CN112629442A - 一种叠片电芯的探测方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

一种叠片电芯的探测方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种叠片电芯的探测方法、装置、电子设备和存储介质。该方法包括:标记待测叠片电芯的第一角位和第二角位,其中,所述第一角位与所述第二角位为对角角位,所述待测叠片电芯包括同中心轴依次层叠设置的多个待测模块,一个所述待测模块包括一个第一电极片和一个第二电极片;利用探测光线依次照射每个所述待测模块,计算每个所述待测模块的极片旋转错位角度θ;根据每个所述待测模块的极片旋转错位角度θ,判断所述待测叠片电芯是否合格。本发明提供的方案能够实现电池叠片结构芯包极片错位偏转的检测,可以直观计算待测模块的极片的旋转错位角度。

Description

一种叠片电芯的探测方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及测量探测技术,尤其涉及一种叠片电芯的探测方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
随着经济全球化进程和化石能源大量使用,环境污染和能短缺的问题日益突出。锂离子电池由于其优异的性能在能源领域脱颖而出,其中,锂离子电池的叠片电池结构有更好的循环特性、安全特性与能量密度。因此,叠片电芯的极片错位检测一直是电池行业的关键工序。
现有技术方案采用双入射角和双角位的检测方法对叠片电芯的阴阳极膜片错位距离进行检测,解决了错位长度问题,但是不能直接地表现电池极片的其他错位情况。
发明内容
本发明提供一种叠片电芯的探测方法、装置、电子设备和存储介质,实现了电池叠片结构芯包极片偏转的检测,可以直观计算待测模块的极片的旋转错位角度。
第一方面,本发明实施例提供一种叠片电芯的探测方法,包括:
标记待测叠片电芯的第一角位和第二角位,其中,所述第一角位与所述第二角位为对角角位,所述待测叠片电芯包括同中心轴依次层叠设置的多个待测模块,一个所述待测模块包括一个第一电极片和一个第二电极片;
利用探测光线依次照射每个所述待测模块,计算每个所述待测模块的极片旋转错位角度;
根据每个所述待测模块的极片旋转错位角度,判断所述待测叠片电芯是否合格。
可选的,所述根据每个所述待测模块的极片旋转错位角度,判断所述待测叠片电芯是否合格,包括:
判断每个所述待测模块的极片旋转错位角度是否均小于预设门限;
若每个所述待测模块的极片旋转错位角度均小于所述预设门限,则判定所述待测叠片电芯合格;
若任意一个所述待测模块的极片旋转错位角度大于等于所述预设门限,则判定所述待测叠片电芯不合格。
可选的,对于任意一个所述待测模块,利用探测光线照射所述待测模块,计算所述待测模块的极片旋转错位角度,包括:
利用所述探测光线照射所述待测模块的第一角位和第二角位,其中,所述探测光线的传播方向与所述待测模块所在的平面平行,所述探测光线与所述第一电极片长边的夹角为α;
根据照射的衬度边界识别得到在所述第一角位处第一电极片包覆所述第二电极片的投影长度S1,以及在所述第二角位处第一电极片包覆所述第二电极片的投影长度S2;
根据S1、S2、α、所述第一电极片的对角线与长边的夹角β、所述第一电极片的对角线长度D1、所述第二电极片的对角线长度D2,计算所述待测模块的极片旋转错位角度θ。
可选的,所述待测模块的极片旋转错位角度θ利用如下公式计算:
Figure BDA0002835395140000021
可选的,α的取值范围为0-90°。
可选的,所述探测光线为X射线。
可选的,所述第一电极片为负极片,所述第二电极片为正极片;或者,
所述第一电极片为正极片,所述第二电极片为负极片。
第二方面,本发明实施例提供一种叠片电芯的探测装置,包括:
标记模块,所述标记模块用于标记待测叠片电芯的第一角位和第二角位,其中,所述第一角位与所述第二角位为对角角位,所述待测叠片电芯包括同中心轴依次层叠设置的多个待测模块,一个所述待测模块包括一个第一电极片和一个第二电极片,所述第二电极片设置在所述第一电极片的上方;
光线产生模块,所述光线产生模块用于利用探测光线依次照射每个所述待测模块;
计算模块,所述计算模块用于计算每个所述待测模块的极片旋转错位角度;
判断模块,所述判断模块用于根据每个所述待测模块的极片旋转错位角度,判断所述待测叠片电芯是否合格。
第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一项所述的叠片电芯的探测方法。
第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,其中存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一项所述的叠片电芯的探测方法。
本发明实施例提供的叠片电芯的探测方法、装置、电子设备和存储介质通过标记待测叠片电芯的第一角位和第二角位,然后利用探测光线依次照射每个所述待测模块,计算每个所述待测模块的极片旋转错位角度,从而实现电池叠片结构芯包极片偏转的计算,其计算结果可以直观表征极片的旋转错位情况。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种叠片电芯的探测方法的示意框图;
图2为本发明实施例提供的一种叠片电芯的探测示意图;
图3为本发明实施例提供的一种叠片电芯的探测方法的流程图;
图4为本发明实施例提供的一种叠片电芯的探测装置结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种电子设备。
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中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种叠片电芯的探测方法的示意框图,图2为本发明实施例提供的一种叠片电芯的探测示意图,参考图1和图2,本实施例提供的叠片电芯的探测方法包括:
步骤110、标记待测叠片电芯的第一角位和第二角位,其中,第一角位与第二角位为对角角位,待测叠片电芯包括同中心轴依次层叠设置的多个待测模块,一个所述待测模块包括一个第一电极片和一个第二电极片。
其中,待测叠片电芯共包括四个角位(图2中分别标记为A、B、C、D)。标记的第一角位和第二角位为对角角位,例如图2中所示的第一组角位或者第二组角位,第一组角位为角位A和角位D,第二组角位为角位B和角位C。待测叠片电芯的不同待测模块处于同心轴排放,每一个待测模块由一个第一电极片1和一个第二电极片2组成,当待测模块如图2放置时第二电极片2在第一电极片1的上方,当待测模块竖直摆放时,第二电极片2在第一电极片1的右方。
步骤120、利用探测光线依次照射每个待测模块,计算每个待测模块的极片旋转错位角度θ。
其中,探测光线可以为X射线。另外,叠片电芯包括多个待测模块,需要对每个待测模块执行下面步骤。
可选的,利用探测光线照射待测模块的第一组的角位A和角位D或第二组的角位B和角位C,示例性的,照射待测模块的第一组角位A和角位D。其中,探测光线的传播方向与待测模块所在的平面平行,探测光线与第一电极片1长边的夹角为α;
可选的,根据照射的衬度边界识别得到在角位A处第一电极片1包覆第二电极片2的投影长度S1,以及在角位D处第一电极片1包覆所述第二电极片2的投影长度S2
根据S1、S2、α、第一电极片1的对角线与长边的夹角β、第一电极片1的对角线长度D1、第二电极片2的对角线长度D2,计算待测模块的极片旋转错位角度θ。
具体的,衬度边界识别是利用图像在不同区域间存在的明暗程度的差异进行识别处理,第一电极片1角位A的投影覆盖超出第二电极片2角位E的投影的距离S1根据衬度边界识别可以获取此距离,相同的,第一电极片1角位D的投影覆盖超出第二电极片2角位G的投影的距离S2,根据衬度边界识别获取此距离。
根据产品参数可以获知第一电极片1的长L1和宽W1;第二电极片2的长L2和宽W2。根据几何关系可以获取第一电极片1的对角线长度D1、第二电极片2的对角线长度D2以及第一电极片1的对角线与长边的夹角β。
可选的,待测模块的极片旋转错位角度θ利用如下公式计算:
Figure BDA0002835395140000051
具体的,当S1+S2=(D1-D2)*Sin(α+β)时,此时测模块的极片旋转错位角度θ为0°,即无偏转。当存在偏转时极片旋转错位角度θ可以使用公式
Figure BDA0002835395140000061
计算。
可以直观的计算偏转角度,利用计算数据对生产工艺进行指导。
可选的,探测光线与第一电极片长边的夹角α的取值为0-90°。具体的,X射线照射装置调整角度与第一电极片长边的夹角避免出现钝角,而产生测量错误。
可选的,第一电极片为负极片,第二电极片为正极片;或者,第一电极片为正极片,第二电极片为负极片。具体的,根据实际产品第一电极片与第二电极片的定义可进行调整。
步骤130、根据每个待测模块的极片旋转错位角度θ,判断待测叠片电芯是否合格。
其中,合格判定是对叠片电芯中所有的待测模块进行判断,每一个都合格则判定合格。
可选的,判断每个待测模块的极片旋转错位角度是否均小于预设门限;
若每个待测模块的极片旋转错位角度均小于预设门限,则判定待测叠片电芯合格;
若任意一个待测模块的极片旋转错位角度大于等于预设门限,则判定所述待测叠片电芯不合格。
具体的,根据产品质量要求设定极片旋转错位角度的预设门限,对于单个叠片电芯,若极片旋转错位角度小于预设门限角度则认为合格。对于多层叠片电芯,需每一单个叠片电芯的极片旋转错位角度都小于预设门限的角度,则判定待测叠片电芯合格。否则判定为不合格。根据探测计算结果及时调整生产线工艺,保证产品良率。
本实施例的技术方案,通过标记待测叠片电芯的第一角位和第二角位然后利用探测光线依次照射每个所述待测模块,计算每个所述待测模块的极片旋转错位角度,可以实现电池叠片结构芯包极片偏转的计算,根据计算结果可以直观表征极片的旋转错位情况。还可以根据探测计算结果及时调整生产线工艺,保证产品良率。
图3为本发明实施例提供的一种叠片电芯的探测方法的流程图,结合图2,参考图3,可选的,根据照射的衬度边界识别得到在角位A处第一电极片1包覆第二电极片2的投影长度S1,以及在角位D处第一电极片1包覆所述第二电极片2的投影长度S2;待测模块为矩形根据几何关系可以求得第一电极片的对角线长度D1、第二电极片的对角线长度D2和第一电极片1的对角线与长边的夹角β。当S1+S2=(D1-D2)*Sin(α+β)时,此时测模块的极片旋转错位角度θ为0°,即无偏转。当S1+S2≠(D1-D2)*Sin(α+β)时,此时测模块的极片旋转错位角度θ存在偏转,最后使用公式
Figure BDA0002835395140000071
计算极片旋转错位角度θ。通过对叠片电芯的待测模块依次测量即可得到叠片电芯的极片旋转错位情况。
图4为本发明实施例提供的一种叠片电芯的探测装置结构示意图,参考图4。本实施例提供的叠片电芯的探测装置,包括,标记模块410,标记模块410用于标记待测叠片电芯的第一角位和第二角位,其中,第一角位与第二角位为对角角位,待测叠片电芯包括同中心轴依次层叠设置的多个待测模块,一个待测模块包括一个第一电极片和一个第二电极片,第二电极片设置在第一电极片的上方;
光线产生模块420,光线产生模块420用于利用探测光线依次照射每个待测模块;
计算模块430,计算模块430用于计算每个待测模块的极片旋转错位角度;
判断模块440,判断模块440用于根据每个待测模块的极片旋转错位角度,判断待测叠片电芯是否合格。
可选的,计算模块根据S1、S2、α、第一电极片的对角线与长边的夹角β、第一电极片的对角线长度D1、第二电极片的对角线长度D2,计算待测模块的极片旋转错位角度θ。计算公式为:
Figure BDA0002835395140000081
可选的,判断模块判断每个待测模块的极片旋转错位角度是否均小于预设门限;
若每个待测模块的极片旋转错位角度均小于预设门限,则判定待测叠片电芯合格;
若任意一个待测模块的极片旋转错位角度大于等于所述预设门限,则判定所述待测叠片电芯不合格。
本发明实施例所提供的叠片电芯的探测装置可执行本发明任意实施例所提供的叠片电芯的探测方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
图5为本发明实施例提供的一种电子设备,如图5所示,该电子设备500包括处理器51、存储器52、输入装置53和输出装置54;电子设备中处理器51的数量可以是一个或多个,图5中以一个处理器51为例;电子设备的处理器51、存储器52、输入装置53和输出装置54可以通过总线或其他方式连接,图5中以通过总线连接为例。
存储器52作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的叠片电芯的探测方法对应的模块(例如,叠片电芯的探测装置中的标记模块、光线产生模块、计算模块和判断模块)。处理器51通过运行存储在存储器52中的软件程序、指令以及模块,从而执行设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的叠片电芯的探测方法。
存储器52可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器52可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器52可进一步包括相对于处理器51远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置53可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置54可包括显示屏等显示设备。
本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种叠片电芯的探测方法,该方法包括:
标记待测叠片电芯的第一角位和第二角位,其中,第一角位与第二角位为对角角位,待测叠片电芯包括同中心轴依次层叠设置的多个待测模块,一个待测模块包括一个第一电极片和一个第二电极片,第二电极片设置在第一电极片的上方;
利用探测光线依次照射每个待测模块,计算每个待测模块的极片旋转错位角度θ;
根据每个待测模块的极片旋转错位角度θ,判断待测叠片电芯是否合格。当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的叠片电芯的探测方法中的相关操作.
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述叠片电芯的探测装置的实施例中,所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种叠片电芯的探测方法,其特征在于,包括:
标记待测叠片电芯的第一角位和第二角位,其中,所述第一角位与所述第二角位为对角角位,所述待测叠片电芯包括同中心轴依次层叠设置的多个待测模块,一个所述待测模块包括一个第一电极片和一个第二电极片;
利用探测光线依次照射每个所述待测模块,计算每个所述待测模块的极片旋转错位角度θ;
根据每个所述待测模块的极片旋转错位角度θ,判断所述待测叠片电芯是否合格。
2.根据权利要求1所述的叠片电芯的探测方法,其特征在于,所述根据每个所述待测模块的极片旋转错位角度,判断所述待测叠片电芯是否合格,包括:
判断每个所述待测模块的极片旋转错位角度是否均小于预设门限;
若每个所述待测模块的极片旋转错位角度均小于所述预设门限,则判定所述待测叠片电芯合格;
若任意一个所述待测模块的极片旋转错位角度大于等于所述预设门限,则判定所述待测叠片电芯不合格。
3.根据权利要求1所述的叠片电芯的探测方法,其特征在于,对于任意一个所述待测模块,利用探测光线照射所述待测模块,计算所述待测模块的极片旋转错位角度,包括:
利用所述探测光线照射所述待测模块的第一角位和第二角位,其中,所述探测光线的传播方向与所述待测模块所在的平面平行,所述探测光线与所述第一电极片长边的夹角为α;
根据照射的衬度边界识别得到在所述第一角位处第一电极片包覆所述第二电极片的投影长度S1,以及在所述第二角位处第一电极片包覆所述第二电极片的投影长度S2
根据S1、S2、α、所述第一电极片的对角线与长边的夹角β、所述第一电极片的对角线长度D1、所述第二电极片的对角线长度D2,计算所述待测模块的极片旋转错位角度θ。
4.根据权利要求3所述的叠片电芯的探测方法,其特征在于,所述待测模块的极片旋转错位角度θ利用如下公式计算:
Figure FDA0002835395130000021
5.根据权利要求3所述的叠片电芯的探测方法,其特征在于,α的取值范围为0-90°。
6.根据权利要求1所述的叠片电芯的探测方法,其特征在于,所述探测光线为X射线。
7.根据权利要求1所述的叠片电芯的探测方法,其特征在于,
所述第一电极片为负极片,所述第二电极片为正极片;或者,
所述第一电极片为正极片,所述第二电极片为负极片。
8.一种叠片电芯的探测装置,其特征在于,包括:
标记模块,所述标记模块用于标记待测叠片电芯的第一角位和第二角位,其中,所述第一角位与所述第二角位为对角角位,所述待测叠片电芯包括同中心轴依次层叠设置的多个待测模块,一个所述待测模块包括一个第一电极片和一个第二电极片,所述第二电极片设置在所述第一电极片的上方;
光线产生模块,所述光线产生模块用于利用探测光线依次照射每个所述待测模块;
计算模块,所述计算模块用于计算每个所述待测模块的极片旋转错位角度;
判断模块,所述判断模块用于根据每个所述待测模块的极片旋转错位角度,判断所述待测叠片电芯是否合格。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的叠片电芯的探测方法。
10.一种计算机可读存储介质,其中存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的叠片电芯的探测方法。
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