CN112290072B - 电池检测方法和电池检测系统 - Google Patents

电池检测方法和电池检测系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种电池检测方法，用于对卷绕中的电池进行检测，包括：卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转一定角度，其中所述极片紧贴于所述隔膜；获取隔膜宽度的至少一侧超出极片的宽度数据；根据所述宽度数据判断电池首圈是否卷绕不良。通过在卷针夹持一层隔膜和一层极片进行卷绕时，对卷绕的首圈进行检测，根据隔膜宽度超出极片的宽度数据是否符合要求来判断电池首圈是否卷绕不良，当首圈卷绕良好时，继续进行卷绕，当首圈卷绕不良时，及时提醒操作者，避免了在电池首圈卷绕不良时继续对后续的极片进行卷绕而造成更大程度的批量不良，减少了不必要的浪费，检测的结果也更完善更具有可信度。

Description

电池检测方法和电池检测系统
技术领域
本申请涉及电池制造领域，尤其涉及一种电池检测方法和电池检测系统。
背景技术
在电池的生产过程中，有部分工艺要求是先由一层隔膜一层极片卷绕几圈，然后再加入另一层隔膜和另一层极片一起卷绕。而一层隔膜和一层极片首先开始卷绕的时候大多没有进行检测，有些是默认为合格，有些是故意回避，这些都是不安全的隐患，如果在首圈不进行检测，极有可能导致做成的电池成为报废品，成品良率降低。
发明内容
本申请提供一种检测效果更完善的电池检测方法和电池检测系统。
本申请提供一种电池检测方法，用于对卷绕中的电池进行检测，所述检测方法包括：卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转一定角度，其中，所述极片紧贴于所述隔膜；获取隔膜宽度的至少一侧超出极片的宽度数据；根据所述宽度数据判断电池首圈是否卷绕不良。
进一步的，所述卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转一定角度包括：卷针夹持一层隔膜和一层负极极片或一层隔膜和一层正极极片旋转180度。
进一步的，所述获取隔膜宽度的至少一侧超出极片的宽度数据包括：获取隔膜宽度的一侧超出极片的宽度数据，用隔膜宽度数据减去极片的宽度数据再减去隔膜宽度的一侧超出极片的宽度数据计算得到隔膜宽度的另一侧超出极片的宽度数据；或直接获取隔膜宽度的两侧超出极片的宽度数据。
进一步的，所述根据所述宽度数据判断电池首圈是否卷绕不良包括：当所述宽度数据符合预设要求时，所述卷针夹持一层隔膜和一层极片继续旋转；当所述宽度数据不符合预设要求时，报警。
进一步的，当所述宽度数据符合预设要求时，所述卷针夹持一层隔膜和一层极片继续旋转包括：卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转n圈，且卷针夹持一层隔膜和一层极片每旋转固定角度获取一次所述宽度数据。
进一步的，获取多个电池的所述宽度数据；根据多个电池的所述宽度数据与所述宽度数据的理想的标准值的差为后续未卷绕的电池计算纠偏值。
进一步的，控制卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转n圈后，在原有的一层隔膜和一层极片的基础上插入另一层隔膜和另一层极片，组成一层隔膜-一层极片-另一层隔膜-另一层极片的四层结构继续进行旋转。
本申请还提供一种电池检测系统，用于对卷绕中的电池进行检测，包括：卷针，所述卷针夹持一层隔膜和一层极片，其中，所述极片紧贴于所述隔膜；动力装置，所述动力装置驱动所述卷针旋转一定角度；图像获取装置，所述图像获取装置获取隔膜宽度的至少一侧超出极片的宽度数据；处理器，所述处理器根据所述宽度数据判断电池首圈是否卷绕不良。
进一步的，在隔膜宽度的两侧各具有一组图像获取装置，所述图像获取装置用于获取隔膜宽度的两侧超出极片的宽度数据。
进一步的，所述电池检测系统包括光源，所述光源与所述图像获取装置设置在卷针的同一侧，所述光源用于将所述极片和所述隔膜照亮。
本申请中，通过在卷针夹持一层隔膜和一层极片进行卷绕时，对卷绕的首圈进行检测，根据隔膜宽度超出极片的宽度数据是否符合要求来判断电池首圈是否卷绕不良，当首圈卷绕良好时，继续进行卷绕，当首圈卷绕不良时，及时提醒操作者，避免了在电池首圈卷绕不良时继续对后续的极片进行卷绕而造成更大程度的批量不良，减少了不必要的浪费，检测的结果也更完善更具有可信度。
附图说明
图1为本申请的电池检测方法示意图；
图2为本申请的卷针夹持隔膜和负极极片的示意图；
图3为本申请的卷针夹持隔膜和负极极片卷绕一圈后的示意图；
图4为本申请的电池检测系统的示意图。
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，不同附图中的相当数字表示相当或相似的要素。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。
本申请提供了一种电池检测方法，用于对卷绕中的电池进行检测，所述检测方法包括：卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转一定角度，其中，所述极片紧贴于所述隔膜；获取隔膜宽度的至少一侧超出极片的宽度数据；根据所述宽度数据判断电池首圈是否卷绕不良。
在传统的电池生产过程中，通常是极片-隔膜-另一种极片-隔膜组成的四层结构进行卷绕，而在一些其他的工艺要求中，有些要求首先用一层隔膜和一层极片卷绕几圈，然后再加入另一层隔膜和另一层极片一起进行卷绕。当然，有的是先将隔膜和负极极片卷绕，然后再加入隔膜和正极极片；有的是先将隔膜和正极极片卷绕，然后再加入隔膜和负极极片，具体需要看工艺和厂家的要求。下面以先将隔膜和负极极片卷绕为例具体说明本申请提供的电池检测方法，而先将隔膜和正极极片卷绕的电池检测方法与之类似，此处不一一详述。
如图一所示，本实施例的电池检测方法：
步骤S1：卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转一定角度，其中，所述极片紧贴于所述隔膜。
当需要生产某一规格的电池，选定好卷针1、隔膜3、正极极片和负极极片2。首先先将隔膜料卷和负极极片料卷进行放卷、投料，卷针1夹持住隔膜3和负极极片2。在一个实施例中，可以在卷针1夹持住隔膜3和负极极片2后即对当前的状态进行检测。如图二所示，检测图中的隔膜左侧超出负极极片2的宽度数据d1，隔膜右侧超出负极极片2的宽度数据d2，通过判断宽度数据d1、d2判断卷针初始夹持状态是否夹持良好。卷针1夹持好一层隔膜3和一层负极极片2后，被驱动以旋转一定角度。在本实施例中，可以旋转180度。当然，在一些其他的实施例中，也可以旋转90度，120度，270度等，优选的是180度是因为这样隔膜3和负极极片2刚好被带动卷绕了一圈，即刚好完成了电池的一圈的卷绕。此时检测后续的隔膜宽度超出负极极片的宽度数据刚好是电池的一圈的卷绕效果。例如当旋转90度和120度时检测，一圈尚未完全卷绕完，剩下的90度和60度则还没发生卷绕；而当卷绕270度时检测，一圈已经卷绕完且已经发生重叠，已经进入第二圈的卷绕。当然，在不讲究的情况下，上述这些情况都可以认为是首圈。
步骤S2：获取隔膜宽度的至少一侧超出极片的宽度数据。
如图三所示，当卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转一圈后，拍照获取图三所示的图像，由图三所示的图像获取隔膜宽度的至少一侧超出负极极片2的宽度数据。
在一种实施例中，可以获取隔膜宽度的一侧超出极片的宽度数据，用隔膜宽度数据减去极片的宽度数据再减去隔膜宽度的一侧超出极片的宽度数据计算得到隔膜宽度的另一侧超出极片的宽度数据。例如获取隔膜3左侧超出负极极片2的宽度数据d3，然后用隔膜3的宽度数据减去负极极片2的宽度数据再减去隔膜左侧超出负极极片2的宽度数据d3，得到隔膜3右侧超出负极极片2的宽度数据d4。
在另一种实施例中，也可以直接获取隔膜宽度的两侧超出极片的宽度数据。例如图三所示的图像，直接由图像中获取隔膜3左侧超出负极极片2的宽度数据d3和隔膜3右侧超出负极极片2的宽度数据d4。
理论上而言，上述两种方法均是可行的，但实际中，我们通常选用第二种方法。这是因为隔膜3是很薄的，在卷绕的过程中很可能发生打皱的现象，而一旦出现打皱，则隔膜3的宽度数据则与理论值不符，这样通过隔膜3的宽度数据计算得到的隔膜右侧超出负极极片2的宽度数据d4显然也是不准确的。为避免这样的情况，我们通常直接获取隔膜3左侧超出负极极片2的宽度数据d3和隔膜3右侧超出负极极片2的宽度数据d4，这样得到的数据更加准确。
步骤S3：根据所述宽度数据判断电池首圈是否卷绕不良。
根据上面的步骤获取到隔膜3左侧超出负极极片2的宽度数据d3和隔膜3右侧超出负极极片2的宽度数据d4后，我们需要对这两个宽度数据进行判断。在某一实施例下，如果是隔膜和负极极片时，隔膜宽度两侧超出负极极片的宽度数据的理想的标准值应当在0.6mm左右，而如果是隔膜和正极极片时，隔膜宽度两侧超出正极极片的宽度数据的理想的标准值应当在0.9mm左右。这是因为正极极片比负极极片要窄。在本实施例中，以隔膜3和负极极片2为例得到的宽度数据d3和d4的值应当在0.6mm左右，而我们可以设置预设要求为[0.5，0.7]，即当宽度数据d3和d4的值位于该数值范围时，满足预设要求，即认为电池首圈卷绕良好，否则，则认为电池首圈是卷绕不良，报警提示操作者。
当然，当所述宽度数据符合预设要求时，所述卷针可以夹持一层隔膜和一层极片继续旋转。通常，我们是在一层隔膜和一层极片卷绕3圈之后，另一层隔膜和另一层极片插入组成一层隔膜-一层极片-另一层隔膜-另一层极片的四层结构继续进行卷绕，因此在获取了电池的首圈是否卷绕不良后我们可以继续获取电池的第二圈、第三圈的卷绕是否不良。而根据不同的工艺和厂家的要求，这个圈数也可以是4圈、5圈。根据不同的场景，可以选择是每绕完一圈(即180度)进行一次检测，也可以选择是每绕90度、150度等其他度数进行一次检测。
此外，在对一个电池进行上述首圈是否卷绕不良检测后，可以获取多个电池的所述宽度数据；根据多个电池的所述宽度数据与所述宽度数据的理想的标准值的差为后续未卷绕的电池计算纠偏值。例如获取50个电池的隔膜3左侧超出负极极片2的宽度数据d3和隔膜3右侧超出负极极片2的宽度数据d4，对这50个d3和50个d4进行数据分析，例如为计算平均值和标准差等，分析隔膜3左侧和隔膜3右侧超出负极极片2的宽度数据的一致性。当标准差大于一设定的值时，则可以认为首圈卷绕的一致性不好，对后续未卷绕的电池纠偏。具体的纠偏方法有很多，例如当50个隔膜3左侧超出负极极片2的宽度数据d3的值都比其理想的标准值要大时，则说明需要将负极极片2向左移动，移动的距离可以是50个隔膜3左侧超出负极极片2的宽度数据d3的平均值与d3的理想的标准值的差。当然还有其他的方法，此处不一一详述。
本申请还提供了一种电池检测系统，用于对卷绕中的电池进行检测，包括：卷针1，所述卷针1夹持一层隔膜和一层极片，其中，所述极片紧贴于所述隔膜；动力装置5，所述动力装置5驱动所述卷针1旋转一定角度；图像获取装置6，所述图像获取装置6获取隔膜宽度的至少一侧超出极片的宽度数据；处理器7，所述处理器7根据所述宽度数据判断电池首圈是否卷绕不良。
如图四所示，为电池检测系统的系统示意图。系统包括卷针1，通常卷针有两根，即左卷针11和右卷针12，隔膜3和负极极片2位于左卷针11和右卷针12之间。左卷针11和右卷针12彼此可相互靠近或远离，具体的驱动机构未示出。当卷针1夹持住一层隔膜3和一层负极极片2后，动力装置5可驱动所述卷针1旋转，由前述的电池检测方法可知，优选的可旋转180度。显然，此时的隔膜3和负极极片2被带动旋转了一圈。动力装置5可选用电机。此时，图像获取装置6可拍照获取隔膜宽度的至少一侧超出负极极片2的宽度数据，优选的，在隔膜宽度的两侧各具有一组图像获取装置6，分别对隔膜左侧超出负极极片2的宽度数据d3和隔膜右侧超出负极极片2的宽度数据d4进行获取。系统还包括光源7，光源7和图像获取装置6位于卷针1的同一侧。光源7将隔膜和极片的宽度两侧进行照亮，方便图像获取装置6获取更清晰的图像。
本申请中，通过在卷针夹持一层隔膜和一层极片进行卷绕时，对卷绕的首圈进行检测，根据隔膜宽度超出极片的宽度数据是否符合要求来判断电池首圈是否卷绕不良，当首圈卷绕良好时，继续进行卷绕，当首圈卷绕不良时，及时提醒操作者，避免了在电池首圈卷绕不良时继续对后续的极片进行卷绕而造成更大程度的批量不良，减少了不必要的浪费，检测的结果也更完善更具有可信度。
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 (9)

1.一种电池检测方法，用于对卷绕中的电池进行检测，其特征在于，所述检测方法包括：
卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转一定角度，其中，所述极片紧贴于所述隔膜；
获取隔膜宽度的至少一侧超出极片的宽度数据；
根据所述宽度数据判断电池首圈是否卷绕不良；
当所述宽度数据符合预设要求时，所述卷针夹持一层隔膜和一层极片继续旋转；
当所述宽度数据不符合预设要求时，报警。
2.如权利要求1所述的电池检测方法，其特征在于：所述卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转一定角度包括：
卷针夹持一层隔膜和一层负极极片或一层隔膜和一层正极极片旋转180度。
3.如权利要求1所述的电池检测方法，其特征在于：所述获取隔膜宽度的至少一侧超出极片的宽度数据包括：
获取隔膜宽度的一侧超出极片的宽度数据，用隔膜宽度数据减去极片的宽度数据再减去隔膜宽度的一侧超出极片的宽度数据计算得到隔膜宽度的另一侧超出极片的宽度数据；
或直接获取隔膜宽度的两侧超出极片的宽度数据。
4.如权利要求1所述的电池检测方法，其特征在于：当所述宽度数据符合预设要求时，所述卷针夹持一层隔膜和一层极片继续旋转包括：
控制卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转n圈，且卷针夹持一层隔膜和一层极片每旋转固定角度获取一次所述宽度数据。
5.如权利要求1所述的电池检测方法，其特征在于：
获取多个电池的所述宽度数据；
根据多个电池的所述宽度数据与所述宽度数据的理想的标准值的差为后续未卷绕的电池计算纠偏值。
6.如权利要求4所述的电池检测方法，其特征在于：控制卷针夹持一层隔膜和一层极片旋转n圈后，在原有的一层隔膜和一层极片的基础上插入另一层隔膜和另一层极片，组成一层隔膜-一层极片-另一层隔膜-另一层极片的四层结构继续进行旋转。
7.一种电池检测系统，用于执行如权利要求1至6任一所述方法，包括：
卷针，所述卷针夹持一层隔膜和一层极片，其中，所述极片紧贴于所述隔膜；
动力装置，所述动力装置驱动所述卷针旋转一定角度；
图像获取装置，所述图像获取装置获取隔膜宽度的至少一侧超出极片的宽度数据；
处理器，所述处理器根据所述宽度数据判断电池首圈是否卷绕不良。
8.如权利要求7所述的电池检测系统，其特征在于：在隔膜宽度的两侧各具有一组图像获取装置，所述图像获取装置用于获取隔膜宽度的两侧超出极片的宽度数据。
9.如权利要求7所述的电池检测系统，其特征在于：所述电池检测系统包括光源，所述光源与所述图像获取装置设置在卷针的同一侧，所述光源用于将所述极片和所述隔膜照亮。
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