在“雙碳”目標背景下，全球對清潔能源和可持續發展的關注日益增加，新能源汽車、儲能設備及3C設備等領域迅速發展。作為這些領域核心能源部件的鋰電池，市場需求急劇增長。2024年，新能源汽車銷量持續上升，而電池的安全性始終是市場推進的關鍵項目。電池的質量缺陷是導致安全隱患的重要因素之一。

毛刺產生原因

在電池電芯的制造流程里，極片毛刺的檢測與控制是打造優質電池極為關鍵的部分。極片毛刺，是指在電池電芯制造進程中，當極片經歷制漿、涂布、滾壓后，于分切與模切工序時，極片邊緣所形成的微小且尖銳的金屬突出物。這些突出物形態各異、參差不齊，其產生源于刀具切割時的損耗、材料撕裂或加工工藝參數設置不合理等因素，其尺寸跨度從數微米至數百微米不等。極片上的毛刺或熔珠不僅使電池能量密度下降，更因電池隔膜較薄(十幾至幾十微米)，毛刺刺穿隔膜會致正負極連通，引發自放電或內部短路故障，嚴重時還會有電池鼓包、爆炸等安全隱患，造成巨大損失。

為提升電池性能與安全性，IEEE 1725 - 2021標準的第5.3.6節“毛刺控制”中建議，極片毛刺高度要低于隔膜厚度公差下限的50%。因此，電池電芯制造亟需更高效先進的檢測設備來及時發現極片毛刺，及時優化加工工藝，通過精選刀具材料與幾何形狀、精準調控分切和模切工藝參數(如切割速度、壓力等)，有效管控毛刺產生。

毛刺檢測難點

在電池電芯制造中，極片毛刺控制極為關鍵。多數廠商目前采用顯微鏡人工檢測，但是長時間 “手搖眼看” 容易因視覺疲勞漏檢極片上的毛刺、熔珠等瑕疵。

毛刺的尺寸通常處于微米級，其微小的尺度使得檢測難度顯著增加，并且電池極片生產工藝復雜、產量需求大等因素也進一步加劇了檢測的復雜性。在實際工作過程中還需要考慮對多種復雜瑕疵的兼容檢測，因此在電池極片制造與檢測過程中面臨諸多挑戰：

1、效率與精度難兼顧

傳統方法需采用顯微鏡等設備 “手搖眼看”，對人員技能要求高，檢測效率低，誤判率高，且無法實現全檢;

2、無法全自動化檢測

車間針對極片需要進行全自動化檢測毛刺，代替人工手動對焦，包括校準、檢測、數據分析;

3、定制化數據管理系統缺失

傳統手動顯微鏡毛刺檢測需現場人員再次手動收集統計結果，數據分析管理效率低;

4、尺寸檢測與毛刺檢測難兼顧

傳統的電池極片檢測，需借助影像儀檢測尺寸，再更換機臺使用顯微鏡觀察毛刺，效率較低且檢測結果不準確;

5、無法滿足大尺寸測量

使用人工測量時，采用顯微鏡方式測量，平臺較小僅支持小尺寸測量，無法滿足較大極片的外形尺寸檢測需求。

6、多種瑕疵檢測需求

除傳統毛刺檢測外，需對熔珠、露箔、熱影響區等也進行自動化檢測。

電池極片毛刺自動全檢儀

海克斯康發布的電池極片毛刺自動全檢儀，裝配極片毛刺AI專用算法與定制光學系統，能同步檢測電池極片的正面與側面毛刺，還可檢測熔珠、露箔等瑕疵。其集成影像儀的基本外形尺寸功能，擁有檢測效率高、功能多樣、自動化檢測等特性。該方案使檢測效率與準確度顯著提高，重復性和再現性也獲業內客戶廣泛認同。

1、精準智能檢測

AI 與算法協同

采用極片毛刺AI專用算法，結合深度學習快速定位毛刺區域，再由精確算法自動判定毛刺長度等參數。相比傳統人工檢測，速度和精度大幅提升，有效滿足大規模生產需求，保障極片質量穩定。

定制光學雙向檢測

定制化四胞胎光學系統，能同時進行橫向與縱向掃描成像。全面覆蓋極片正面和側面邊緣，橫向縱向同時檢查毛刺長度，避免遺漏，極大提高檢測可靠性。

2、多功能集成

多瑕疵兼容

配備多種先進算法，可檢測熔珠、露箔、熱影響區等瑕疵。針對不同瑕疵特征優化算法，一套設備完成多種檢測，減少多設備分步檢測的誤差與繁瑣，確保高靈敏度檢測各類瑕疵。

外形尺寸兼顧

集成影像儀外形尺寸檢測功能，最大兼容 600mm*260mm行程。在檢測瑕疵同時精確測量極片外形參數，保障電池組裝質量，減少設備占地與切換時間，提升生產流程效率與協調性。

3、精密自動化流程

高精度平臺保障

海克斯康專為電池毛刺研發的全自動精密檢測平臺，搭配0.4um光柵尺，提供高精度檢測。可編程化自動檢測流程，一鍵啟動全檢，自動完成圖像采集、分析與瑕疵判定，減少人工誤差，適合大規模生產檢測。

旋轉夾具增效

360° 旋轉夾具可實現極片多邊單次全檢，無需重復上下料。傳統方式多次調整極片易損且耗時，此夾具提升檢測效率并降低損耗風險。

4、直觀結果呈現

定制界面展示

定制仿形結果查看界面，實時展示檢測結果并精確定位瑕疵。方便質量控制人員快速判斷極片質量，利于優化生產工藝，降低次品率，增強企業經濟效益與市場競爭力。

海克斯康電池極片毛刺自動全檢儀以多項先進技術與創新設計，為新能源電池極片檢測提供卓越方案，推動行業質量控制與生產效率提升。

應用場景

該方案具備多元化應用場景，無論是汽車動力電池，還是3C電池的極片毛刺檢測，它都能勝任。在新能源電池極片分切段單邊毛刺、模切段多邊毛刺的質量把控方面表現出色，同時石墨極片、純金屬極片、極耳等復雜部位的毛刺檢測也同樣適用。并且，該設備無需氣源，小巧的體積使其既能適配傳統實驗室環境，又可安置于產線線邊開展使用與檢測工作，極大地提升了其應用的靈活性與便捷性。

用戶收益

1、成本投入低、人員要求低

?單臺新能源毛刺全檢儀同時覆蓋毛刺檢測、尺寸檢測需求。

?人員僅需簡單培訓即可快速上崗進行操作。

2、檢測效率高、數據可追溯

?一鍵式檢測，點擊程序運行自動抓取毛刺并記錄上傳。

?檢測重復性精度可達0.6um。

3、檢測準確度高

?AI+算法識別毛刺，準確度高。

海克斯康的這一創新產品不僅提高了操作便捷性，還通過全方位毛刺檢測系統、軟件的專業友好性、自動校準技術、數據可追溯性等技術優勢，為電池制造商提供了一個高效、精準、可靠的檢測解決方案。此外，該設備還具備開放式接口，可與多種系統(如MES系統、數據處理系統等)進行交互，滿足不同客戶的定制化需求。

（來源：海克斯康制造智能）