極片,即在微米尺度上搭建一條鋰離子充放電的“高速公路”,有鋰電池“能量心臟”之稱,其質(zhì)量直接關(guān)系電池安全與性能。隨著高能量密度電池和零缺陷需求的升級(jí),行業(yè)正面臨著工藝和質(zhì)量管控的雙重挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)檢測(cè)方法雖然能發(fā)現(xiàn)缺陷,但因“分不準(zhǔn)”易造成誤判,導(dǎo)致工藝優(yōu)化滯后和成本損耗加劇。
針對(duì)這一痛點(diǎn),我們自主研發(fā)推出VisionPilotAI多動(dòng)態(tài)AI缺陷分類系統(tǒng),用于極片生產(chǎn)全工藝段(數(shù)據(jù)-工藝-材料)嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)和管理。該系統(tǒng)以多動(dòng)態(tài)AI技術(shù)為核心,通過(guò)融合動(dòng)態(tài)成像、小樣本對(duì)比學(xué)習(xí)與輕量化邊緣計(jì)算,實(shí)現(xiàn)缺陷精準(zhǔn)分類、高速產(chǎn)線兼顧速度與精度、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,從而在40ms內(nèi)進(jìn)行單幀分類將檢測(cè)精度提升至99.5%,良率提升5%,推動(dòng)鋰電制造向零缺陷智造時(shí)代邁進(jìn)。
在鋰電池極片檢測(cè)中,“發(fā)現(xiàn)缺陷”僅是第一步,精準(zhǔn)分類缺陷類型才是質(zhì)量管控的終極挑戰(zhàn),這一過(guò)程主要影響三個(gè)方面:
高風(fēng)險(xiǎn)缺陷(如金屬異物、毛刺),將直接導(dǎo)致短路,需100%攔截;中風(fēng)險(xiǎn)缺陷(如局部),會(huì)影響容量一致性,可部分返修;低風(fēng)險(xiǎn)缺陷(如輕微劃痕)僅影響外觀,可放行。
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將“致命缺陷”誤判為“一般缺陷”,可能導(dǎo)致熱失控電池流入市場(chǎng),威脅終端安全。
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行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,分類誤判引發(fā)的安全事故占比超65%。
極片缺陷示意圖
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缺陷類型不同,工藝調(diào)整或南轅北轍:例如,涂層裂紋需優(yōu)化干燥參數(shù),金屬異物需追溯漿料或環(huán)境潔凈度問(wèn)題。
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批量錯(cuò)誤分類,或嚴(yán)重誤導(dǎo)改進(jìn)路徑:例如,若將“涂布不均”(工藝問(wèn)題)誤標(biāo)為“原材料雜質(zhì)”(供應(yīng)商問(wèn)題),將誤導(dǎo)工藝調(diào)整方向,浪費(fèi)資源超百萬(wàn)級(jí)別。
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誤殺良品:將“非缺陷”(如反光紋理)歸類為缺陷,導(dǎo)致3%-5%的無(wú)辜極片被錯(cuò)誤剔除。
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漏檢隱患:將“高風(fēng)險(xiǎn)缺陷”歸類為低風(fēng)險(xiǎn),后續(xù)返修成本飆升8-10倍。
現(xiàn)有技術(shù)為何“分不準(zhǔn)”?
當(dāng)前主流方案雖能實(shí)現(xiàn)缺陷檢測(cè)和分類的功能,但分類精度不足,核心瓶頸在于看不清、學(xué)不會(huì)、跟不上、沒(méi)標(biāo)準(zhǔn):
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“看不清”:傳統(tǒng)光學(xué)方案難以區(qū)分外觀相似缺陷(如氣泡 vs 涂層脫落),依賴人工復(fù)檢。
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“學(xué)不會(huì)”:傳統(tǒng)算法判定條件較單一,開(kāi)源AI難兼容專業(yè)場(chǎng)景,混合型缺陷誤判率超20%。
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“跟不上”:高速產(chǎn)線(>80m/min)下,動(dòng)態(tài)干擾導(dǎo)致模型精度下降30%以上。
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“沒(méi)標(biāo)準(zhǔn)”:廠商缺陷定義模糊,缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù),制約技術(shù)迭代。
技術(shù)突破:多動(dòng)態(tài)AI如何攻克行業(yè)痛點(diǎn)?
解決方案:
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多動(dòng)態(tài)成像融合:提升相似缺陷之間對(duì)比度差異,構(gòu)建缺陷“指紋庫(kù)”。
AI復(fù)判系統(tǒng):分類準(zhǔn)確率提升至99.5%,誤判剔除成本降80%。

解決方案:
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小樣本對(duì)比學(xué)習(xí):僅需少量標(biāo)注數(shù)據(jù),即可識(shí)別復(fù)雜缺陷,像經(jīng)驗(yàn)豐富的質(zhì)檢員一樣“舉一反三”。
分層解耦算法模型:拆分混合缺陷特征,訓(xùn)練AI區(qū)分極細(xì)微差異,分類準(zhǔn)確率從72%躍至98%。
解決方案:
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輕量化邊緣計(jì)算:40ms完成單幀分類,支持150m/min超高速產(chǎn)線。
動(dòng)態(tài)自適應(yīng)算法:根據(jù)線速自動(dòng)調(diào)節(jié)檢測(cè)參數(shù),高速場(chǎng)景下精度波動(dòng)率<2%。
解決方案:
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開(kāi)放缺陷數(shù)據(jù)庫(kù):覆蓋10萬(wàn)+標(biāo)注樣本,推動(dòng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
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云端迭代服務(wù):實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù),適配工藝變化。
凌云光云邊端一體化解決方案
未來(lái),凌云光將持續(xù)深耕AI與量子光譜技術(shù)融合,以更完善的鋰電生產(chǎn)全工藝段質(zhì)量檢測(cè)與管理解決方案,推動(dòng)行業(yè)向“零缺陷誤判”邁進(jìn),為全球電池制造提供更智能、更可靠的品質(zhì)守護(hù)!
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