随着现代社会的不断进步，移动设备越来越多，新能源电动车也逐渐普及，得力于锂电池技术的发展和广泛应用。锂电池是一种由锂离子材料组成的电池，具有重量轻、能量密度高、充放电效率高等优点，广泛应用于新能源汽车、储能系统、移动设备、电子产品等领域。

而电芯作为锂电池包的最小组成单元，其表面质量对整个电池的安全性能和寿命有着至关重要的影响。因此，对于锂电池生产工厂，电芯表面检测是一项非常重要的工作。

电芯六面检测的目的是为了检测电芯的表面是否存在缺陷、损伤等问题，以确保电池的质量和安全性能。具体来说，电芯表面检测内容包括以下几个方面: 检测电芯的表面是否有裂痕、起泡、划痕、变形等缺陷。

储能电芯3D检测需求

· 气泡检测

①  气泡面积0.1-0.25mm²≥3个时，深度≥0.1mm，需识别并判断NG;②  气泡面积在>0.25mm²时，深度≥0.1mm，需识别并判断NG。

· 皱褶检测

① 大面以及侧面褶皱宽度>0.3mm，长度>1mm，需识别并判断NG;

· 异物检测

① 包膜过程中壳体表面附着异物，直径0.3~0.5mm，高度≥0.1mm，数量≥5个，需识别并挑出。

② 包膜过程中壳体表面附着异物，直径≥0.5mm，高度≥0.1mm，数量≥1个，需识别并挑出。

· 顶盖检测

① 极柱外观，黑色顶贴片翘起检测，防爆阀铝壳凹凸检测等

相机选型

· 主要特点以及参数

电芯大面扫描相机选用RulerXR 150相机，小面扫描选用Ruler3010。拥有ROCC 超高速扫描技术的SICK CMOS sensor，最大频率46KHz。超高性能 3D 图像， 支持双重曝光功能。在一台设置中同时得到 3D 图像，亮度图像，散射图像。简单易用的SDK.

· 安装示意图

电芯各个面成像效果

· 电芯顶盖3D成像效果

· 电芯大面成像效果

· 电芯侧面3D成像效果

· 电芯底面3D成像效果

检测效果

· 气泡成像以及检测效果

· 皱褶成像以及检测效果

· 异物成像以及检测效果

· 电芯底面3D成像效果

· 棱角压伤成像 

· 交互界面

EasyRanger实现电芯表面检测的交互界面

· 常规算法刮痕过程及效果图

在SICK EasyRanger图像处理平台中，简单操作就可实现3D图像处理编程。EasyRanger提供众多的3D图像计算工具，如定位工具，几何运算工具，拼接工具，图像预处理工具等，支持扩展自定义工具。

针对电芯表面检测应用，在EasyRanger既可选用常规算法检测，也可采用深度学习工具进行智能检测。

· 常规算法凸起异物过程及效果图：

总结

SICK RulerX系列3D相机实现电芯六面检测，具备明显优势：

1. 高速，相机参数扫描频率最高46KHz。在电芯的六面检测应用中，兼顾检测视野和合适曝光， RulerX 70可以达到15KHz的扫描频率， 扫描分辨率设置0.03mm, 扫描速度可达到450mm/s。   

2. 精细入微的点云成像，RulerX 基于强大的感光芯片，结合亚像素高精度算法，实现机器视觉真正的“所见即所得”，前面列出的3D图效果体现出这一点。

3. 具备多重扫描功能。单台相机的一套参数设置即可同时获取到3D图像，亮度图像，散射图像。特别针对金属表面的检测，三图结合分析判断起到事半功倍效果。