据摩澜数智研究报告显示,2022年全球锂离子电池市场营收达到了3449.98亿元(人民币),从锂离子电池行业发展环境与行业整体发展态势来看,预计预测期内锂离子电池市场年复合增长率将达14.89%,由此可预见至2028年全球锂离子电池市场规模将达到7901.12亿元。

动力电池加速进入“叠”时代

在几种不同形态的锂电池中,圆柱电池仅使用卷绕工艺,软包工艺仅使用叠片工艺,方形电池既可以使用卷绕也可以使用叠片工艺。目前,全球头部电池企业未来产品规划逐渐向叠片电池切换,由此也将引领行业加速进入动力电池“叠”时代。

叠片是将模切完成的正、负极片与隔膜间隔堆叠成裸电芯的过程。从优势角度来看,叠片可以提高空间利用率,有利于提升电池的能量密度,解决拐角内应力不均匀的问题,对电池的安全性也有明显的改善作用。并且在相同的设计条件下,叠片电池的循环寿命比卷绕高,更容易制造高倍率、大尺寸的电芯。

因此,行业巨头纷纷加码叠片这一工艺路线。

叠片电池三维展开图

但在生产过程中,每个电池单元的性能和特性必须保持高度一致,只要其中一个工序不稳定,整个电池堆叠的性能都会受到影响,从而影响客户的品牌信任。

质量控制是叠片电池制程中的一大挑战,高效的检测手段才是实现卓越电池功能的关键。

高效的检测手段是实现卓越电池功能的关键

在激烈的市场竞争中,电池的良品率对于生产成本有着近乎决定性的作用,提升生产良率才是动力电池降低成本的有效手段之一。

AX9800全方位检测过程

电池企业都致力于实现超高速叠片速度下的高良品率目标,关键在于严密控制每个环节的精度和质量。

由于叠片电池堆叠密度更大,极片厚度更薄,对内部金属异物尺寸的控制更为严格。此时,传统的检测手段已经无法应对电池行业呈现的复杂需求,高精度的无损CT才可以发现更小的金属颗粒。

——日联科技自主研发的锂电池快速CT检测系统(AX9800)应运而生。

AX9800主要基于360°全方位X射线透视及高速定制CT重建技术,解决了行业隔膜褶皱、对齐度不良等缺陷控制与监测痛点问题,保障叠片精度,叠片后百分之百CT检测,0不良流出。

算法,更智能

该装备为日联科技自主研发的CT重建技术,具有高效的降噪、滤波、增强的算法,可实现自动检测电芯四角或任意角位,检测过程自动开关光、自动扫描并堆叠检测40mm厚度内电芯,根据尺寸自动计算检测位置,完成内部运动机构位置模拟实时计算,检测后对产品快速重建切层显示内部状态,有助于加深研发人员的认识和理解,提高研发效率的同时更好的改善电池性能。

三维实时成像软件画面

成像,更清晰

搭载AI算法准确识别正负极包覆量的同时,实现高效率的全面3D检测,解决了传统2D检测难以识别叠片电池阴阳极图像特征的特点,以及无法直接测量电池水平和垂直方向OVerHang的问题。

AX9800检测影像

电芯角位X、Y方向自动切层,深度可调

此外,AX9800还配备一键启动、双屏显示;自动抽屉式上料方式并附防夹手功能,保障检测安全。

不仅可应用于叠片电池检测,还可应用于锂电领域的18650电池、圆柱卷心、纽扣电池、卷绕电池的检测。

AX9800不同锂电领域检测画面

3秒内快速实现锂电池微米级3D/CT全扫描

如今,每个新能源汽车电池都要经过二维(2D)X射线扫描, 针对电极断裂、电极褶皱、极片对齐度和内部异物等问题进行分析以进行质量控制。3D检测可以在检测图像不清楚的情况下对二维检查进行补充,但通常需要很长的时间,会大幅降低检测效率。

<3秒,更快速

而日联科技率先在行业内推出的这款AX9800,让叠片效率已经不再成为瓶颈,通过快速CT定向重建技术,实现3秒以内重建产品完整的内部三维结构信息,实现更加接近样品自身特征的自动化检测。

3秒快速CT定向重建

日联科技让高良品率超高速叠片变成了现实,未来该产品将实现甚至低于1秒完成微米级3D/CT全扫描。

快速CT自动全检检测影像

自动化在线CT引领锂电新时代

然而在电池高速化的生产背景下,检测工序的挑战仍然存在,仅仅采用人工检测等传统方式来执行缺陷检测,不仅速度慢、耗时大,精细和准确度更是难以保障。

在线式锂电池快速3D-CT智能检测装备

在此苛刻的市场需求下,日联不断进行产业升级,更是创造性的把快速CT技术与在线检测技术完美的融合到了一起,自主研发出了结合快速CT和在线检测两大特点的产品,效率更是高达单机30PPM,误判率由原来的2%提高到1%,可以在高速生产下完成数据记录与上传,提供了丰富的不合格件追溯和现场还原的证据支持帮助。

因此,随着新能源电池领域的发展,快速3D/CT这种超高速、全方位、高精度的检测技术的需求将会持续增长。

新能源产业已然进入“大争之世”,想要在这条赛道上脱颖而出,提升锂电池制造过程的竞争力,提高制造的技术优势和建立制造成本优势才是我们的最优选。日联科技始终专注于X射线全产业链技术研究,助力电池生产商完美实现生产目标。