CN114089208A - 检测极耳质量的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种检测极耳质量的方法和装置，该方法包括：设置激励线圈和感应线圈；向激励线圈施加激励信号；检测感应线圈在激励信号下，产生的感应信号；根据感应信号，判断被测极耳的质量是否合格。其利用电磁波对非铁磁性物质穿透能力强弱的核心理论，给出了检测激励信号通过激励线圈、极耳，在感应线圈处产生的感应信号大小，判断被测极耳质量的新型方式，能够便捷快速的判定极耳质量。
Description
技术领域
本发明涉及电池装配技术领域，特别是涉及一种锂电池中极耳质量的检验检测技术。
背景技术
极耳是锂离子聚合物电池的一种原材料，生活中常见的手机电池、笔记本电池及电动汽车电池等都需要用到极耳。正极极耳一般由铝箔制成，负极极耳则一般采用铜箔制成，无论哪种材质，其质地都较软，在叠片卷绕过程或者周转运输过程中容易发生确实、部分翻折、整体翻折等缺陷，更为严重的甚至出现正极极耳翻折后接触负极片，负极极耳翻折后接触正极片，从而导致电池内部出现短路、阻抗增大，容量降低等现象，最终影响电池性能、甚至失控着火。
现有技术中检测极耳质量是否正常合格的方法一般有：1、人工方式；2、Hi-pot方式；3、图像识别方式。第一种人工方式，通过人眼目测外观、拆解目测内部、手动测量厚度等，不仅效率低下而且容易发生漏检、误检；第二种Hi-pot方式，通过施加电压对电芯阻值进行检测，侧面反应极耳质量，较人工方式，效率有所提高，但是其只对翻折到隔膜上的极耳翻折检出率高，而对翻折进自身层内的极耳难以辨识，容易造成漏检；第三种图像识别方式，尽管效率和准确度都有所提升，但是不仅结构复杂，需要图像检测等设备，成本高，而且要对图像进行处理等步骤，分析繁琐，运算复杂。
因此，如何提供一种简单高效、准确度高的极耳质量检测方法，是目前极耳生产应用过程中一个亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述至少一个技术问题，本发明提供一种检测极耳质量的方法，包括：
设置激励线圈和感应线圈；
向所述激励线圈施加激励信号；
检测所述感应线圈在所述激励信号下，产生的感应信号；
根据所述感应信号，判断所述被测极耳的质量是否合格。
进一步地，所述根据所述感应信号，判断所述被测极耳的质量是否合格的步骤，包括：
根据所述感应信号，分析所述感应信号、或表征所述被测极耳特征的检测数值；
根据所述检测数值和理论数值，判断所述被测极耳的质量是否合格。
进一步地，所述根据所述检测数值和理论数值，判断所述被测极耳的质量是否合格的步骤，包括：
根据所述理论数值，生成所述被测极耳的设定范围；
判断所述检测数值是否在设定范围；
若所述检测数值在所述设定范围，则判定所述被测极耳的质量合格；
若所述检测数值不在所述设定范围，则判定所述被测极耳的质量不合格。
进一步地，所述方法还包括：
在判定所述被测极耳的质量不合格时，根据所述检测数值和所述理论数值判断所述被测极耳的不合格类型。
进一步地，所述在判定所述被测极耳的质量不合格时，根据所述检测数值和所述理论数值判断所述被测极耳的不合格类型的步骤，包括：
判断所述检测数值是否大于所述理论数值；
若所述检测数值大于所述理论数值，则判定所述被测极耳的检测位置存在缺失或因翻折而变薄的缺陷；
若所述检测数值不大于所述理论数值，则判定所述被测极耳的检测位置存在因翻折而变厚的缺陷。
进一步地，所述方法还包括：
在判定所述被测极耳的检测位置存在因翻折而变薄或因翻折而变厚的缺陷时，根据所述感应信号判断所述被测极耳的翻折层数。
进一步地，所述感应信号、或表征所述被测极耳特征的检测数值，具体为：感应电流的检测数值或感应电压的检测数值或被测极耳厚度的检测数值。
进一步地，所述激励线圈和所述感应线圈，设置在所述被测极耳的两侧。
另一方面，本发明还提供一种检测极耳质量的装置，包括：激励模块、激励线圈、感应线圈和控制模块；
所述激励模块，用于向所述激励线圈施加激励信号；
所述控制模块，用于检测所述感应线圈在所述激励信号下，产生的感应信号，并根据所述感应信号，判断所述被测极耳的质量是否合格。
进一步地，所述装置用于执行上述任意的方法
本发明提供的检测极耳质量的方法和装置，利用电磁波对非铁磁性物质穿透能力强弱的核心理论，给出了检测激励信号通过激励线圈、极耳，在感应线圈处产生的感应信号大小，判断被测极耳质量的新型方式，能够便捷快速的判定极耳质量。相较于现有技术的人工方式，一方面很大程度上避免了人工参与导致的误检、漏检，另一方面提高了检测效率，可快速准确的检测极耳的质量是否合格；相较于Hi-pot方式，其检测范围全面，能够检测任何形式的缺陷；相对于图像识别方式，其成本低廉、分析简单。因此，本发明检测极耳质量的方法，是一种简单高效、准确度高的方法。
附图说明
图1为本发明检测极耳质量的方法的一个实施例的流程图；
图2为本发明检测极耳质量的方法的步骤S4的一个实施例的流程图；
图3为本发明检测极耳质量的方法的步骤S42的一个实施例的流程图；
图4为本发明检测极耳质量的方法的另一个实施例的流程图；
图5为本发明检测极耳质量的方法的步骤S5的一个实施例的流程图；
图6为本发明检测极耳质量的方法的另一个实施例的流程图；
图7为本发明检测极耳质量的装置的一个实施例的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种检测极耳质量的方法，包括：
S1：设置激励线圈和感应线圈；具体的，该激励线圈和感应线圈，可选但不仅限于设置在被测极耳的两侧，以增加感应信号，提高判断结果的精确度。更为具体的，可选但不仅限于在被测极耳的两侧设置一组或多组激励线圈和感应线圈，以检测被测极耳的不同位置(尤其是被测极耳面积较大时)，具体判断被测极耳的哪个相应位置是否存在缺陷。更为具体的，激励线圈和感应线圈，可选但不仅限于同轴设置，以减小误差，保障检测结果的准确性。更为具体的，激励线圈和感应线圈可选但不仅限于设置在底座上，分别通过电气连接件与激励模块和控制模块连接。更为优选的，该激励模块和控制模块，可选但不仅限于为信号处理仪，一方面用于对激励线圈施加激励信号，另一方面用于处理感应线圈产生的感应信号。
S2：向激励线圈施加激励信号；具体的，可选但不仅限于采用激励模块对激励线圈施加一定频率和电流的激励信号。该激励模块的具体类型、激励信号的频率、电流等参数可由本领域技术人员根据极耳厚度等实际情况而自由设定。
S3：检测感应线圈在激励信号下，产生的感应信号；具体的，可选但不仅限采用信号处理仪等设备，检测感应信号的电压、电流等，以表征感应信号的大小，或进一步通过该感应信号的大小，表征极耳的特征参数。
S4：根据感应信号，判断被测极耳的质量是否合格。具体的，利用电磁波对非磁铁物质穿透能力的强弱，通过感应信号的大小反映极耳的实际形状，来判断被测极耳的质量是否合格。
在该实施例中，利用电磁波对非铁磁性物质穿透能力强弱的核心理论，给出了检测激励信号通过激励线圈、极耳，在感应线圈处产生的感应信号大小，判断被测极耳质量的新型方式，能够便捷快速的判定极耳质量。相较于现有技术的人工方式，一方面很大程度上避免了人工参与导致的误检、漏检，另一方面提高了检测效率，可快速准确的检测极耳的质量是否合格；相较于Hi-pot方式，其检测范围全面，能够检测任何形式的缺陷；相对于图像识别方式，其成本低廉、分析简单。因此，本发明检测极耳质量的方法，是一种简单高效、准确度高的方法。
具体的，如图2所示，步骤S4，可选但不仅限于包括：
S41：根据感应信号，分析感应信号或表征被测极耳特征的检测数值；具体的，根据感应信号的大小，分析得到反映感应信号大小的检测数值或分析得到表征被测极耳特征的检测数值。更为具体的，该反映感应信号大小的检测数值，可选但不仅限于为感应信号的感应电压、感应电流等的检测数值；该表征被测极耳特征的检测数值，可选但不仅限于为被测极耳厚度的检测数值，即根据感应信号，分析被测极耳的实际厚度。更为具体的，该理论数值，为预先测量或存储的单个极片或多个极片正常堆叠在一起，在相同大小的激励信号下所产生的感应信号所对应的理论数值。
S42：根据检测数值和理论数值，判断被测极耳的质量是否合格。
在该实施例中，给出了步骤S4，如何根据感应信号，判断被测极耳的质量是否合格的一个具体实施例。具体的，根据感应电压、感应电流或厚度的检测数值与理论数值，判定被测极耳的质量是否合格。该方式将感应信号的实际检测数值与预先存储的理论数值进行比较，简单明了、分析速度快且准确度高。
更为具体的，如图3所示，步骤S42，可选但不仅限于，包括：
S421：根据理论数值，生成被测极耳的设定范围；
S422：判断检测数值是否在设定范围；
S423：若检测数值在设定范围，则判定被测极耳的质量合格；
S424：若检测数值不在设定范围，则判定被测极耳的质量不合格。
此处，给出了步骤S42，如何根据检测数值和理论数值，判断被测极耳的质量是否合格的具体实施例。具体的，可选但不仅限于，计算检测数值与理论数值的差值；判断差值的绝对值是否小于设定阈值；若差值的绝对值小于设定阈值，则判定被测极耳的质量合格；若差值的绝对值不小于设定阈值，则判定被测极耳的质量不合格。将二者的差值与设定的可接受阈值空间比较，只有在差值在可接受范围内时，才判定被测极耳的质量合格。该差值，可选但不仅限于因检测精度误差、电磁波干扰等非理想因素而产生。该判断标准相对灵活松动，能够避免误检，将没有缺失、翻折的被测极耳，因检测精度误差、电磁波干扰等而认定为质量不合格产品。值得注意的，使用该差值与设定阈值比较，以判定被测极耳的质量是否合格，仅为示例说明。优选的，本领域技术人员还可选但不仅限于将检测数值和理论数值相除，将商与1进行比较，若在设定范围内，则判定被测极耳的质量合格；若不在设定范围内，则判定被测极耳的质量不合格。优选的，本领域技术人员还可选但不仅限于对检测数值和理论数值进行处理之后再做比较，等等。
优选的，如图4所示，本发明检测极耳质量的方法，还包括：S5：在判定被测极耳的质量不合格时，进一步根据检测数值和理论数值判断被测极耳的不合格类型。
具体的，如图5所示，步骤S5，可选但仅限于包括：
S51：判断检测数值是否大于理论数值；
S52：若检测数值大于理论数值，则判定被测极耳的检测位置存在缺失或因翻折而变薄的缺陷；
S53：若检测数值不大于理论数值，则判定被测极耳的检测位置存在因翻折而变厚的缺陷。
在该实施例中，给本发明检测极耳质量的方法增设步骤S5，在判定极耳质量不合格情况下，进一步判断其不合格类型，以进一步了解该不合格极耳的具体缺陷种类，以在检测后为工作人员的检修提供依据。具体的，其理论依据是利用电磁波对非铁磁性物质的穿透能力，当极耳的检测位置存在缺失或因翻折而变薄时，对电磁感应的影响较小，使得感应线圈内产生的感应信号(感应电流、感应电压)较大，即实际检测数值将大于正常情况下的理论数值，使得差值大于0；当极耳的检测位置存在因翻折而变厚时，对电磁感应的影响较大，感应线圈内产生的感应信号(感应电流、感应电压)较小，即实际检测数值将小于正常情况下的理论数值，使得差值小于0。
具体的，如图6所示，本发明检测极耳质量的方法，还包括：在判定被测极耳的检测位置存在因翻折而变薄或因翻折而变厚的缺陷时，根据感应信号判断被测极耳的翻折层数。更为具体的，可选但不仅限于预先存储或设定各层数(如一层、两层、三层……)极片在同等激励信号下，感应线圈端产生的感应信号大小，再通过查找表等形式，判定被测极耳的翻折层数。
另一方面，如图7所示，本发明还提供一种检测极耳质量的装置，包括激励模块100、激励线圈200、感应线圈300和控制模块400。其中，激励线圈200和感应线圈300，设置在被测极耳的两侧；激励模块100，用于向激励线圈施加激励信号；控制模块400，用于检测感应线圈在激励信号下，产生的感应信号，并根据感应信号，判断被测极耳的质量是否合格。值得注意的，各模块之间可选但不仅限于采用电气连接件进行电连接、或磁感应连接等。更值得注意的，各模块仅为功能划分，并不对其具体的物理结构作任何限定。示例的，激励模块100、控制模块400，可选但不仅限于采用一台信号处理仪实现，一方面用于对激励线圈200施加激励信号，另一方面用于处理感应线圈300产生的感应信号。
上述检测极耳质量的装置与上述检测极耳质量的方法对应，其技术特征的组合、技术作用和有益效果在此不再赘述(尤其是控制模块400的内部结构和功能)，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种检测极耳质量的方法，其特征在于，包括：
设置激励线圈和感应线圈；
向所述激励线圈施加激励信号；
检测所述感应线圈在所述激励信号下，产生的感应信号；
根据所述感应信号，判断所述被测极耳的质量是否合格。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述感应信号，判断所述被测极耳的质量是否合格的步骤，包括：
根据所述感应信号，分析所述感应信号、或表征所述被测极耳特征的检测数值；
根据所述检测数值和理论数值，判断所述被测极耳的质量是否合格。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述检测数值和理论数值，判断所述被测极耳的质量是否合格的步骤，包括：
根据所述理论数值，生成所述被测极耳的设定范围；
判断所述检测数值是否在设定范围；
若所述检测数值在所述设定范围，则判定所述被测极耳的质量合格；
若所述检测数值不在所述设定范围，则判定所述被测极耳的质量不合格。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在判定所述被测极耳的质量不合格时，根据所述检测数值和所述理论数值判断所述被测极耳的不合格类型。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在判定所述被测极耳的质量不合格时，根据所述检测数值和所述理论数值判断所述被测极耳的不合格类型的步骤，包括：
判断所述检测数值是否大于所述理论数值；
若所述检测数值大于所述理论数值，则判定所述被测极耳的检测位置存在缺失或因翻折而变薄的缺陷；
若所述检测数值不大于所述理论数值，则判定所述被测极耳的检测位置存在因翻折而变厚的缺陷。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在判定所述被测极耳的检测位置存在因翻折而变薄或因翻折而变厚的缺陷时，根据所述感应信号判断所述被测极耳的翻折层数。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述感应信号、或表征所述被测极耳特征的检测数值，具体为：感应电流的检测数值或感应电压的检测数值或被测极耳厚度的检测数值。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述激励线圈和所述感应线圈，设置在所述被测极耳的两侧。
9.一种检测极耳质量的装置，其特征在于，包括：激励模块、激励线圈、感应线圈和控制模块；
所述激励模块，用于向所述激励线圈施加激励信号；
所述控制模块，用于检测所述感应线圈在所述激励信号下，产生的感应信号，并根据所述感应信号，判断所述被测极耳的质量是否合格。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置用于执行权利要求1-8任意一项所述的方法。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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