锂电电芯卷绕是决定电芯性能与安全性的核心工序，极片与隔膜的对齐精度、极片表面缺陷（如边缘破损）、表面标记（如胶带、转接片）的精准识别，直接影响电芯良率（如避免内短路）与生产连续性。
三大难点一是高速卷绕下极片横向偏移导致对齐误差超差；
二是极片边缘微小缺陷与表面标记易漏检，引发生产中断或电芯失效；
三是一传感器功能局限，难以兼顾位置检测与表面特征识别。
通过光子精密PEL系列对射型边缘传感器与PW系列白色光点光电传感器的功能互补与协同控制，实现：
- 极片对齐精度提升至微米级，重复纠偏误差≤5μm；
- 极片边缘缺陷与表面标记漏检率显著降低；
- 适配 1000mm/s 高速卷绕节奏，保障生产连续性与稳定性；
- 简化设备布线，运维成本降低25％，为锂电头部企业提供可复制的高精度检测方案。
PEL系列 对射型边缘传感器 （高精度位置与缺陷检测）
01 安装与应用场景
采用 “发射端 - 接收端” 相对安装模式，部署于极片放卷端与入卷端，通过激光扫描极片边缘实现双重核心功能：
- 放卷纠偏控制：实时捕捉极片因张力波动产生的横向偏移，通过RS-485通讯将位置数据传输至控制系统，驱动纠偏辊轴动态调整极片位置，确保卷绕初始阶段的整齐度，重复精度达 0.25μm；
- 入卷缺陷与精纠偏：作为卷绕前最后一道检测工位，一方面识别极片边缘 1.5×1.5mm 及以上的缺口、破损，触发设备停机以避免电芯内短路；另一方面进一步校准极片位置，实现入卷前的精纠偏。
02 技术优势
- 宽量程检测（检测距离最长可达300mm），适配不同规格极片；
- 重复精度达0.25μm，检测数据稳定精准；
- 采用全新边缘检测算法，有效抑制散斑噪声及电子噪声所带来的像素跳变影响，实现精准的边缘计算。
- 支持与卷绕机主控制系统无缝对接，数据响应延迟≤10ms；
- 激光聚焦技术可在高速卷绕中保持边缘检测稳定性，避免因极片抖动导致的误判。
薄膜纠偏实测图
PW系列 颜色传感器 （胶带定位与转接片判别）
01 两大关键检测
- 警示胶带定位：极片接驳处与尾部的警示胶带（多为白色、黄色）易因高反光导致漏检，光子精密 PW系列传感器通过抗反光光学设计（抑制极片铝箔 / 铜箔反光干扰），稳定捕捉胶带位置，输出信号辅助设备精准切割或接驳，避免因胶带错位引发的卷绕中断；
- 转接片正反判别：基于转接片与极耳的颜色差异（如转接片为银色、极耳为铜色），通过 PW 系列内置的优化颜色识别算法区分安装方向，防止因转接片反装导致的焊接错位、电路连接故障。
02 技术特点
- 高频采样（20kHz），匹配 1000mm/s 高速卷绕节奏，无检测延迟；
- 光点尺寸在4.5mm~20mm的范围内可灵活调整；
- 抗环境干扰等级达 IP67，可耐受锂电车间温度波动（-20℃~50℃），稳定性强；
- 具备智能调节功能，可根据环境变化自动优化检测参数，进一步提高检测的准确性和可靠性。
以 “极片放卷→卷绕前准备→入卷卷绕” 全流程为核心，实现光子精密 PEL 系列与 PW系列传感器的分工协作与数据互补，具体流程如下：
- 放卷阶段（粗纠偏）：PEL 系列对射型边缘传感器独立工作，实时调整极片横向位置，将偏移量控制在 ±30μm 内，为后续检测奠定基础；
- 卷绕前阶段（特征识别 + 边缘复核）：PW系列白色光点光电传感器检测极片胶带标记与转接片方向，输出合格信号；同时 PEL 系列传感器同步复核极片边缘完整性，双重确认无缺陷后，允许极片进入卷绕工位；
- 入卷阶段（精纠偏）：PEL系列对射型边缘传感器再次校准极片位置，将最终对齐误差控制在≤30μm，确保极片与隔膜完全贴合，避免极耳错位。
方案实施效益
01 精度与质量提升
- 极片对齐精度：通过 “粗纠偏 + 精纠偏 + 特征识别” 三重控制，纠偏误差稳定在≤30μm，较单一传感器方案精度提升 60%；
- 缺陷控制：极片边缘破损漏检率降低至 1% 以下，转接片反装、胶带错位等问题发生率下降 95%，显著提升电芯安全性；
02 生产效率提升
- 适配 1000mm/s 高速卷绕速度，较传统方案（800mm/s）生产效率提升 60%；
- 采用 RS-485 通讯，简化设备布线，运维时间缩短 30%；
- PEL 系列与 PW系列传感器的组合使用，安装调试时间缩短 40%，降低产线改造周期。
03 成本优化
- 光子精密传感器使用寿命达 5 万小时以上，降低更换频率，年维护成本减少 30%；
- 缺陷率下降减少电芯报废成本，年节约成本超 2000 万元；
- 可实现多产线上传感器的国产替代，单条产线设备投入成本降低 25%
光子精密 PEL 系列对射型边缘传感器与 PW 系列白色光点光电传感器的联合应用，突破了单一传感器的功能局限，通过 “分工协作 + 数据互补 + 全流程控制”，系统性解决了锂电电芯卷绕工序的对齐精度、缺陷控制与生产连续性难题。
方案具备高适配性（兼容不同规格电芯）、高稳定性（适应车间复杂环境）、高性价比（降本增效显著）三大优势，已成为锂电行业提升电芯良率与安全性的核心技术方案，为锂电产业高质量发展提供技术支撑。
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