊接串联,引出电流。
[01] 焊缝缺陷检测
Gocator® 扫描并识别焊缝缺陷,例如断焊、焊偏、下塌、裂缝、气孔、焊渣残留或变色等等。
Gocator® 在扫描高反光材料表面比如模组侧边焊缝时,也能够生成精确的3D数据。当一个模组装满后会装配侧板并压紧,由焊接设备对模组侧板连接处进行焊接,焊接完成后需要对焊缝进行检测,确认是否有断焊/爆焊等缺陷。
模组内部各电芯普遍采用汇流排(BusBar)进行电连接以完成各电芯之间的串并联关系,一般采用激光焊接,并严格要求BusBar与极柱之间的缝隙,此工艺需要对Busbar的焊接质量以及Busbar与极柱的高度差进行检测。
组装好的模组需要安装顶盖和底板,此工艺通过胶水固定,过程中需要对胶的高度、宽度、连续性进行监控,以确保粘合牢固。
分切工艺中的毛刺检测
涂布/辊压后需要对极片进行分切工艺处理。分切工艺分为分条(对应卷绕机)和模切(对应叠片机)两种,如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注液等工艺、甚至是电池使用过程中会出现安全隐患,所以毛刺检测至关重要。
电芯注液后需要用胶塞将注液孔堵住,并用激光将密封钉焊接好。我们将用LCI产品检测密封钉焊后缺陷,包括爆点、密封钉歪斜以及焊偏等。
动力电池电芯上通常设计有防爆阀,在压力过高时能够及时被破坏,释放电池内部的压力,防止热失控中电池发生爆炸。我们需要对防爆阀的透明贴片和铝箔缺陷进行检测,包括缺失、破损和凹凸等。
将电芯和模组支架、底壳等部件等离子清洗后涂胶和叠装,然后进行固化。在涂胶过程中,对透明胶水的长度、宽度以及厚度进行检测。
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来源:乐姆迈LMI
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