摘要
锂电在线CT首次支持客户实样实机测试。
锂电池制造良率的保障和提升,离不开检测技术和设备的持续精进。
其中,“CT检测”主要通过X射线断层扫描技术来复构出电池内部的三维影像,包括电芯内部的三维分布、界面形状、缺陷位置等,相较于二维的X射线检测而言,可呈现出更丰富的信息含量,因此更适合于对电池进行多层面、多角度、深层次的精细检测。
高工产业研究院(GGII)指出,锂电CT检测设备正在从离线抽检逐渐走向在线全检,并将由技术迭代和国产替代双轮驱动。
相较于离线CT,在线CT可提供生产数据实时采集、扫描效率提升至秒的检测方案,国内非标定制化在线CT检测设备的研发布局不断提速。同时。厂商也正发力于设备核心部件“X射线源”的自主研发和国产替代,以此实现在线CT检测的供应保障和降本增效、扩大受众辐射。
在变革趋势之下,俐玛精测作为国内CT厂商中的佼佼者已经跑出,于近日率先实现了首台国产在线CT检测设备的研发和落地。
结构创新, 直接提升电池良率
11月22日,在2023高工锂电年会上,俐玛精测正式发布了第三代锂电在线CT检测系统。
据俐玛精测副总裁孙晓涛介绍,该款产品专为叠片电芯对齐度的自动检测研发,采用闭管射线源和卧式结构,重复精度小于0.05mm,支持主流市场多种尺寸电芯的在线全过程检测。也就是说,该产品能够支持客户在各种情况下检查电池是否完好合格,而无需考虑电池形态和生产进度。
具体来看,闭管射线源的采用,解决了初代设备中开管射线源无法长时间工作的问题,支持24小时的电芯实时全检。
在设备架构方面,俐玛精测第三代在线CT检测系统采用卧式结构,主要解决了立式结构设备检测节拍低、无法满足流水线要求的问题,最高可实现36PPM的检测节拍,扫描效率领先于国内友商今年推出的同类设备。卧式结构中,射线源和探测器进行旋转扫描,可使得整个扫描过程中产品保持固定、便于装夹,样品友好度也因此提升。
此外,公司通过采用线边式、穿线式设计,提高了对各类产线的兼容性;通过改良检测系统的上下料结构和旋转速度,进行半角或有限角的快速扫描,以及优于0.5μm的微焦点高细节分辨,最终可实现3秒内重建分析,对齐度自动识别,并自动分类、复测NG样品。
综合以上产品特征,俐玛精测第三代锂电在线CT检测系统解决了在线二维X射线成像过程中,仅一个成像角度无法获取完整的产品信息,从而导致误判风险极高、无法直接测量正负极对齐度的痛点。
多角度成像,无死角、无漏判、无极片高低差误判的俐玛在线CT,降低了动力电池行业中由极片倾斜、不齐导致的电芯异常风险,可直接提升电池良率,进而减少了缺陷电池流出的概率,降低了造成消费者安全隐患的可能性。
目前,俐玛精测的第三代锂电在线CT检测系统已经落地,在业内率先、也是唯一支持客户进行实样实机测试。
软件革新,
在线CT检测厚积薄发
俐玛精测能够在业内实现首台在线CT检测设备的落地,离不开其团队在软件方面的自主研发和深厚积累。
据介绍,俐玛在线CT检测系统所搭载的图形提升技术、智能重构技术、全自动缺陷软件和自动检测系统,均为团队自主研发,未采用任何第三方软件。俐玛核心研发团队由薛延波博士带领,并由来自清华大学、中国科学技术大学、新加坡国立大学、加拿大麦克马斯特大学等国内外知名高校的顶尖人才构成。
其中,图形提升技术在不影响测量结果的前提下,经由核心算法将被测低质量图片进行提升,最终实现快速扫描完毕后直接得到高清图像。
智能重构技术则包含了小角度扫描重构技术、指定区域高精度图像提取技术,支持同时进行扫描和重构,以提高操作效率、释放人力。在在线电芯检测领域,该技术已能够实现最快1s内重建。
全自动缺陷软件可识别多种对齐度缺陷问题。后期随着技术的更新迭代,软件将能够完成对更多电池内部缺陷的自动识别,如极耳翻折、关键位置异物等。
自动检测系统包含智能控制软件、智能报告系统和数据管理系统在内。智能控制软件支持一键式操作、自动校准等;智能报告系统支持实时显示结果、并涵盖对齐度检测的所有需求,支持为客户定制显示界面;数据管理系统则支持数据库管理、产品分析图片永久保存以方便后期检查、原始3D数据保存等。
自动化技术的引入,也是俐玛第三代在线CT检测系统满足多种流水线结构和上下料形式的有力保证。
总的来看,通过提高图像采集的自动分辨、扫描速度和实时分析能力,并搭建基于机器学习、深度学习的高级图像重构算法,俐玛精测构筑了于在线CT检测市场中独特的自动化优势。截至目前,公司已申请专利超130项,其中已授权专利118项。
抢跑国产替代,
全方位引领在线检测
正如前文所所述,在线CT检测于锂电行业的市场前景不可估量,革新技术的广泛应用,将会对锂电产品的质量提升带来极大变革,并且会逐步替代传统的在线X射线设备。而在此细分领域中,俐玛精测不仅具备研发实力,同时也具备供应链和资金方面的绝对实力。
在供应实力上,俐玛精测已具备大批量交货的生产实力。布局在苏州和北京,累计占地面积超过4万㎡的两大生产基地,可实现高达100台的年产能。其中,俐玛北京生产基地为北方最大的工业CT检测中心。
在资金实力上,随着业务版图的不断扩张,公司也获得了来自投资机构的稳定支持。俐玛精测的电池质量控制方案,已广泛应用于比亚迪、宁德时代等头部电池企业对极片、极耳、隔膜缺陷,焊接质量,异物检测和内部3D结构透视等场景的质量管理流程中。2023年1月,公司获得了来自CPE源峰的数亿元A轮投资;11月,公司获得来自亦庄国投A+轮投资。
值得注意的是,俐玛在业内是唯一性地提供工业CT租赁服务的供应商,这既是公司实力的反映,同时也为客户提供了更加灵活的方案选择,快速响应客户需求,与客户搭建了良好的关系。
接下来,俐玛精测已确定了从射线源的国产替代切入,进一步实现降本的路线。“掌握CT技术的关键,便在于掌握射线源,”孙晓涛表示。
除去CT核心算法团队、自动化设计团队之外,公司已经配备了自主射线源开发团队。目前,团队在研射线源包括了90-180kV封闭式微焦点X射线源、160-300kV开放式微焦点X射线源等,预计将于2024年实现自供工业CT射线源的释放,切实推动CT检测核心部件的国产替代。
除此之外,团队还掌握了阴极电子枪制造技术、超高真空封装技术、电磁场聚束微焦技术、X射线管老炼等,核心技术的自主把控,将进一步降低在线CT检测的设备成本。
俐玛精测表示,公司愿意同国内外知名锂电产线集成商建立深度合作,致力于提升产线的质量和效率。
审核编辑:刘清
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原文标题:俐玛精测第三代锂电在线CT检测系统“启航”
文章出处:【微信号:weixin-gg-lb,微信公众号:高工锂电】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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