CN112393792A - 一种检测叠片裸电芯片数合格的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，采用X‑ray检测结合裸电芯称重法，X‑ray检测采用特定压力夹持裸电芯，特定角度拍摄的方法，利用正极片质量较重的特点，采用裸电芯称重比对裸电芯规格值的方法，有效控制正极片多片少片问题，结合X‑ray检测，实现优势互补，控制极片数量。本发明完全解决叠片电池极片数量控制的问题，完全避免叠片电芯的多片少片问题，增强过程控制，有效避免极片平整度差、极片相互粘连、电芯尺寸较大对图像质量的影响，便于计算机分析计算，降低对X‑ray分析软件的算法要求，保证计算结果的准确性；利用正极片质量较重的特点，采用裸电芯称重比对裸电芯规格值的方法，有效控制正极片多片少片问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池叠片检测技术领域，尤其是涉及一种检测叠片裸电芯片数合格的方法。
背景技术
叠片裸电芯的多片少片问题会降低过程良率，增加成本，尤其负极少片或正极多片会给锂离子电池带来析锂等严重的安全隐患。当前叠片裸电芯在叠片装配过程中，为了避免多片少片问题，采用超声波检测或者称重检测来挑选不合格电芯，采用超声吸波附检测法识别叠片前极片吸附的多片少片，虽然能预防不良裸电芯的出现，但是，超声波检测无法完全覆盖到极片至装配裸电芯前的所有路径，如果设备频繁出现问题，加之故障频出伴随的人工干预的随意性，少片问题会出现在吸附检测装置到叠片工位的检测空白区。同时，超声波检测并不能够识别多层状态的裸电芯层数。采用裸电芯称重的方法识别电芯的多片少片，因涂布设备精度问题，加之叠片电芯容量日益增加，裸电芯质量极差较大，而负极片质量较轻，很难以识别出负极片的多片少片问题。X-ray的穿透特性可以实现对隔膜包裹的锂离子电池内部结构的检测。但是，随着电池集流体箔材及隔膜越做越薄，极片层间距较小，碾压后极片内应力大，极片平整度差，极片容易相互黏连。同时，多片少片问题常表现为2张及以上的极片相互粘连，计算机难以识别出极片片数，产品质量无法保证。
例如，一种在中国专利文献上公开的“一种电池叠片机叠片错误的检测装置”，其公告号CN204947017U，包括位于叠片机操作台上的称重装置，与称重装置相连的转换器以及与转换器连接的叠片机PLC控制器；所述称重装置与转换器的输入端相连，所述转换器的输出端与叠片机PLC控制器的输入端相连。本发明可以对叠加极片后的电芯进行重量检测，判断电芯实际重量与PLC中设定的重量值是否相同，进而有效防止叠片机机械手在叠片过程中发生漏吸或者多吸极片的现象，避免了电芯叠片数错误造成电芯报废，提高了电芯的生产效率和电芯的质量。虽然此方法从理论上能够避免这一问题，但在实际应用过程中因涂布设备精度问题，加之叠片电芯容量日益增加，裸电芯质量极差较大，而负极片质量较轻，很难以识别出负极片的多片少片问题。X-ray的穿透特性可以实现对隔膜包裹的锂离子电池内部结构的检测，但是随着电池集流体箔材及隔膜越做越薄，极片层间距较小，碾压后极片内应力大，极片平整度差，极片容易相互黏连，同时，多片少片问题常表现为2张及以上的极片相互粘连，计算机难以识别出极片片数，产品质量无法保证。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的超声波检测不能够识别多层状态的裸电芯层数，软包电池正负极极片对其度较小，集流体箔材和隔膜较薄，极片层间距小，极片平整度差时极片容易相互黏连，X-ray检测并不能够总是识别出负极片的片数，单一的超声波检测、X-ray检测及称重检测均不能准确得出叠片裸电芯片数的问题，提供一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，采用X-ray检测结合裸电芯称重法，完全解决叠片电池极片数量控制的问题，X-ray检测采用特定压力夹持裸电芯，特定角度拍摄的方法，有效避免极片平整度差、极片相互粘连、电芯尺寸较大对图像质量的影响，便于计算机分析计算，降低对X-ray分析软件的算法要求，保证计算结果的准确性，完全避免叠片电芯的多片少片问题，增强过程控制，提高电芯质量。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，包括以下步骤：
负极片数量检测：
a载具以0.1-10PSI的夹持力夹持叠片裸电芯：
b.将载有裸电芯的载具转移到X-ray检测工位；
c.将裸电芯的四角任意一角以角度α朝向水平X射线源和探测器之间，所述X-ray对裸电芯的检测角度为0°<α<90°；
d.对裸电芯进行X-ray检测获取数据，并将数据传输给处理设备和计算机进行分析计算，获得负极极片数量；
正极片数量检测：
e.采用称重装置称量裸电芯的重量，获取裸电芯重量信息，所述称重装置的称量精度在1g以上；
f.称重装置将数据传输给计算机，计算机将其与裸电芯规格值比对，判定裸电芯是否合格。
采用X-ray检测结合裸电芯称重法，完全解决叠片电池极片数量控制的问题；X-ray检测采用特定压力夹持裸电芯，特定角度拍摄的方法，有效避免极片平整度差、极片相互粘连、电芯尺寸较大对图像质量的影响，便于计算机分析计算，降低对X-ray分析软件的算法要求，保证计算结果的准确性；利用正极片质量较重的特点，采用裸电芯称重比对裸电芯规格值的方法，有效控制正极片多片少片问题，结合X-ray检测，实现优势互补，控制极片数量，完全避免叠片电芯的多片少片问题，增强过程控制，提高电芯质量。
作为优选，步骤a中，载具的夹持力优选为0.8-5PSI。
作为优选，步骤a中，载具的夹持力优选为1-4PSI。
作为优选，步骤d中，X-ray对裸电芯的检测角度优选为20°<α<70°。
作为优选，步骤d中，X-ray对裸电芯的检测角度优选为40°<α<50°。
作为优选，步骤f.中，所述称重装置的称量精度在0.5g以上。
作为优选，裸电芯称重是在X-ray检测之前或之后。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）采用X-ray检测结合裸电芯称重法，完全解决叠片电池极片数量控制的问题，完全避免叠片电芯的多片少片问题，增强过程控制，提高电芯质量；（2）X-ray检测采用特定压力夹持裸电芯，特定角度拍摄的方法，有效避免极片平整度差、极片相互粘连、电芯尺寸较大对图像质量的影响，便于计算机分析计算，降低对X-ray分析软件的算法要求，保证计算结果的准确性；（3）利用正极片质量较重的特点，采用裸电芯称重比对裸电芯规格值的方法，有效控制正极片多片少片问题，结合X-ray检测，实现优势互补，控制极片数量。
附图说明
图1是本发明实施例1X-ray检测的一种结构示意图；
图2是本发明实施例1X-ray检测的另一种结构示意图；
图3是本发明实施例2X-ray检测的一种结构示意图；
图4是本发明实施例3X-ray检测的一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
在图1及图2所示的实施例1中，本发明的一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，包括以下步骤：
负极片数量检测：
a载具以0.1PSI的夹持力夹持叠片裸电芯；载具夹持在叠片裸电芯的中部，叠片裸电芯的四个角均外露；
b.将载有裸电芯的载具转移到X-ray检测工位；
c.将裸电芯的左上角以角度α朝向水平X射线源1和探测器2之间，所述X-ray对裸电芯的检测角度为10°；
d.对裸电芯进行X-ray检测获取数据，并将数据传输给处理设备和计算机进行分析计算，获得负极极片数量；
正极片数量检测：
e.采用称重装置称量裸电芯的重量，获取裸电芯重量信息，所述称重装置的称量精度在1g以上；
f.称重装置将数据传输给计算机，计算机将其与裸电芯规格值比对，判定裸电芯是否合格。
裸电芯称重是在X-ray检测之前。
在图3所示的实施例2中，本发明的一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，包括以下步骤：
负极片数量检测：
a载具以10PSI的夹持力夹持叠片裸电芯；载具夹持在叠片裸电芯的中部，叠片裸电芯的四个角均外露；
b.将载有裸电芯的载具转移到X-ray检测工位；
c.将裸电芯的左下角以角度α朝向水平X射线源和探测器之间，所述X-ray对裸电芯的检测角度为80°；
d.对裸电芯进行X-ray检测获取数据，并将数据传输给处理设备和计算机进行分析计算，获得负极极片数量；
正极片数量检测：
e.采用称重装置称量裸电芯的重量，获取裸电芯重量信息，所述称重装置的称量精度在1g以上；
f.称重装置将数据传输给计算机，计算机将其与裸电芯规格值比对，判定裸电芯是否合格。
裸电芯称重是在X-ray检测之后。
在图4所示的实施例3中，本发明的一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，包括以下步骤：
负极片数量检测：
a载具以4PSI的夹持力夹持叠片裸电芯；载具夹持在叠片裸电芯的中部，叠片裸电芯的四个角均外露；
b.将载有裸电芯的载具转移到X-ray检测工位；
c.将裸电芯的四角任意一角以角度α朝向水平X射线源和探测器之间，所述X-ray对裸电芯的检测角度为45°；
d.对裸电芯进行X-ray检测获取数据，并将数据传输给处理设备和计算机进行分析计算，获得负极极片数量；
正极片数量检测：
e.采用称重装置称量裸电芯的重量，获取裸电芯重量信息，所述称重装置的称量精度在0.5g以上；
f.称重装置将数据传输给计算机，计算机将其与裸电芯规格值比对，判定裸电芯是否合格。
裸电芯称重是在X-ray检测之前。
实施例3所获得X-ray检测图像最为清晰。
Claims (7)
1.一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，其特征是，包括以下步骤：
负极片数量检测：
a载具以0.1-10PSI的夹持力夹持叠片裸电芯：
b.将载有裸电芯的载具转移到X-ray检测工位；
c.将裸电芯的四角任意一角以角度α朝向水平X射线源和探测器之间，所述X-ray对裸电芯的检测角度为0°<α<90°；
d.对裸电芯进行X-ray检测获取数据，并将数据传输给处理设备和计算机进行分析计算，获得负极极片数量；
正极片数量检测：
e.采用称重装置称量裸电芯的重量，获取裸电芯重量信息，所述称重装置的称量精度在1g以上；
f.称重装置将数据传输给计算机，计算机将其与裸电芯规格值比对，判定裸电芯是否合格。
2.根据权利要求1所述的一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，其特征是，步骤a中，载具的夹持力优选为0.8-5PSI。
3.根据权利要求2所述的一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，其特征是，步骤a中，载具的夹持力优选为1-4PSI。
4.根据权利要求1所述的一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，其特征是，步骤d中，X-ray对裸电芯的检测角度优选为20°<α<70°。
5.根据权利要求4所述的一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，其特征是，步骤d中，X-ray对裸电芯的检测角度优选为40°<α<50°。
6.根据权利要求1所述的一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，其特征是，步骤f.中，所述称重装置的称量精度在0.5g以上。
7.根据权利要求1所述的一种检测叠片裸电芯片数合格的方法，其特征是，裸电芯称重是在X-ray检测之前或之后。
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| CN202010857713.5A CN112393792A (zh) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | 一种检测叠片裸电芯片数合格的方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113984795A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-28 | 俐玛光电科技(北京)有限公司 | 基于x射线的电芯检测装置 |
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2020
- 2020-08-24 CN CN202010857713.5A patent/CN112393792A/zh active Pending
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