浆料制备过程中气泡、团聚物等质量问题如何实时监测与控制

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电池制造流程中的前段工序对电池的最终表现性能以及安全性起着至关重要的作用，而在前段工序中，制浆工序的影响尤为显著，浆料的质量问题也是造成电池浆料涂布后极片出现缺陷的主要原因。在当前生产工艺条件下，制浆环节的质量控制仍面临着众多挑战，具体有：匀浆过程中分散不均匀引起的团聚颗粒、浆料高搅后消泡（一般为反转消泡）不完全引起的针孔；浆料过滤后带入金属屑等污染物。这些问题如果得不到有效解决不仅影响着电池的容量、循环寿命、倍率、一致性及良品率，还可能对电池的性能和安全性造成严重影响。

常见的极片缺陷

当前浆料质量检测手段的局限性

然而，当前浆料涂布前的检测手段主要依赖于人工抽样与离线分析，通过从浆料缓存罐中抽取样本，以目视检查的方式统计气泡数量。这种方法不仅存在样本误差，无法满足在线全检、实时监控的要求，且检测环境与管道内部浆料情况不符，还难以还原管道内部浆料气泡的动态变化。

在电池涂布工序中，目前普遍采用CCD高速相机检测，对成品极片进行全检。但CCD仅能识别极片表面的缺陷，比如表面缺陷明显的极片，但对于极片下层的缺陷，CCD无法有效检测出来。并且，CCD所检测的位点都属于事后检测，检测时问题已经发生，难以补救。

因此，为提升检测效率与准确性，需要探索更加合适的事前在线检测技术，以实现对浆料质量的实时监控，从而确保安全质量与电池性能。

浆料内异物或气泡引发涂布缺陷

领声科技：超声技术实现产线浆料工序脱泡质量实时监测

针对上述困扰行业的难题，领声科技独创全新产线级超声解决方案——浆料质量实时分析与管理系统。该系统精准弥补了当前产线在制浆阶段对管道内气泡类异物检测手段的缺失。通过独立自研的非入侵式超声传感探头和先进的算法系统，可提供对浆料中气泡类、团聚物等异物的探测、成像、分析、计数、报警的系统监测功能，为制浆过程的品质控制提供强有力的技术支持。

为了全面验证TOPS-SLU浆料监测系统的实际应用能力，领声科技设计并实施了多项严谨的实验以验证该系统的先进性、适用性和准确性。包括：

1.适用于不同粘度浆料：使用同一配方、不同固含量的材料以模拟不同粘度的浆料，结合实验数据验证得到：TOPS-SLU浆料监测系统适用于不同粘度的浆料，在不同工艺条件下均具有出色的稳定性和适用性。

2.连续响应与异物识别：为进一步验证系统的连续监测能力，设计类气泡和类杂质的仿体并进行实验。验证得到：TOPS-SLU浆料监测系统能够实现对浆料内异物的连续响应、识别和统计，确保了生产过程中的实时监控和异常预警。

3.异物尺寸响应精度验证：为了检验系统对异物尺寸的识别精度，通过利用不同尺寸的仿体放置在管道浆料内后进行监测。实验结果显示，TOPS-SLU浆料监测系统能够准确响应、识别和统计直径0.4mm以上的异物，且尺寸偏差控制在±10%以内，体现了该系统在异物尺寸识别方面的高精度和可靠性。

4.大尺寸异物响应能力验证：此外，通过设计大尺寸的异物仿体以及一系列的实验，以验证系统对大尺寸异物的响应能力。实验结果显示，对于直径在0.7mm以上的异物，TOPS-SLU浆料监测系统都能够实现快速响应、识别和统计，进一步验证了该系统在不同应用场景下的稳定性和实用性。

通过以上四项实验，充分验证了TOPS-SLU浆料监测系统的性能表现。该系统不仅具备高度的稳定性和场景适用性，还能够实现对浆料内异物的连续、实时、精准监测，为电池制浆过程的品质控制提供了强有力的技术保障。

TOPS-SLU：海内外多家头部企业完成技术验证

目前，TOPS-SLU已在海内外多家头部企业的电池产线上进行该产品的技术验证导入。TOPS-SLU机械结构设计依据电池浆料场景特性，可完好地与浆料管道结构结合，部署灵活；同时，凭借独立自研的数据采集分析系统，该设备可实现产线高精度在线全检。此外，该设备支持多种通讯协议交互，可并入产线MES系统；通过预设的参数标准，自动判别是否需要执行二次脱泡流程，从而进一步优化生产流程。

同时针对不同尺寸的异物，该系统均能迅速响应、识别并有效统计，展现出广泛且稳定的适用性，能够满足多样化的工艺条件及应用场景需求。

领声科技基于超声检测技术，为浆料环节引入全新的监测维度，填补产线检测空白。通过非侵入式超声传感器结构设计，实现对浆料内异物的实时、原位、无损的在线全检。通过这种前置的检测手段，可助力产线快速、在线且高精度地判别浆料质量，进而改善产线的经济效益和生产效率，以帮助产线实现降本、增效和提质。

来源：锂电芯动

为何你的Comsol模型总是不收敛？99%的问题都藏在这里！

你是不是也有这样的经历：明明照着官方教程一步一步来，只是稍微改了点设置或参数，结果一运行模型：不！收！敛！别慌，这不是你的锅。COMSOL不收敛的问题，几乎每个工程人都踩过坑。这篇文章帮你系统梳理四大常见原因，从模型设置、网格划分到求解器参数，让你从“懵圈”到“秒懂”。🧩 一、模型设置问题✅ 1. 边界条件设置不合理缺失：比如在静电模型中忘了设置接地点；冲突：流体入口设了固定速度，初始却为 0，变量突变导致不稳定；矛盾：同一边界既“固定”又“自由”，系统直接懵；载荷：过大的边界载荷导致数值直接发散。✅ 2. 材料参数异常输错量纲/单位，比如参数正负号搞反或者数量级弄错；参数突变或非线性剧烈，求解器“算不动”。✅ 3. 初始条件设置不当默认值不合理，对于非线性问题来说，就是“坏起点”；如果能估个初值，输入进去，收敛会快很多！🕸 二、网格问题✅ 1. 网格质量差网格太粗，解场的空间变化根本无法解析；求解器被迫无限缩小步长，效率低还不一定收敛。✅ 2. 尺寸设置不合理网格过细≠一定好，尤其非线性问题容易发散；网格差异太大（局部很细/其他很粗）也会导致求解卡顿。⚙️ 三、求解器参数设置失当✅ 1. 相对容差设置问题太松：误差积累，求解漂移；太紧：迭代多次，还是不收敛。✅ 2. 时间步长不合适（瞬态问题重点关注）步长过大：错过一些关键的动态变化，导致解不稳定；步长过小：增加计算量，甚至导致数值发散。✅ 3. 迭代次数与阻尼设置默认迭代次数太少，收敛前就结束；阻尼系数默认是1，尝试调低看看。🔗 四、多物理场耦合问题耦合方式不合理：建议先解单物理场，再逐步耦合；耦合项处理不当：检查耦合项的设置，确保其正确性，并尝试调整耦合项的处理方式。🧾 总结一下COMSOL模型“不收敛”看似玄学，实则处处有迹可循。从边界条件到材料参数，从网格质量到求解器设置，每一个细节都有可能成为“拦路虎”。了解这些常见陷阱，是我们构建稳定模型的第一步。知道问题在哪里还不够，解决问题的能力才是建模高手的分水岭。在下一篇文章中，我将详细讲解该如何一步步定位不收敛的“根源”并解决它，想快速提升你在COMSOL中的建模实战力？下一篇你绝不能错过！来源：锂电芯动