单颗电芯 EL 内部缺陷检测设备解决方案

（注：行业俗称 “OEL 检测”，标准名称为EL 电致发光检测，以下统一简称 EL 检测设备）

一、方案概述

本方案针对单颗锂离子电芯内部隐形缺陷提供非破坏性检测方案，在不拆解电芯的前提下，通过电致发光成像识别极片、焊接、异物类内部结构缺陷，覆盖方形铝壳、软包、圆柱全形态电芯，可应用于电芯出厂全检、来料抽检、研发失效分析，是储能电芯、动力电芯产线的核心质控设备。

方案覆盖从实验室抽检到大批量量产全场景，配套 AI 缺陷识别与 MES 数据追溯系统，完全满足国标与行业认证的出厂质控要求。

二、检测原理与可检出缺陷

2.1 检测原理

给电芯施加微弱正向直流电流，电芯内部正负极活性材料在电场作用下产生电致发光效应，发出近红外波段光线；光线透过电芯铝塑膜 / 铝壳，由高灵敏度近红外相机采集完整发光面图像。 发光亮度不均、暗区、断点、异常亮斑对应内部结构缺陷，结合深度学习 AI 算法可自动定位、分类、定级缺陷，实现无拆解内部质检。

2.2 可检出核心内部缺陷

三、设备分类与技术规格

按应用场景分为两大系列，适配不同产能与使用需求。

3.1 离线台式 EL 检测系统（实验室 / 抽检 / 失效分析）

适用场景：研发实验室、供应商来料抽检、不良品失效分析、小批量试产

核心配置

· 高分辨率制冷型近红外相机

· 程控精密直流恒流源

· 全密闭遮光暗箱

· 多规格电芯兼容夹具

· 缺陷分析上位机 + AI 辅助识别软件

核心技术参数

3.2 在线全自动 EL 检测机（量产线全检）

适用场景：电芯量产线分容后全检、大批量出货质控，可直接对接流水线全自动运行

核心配置

· 高速近红外面阵 / 线阵相机

· 自动上下料 / 定位机构

· 电芯扫码建档单元

· 多通道程控恒流源模组

· AI 实时缺陷识别系统

· OK/NG 自动分选机构

· MES/QMS 数据对接模块

核心技术参数

四、标准检测工艺流程

4.1 在线量产线流程

1. 上料：分容后电芯经流水线流入 EL 检测工位

2. 扫码建档：扫描电芯二维码，绑定 SN 码、生产批次、型号

3. 定位对接：电芯自动居中定位，测试探针自动对接正负极柱

4. 密闭成像：暗箱闭合，施加设定恒流，相机采集完整发光图像

5. AI 识别：算法实时分析图像，标记缺陷位置、类型、严重等级

6. 结果判定：自动判定 OK/NG，缺陷数据与图像存入电芯电子档案

7. 分选下料：OK 品流入下一工序，NG 品自动打入不良品通道

8. 数据上传：全量测试数据同步至工厂 MES/QMS 系统

4.2 离线实验室流程

人工放置电芯→选择对应型号测试配方→一键启动测试→AI 自动识别缺陷→人工复核确认→生成标准化检测报告

五、软件与数据系统

5.1 AI 缺陷识别算法

· 支持缺陷自动分类、分级（轻微 / 严重 / 致命），可自定义判定阈值

· 支持针对不同电芯型号、材料体系适配算法模型

· 具备增量自学习能力，新增缺陷类型可快速迭代优化

· 支持缺陷热力图统计，辅助分析产线工艺不良趋势

5.2 数据追溯与管理

· 单颗电芯 SN 码绑定原始图像、缺陷报告、测试参数，全程可追溯

· 数据本地 + 云端双备份，存储周期≥5 年，满足审厂与认证要求

· 支持按批次、型号、缺陷类型多维度统计分析，自动输出质量报表

· 标准 OPC UA/Modbus TCP 协议，无缝对接主流 MES、QMS 系统

5.3 权限与配方管理

· 三级权限管控：操作员 / 工程师 / 管理员，核心测试参数加密防篡改

· 支持多机型配方存储，换型一键调用，无需重复调试参数

· 自动生成 PDF/Excel 格式检测报告，支持自定义企业模板

六、分梯度选型配置方案

方案一：基础抽检型（研发 / 小批量 / 来料检验）

· 配置：台式离线 EL 检测仪 + 基础 AI 分析软件 + 多规格夹具

· 适用：日产能≤500 颗，或实验室失效分析、供应商来料抽检

· 优势：成本低、占地小、灵活度高，兼容多尺寸多形态电芯

方案二：标准量产型（储能电芯产线主流推荐）

· 配置：在线全自动 EL 检测机 + 高精度 AI 识别系统 + MES 对接模块

· 适用：日产能 5000~20000 颗，方形 / 软包储能电芯出厂全检

· 优势：全自动无人值守运行，漏检率低，完全匹配批量量产质控要求

方案三：高速圆柱型（圆柱电芯大规模量产）

· 配置：转盘式多工位高速 EL 检测机 + 并行成像系统

· 适用：21700/4680 等圆柱电芯，日产能≥50000 颗

· 优势：高节拍、高效率，适配圆柱电芯规模化量产节奏

七、配套辅助设备

1. 防静电测试夹具：适配不同尺寸电芯，避免静电损伤电芯

2. 暗室防尘套件：隔绝环境光与粉尘，保证成像长期稳定性

3. 标准校准样片：定期校验设备成像精度与缺陷识别准确率

4. UPS 不间断电源：避免突发断电导致测试中断、数据丢失

5. 不良品标记单元：自动在 NG 电芯表面标记缺陷位置，方便复检

八、执行标准与验收要求

8.1 执行标准

· GB/T 36276-2018 《电力储能用锂离子电池》

· GB/T 31241-2014 《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》

· IEC 62619 《固定式储能用锂电池安全要求》

· UL 1642 《锂离子电池安全标准》

· 企业内部电芯质量检验规范

8.2 验收标准

1. 设备成像清晰稳定，可稳定识别 0.1mm 以上极片类缺陷

2. 标准缺陷样本识别准确率≥99.5%，致命缺陷漏检率≤0.1%

3. 全自动流程运行稳定，节拍满足产线产能要求

4. MES 系统对接正常，数据追溯完整，报告自动生成无误

5. 安全防护完备，具备急停、防静电、过载、反接保护功能

九、方案核心价值

1. 前置拦截内部不良电芯，避免流入 PACK / 储能柜装配后返工，大幅降低售后与物料成本

2. 非破坏性检测，不损伤电芯，可支持 100% 全检，也可用于抽样质控

3. 数字化质控闭环，缺陷数据可追溯，反向优化极片、焊接、叠片等前端工艺

4. 满足储能电芯国标、IEC、UL 等认证的出厂质控要求，支撑客户审厂与产品认证