摘要

糾偏傳感器作為激光傳感器的子集，通過檢測(cè)絲毫“誤差”，確保鋰電池高質(zhì)、高效生產(chǎn)。

特斯拉投資者日上，馬斯克稱實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的能源經(jīng)濟(jì)需要達(dá)到儲(chǔ)能240 TWh，可再生電力30 TWh的目標(biāo)。特斯拉釋放的信號(hào)對(duì)整個(gè)鋰電行業(yè)未來發(fā)展是持續(xù)利好的，同時(shí)更多國產(chǎn)品牌也將在鋰電賽道下大方異彩。

國產(chǎn)電池從材料體系創(chuàng)新到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，再到制備工藝的革新，底層創(chuàng)新能力一直“在線”。

從競爭格局來看，寧德時(shí)代麒麟電池、比亞迪刀片電池、蜂巢龍鱗甲電池、星恒電源錳基電池等基于材料、工藝、結(jié)構(gòu)等形成的差異化競爭。

不同的電池形態(tài)決定了不同制備工藝，高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）統(tǒng)計(jì)，2022年國內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量260.93GWh，其中方形電池241.09GWh，占比超92%。從電池工藝來看，目前方形電池以卷繞工藝為主流，而疊片工藝正成為近兩年的發(fā)展趨勢(shì)。

從制備工藝看設(shè)備，高工鋰電認(rèn)為，卷繞機(jī)、疊片機(jī)作為方形、圓柱電池制造的核心設(shè)備，其精度直接影響了電池出廠的品質(zhì)及安全性，而傳感器作為輔助提高設(shè)備生產(chǎn)精度的重要一環(huán)，相當(dāng)于產(chǎn)線上“信號(hào)兵”，通過檢測(cè)絲毫“誤差”，確保電池高質(zhì)、高效生產(chǎn)。

目前，傳感器已形成力學(xué)、視覺、激光等不同技術(shù)方向的細(xì)分賽道。其中，糾偏傳感器作為激光傳感器的子集，在鋰電制造中通過激光檢測(cè)及控制極片邊緣的整齊度、檢測(cè)極片及隔膜是否破損，進(jìn)而保證電池生產(chǎn)的良率及性能。

從鋰電關(guān)鍵工序

看糾偏傳感器“功力”

高工鋰電獲悉，糾偏傳感器在極片邊緣位置的測(cè)量和控制起到了關(guān)鍵性作用，從鋰電制造工序來看：

典型場(chǎng)景一，在卷繞工藝中，放卷、蛇形彎及入卷糾偏傳感器的精度及測(cè)量速度直接影響到電芯卷繞的質(zhì)量和極片破損檢測(cè)的準(zhǔn)確率。

典型場(chǎng)景二，在疊片工藝中，使用糾偏傳感器測(cè)量隔膜邊緣位置，確保Z字疊片時(shí)隔膜邊緣位置的準(zhǔn)確性。

典型場(chǎng)景三，在涂布工藝中，使用邊緣測(cè)量傳感器同樣可有效保證極片涂布邊緣位置的精確性；還可確保涂布邊緣與極片邊緣的平行度及間距的精確性。

多元應(yīng)用場(chǎng)景下，蓋澤傳感推出GS-EM和GS-LM兩大邊緣測(cè)量傳感器系列王牌產(chǎn)品，以更優(yōu)越的性能、更快的測(cè)量速度以及多樣化的功能，全面助力鋰電池生產(chǎn)提速。

蓋澤傳感，以國產(chǎn)化檢測(cè)設(shè)備賦能半導(dǎo)體行業(yè)，助力半導(dǎo)體精密制造；并同步切入鋰電池賽道，洞察極片制備痛點(diǎn)，以激光傳感器“武裝”卷繞機(jī)、疊片機(jī)、涂布機(jī)等設(shè)備，提升鋰電池制造精度、速度。

GS-EM系列高精度邊緣測(cè)量傳感器，擁有行業(yè)領(lǐng)先的4KHz超高采樣頻率，重復(fù)精度可達(dá)5μm，其超小的機(jī)身設(shè)計(jì)，適用于各種安裝環(huán)境。

GS-LM系列邊緣測(cè)量傳感器，采用一體鏡面反射方式，無需額外安裝反光板。測(cè)量頻率可達(dá)2KHz，重復(fù)精度為0.03mm。

糾偏傳感器助力

卷繞工藝“高精度+高良率”

從行業(yè)內(nèi)看，卷繞工藝由于發(fā)展時(shí)間長、成本低、效率和良率高、產(chǎn)業(yè)配套成熟，目前還是動(dòng)力電池制備的主流工藝。不僅如此，隨著圓柱電池在未來的逐步放量，卷繞工藝的提升將加速其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

然而，卷繞工藝存在折彎處容易掉粉、產(chǎn)生毛刺、極片膨脹、隔膜拉伸等潛在問題，諸如此類問題都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電芯報(bào)廢，設(shè)備需要保證極片與隔膜入卷時(shí)料線的一致性，同時(shí)檢測(cè)出極片是否存在破損。

在此情況下，蓋澤GS-EM012糾偏傳感器擁有5μm重復(fù)精度及最高4kHz采樣頻率，即使卷繞機(jī)以高速度運(yùn)轉(zhuǎn)，仍可檢測(cè)出極小的極片破損并確保糾偏的精確性。此外，該系列糾偏傳感器獨(dú)創(chuàng)的粉塵臟污報(bào)警功能，可有效防止極片粉塵掉落堆積所造成的測(cè)量值誤差。

此外，在卷繞機(jī)入卷過程中對(duì)入卷精度有著極高的要求，且需準(zhǔn)確檢測(cè)出極片和隔膜上是否有破損。

卷繞機(jī)在放卷以及卷繞過程中也需保證料線的前后一致性，以防止極片在入卷前料線就已經(jīng)跑偏，造成因位移量過大導(dǎo)致的撕裂、飛帶、糾偏機(jī)構(gòu)糾死等問題。

卷繞機(jī)放卷及蛇形彎糾偏方面，可使用蓋澤GS-LM024、GS-EM030系列產(chǎn)品。該系列糾偏傳感器擁有更寬的量程范圍，即使極片換卷時(shí)搭邊偏差較大，仍可確保搭邊前后極片均在測(cè)量范圍內(nèi)。

糾偏傳感器

“加速”疊片工藝滲透鋰電制造

儲(chǔ)能市場(chǎng)，方形疊片工藝在儲(chǔ)能鋰電池的滲透率將快速提升。

目前，儲(chǔ)能市場(chǎng)以280Ah電芯為主流，大容量電芯對(duì)電池整體的空間利用要求更高，疊片工藝可以有效減少卷繞工藝在拐角弧度上的空間浪費(fèi)，不僅可以降低成本，在相同空間下可容納更多的極片，進(jìn)一步提高電芯容量及電池的能量密度。

然而，解決疊片工藝的良率問題才能進(jìn)一步加速在儲(chǔ)能領(lǐng)域的滲透。

對(duì)此，使用蓋澤GS-EM012/GS-EM030傳感器，在入疊過程中可對(duì)隔膜邊緣實(shí)時(shí)糾偏，確保疊片后裸電芯邊緣的整齊度；此外，GS-EM系列糾偏傳感器可有效檢測(cè)到隔膜破損，防止由于隔膜破損造成的陰陽極短路。

為尋求更加極致的生產(chǎn)效率，動(dòng)力、儲(chǔ)能電池企業(yè)已開始在產(chǎn)線上導(dǎo)入切疊一體機(jī)，將極片分切段與疊片段融合在一起，對(duì)極片的良率要求更高。

對(duì)此，使用蓋澤GS-EM系列糾偏傳感器測(cè)量極片邊緣實(shí)時(shí)位置，配合糾偏機(jī)構(gòu)對(duì)切疊一體機(jī)極片運(yùn)動(dòng)過程實(shí)現(xiàn)糾偏，確保料線不跑偏以及分切極片尺寸的精確性。

回歸鋰電池制造場(chǎng)景，蓋澤GS-EM系列產(chǎn)品體積尺寸小，僅62mm*21mm*9.6mm，適用于各種安裝環(huán)境。此外，為應(yīng)對(duì)特殊的安裝環(huán)境，蓋澤制作了90度轉(zhuǎn)角配件可供選配。

為適應(yīng)不同距離的安裝，蓋澤團(tuán)隊(duì)利用獨(dú)特的光學(xué)設(shè)計(jì)和校準(zhǔn)，將GS-EM最大安裝距離突破至300mm，還采用了超高分辨率CMOS感光元件，使該系列傳感器擁有5μm的重復(fù)測(cè)量精度。

值得一提的是，蓋澤GS-EM系列傳感器測(cè)量頻率最高可達(dá)4KHz，可在高速狀態(tài)下檢測(cè)到更小的缺口，跟上鋰電池產(chǎn)線速度，最大化提高生產(chǎn)效益，為電池廠提質(zhì)增效。此外，蓋澤獨(dú)創(chuàng)的粉塵臟污報(bào)警功能，可有效防止由于極片粉塵掉落堆積所造成的測(cè)量值誤差。

總的來看，糾偏傳感器作為鋰電制造較為細(xì)分的賽道，在規(guī)模化生產(chǎn)下賦予產(chǎn)線更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著鋰電產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，上游材料、設(shè)備也將進(jìn)入新一輪的革新，對(duì)糾偏傳感器性能要求更高，蓋澤傳感將與鋰電行業(yè)同頻共振，聚焦生產(chǎn)痛點(diǎn)，持續(xù)賦能鋰電制造。

審核編輯：劉清