鋰電電芯卷繞是決定電芯性能與安全性的核心工序，極片與隔膜的對(duì)齊精度、極片表面缺陷（如邊緣破損）、表面標(biāo)記（如膠帶、轉(zhuǎn)接片）的精準(zhǔn)識(shí)別，直接影響電芯良率（如避免內(nèi)短路）與生產(chǎn)連續(xù)性。

三大難點(diǎn)

一是高速卷繞下極片橫向偏移導(dǎo)致對(duì)齊誤差超差；

二是極片邊緣微小缺陷與表面標(biāo)記易漏檢，引發(fā)生產(chǎn)中斷或電芯失效；

三是一傳感器功能局限，難以兼顧位置檢測(cè)與表面特征識(shí)別。

通過(guò)光子精密PEL系列對(duì)射型邊緣傳感器與PW系列白色光點(diǎn)光電傳感器的功能互補(bǔ)與協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)：

• 極片對(duì)齊精度提升至微米級(jí)，重復(fù)糾偏誤差≤5μm；

• 極片邊緣缺陷與表面標(biāo)記漏檢率顯著降低；

• 適配 1000mm/s 高速卷繞節(jié)奏，保障生產(chǎn)連續(xù)性與穩(wěn)定性；

• 簡(jiǎn)化設(shè)備布線，運(yùn)維成本降低25％，為鋰電頭部企業(yè)提供可復(fù)制的高精度檢測(cè)方案。

 光子精密解決方案      

PEL系列 對(duì)射型邊緣傳感器   （高精度位置與缺陷檢測(cè)）

01 安裝與應(yīng)用場(chǎng)景

采用 “發(fā)射端 - 接收端” 相對(duì)安裝模式，部署于極片放卷端與入卷端，通過(guò)激光掃描極片邊緣實(shí)現(xiàn)雙重核心功能：

• 放卷糾偏控制：實(shí)時(shí)捕捉極片因張力波動(dòng)產(chǎn)生的橫向偏移，通過(guò)RS-485通訊將位置數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)糾偏輥軸動(dòng)態(tài)調(diào)整極片位置，確保卷繞初始階段的整齊度，重復(fù)精度達(dá) 0.25μm；

• 入卷缺陷與精糾偏：作為卷繞前的檢測(cè)工位，一方面識(shí)別極片邊緣 1.5×1.5mm 及以上的缺口、破損，觸發(fā)設(shè)備停機(jī)以避免電芯內(nèi)短路；另一方面進(jìn)一步校準(zhǔn)極片位置，實(shí)現(xiàn)入卷前的精糾偏。

02 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

• 寬量程檢測(cè)（檢測(cè)距離最長(zhǎng)可達(dá)300mm），適配不同規(guī)格極片；

• 重復(fù)精度達(dá)0.25μm，檢測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定精準(zhǔn)；

• 采用全新邊緣檢測(cè)算法，有效抑制散斑噪聲及電子噪聲所帶來(lái)的像素跳變影響，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的邊緣計(jì)算。

• 支持與卷繞機(jī)主控制系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接，數(shù)據(jù)響應(yīng)延遲≤10ms；

• 激光聚焦技術(shù)可在高速卷繞中保持邊緣檢測(cè)穩(wěn)定性，避免因極片抖動(dòng)導(dǎo)致的誤判。

PW系列 顏色傳感器   （膠帶定位與轉(zhuǎn)接片判別）

01 兩大關(guān)鍵檢測(cè)

• 警示膠帶定位：極片接駁處與尾部的警示膠帶（多為白色、黃色）易因高反光導(dǎo)致漏檢，光子精密 PW系列傳感器通過(guò)抗反光光學(xué)設(shè)計(jì)（抑制極片鋁箔 / 銅箔反光干擾），穩(wěn)定捕捉膠帶位置，輸出信號(hào)輔助設(shè)備精準(zhǔn)切割或接駁，避免因膠帶錯(cuò)位引發(fā)的卷繞中斷；

• 轉(zhuǎn)接片正反判別：基于轉(zhuǎn)接片與極耳的顏色差異（如轉(zhuǎn)接片為銀色、極耳為銅色），通過(guò) PW 系列內(nèi)置的優(yōu)化顏色識(shí)別算法區(qū)分安裝方向，防止因轉(zhuǎn)接片反裝導(dǎo)致的焊接錯(cuò)位、電路連接故障。

02 技術(shù)特點(diǎn)

• 高頻采樣（20kHz），匹配 1000mm/s 高速卷繞節(jié)奏，無(wú)檢測(cè)延遲；

• 光點(diǎn)尺寸在4.5mm~20mm的范圍內(nèi)可靈活調(diào)整；

• 抗環(huán)境干擾等級(jí)達(dá) IP67，可耐受鋰電車間溫度波動(dòng)（-20℃~50℃），穩(wěn)定性強(qiáng)；

• 具備智能調(diào)節(jié)功能，可根據(jù)環(huán)境變化自動(dòng)優(yōu)化檢測(cè)參數(shù)，進(jìn)一步提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。

聯(lián)合應(yīng)用：全工序協(xié)同控制

以 “極片放卷→卷繞前準(zhǔn)備→入卷卷繞” 全流程為核心，實(shí)現(xiàn)光子精密 PEL 系列與 PW系列傳感器的分工協(xié)作與數(shù)據(jù)互補(bǔ)，具體流程如下：

1. 放卷階段（粗糾偏）：PEL 系列對(duì)射型邊緣傳感器獨(dú)立工作，實(shí)時(shí)調(diào)整極片橫向位置，將偏移量控制在 ±30μm 內(nèi)，為后續(xù)檢測(cè)奠定基礎(chǔ)；

2. 卷繞前階段（特征識(shí)別 + 邊緣復(fù)核）：PW系列白色光點(diǎn)光電傳感器檢測(cè)極片膠帶標(biāo)記與轉(zhuǎn)接片方向，輸出合格信號(hào)；同時(shí) PEL 系列傳感器同步復(fù)核極片邊緣完整性，雙重確認(rèn)無(wú)缺陷后，允許極片進(jìn)入卷繞工位；

3. 入卷階段（精糾偏）：PEL系列對(duì)射型邊緣傳感器再次校準(zhǔn)極片位置，將最終對(duì)齊誤差控制在≤30μm，確保極片與隔膜貼合，避免極耳錯(cuò)位。

方案實(shí)施效益  

01 精度與質(zhì)量提升

• 極片對(duì)齊精度：通過(guò) “粗糾偏 + 精糾偏 + 特征識(shí)別” 三重控制，糾偏誤差穩(wěn)定在≤30μm，較單一傳感器方案精度提升 60%；

• 缺陷控制：極片邊緣破損漏檢率降低至 1% 以下，轉(zhuǎn)接片反裝、膠帶錯(cuò)位等問題發(fā)生率下降 95%，顯著提升電芯安全性；

02 生產(chǎn)效率提升

• 適配 1000mm/s 高速卷繞速度，較傳統(tǒng)方案（800mm/s）生產(chǎn)效率提升 60%；

• 采用 RS-485 通訊，簡(jiǎn)化設(shè)備布線，運(yùn)維時(shí)間縮短 30%；

• PEL 系列與 PW系列傳感器的組合使用，安裝調(diào)試時(shí)間縮短 40%，降低產(chǎn)線改造周期。

03 成本優(yōu)化

• 光子精密傳感器使用壽命達(dá) 5 萬(wàn)小時(shí)以上，降低更換頻率，年維護(hù)成本減少 30%；

• 缺陷率下降減少電芯報(bào)廢成本，年節(jié)約成本超 2000 萬(wàn)元；

• 可實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)線上傳感器的國(guó)產(chǎn)替代，單條產(chǎn)線設(shè)備投入成本降低 25%

光子精密 PEL 系列對(duì)射型邊緣傳感器與 PW 系列白色光點(diǎn)光電傳感器的聯(lián)合應(yīng)用，突破了單一傳感器的功能局限，通過(guò) “分工協(xié)作 + 數(shù)據(jù)互補(bǔ) + 全流程控制”，系統(tǒng)性解決了鋰電電芯卷繞工序的對(duì)齊精度、缺陷控制與生產(chǎn)連續(xù)性難題。

方案具備高適配性（兼容不同規(guī)格電芯）、高穩(wěn)定性（適應(yīng)車間復(fù)雜環(huán)境）、高性價(jià)比（降本增效顯著）三大優(yōu)勢(shì)，已成為鋰電行業(yè)提升電芯良率與安全性的核心技術(shù)方案，為鋰電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。