锂离子电芯电致发光(EL)内部缺陷检测设备,电芯 OEL 检测设备,(行业俗称:电芯 OEL 检测设备,可直接用于采购询价、招标立项、供应商技术交底)
1. 项目概述
本设备为锂离子电芯内部缺陷非破坏性检测专用设备,通过电致发光成像技术,在不拆解电芯的前提下识别电芯内部极片、焊接、异物、工艺类隐形缺陷,适用于方形铝壳、软包、圆柱全形态动力与储能电芯。
设备可配套电芯量产线实现出厂 100% 全检,也可用于实验室抽检、来料检验、失效分析,配套 AI 缺陷自动识别与 MES 数据追溯系统,满足电芯产品认证、客户审厂、制程质量管控要求,为本项目采购、安装、调试、验收的唯一技术依据。
2. 适用范围与检测对象
1. 适配电芯类型:磷酸铁锂 / 三元体系方形铝壳电芯、软包电芯、圆柱电芯(18650/21700/4680 等)
2. 应用工位:电芯分容后终检、入厂来料抽检、研发阶段失效分析、售后不良品复检
3. 适配行业:储能电芯制造、动力电芯制造、PACK 组装厂、第三方检测实验室
3. 检测原理与可检出缺陷
3.1 检测原理
向电芯施加微弱正向恒定直流电流,电芯内部正负极活性材料在电场作用下产生近红外波段电致发光;发光光线透过电芯外壳(铝塑膜 / 铝壳),由高灵敏度近红外相机采集完整发光面图像。 发光亮度异常区域对应内部结构缺陷,结合深度学习 AI 算法自动定位、分类、定级缺陷,实现无拆解内部质量检测。
3.2 可检出核心缺陷清单
| 缺陷大类 | 具体检测项目 | 最小检出能力 |
| 极片结构缺陷 | 极片断裂、极片缺损、活性物质脱落、极片褶皱、极片错位、边缘毛刺 | ≥0.1mm |
| 焊接类缺陷 | 极耳虚焊、极耳脱焊、极耳翻折、集流体焊接不良、过焊烧蚀 | ≥0.2mm |
| 异物与污染缺陷 | 金属异物、粉尘颗粒、电解液分布不均、内部气泡、隔膜污染 | ≥0.15mm |
| 工艺失效缺陷 | 极片分层、微短路暗斑、隔膜损伤、卷绕 / 叠片对齐度不良 | 可识别定性 |
4. 设备机型分类与核心技术参数
4.1 离线台式 EL 检测系统(实验室 / 抽检型)
适用于研发实验室、供应商来料抽检、不良品失效分析,小批量多规格灵活检测。
| 项目分类 | 技术参数指标 |
| 光学系统 | 1200 万像素制冷型近红外面阵相机;标配双倍率镜头;全密闭遮光暗箱,环境光零干扰 |
| 供电系统 | 程控精密直流恒流源,输出范围 DC 0~5V / 0~10A;电流精度 ±0.1% FS;具备反接、过载保护 |
| 性能指标 | 单颗测试时长 5~30s 可调;最小可识别缺陷≥0.1mm;成像均匀性≥95% |
| 适配电芯 | 方形:厚度 10~60mm,长宽 50~300mm;软包:50~400mm;圆柱:18650~4680 |
| 机械参数 | 台式一体化结构;手动上料,快速更换兼容夹具;设备尺寸≤800×600×700mm |
| 数据输出 | 原始图像存储、AI 辅助缺陷标注、PDF 检测报告自动生成 |
4.2 在线全自动 EL 检测机(量产全检型)
直接对接电芯产线流水线,全自动完成上料、扫码、定位、成像、识别、分选全流程,适用于大批量量产出厂全检。
| 项目分类 | 方形 / 软包通用款 | 圆柱电芯高速款 |
| 光学系统 | 1200 万像素高速近红外相机;自动对焦;全域均匀补光 | 2000 万像素线阵 / 面阵组合相机;多工位同步成像 |
| 供电系统 | 多通道程控恒流源模组;DC 0~5V / 0~10A;探针自动对接极柱 | 转盘式多通道供电模组;接触电阻自动补偿 |
| 检测节拍 | 3~6s / 颗 | 1~2s / 颗 |
| 识别准确率 | 标准缺陷样本识别准确率≥99.5%;致命缺陷漏检率≤0.1% | 标准缺陷识别准确率≥99%;致命缺陷漏检率≤0.2% |
| 上料方式 | 流水线对接 / 机械手抓取;自动居中定位 | 高速转盘 / 倍速链上料;自动极性识别 |
| 分选功能 | OK/NG 双出料通道;NG 品可按缺陷类型细分通道 | OK/NG 自动分选;不良品自动标记 |
| 适配规格 | 方形铝壳 50~300mm;软包 50~400mm | 18650/21700/4680 全系列圆柱电芯 |
5. 软件系统技术要求
5.1 AI 缺陷识别算法
· 支持缺陷自动分类、分级(轻微 / 一般 / 严重 / 致命),判定阈值可自定义配置
· 支持多型号电芯算法模型切换,适配不同材料体系、不同尺寸电芯
· 具备增量自学习能力,新增缺陷类型可通过样本训练快速迭代优化
· 支持缺陷热力图统计、批次不良趋势分析,辅助前端制程工艺优化
5.2 数据追溯与管理
· 单颗电芯 SN 码与原始图像、缺陷报告、测试参数一一绑定,全程可追溯
· 测试数据本地 + 云端双备份,存储周期≥5 年,满足认证审厂要求
· 支持按批次、型号、缺陷类型多维度统计,自动生成日 / 周 / 月质量报表
· 支持 PDF/Excel 格式报告导出,可定制企业专属报告模板
5.3 配方与权限管理
· 支持多机型配方存储,换型一键调用,无需重复调试参数
· 三级权限管控:操作员 / 工程师 / 管理员,核心参数加密防篡改
· 操作日志全记录,所有参数修改、测试操作可追溯审计
5.4 系统对接能力
· 标配 OPC UA、Modbus TCP 标准通讯协议,无缝对接主流 MES/QMS 系统
· 支持工厂条码系统对接,扫码自动调用对应测试配方
· 支持对接产线 PLC,实现上下料、分选信号联动
6. 设备标准配置清单
6.1 离线台式 EL 检测系统标配
| 序号 | 部件名称 | 数量 |
| 1 | 制冷型近红外成像相机单元 | 1 套 |
| 2 | 精密程控直流恒流源 | 1 台 |
| 3 | 全密闭遮光暗箱 | 1 个 |
| 4 | 多规格电芯兼容夹具 | 3 套 |
| 5 | 工业触控上位机 | 1 台 |
| 6 | EL 检测与 AI 识别基础版软件 | 1 套 |
| 7 | 标准校准样片 | 1 片 |
| 8 | 防静电操作台与配套辅材 | 1 套 |
6.2 在线全自动 EL 检测机标配
| 序号 | 部件名称 | 数量 |
| 1 | 高速近红外成像单元 | 1 套 |
| 2 | 多通道程控恒流源模组 | 1 套 |
| 3 | 自动定位与探针对接机构 | 1 套 |
| 4 | 扫码建档单元 | 1 套 |
| 5 | OK/NG 自动分选机构 | 1 套 |
| 6 | 设备机架与遮光防护罩 | 1 套 |
| 7 | 工业上位机与控制系统 | 1 套 |
| 8 | AI 缺陷识别量产版软件 + MES 对接模块 | 1 套 |
| 9 | 安全防护系统(急停、门禁、声光报警) | 1 套 |
| 10 | 标准校准样片与验收耗材 | 1 套 |
7. 标准检测工艺流程
7.1 在线全自动量产流程
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、批次、型号,自动调用对应配方
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:遮光罩闭合,施加设定恒流,相机采集完整发光面图像
5. AI 识别:算法实时分析图像,标记缺陷位置、类型、等级
6. 结果判定:系统自动判定 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
7.2 离线实验室检测流程
1. 人工放置电芯,选择对应型号测试配方
2. 关闭暗箱,一键启动测试
3. 系统自动成像、AI 识别缺陷
4. 人工复核确认,调整缺陷等级
5. 生成标准化检测报告,存档导出
8. 安全与可靠性要求
1. 电气安全:具备过压、过流、过热、短路、反接多重硬件保护;符合 GB 4793 测量设备安全标准
2. 防静电设计:整机 ESD 防静电处理,测试回路带静电防护,避免损伤电芯
3. 机械安全:在线设备配置安全门禁、急停按钮、声光警示;运动部件带防护
4. 环境适应性:工作温度 0~45℃,湿度 20%~80% RH;具备防尘、防腐蚀设计
5. 可靠性:设备平均无故障工作时间(MTBF)≥2000h;长期运行成像稳定性偏差≤2%
9. 执行标准
设备测试逻辑、判定标准与安全设计完全符合以下规范:
· 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 62619:2020 《固定式储能用锂电池安全要求》
· UL 1642 《锂离子电池安全标准》
· GB 4793.1-2007 《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求》
· 企业内部电芯质量检验与制程管控规范
10. 交付与验收标准
10.1 交付范围
· 设备整机、全套工装夹具、配套辅材
· 正版控制软件、AI 算法授权、MES 对接授权
· 设备说明书、电气原理图、软件操作手册、验收大纲
· 校准证书、第三方检测报告(可选)
10.2 验收标准
1. 设备硬件配置与参数完全符合本规格书要求,无缺项、减配
2. 标准缺陷样本识别准确率、漏检率达标,可稳定识别 0.1mm 以上极片缺陷
3. 全自动流程运行稳定,检测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. 现场人员培训完成,操作人员可独立完成日常操作与简单维护
6. 设备安全防护功能全部有效,符合工业设备安全规范
11. 售后服务与培训
1. 质保期:整机质保 2 年,核心光学部件质保 3 年;质保期内免费上门维修、更换非人为损坏部件
2. 安装调试:免费上门安装、产线对接、调试校准,直至设备正常量产运行
3. 人员培训:免费提供操作、维护、软件使用培训,培训至操作人员独立上岗
4. 升级服务:终身软件功能免费升级;AI 算法可按需提供迭代优化服务
5. 响应时效:7×24 小时远程技术支持;现场故障 48 小时内工程师上门处置