Use Case

Controllo di qualità nel rivestimento degli elettrodi

La visione industriale rileva particelle e vuoti con grandi quantità di dati

Il rivestimento della pellicola del substrato con l'impasto liquido è una fase di produzione fondamentale. La qualità della superficie deve essere uniforme, priva di vuoti e particelle e lo spessore dell'impasto deve essere preciso e omogeneo. La nostra tecnologia di visione gestisce l'elevata velocità di questa fase del processo, contribuendo a ridurre significativamente lo spreco di materiale attraverso un'analisi accurata.

Garanzia di qualità per il rivestimento degli elettrodi nella produzione di celle per batterie

Rivestimento degli elettrodi in dettaglio

Nel rivestimento dell'elettrodo, il supporto o la lamina del substrato viene rivestita con l'impasto precedentemente miscelato utilizzando uno strumento di applicazione come una matrice a fessura, una racla o un rullo anilox. I lati superiore e inferiore della pellicola possono essere rivestiti in parallelo o in sequenza. Segue un processo di essiccazione.


Uno strato di elettrodi applicato correttamente ha un'influenza decisiva sulle prestazioni della batteria

Questa fase del processo è particolarmente critica perché molti parametri devono essere coordinati con precisione: il liquame deve avere la stabilità richiesta ed essere applicato alla velocità corretta. L'obiettivo è quello di ottenere una perfetta omogeneità del rivestimento, senza crepe o agglomerati, poiché lo strato dell'elettrodo è particolarmente importante per le prestazioni della batteria.

Tipi di difetti nella produzione di elettrodi
Tipi di difetti nella produzione di elettrodi. Scala: 1 mm. Fonte: Schoo A, Moschner R, Hülsmann J, Kwade A. Difetti di rivestimento degli elettrodi delle batterie agli ioni di litio (...). Batterie. 2023; 9(2):111. https://doi.org/10.3390/batteries9020111

Possibili difetti nell'applicazione del liquame

Possono verificarsi difetti sia nel rivestimento intermittente che continuo dell'elettrodo. Dipendono dalla viscosità del liquame e dalla precisione dell'erogatore.

I difetti tipici sono:

  • un. Agglomerare

  • b. Crepa di rivestimento

  • c. Contaminazione

  • d. Microcompressione

  • e. Crepa di fango

  • f. Pinhole

  • g. Scivolare

  • h. Striscia


La sfida dei dati di immagini di grandi dimensioni

Velocità di produzione fino a 80 m/min ed elevata precisione dei dettagli

L'elaborazione delle immagini durante la produzione presenta una doppia sfida: velocità di produzione molto elevate, che generano grandi quantità di dati di immagine. Allo stesso tempo, è richiesto un alto livello di dettaglio (che si ottiene attraverso un'elevata risoluzione dell'immagine), generando quantità di dati ancora maggiori. Le soluzioni convenzionali generalmente non hanno la potenza di elaborazione necessaria per mantenere le velocità di produzione richieste.

La nostra tecnologia di visione garantisce un controllo di qualità affidabile nel rivestimento degli elettrodi

Garanzia di qualità per il rivestimento degli elettrodi nella produzione di celle per batterie
 Software FPGA VisualApplets per la determinazione del ROI
A sinistra: rivestimento dell'elettrodo con difetti nelle dimensioni dell'immagine intera (5.056 px x 1.032 px). A destra: ROI di un singolo difetto con solo 96 px x 44 px.

Solo una parte dei dati deve essere analizzata grazie alla pre-elaborazione delle immagini

Le telecamere a scansione lineare altamente sensibili delle nostre serie racer e racer 2 sono progettate per il materiale web. Offrono la produttività e la qualità dell'immagine necessarie per questa applicazione impegnativa. Combinando il software Basler VisualApplets e un frame grabber, i dati dell'immagine vengono pre-elaborati, creando la messa a fuoco necessaria per l'ulteriore elaborazione delle immagini. Determinando la regione di interesse (ROI), solo le aree con irregolarità vengono localizzate per l'ispezione, il che significa che vengono elaborati solo i dati dell'immagine del ROI. In questo modo la CPU dell'IPC può continuare a essere utilizzata per il controllo effettivo del sistema senza alcun carico aggiuntivo.


Rilevamento dei tipi di difetti nel rivestimento degli elettrodi con il Basler pylon AI vTool Classification
Rilevamento dei tipi di difetti nel rivestimento degli elettrodi con il pilone Basler AI vTool Classification

Classifica i difetti e prendi decisioni qualificate con pylon vTools

Nella fase successiva, le irregolarità all'interno del ROI possono essere ulteriormente analizzate. È possibile scegliere tra Basler pylon vTools con algoritmi classici o pylon AI vTools con algoritmi AI per

  • classificare il tipo di difetto o

  • Misurare l'entità del difetto.

A seconda del tipo e delle dimensioni del difetto, viene deciso se rientra nelle tolleranze o se sono necessarie ulteriori misure. Le aree difettose possono essere rimosse con precisione grazie alla localizzazione e alla misurazione esatte. Ciò migliora la qualità della cella della batteria e riduce al minimo lo spreco di materiale.

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