圆柱形电池:对于 18650 等圆柱形锂电池,主要检测线圈的对准、接线片的焊接缺陷等。在高度自动化的生产线上,安装在线 X 射线锂电池检测设备,通过软件设置,自动对每个电池进行检测,提高检查效率并减少手动干预,自动识别有缺陷的产品。
方形电池:方型电池的正负极有卷绕式和叠片式两种工艺,需针对不同工艺选择不同型号的 X 射线检测设备。如 UFJ 开发的针对动力绕组和动力叠层电池的测试设备,能更有针对性地检测方形电池在封装过程中的极片对齐、焊接质量等问题。
软包装电池:软包装电池容易发生漏液等问题,除了检测内部的正极和负极布置、线圈的对齐方式外,还需重点关注包装的密封性。可采用 X 射线检测设备结合特定的图像处理算法,对软包装电池的密封边界进行分析,判断是否存在密封不良的情况。
X射线检测基于物质对X射线的吸收差异,利用不同材料(如铜、铝、镍、锂等)对X射线的衰减特性,形成不同的灰度影像。对于圆柱形锂电池,常用的X射线检测方式包括:
(1)2D X射线透视成像(Radiography)
采用单角度或多角度投影,通过平板探测器(FPD)或数字X射线成像(DR)获取内部结构图像。
适用于快速筛查,检测主要结构完整性和明显缺陷。
(2)计算机断层扫描(CT, Computed Tomography)
通过多角度旋转扫描,获取电池内部的三维结构,形成断层图像。
能够精确检测电芯绕组偏移、焊接缺陷、内部裂纹、异物等。
适用于高精度分析和失效分析。
极片绕组、极耳焊接、集流体焊接、负极铜箔对齐度、异物检测、壳体封装等存在绕组偏移、层间短路、断裂、虚焊、焊接不均、焊接断裂的问题
(1)无损检测,高效精准
X射线检测可以无损获取电池内部结构信息,确保产品完整性。
高速在线检测(Inline X-ray)可实现自动批量筛查,提高生产效率。
(2)高分辨率成像
采用微焦点X射线源(Micro-focus X-ray),提供清晰的高分辨率成像,分辨率可达微米级(<5μm)。对微小缺陷(如焊接孔洞、极片破损)能进行精确分析。
(3)适应全自动生产线
可集成至高速流水线,通过机器人自动上下料,无需人工干预,提升生产效率。
实现生产数据实时监控,提高良率控制。
(1)电池生产制造检测
适用于18650、21700等标准圆柱电池的大规模生产。
通过在线 X-ray系统,实现生产线自动化检测,提高效率。
(2)品质控制(QA/QC)
在出厂前进行随机抽样检测,确保批次产品质量稳定。
通过X射线断层扫描(CT),评估焊接、极片绕组等关键部位是否合格。
(3)电池失效分析(Failure Analysis)
针对异常电池(如短路、鼓胀、低容量)进行深入分析。
通过CT扫描,精准定位焊点裂纹、短路路径等,提高失效分析能力。