CN111288941A - 电池贴胶检测方法及电池贴胶系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池贴胶检测方法及电池贴胶系统，所述电池包括极片，所述极片具有粘贴胶纸的预设区域，所述检测方法包括：确定胶纸的预设区域经过胶纸传感器的时间区间或位移区间；在所述时间区间或位移区间内控制胶纸传感器对所述预设区域进行检测，在检测到胶纸时获得检测信号；根据所述时间区间或位移区间内的检测信号计算胶纸的检测宽度；对胶纸的检测宽度和胶纸的预设宽度进行比较，确定是否存在贴胶不良。本申请中，可精确检测出未粘贴胶纸、胶纸粘贴位置不准确、贴胶产生的气泡偏大等贴胶不良问题，有利于尽早进行修正，从而提高产品的良率。

Description

电池贴胶检测方法及电池贴胶系统

技术领域

本申请涉及电池制造领域，尤其涉及一种电池贴胶检测方法及电池贴胶系统。

背景技术

目前的业内对电池贴胶的检测方法大致有两种：一是利用视觉检测系统拍照并进行图像处理，从而获取贴胶数据；二是利用颜色传感器的上升沿计算胶纸的数量来计算有无贴胶。第一种检测方法中视觉检测系统的成本高，体积大，控制方式复杂；第二种检测方法则存在误信号干扰、胶带中气泡影响等问题，胶纸数量的检测值多于实际值，且不能够设别贴胶的位置，例如不能检测胶带数量正确、贴胶位置不准确等不良问题，不能满足生产的实际需求。

发明内容

本申请提供一种能够精确检测贴胶不良的电池贴胶检测方法及电池贴胶系统。

本申请提供一种电池贴胶检测方法，所述电池包括极片，所述极片上粘贴有胶纸，所述检测方法包括：确定胶纸的预设区域经过胶纸传感器的时间区间或位移区间；在所述时间区间或位移区间内控制胶纸传感器对所述贴胶位置进行检测，在检测到胶纸时获得检测信号；根据所述时间区间或位移区间的检测信号计算胶纸的检测宽度；对胶纸的检测宽度和胶纸的预设宽度进行比较，确定是否存在贴胶不良。

进一步的，所述胶纸传感器为颜色传感器，颜色传感器根据检测到的颜色获得检测信号。

进一步的，所述确定胶纸的预设区域经过胶纸传感器的位移区间，包括：通过定位传感器检测极片，编码器记录定位传感器检测到极片时的定位位置数据；根据所述编码器的定位位置数据、定位传感器与胶纸传感器的距离、胶纸的预设宽度，确定胶纸的预设区域经过胶纸传感器的位移区间。

进一步的，所述定位传感器为极耳传感器，所述极耳传感器用于检测极耳是否到达定位位置。

进一步的，所述检测方法包括：在所述极耳传感器连续两次检测到极耳的时间间隔内，确认胶纸传感器获得的检测信号的时间长度，对所述时间长度与预设时长进行比较，确定是否存在胶纸误检。

进一步的，所述根据所述时间区间或位移区间内的检测信号计算胶纸的检测宽度，包括：对获取到的检测信号的波峰值进行求和计算，获得胶纸的检测宽度。

进一步的，对胶纸的检测宽度和胶纸的预设宽度进行比较，包括：对胶纸的预设宽度和/或胶纸的检测宽度进行求差值运算或对胶纸的检测宽度和胶纸的预设宽度进行求比值运算。

进一步的，所述确定是否存在贴胶不良，包括：所述差值位于公差范围内和/或所述比值位于公差范围内，判断所述贴胶合格；所述差值位于公差范围外和/或所述比值位于公差范围外，判断胶纸的预设区域未贴胶纸、贴胶位置偏移或贴胶产生的气泡偏大。

进一步的，所述差值为胶纸的预设宽度和/或所述比值为零，判断所述胶纸的预设区域未贴胶纸。

本申请还提供一种电池贴胶系统，所述电池包括极片，所述极片具有粘贴胶纸的预设区域，所述电池贴胶系统包括胶纸传感器、定位传感器、编码器及控制器，胶纸传感器检测所述胶纸的预设区域，在检测到胶纸时获得检测信号；定位传感器检测极片是否到达定位位置；编码器记录极片到达定位位置时定位位置数据；控制器与所述胶纸传感器、定位传感器及编码器分别电连接，根据极片的定位位置数据、胶纸的预设宽度及定位传感器与胶纸传感器的距离，计算所述胶纸的预设区域经过胶纸传感器的时间区间或位移区间，控制器根据所述时间区间或位移区间的检测信号计算胶纸的检测宽度，对胶纸的检测宽度和胶纸的预设宽度进行比较，确定是否存在贴胶不良。

本申请中，可精确检测出未粘贴胶纸、胶纸粘贴位置不准确、贴胶产生的气泡偏大等贴胶不良问题，有利于尽早进行修正，从而提高产品的良率。

附图说明

图1为本申请实施例的电极的极片、极耳及胶纸一个实施例的结构示意图；

图2为图1所示的电极的极片、极耳及胶纸的放大示意图；

图3为本申请电池贴胶系统的一个实施例的框架示意图；

图4为本申请电池贴胶检测方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

请参照图1至图2所示，电池通常包括极片11、极耳12、极片胶13、极耳胶14、密封胶(未图示)等结构。极耳12焊接于极片11，极片胶13粘贴于极片11的两个表面，图1仅示意出其中一侧表面，极片胶13包括极片胶131、132……13N，各极片胶的的宽度可以相同，也可以不同，极耳胶粘贴于极耳12上。本实施例中，极片胶13、极耳胶14可统称为胶纸。

请结合图3，本实施例中，电池贴胶系统包括胶纸传感器2、定位传感器3、控制器4、贴胶机构5及编码器6，所述贴胶机构5用于粘贴胶纸；所述胶纸传感器2用于检测胶纸的预设区域，确认是否存在胶纸以及胶纸的位置是否准确，胶纸传感器2的数量可以是两个，分别检测极片的两个表面是否粘贴胶纸；所述定位传感器3用于检测极片11是否到达定位位置，例如判断极耳12是否到达定位传感器3的检测区域；在其他实施例中可通过基线传感器检测极片的基线，即以基线进行定位。所述编码器6用于记录所述极片11的位置数据，控制器4例如可以是工控机，分别与胶纸传感器2、定位传感器3、贴胶机构5、编码器6电连接，并根据极片11到达定位位置时编码器的读数(或者称为定位位置数据)、胶纸的预设宽度及定位传感器3与胶纸传感器2的距离，计算胶纸的预设区域经过胶纸传感器2的位移区间，或根据位移区间及极片11的前进速度计算对应的时间区间。本实施例中，定位传感器3与胶纸传感器2的位置是固定的。根据所述位移区间或时间区间内的检测信号进行求和计算，从而得到胶纸的检测宽度，控制器4对胶纸的检测宽度和胶纸的预设宽度进行比较，确定是否存在贴胶不良。具体的判断过程可参考下文。

本实施例中，贴胶不良例如可以是胶纸的预设区域未贴胶纸、贴胶位置偏移或贴胶产生的气泡偏大等。

请参看图1，极片从右向左前进(如箭头所示)，在极片11的前进方向上，定位传感器3与胶纸传感器2依次排列。本实施例中，定位传感器3例如为光电开关传感器、对射光纤传感器、接近开关传感器等，用于确定检测极耳的位置。胶纸传感器2例如可以是颜色传感器，颜色传感器可以是开关量输出也可以模拟量输出，其利用胶纸与极片的颜色不同来检测胶纸，即通过检测到的颜色获得检测信号。编码器沿极片11的前进方向安装，用于记录当前极片的位置。

请结合图4，本申请提供一种电池贴胶检测方法，其用于前述实施例中的电池贴胶系统，其包括：

S1：确定胶纸的预设区域经过胶纸传感器的时间区间或位移区间。

预设区域为用来粘贴胶纸的区域，同时也是合格产品的胶纸的粘贴位置，不合格产品的预设区域可能不存在胶纸，或者预设区域与胶纸的实际位置错位。

可选的，本实施例中，胶纸以极片胶为例。胶纸传感器2与定位传感器3(本实施例中为极耳传感器)的距离为C，本实施例中胶纸传感器2与定位传感器3的位置时固定的，即C为定值，极耳12到第1个极片胶131的预设距离为A1，极耳12到第2个极片胶132的预设距离为A2……极耳12到第n个极片胶13n的预设距离为An，且第n个胶纸的宽度为Bn。当定位传感器3检测极耳到达定位位置时，编码的读数为R，读数R即是定位位置数据，定位位置是当前极片所在的位置，例如可以是定位传感器3所对应的当前极片位置，或定位传感器3的扫描区域所对应的当前极片位置。由此可知第n个胶纸的预设区域经过胶纸传感器2时对应的位移区间为[R+C+An，R+C+An+Bn]，也就是说，当编码器的读数在R+C+An到R+C+An+Bn之间时，所述胶纸传感器2对胶纸的预设区域进行检测。在其他实施例中，也可结合极片11前进的速度，将位移区间转化为对应的时间区间。

S2：获得所述位移区间或时间区间内胶纸传感器2获得的检测信号。

可选的，当编码器的值位于所述位移区间或时间区间时，控制器4开启分别设于极片两侧的两个胶纸传感器2，对不同表面的胶纸进行检测。当然，在其他实施例中，胶纸传感器2也可以一直保持开启状态，在所述位移区间或时间区间内时，控制器4接收胶纸传感器2的信号。

可选的，在所述位移区间或时间区间内，胶纸传感器2检测到胶纸而获得检测信号。例如，获得第n个极片胶13n的检测信号，检测信号可以是波峰或波谷信号，例如多个波峰信号W1、W2、W3……Wn-1、Wn。

可选的，以定位传感器3的一次上升沿(即检测到极耳12)开始到下一次定位传感器3的上升沿(即检测到下一个极耳)结束作为一个周期，本实施例中，一个电池的极片对应于一个极耳，因而可确定定位传感器3的两次上升沿的时间间隔内，传送带前进的距离为一个电池的极片的长度。在此时间间隔内，胶纸传感器2的上升沿信号，且获取到检测信号的时间长度超过预设时长，则记录为检测到一个胶纸，并以此来记录胶纸的总数。为避免接收到的信号是虚假信号，因而以信号的持续时间来判断该信号是否可靠。预设时长可以根据极片前进的速度和最窄胶纸的宽度推算而来，然后再乘以系数k，来计算预设时长。k的取值大于0且小于1，具体可根据实验进行取值。在所述定位传感器3连续两次检测到极耳的时间间隔内，确认胶纸传感器2获得的检测信号的时间长度，对所述时间长度与预设时长进行比较，确定是否存在胶纸误检。

S3：根据检测信号计算胶纸的检测宽度。

可选的，对多个波峰信号的波峰值W1、W2、W3……Wn-1、Wn进行求和计算，从而检测到第n个极片胶13n的检测宽度Xn，即Xn＝ΣWi，其中i＝1,2,3……n。

S4：对胶纸的检测宽度和胶纸的预设宽度进行比较，确定是否存在贴胶不良。

可选的，具体的比较方式可以是：对极片胶的检测宽度Xn与预设宽度Bn取比值计算，或对极片胶的预设宽度Bn与检测宽度Xn取差值计算。若取比值计算，当Xn/Bn的值位于公差范围内时，判断贴胶合格；当Xn/Bn的值位于公差范围外时，判断为贴胶不良，贴胶不良例如为未贴胶纸、贴胶位置偏移或贴胶产生的气泡偏大，其中，若Xn/Bn＝0，判断为未贴胶纸(本实施例中为未贴极片胶)；若Xn/Bn的值不为0且不在公差范围内，则判断为贴胶位置偏移或贴胶产生的气泡偏大。若取差值计算，类似的，Bn-Xn的值位于公差范围内时，判断贴胶合格；当Bn-Xn的值位于公差范围外时，判断为贴胶不良，同样的，贴胶不良例如为未贴胶纸、贴胶位置偏移或贴胶产生的气泡偏大，当Bn-Xn＝Bn时，即Xn＝0，判断未贴胶纸；若Bn-Xn的值不是Bn且不在公差范围内，则判断为贴胶位置偏移或贴胶产生的气泡偏大。

当然，也可以同时采用上述两种比较方式(即差值计算和比值计算)，并分别判断计算结果是否位于对应的范围内，最终获得的检测结果更为准确。当然，可能存在一个计算结果位于其公差范围内，另一个计算结果位于对应的公差范围外，这时可提醒用户进行人工干预。

在一个实施例中，还可以检测极耳是否存在贴胶不良。例如，当极耳运动到定位位置时，极耳12与极耳胶14的预设距离A0＝0，再结合极耳胶14的宽度B0及编码器6的读数R确定极耳胶经过胶纸传感器的位移区间，通常极耳胶覆盖极耳且宽度方向上的两侧均超出极耳，所以极耳胶经过胶纸传感器2的位移区间为[R+C-m，R+C+B0-m]，m的取值可根据极耳边缘与极耳胶边缘的距离、精度要求等因素来确定。而根据位移区间(或时间区间)的检测信号来判断是否存在不良的方法与极片胶判断不良的方法类似，不再赘述。

本申请中，可精确检测出未粘贴胶纸、胶纸粘贴位置不准确、贴胶产生的气泡偏大等贴胶不良问题，有利于尽早进行修正，从而提高产品的良率。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电池贴胶检测方法，所述电池包括极片，所述极片具有粘贴胶纸的预设区域，其特征在于，所述检测方法包括：

确定胶纸的预设区域经过胶纸传感器的时间区间或位移区间；

在所述时间区间或位移区间内控制胶纸传感器对所述胶纸的预设区域进行检测，在检测到胶纸时获得检测信号；

根据所述时间区间或位移区间的检测信号计算胶纸的检测宽度；

对胶纸的检测宽度和胶纸的预设宽度进行比较，确定是否存在贴胶不良。

2.如权利要求1所述的电池贴胶检测方法，其特征在于：所述胶纸传感器为颜色传感器，颜色传感器根据检测到的颜色获得检测信号。

3.如权利要求1所述的电池贴胶检测方法，其特征在于：所述确定胶纸的预设区域经过胶纸传感器的位移区间，包括：

通过定位传感器检测极片，编码器记录定位传感器检测到极片时的定位位置数据；

根据所述位置数据、定位传感器与胶纸传感器的距离及胶纸的预设宽度，确定胶纸的预设区域经过胶纸传感器的位移区间。

4.如权利要求3所述的电池贴胶检测方法，其特征在于：所述定位传感器为极耳传感器，所述极耳传感器用于检测极耳。

5.如权利要求4所述的电池贴胶检测方法，其特征在于：所述检测方法包括：

在所述极耳传感器连续两次检测到极耳的时间间隔内，确认胶纸传感器获得的检测信号的时间长度，对所述时间长度与预设时长进行比较，确定是否存在胶纸误检。

6.如权利要求1所述的电池贴胶检测方法，其特征在于：所述根据所述时间区间或位移区间内的检测信号计算胶纸的检测宽度，包括：

对获取到的检测信号的波峰值进行求和计算，获得胶纸的检测宽度。

7.如权利要求1所述的电池贴胶检测方法，其特征在于：对胶纸的检测宽度和胶纸的预设宽度进行比较，包括：

对胶纸的预设宽度和胶纸的检测宽度进行求差值运算和/或对胶纸的检测宽度和胶纸的预设宽度进行求比值运算。

8.如权利要求7所述的电池贴胶检测方法，其特征在于：所述确定是否存在贴胶不良，包括：

所述差值位于公差范围内和/或所述比值位于公差范围内，判断所述贴胶合格；

所述差值位于公差范围外和/或所述比值位于公差范围外，判断胶纸的预设区域未贴胶纸、贴胶位置偏移或贴胶产生的气泡偏大。

9.如权利要求8所述的电池贴胶检测方法，其特征在于：所述差值为胶纸的预设宽度和/或所述比值为零，判断所述胶纸的预设区域未贴胶纸。

10.一种电池贴胶系统，所述电池包括极片，所述极片具有粘贴胶纸的预设区域，其特征在于：所述电池贴胶系统包括：

胶纸传感器，检测所述胶纸的预设区域，在检测到胶纸时获得检测信号；

定位传感器，检测极片是否到达定位位置；

编码器，记录极片到达定位位置时的定位位置数据；

控制器，与所述胶纸传感器、定位传感器及编码器分别电连接，根据极片的定位位置数据、胶纸的预设宽度及定位传感器与胶纸传感器的距离，计算所述胶纸的预设区域经过胶纸传感器的时间区间或位移区间，控制器根据所述时间区间或位移区间的检测信号计算胶纸的检测宽度，对胶纸的检测宽度和胶纸的预设宽度进行比较，确定是否存在贴胶不良。

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