CN108548491A - 一种测试叠片式电芯极片包覆情况的方法及设备 - Google Patents

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陈浩
万光明
王宁
刘益文
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Abstract

本发明公开了一种测试叠片式电芯极片包覆情况的方法及设备，其包括使用成像装置照射电芯成像；在线检测装置测量极耳位各尺寸，并与设定的标准值进行比较，符合标准的电芯流转至下一个工序，超出标准的电芯被挑选出来并运送至不良区。本发明通过识别极片极耳位齐整度判断电芯极片包覆情况，原理简单，节省成本，提升产线速率，占地空间小，安装位置灵活，不需做光源辐射特别安全防护，可用于电池企业叠片电池包覆情况检测。

Description

一种测试叠片式电芯极片包覆情况的方法及设备
技术领域
本发明属于叠片式电池检测领域，具体地说，涉及一种测试叠片式电芯极片包覆情况的方法及设备。
背景技术
当今社会电子产品的日益普及，对电池的要求逐渐增高，锂离子电池商品发展速度增快。锂离子电池首先应用于电子产品，主要包括手机、笔记本电脑、数码相机等。随着石油资源的短缺与环境污染的加剧，为解决能源和污染问题，全球性的开发热潮再度兴起，电动车已成为各国政府积极推动的绿色产业。锂离子电池具有清洁无污染、动力源多样化、能量转换率高、结构简单、使用和维护方便等优点，有广阔的发展空间。
随着锂离子电池在电动车上的应用，锂电行业发展极为迅速，越来越多的锂电厂建立，锂离子电池需求量也随之增大。但是锂离子电池的品质和安全问题，事故也被不断报道，生产过程的可靠性也越来越重要。
若在生产制造环节，裸电芯叠片不良，轻则影响正极容量发挥，生产成本增加，重则负极表面析锂产生锂枝晶，刺破隔膜，或造成极片折片，长久以往刺破隔膜，使电池瞬间失效起火，造成人员人身安全。
目前，对电池制造，裸电芯叠片包覆情况检测环节，各厂家都有在使用不同设备进行抽检或在线检测监控，但原理一致，采用x-ray设备，利用x光的穿透能力，对极片正负极包覆情况进行检测，有上下穿透，有角位穿透等方式。在产线生产过程，只做抽检时判定使用，无法应用于流水线在线检测，或在线检测须增加其他辅助设施，效率低，成本高，占地空间大；且存在各种漏检、误判等弊端。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于通过检测电芯外部极耳位的整齐度，判定极耳对应的各层极片情况，判断包覆是否合格，提供一种测试叠片式电芯极片包覆情况的方法及设备，
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种测试叠片式电芯极片包覆情况的设备，采用成像原理，通过检测极耳位各尺寸，对电芯极片包覆进行在线监控，包括支架、成像装置、在线检测装置、感应器，所述支架的端部与成像装置连接，所述成像装置与检测装置电连接，所述感应器安装在检测位，所述感应器用于感应电芯流转至检测位，所述成像装置用于电芯进行成像，并将图像传输至在线检测装置，所述在线检测装置用于自动测量成像后极耳位各尺寸，并与设定的标准值进行比较。
一种测试叠片式电芯极片包覆情况的设备，还包括横向托盘销、纵向托盘销，所述横向托盘销安装在检测位至下一道工序之间，所述纵向托盘销安装在检测位至不良区之间，所述横向托盘销和纵向托盘销与感应器连接。
一种测试叠片式电芯极片包覆情况的设备，还包括流水线，所述流水线由横向流水线和纵向流水线十字交叉而成，所有装置都安装在流水线上。
本发明中，所述在线检测装置包括电脑，支架可左右水平移动并且可以旋转便于成像装置定位。
一种测试叠片式电芯极片包覆情况的方法，包括如下步骤：
S1：感应器感应到电芯流转至检测位，成像装置对电芯进行成像，并将图像传输至在线检测装置；
S2：在线检测装置自动测量成像后极耳位各尺寸，并与设定的标准值进行比较；
S3：符合标准值的电芯流转至下一道工序，与标准值不符的电芯被挑选到不良缓存工位。
本发明中，所述成像装置和在线检测装置安装于流水线上；所述成像装置可以是CMOS成像、CCD成像、光电成像和显微成像中的一种；所述在线检测装置是检测软件的一种。
本发明中，在线检测装置检测极耳尺寸包括极耳层宽度尺寸，极耳外露长度尺寸，肩宽。
本发明中，所述极耳位各尺寸和标准值与电芯尺寸相关。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明中，采用简单的成像，通过检测极耳位各尺寸，对电芯极片包覆进行在线监控，有效杜绝包覆不良产品流到下一道工序，为提高电池安全性能增加一个保护手段。本发明可以对常规X-Ray设备无法识别的负极与隔膜的包覆情况进行检测，有效做到全面监控，同时避免了采用放射性光对员工造成危害的风险。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明设备的整体结构示意图；
图2是本发明中方法检测时的极耳成像示意图。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，一种测试叠片式电芯极片包覆情况的设备的整体结构示意图，一种测试叠片式电芯极片包覆情况的设备，包括支架1、成像装置2、在线检测装置3、感应器4、流水线5、横向托盘销6、纵向托盘销7，所述支架1的端部设置有成像装置2，所述成像装置2与在线检测装置3联接，所述感应器4安装在检测位上，所述横向托盘销6安装在检测位至下一道工序之间，所述纵向托盘销7安装在检测位至不良区之间，所述支架1、成像装置2、在线检测装置3、感应器4、横向托盘销6和纵向托盘销7均安装在流水线5上，所述在线检测装置3包括电脑，支架1可左右水平移动并且可以旋转便于成像装置定位，当感应器4感应到托盘时，横向托盘销6和纵向托盘销7关闭，托盘停在检测位，在线检测装置3对电芯进行检测。若电芯检测OK则托盘销6打开，电芯流转至下一道工序，若电芯检测NG，则托盘销7打开，电芯流转至不良区。
参见图2，一种测试叠片式电芯极片包覆情况的方法检测时的极耳成像示意图，极耳位尺寸包括极耳层宽度尺寸a、极耳外露长度尺寸b、肩宽尺寸c。检测时，检测系统测量出a、b、c并与其对应的标准值比较。
实施例1
当正负极片叠放在一起时，所有的正极极片极耳会完全重叠，负极极片极耳会整体的重叠在一起。当极耳层间有一片或多片极片左右错位，存在偏移，则极耳层宽度尺寸a＞标准值；当极耳层间有一片或多片极片向上偏移，则极耳外露长度尺寸b＞标准值；当极耳层极片整体向下偏移，则极耳外露长度尺寸b＜标准值；隔膜与负极片宽度方向包覆不良，则肩宽c＜标准值。
实施例2
取100只电芯在流水线上流经检测设备，其中有15只电芯被挑选到包覆不良区域，测量各不良电芯极耳位尺寸a、b、c，至少有一个值与其标准值不符；随机挑选15只正常电芯，测量极耳位尺寸a、b、c，均与标准值一致。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (7)

1.一种测试叠片式电芯极片包覆情况的设备，采用成像原理，通过检测极耳位各尺寸，对电芯极片包覆进行在线监控，包括支架、成像装置、在线检测装置、感应器，其特征在于，所述支架的端部与成像装置连接，所述成像装置与检测装置电连接，所述感应器安装在检测位，所述感应器用于感应电芯流转至检测位，所述成像装置用于电芯成像，并将图像传输至在线检测装置，所述在线检测装置用于自动测量成像后极耳位各尺寸，并与设定的标准值进行比较。
2.根据权利要求1所述的测试叠片式电芯极片包覆情况的设备，其特征在于，还包括横向托盘销、纵向托盘销，所述横向托盘销安装在检测位至下一道工序之间，所述纵向托盘销安装在检测位至不良区之间，所述横向托盘销和纵向托盘销与感应器连接。
3.根据权利要求2所述的测试叠片式电芯极片包覆情况的设备，其特征在于，还包括流水线，所述流水线由横向流水线和纵向流水线十字交叉而成，所有装置都安装在流水线上。
4.根据权利要求1所述的测试叠片式电芯极片包覆情况的设备，其特征在于，支架可左右水平移动并且可以旋转便于成像装置定位。
5.一种测试叠片式电芯极片包覆情况的方法，采用如权利要求1所述的测试叠片式电芯极片包覆情况的设备，其特征在于，包括如下步骤：
S1：感应器感应到电芯流转至检测位，成像装置对电芯进行成像，并将图像传输至在线检测装置；
S2：在线检测装置自动测量成像后极耳位各尺寸，并与设定的标准值进行比较；
S3：符合标准值的电芯流转至下一道工序，与标准值不符的电芯被挑选到不良缓存工位。
6.根据权利要求5所述的一种测试叠片式电芯极片包覆情况的方法，其特征在于，所述成像装置和在线检测装置安装于流水线上；所述成像装置可以是CMOS成像、CCD成像、光电成像和显微成像中的一种；所述在线检测装置是检测软件的一种。
7.根据权利要求5所述的一种测试叠片式电芯极片包覆情况的方法，其特征在于，所述在线检测装置检测的极耳尺寸包括极耳层宽度尺寸，极耳外露长度尺寸和肩宽。
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