摘要
鋰電在線CT首次支持客戶實樣實機測試。
鋰電池制造良率的保障和提升,離不開檢測技術和設備的持續精進。
其中,“CT檢測”主要通過X射線斷層掃描技術來復構出電池內部的三維影像,包括電芯內部的三維分布、界面形狀、缺陷位置等,相較于二維的X射線檢測而言,可呈現出更豐富的信息含量,因此更適合于對電池進行多層面、多角度、深層次的精細檢測。
高工產業研究院(GGII)指出,鋰電CT檢測設備正在從離線抽檢逐漸走向在線全檢,并將由技術迭代和國產替代雙輪驅動。
相較于離線CT,在線CT可提供生產數據實時采集、掃描效率提升至秒的檢測方案,國內非標定制化在線CT檢測設備的研發布局不斷提速。同時。廠商也正發力于設備核心部件“X射線源”的自主研發和國產替代,以此實現在線CT檢測的供應保障和降本增效、擴大受眾輻射。
在變革趨勢之下,俐瑪精測作為國內CT廠商中的佼佼者已經跑出,于近日率先實現了首臺國產在線CT檢測設備的研發和落地。
結構創新, 直接提升電池良率
11月22日,在2023高工鋰電年會上,俐瑪精測正式發布了第三代鋰電在線CT檢測系統。
據俐瑪精測副總裁孫曉濤介紹,該款產品專為疊片電芯對齊度的自動檢測研發,采用閉管射線源和臥式結構,重復精度小于0.05mm,支持主流市場多種尺寸電芯的在線全過程檢測。也就是說,該產品能夠支持客戶在各種情況下檢查電池是否完好合格,而無需考慮電池形態和生產進度。
具體來看,閉管射線源的采用,解決了初代設備中開管射線源無法長時間工作的問題,支持24小時的電芯實時全檢。
在設備架構方面,俐瑪精測第三代在線CT檢測系統采用臥式結構,主要解決了立式結構設備檢測節拍低、無法滿足流水線要求的問題,最高可實現36PPM的檢測節拍,掃描效率領先于國內友商今年推出的同類設備。臥式結構中,射線源和探測器進行旋轉掃描,可使得整個掃描過程中產品保持固定、便于裝夾,樣品友好度也因此提升。
此外,公司通過采用線邊式、穿線式設計,提高了對各類產線的兼容性;通過改良檢測系統的上下料結構和旋轉速度,進行半角或有限角的快速掃描,以及優于0.5μm的微焦點高細節分辨,最終可實現3秒內重建分析,對齊度自動識別,并自動分類、復測NG樣品。
綜合以上產品特征,俐瑪精測第三代鋰電在線CT檢測系統解決了在線二維X射線成像過程中,僅一個成像角度無法獲取完整的產品信息,從而導致誤判風險極高、無法直接測量正負極對齊度的痛點。
多角度成像,無死角、無漏判、無極片高低差誤判的俐瑪在線CT,降低了動力電池行業中由極片傾斜、不齊導致的電芯異常風險,可直接提升電池良率,進而減少了缺陷電池流出的概率,降低了造成消費者安全隱患的可能性。
目前,俐瑪精測的第三代鋰電在線CT檢測系統已經落地,在業內率先、也是唯一支持客戶進行實樣實機測試。
軟件革新,
在線CT檢測厚積薄發
俐瑪精測能夠在業內實現首臺在線CT檢測設備的落地,離不開其團隊在軟件方面的自主研發和深厚積累。
據介紹,俐瑪在線CT檢測系統所搭載的圖形提升技術、智能重構技術、全自動缺陷軟件和自動檢測系統,均為團隊自主研發,未采用任何第三方軟件。俐瑪核心研發團隊由薛延波博士帶領,并由來自清華大學、中國科學技術大學、新加坡國立大學、加拿大麥克馬斯特大學等國內外知名高校的頂尖人才構成。
其中,圖形提升技術在不影響測量結果的前提下,經由核心算法將被測低質量圖片進行提升,最終實現快速掃描完畢后直接得到高清圖像。
智能重構技術則包含了小角度掃描重構技術、指定區域高精度圖像提取技術,支持同時進行掃描和重構,以提高操作效率、釋放人力。在在線電芯檢測領域,該技術已能夠實現最快1s內重建。
全自動缺陷軟件可識別多種對齊度缺陷問題。后期隨著技術的更新迭代,軟件將能夠完成對更多電池內部缺陷的自動識別,如極耳翻折、關鍵位置異物等。
自動檢測系統包含智能控制軟件、智能報告系統和數據管理系統在內。智能控制軟件支持一鍵式操作、自動校準等;智能報告系統支持實時顯示結果、并涵蓋對齊度檢測的所有需求,支持為客戶定制顯示界面;數據管理系統則支持數據庫管理、產品分析圖片永久保存以方便后期檢查、原始3D數據保存等。
自動化技術的引入,也是俐瑪第三代在線CT檢測系統滿足多種流水線結構和上下料形式的有力保證。
總的來看,通過提高圖像采集的自動分辨、掃描速度和實時分析能力,并搭建基于機器學習、深度學習的高級圖像重構算法,俐瑪精測構筑了于在線CT檢測市場中獨特的自動化優勢。截至目前,公司已申請專利超130項,其中已授權專利118項。
搶跑國產替代,
全方位引領在線檢測
正如前文所所述,在線CT檢測于鋰電行業的市場前景不可估量,革新技術的廣泛應用,將會對鋰電產品的質量提升帶來極大變革,并且會逐步替代傳統的在線X射線設備。而在此細分領域中,俐瑪精測不僅具備研發實力,同時也具備供應鏈和資金方面的絕對實力。
在供應實力上,俐瑪精測已具備大批量交貨的生產實力。布局在蘇州和北京,累計占地面積超過4萬㎡的兩大生產基地,可實現高達100臺的年產能。其中,俐瑪北京生產基地為北方最大的工業CT檢測中心。
在資金實力上,隨著業務版圖的不斷擴張,公司也獲得了來自投資機構的穩定支持。俐瑪精測的電池質量控制方案,已廣泛應用于比亞迪、寧德時代等頭部電池企業對極片、極耳、隔膜缺陷,焊接質量,異物檢測和內部3D結構透視等場景的質量管理流程中。2023年1月,公司獲得了來自CPE源峰的數億元A輪投資;11月,公司獲得來自亦莊國投A+輪投資。
值得注意的是,俐瑪在業內是唯一性地提供工業CT租賃服務的供應商,這既是公司實力的反映,同時也為客戶提供了更加靈活的方案選擇,快速響應客戶需求,與客戶搭建了良好的關系。
接下來,俐瑪精測已確定了從射線源的國產替代切入,進一步實現降本的路線。“掌握CT技術的關鍵,便在于掌握射線源,”孫曉濤表示。
除去CT核心算法團隊、自動化設計團隊之外,公司已經配備了自主射線源開發團隊。目前,團隊在研射線源包括了90-180kV封閉式微焦點X射線源、160-300kV開放式微焦點X射線源等,預計將于2024年實現自供工業CT射線源的釋放,切實推動CT檢測核心部件的國產替代。
除此之外,團隊還掌握了陰極電子槍制造技術、超高真空封裝技術、電磁場聚束微焦技術、X射線管老煉等,核心技術的自主把控,將進一步降低在線CT檢測的設備成本。
俐瑪精測表示,公司愿意同國內外知名鋰電產線集成商建立深度合作,致力于提升產線的質量和效率。
審核編輯:劉清
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原文標題:俐瑪精測第三代鋰電在線CT檢測系統“啟航”
文章出處:【微信號:weixin-gg-lb,微信公眾號:高工鋰電】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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