客户需求

锂电池极片的涂布质量直接影响电芯的能量密度、循环寿命及安全性能。涂布过程中一旦出现漏涂、划痕、异物、气泡或裂纹等问题，都可能对后续电芯制造及使用安全产生影响。

传统人工检测存在明显局限。一方面，高速涂布生产线的运行速度较快，人工检测速度难以跟上连续生产节拍；另一方面，微小缺陷容易受到人员经验、视觉疲劳及主观判断影响，难以保证长期稳定的一致性。

同时，传统纸质质量记录无法准确记录缺陷在整卷极片中的实际位置，也不利于后续生产数据统计与质量追溯。因此客户需要一套能够高速检测、自动判断、实时标记并记录缺陷信息的自动化系统。

禾森自动化解决方案

禾森自动化将高速图像采集、AI图像分析、高速喷墨标记以及PLC/MES数据通信集成到同一套系统中。

极片进入检测区域后，PLC获取涂布机运行速度信号，并同步触发工业相机进行图像采集。高分辨率线阵相机配合多光谱光源，对高速运行中的极片表面进行连续成像。

图像数据实时发送至工业计算机，由AI缺陷检测算法对极片表面进行分析。当发现异常时，系统计算缺陷类别及实际位置，并立即将相关信息发送给PLC。

PLC根据产线速度和缺陷位置控制高速喷墨设备，在极片边缘留白区域完成缺陷标记。与此同时，缺陷图像、类别、位置及标记数据上传至MES系统，形成完整质量记录。

方案特点

AI视觉100%在线检测
采用机器视觉替代人工肉眼检查，可对连续运行中的极片进行全幅在线检测，减少人工抽检产生的检测盲区。

微小缺陷精准识别
方案设计检出率可达 99.7%以上，并可稳定识别约 0.05mm及以上的微小缺陷。

适配高速涂布生产线
系统可与高速极片生产线同步运行，方案设计可匹配 200m/min及以上的生产速度，实现毫秒级检测与标记响应。

多类型缺陷检测
能够对划痕、凹坑、斑点、异物、气泡、裂纹、漏涂、边缘破损、毛刺、涂布不均、虚边等异常进行检测。

检测后自动标记
发现缺陷后无需人工寻找位置，系统可直接控制喷墨设备在对应区域完成标记，方便后续分切、复检及异常产品处理。

缺陷位置自动补偿
系统结合极片运行速度及缺陷坐标计算实际喷印位置，实现视觉检测与喷墨设备之间的联动。

MES全流程追溯
自动保存检测图像、缺陷类型、位置及生产数据，并上传MES系统，为后续生产质量分析和产品追溯提供数据基础。

可检测缺陷类型

系统主要覆盖三类极片质量问题。

表面缺陷包括划痕、凹坑、斑点、异物、气泡、裂纹及漏涂等，其中异物可能对后续隔膜及电芯安全产生影响。

边缘缺陷包括极片破损、毛刺、涂布不均和虚边等问题。

尺寸及形状异常主要包括涂层厚度不均、极片位置或对齐偏差等。

智能检测算法

系统既可采用传统机器视觉算法，也可结合AI深度学习模型。

针对漏涂、色差等明显缺陷，可通过灰度对比进行快速识别；针对划痕及裂纹等结构性缺陷，可采用边缘检测和形态学分析。

对于复杂缺陷，则通过CNN等深度学习模型进行分类识别，并结合U-Net等算法进行像素级定位。方案资料中给出的深度学习缺陷分类准确率可达到 99.3%以上。

在线喷墨标记方式

针对不同类型的缺陷，可采用不同标记方式。

连续画线标记主要用于划痕等长条状缺陷，可直接显示缺陷范围及走向。

起止点定位标记适用于点状缺陷，通过标记缺陷附近位置帮助下游工序快速找到异常区域。

缺陷代码标记可通过不同字母或字符记录具体缺陷类型，例如划痕、漏涂等，实现更加标准化的异常分类。

系统还可通过不同颜色墨水进行缺陷等级区分，例如严重缺陷、轻微缺陷及工艺参数异常等。

标记位置控制

考虑到锂电池极片的工艺特点，喷墨标记不能影响正常的活性材料区域。

因此方案要求所有标记均喷印在极片边缘留白区域，避免在活性涂层表面直接喷墨。

方案设计中，标记位置与实际缺陷位置之间的物理偏差要求控制在 ±30mm以内，同时喷墨动作与极片生产速度进行同步，减少高速运动造成的标记位置偏差或模糊。

项目工艺流程

涂布极片连续运行 → PLC同步读取产线速度 → 工业相机高速采集图像 → AI算法实时分析 → 判断缺陷类型及位置 → 缺陷信息发送PLC → 喷墨设备自动标记 → 检测及标记数据保存 → MES系统上传 → 下游工序根据标记处理异常区域

通过这一流程，实现了从“发现缺陷”到“找到缺陷”的自动化闭环。

项目效果

通过AI视觉检测与喷墨标记系统，可以将传统依赖人工观察的质量检查方式升级为连续自动检测。

当生产线上出现极片缺陷后，系统不仅能够识别异常，还可以实时完成缺陷位置标记，使后续人员不再需要根据纸质记录重新寻找缺陷，大幅提高后续分切、复检及异常处理效率。

根据方案资料，AI视觉检测效率相比人工可提升约 5–6倍，缺陷拦截率可提升至 99.7%以上，极片制造良率方案目标达到 99.3%。

核心系统组成

系统主要由四部分组成：

高速图像采集单元：高分辨率线阵相机及多光谱协同光源。

图像处理与分析单元：工业计算机及AI缺陷检测算法。

高速喷墨标记单元：可采用高速在线连续喷墨设备或UV喷码设备。

中央控制与通信单元：由PLC及工业通信模块组成，实现视觉、喷墨设备、涂布产线及MES系统之间的数据联动。

推荐应用

该方案适用于：

锂电池正极片缺陷检测、负极片视觉检测、铜箔涂布检测、铝箔涂布检测、极片划痕检测、漏涂检测、异物检测、极片边缘缺陷检测、在线缺陷喷墨标记以及锂电池生产质量追溯等应用场景。

禾森自动化

禾森自动化可根据极片宽度、生产线速度、缺陷类型、检测精度、标记方式以及MES接口要求，提供机器视觉检测 + 在线喷墨标记 + 自动化控制 + 数据追溯一体化解决方案。

如果您的锂电生产线存在人工检测跟不上产线速度、微小缺陷容易漏检、缺陷位置难以追踪或质量数据无法形成闭环等问题，可联系我们获取针对实际产线的极片在线检测与标记方案。