CN117213372A - 极片检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种极片检测方法及系统，应用于相机系统，其中，所述方法包括：在极片进行卷绕之前，获取图像采集元件采集的所述极片的第一面的第一图像和所述极片的第二面的第二图像；根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数；所述检测目标至少包括极片对应的标定块，所述标定块用于确定所述图像采集元件是否发生偏移；基于所述第一面的尺寸参数和所述第二面的尺寸参数，确定所述极片的检测结果。本申请实施例能够有效保障负极极片覆盖正极极片的活性区域，减少由于活性区域的对齐度造成电芯无法使用的问题。

Description

极片检测方法及系统

技术领域

本申请实施例涉及电池检测技术领域，涉及但不限于一种极片检测方法及系统。

背景技术

相关技术在对电芯极片进行极片对齐度检测时，仅在卷绕前通过电荷耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）相机来获取正负极极片膜区相对位置，从而保证极片卷绕时正负极片的边缘实现有效对齐。

但由于正极极片边缘具有无机隔离材料，导致正极极片正反面的活性区域存在一定程度的错位，相关技术仅对正负极片的边缘进行对齐，无法保证正负极片的活性区域对齐。

发明内容

为解决相关技术存在的问题，本申请实施例提供一种极片检测方法及系统，能够有效保障负极极片覆盖正极极片的活性区域，减少由于活性区域的对齐度造成电芯无法使用的问题。

第一方面，本申请提供一种极片检测方法，应用于相机系统，所述极片检测方法包括：在极片进行卷绕之前，获取图像采集元件采集的所述极片的第一面的第一图像和所述极片的第二面的第二图像；根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数；所述检测目标至少包括极片对应的标定块，所述标定块用于确定所述图像采集元件是否发生偏移；基于所述第一面的尺寸参数和所述第二面的尺寸参数，确定所述极片的检测结果。

上述实施例中，通过获取极片的第一面和第二面的图像，确定极片的检测目标在第一面和第二面的尺寸参数，基于检测目标在第一面和第二面的尺寸参数，对极片正反面检测目标的一致性进行监控，减少了极片正反面出现检测目标错位的问题，如此，在正负极片边缘对齐的基础上，保证了极片正反面上检测目标的对齐度，使得极片在进行卷绕时，负极极片能够覆盖正极极片的活性区域，减少了由于正负极的检测目标没有对齐导致电芯无法使用的情况，更加精准的监控了正负极片在卷绕时的对齐度，确保了电芯的良率和使用安全。

在一些实施例中，所述检测目标还包括所述极片的涂层；所述根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数，包括：根据所述第一图像，确定所述涂层在所述第一面的涂层宽度；基于所述第二图像，确定所述涂层在所述第二面的涂层宽度；对应地，所述基于所述第一面的尺寸参数和所述第二面的尺寸参数，确定所述极片的检测结果，包括：基于所述第一面的涂层宽度和所述第二面的涂层宽度，确定所述涂层在所述第一面和所述第二面之间的涂层宽度差值；对所述涂层宽度差值与目标差值阈值进行对比，得到所述涂层在所述第一面和所述第二面上的对齐度结果。

在一些实施例中，所述对所述涂层宽度差值与目标差值阈值进行对比，得到所述涂层在所述第一面和所述第二面上的对齐度结果，包括：响应于所述涂层宽度差值大于或等于所述目标差值阈值，生成表征所述极片不满足对齐度条件的第一对齐度结果；响应于所述涂层宽度差值小于所述目标差值阈值，生成表征所述极片满足所述对齐度条件的第二对齐度结果。

上述实施例中，对极片的正反面边缘的检测目标进行一致性监控，减少了极片两面存在活性区域错位的问题，从而使得极片在卷绕过程中，有效保障了负极极片能够覆盖正极极片的活性区域，减少了由于活性区域未对齐而造成电芯的良率问题。

在一些实施例中，所述图像采集元件包括对所述第一图像进行采集的第一图像采集元件和对所述第二图像进行采集的第二图像采集元件；所述根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数，包括：根据所述第一图像确定所述标定块在所述第一面的标定宽度，以及根据所述第二图像确定所述标定块在所述第二面的标定宽度；对应地，所述方法还包括：分别确定所述第一面的标定宽度、所述第二面的标定宽度与所述标定块的标准宽度之间的差值，得到第一标定差值和第二标定差值；分别对所述第一标定差值、所述第二标定差值与标定差值阈值进行对比，得到所述第一图像采集元件的偏移结果和所述第二图像采集元件的偏移结果。

上述实施例中，在对极片进行检测之前，对相机系统中图像采集元件的位置进行矫正，使得在进行极片检测时，不会出现由于图像采集元件偏移而出现检测误差，导致检测结果不准确，使得不能进行卷绕的极片进入卷绕工艺，造成卷绕后电芯良率低的问题，提高了电芯的良率。

在一些实施例中，所述根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数，包括：根据所述第一图像和所述第二图像，确定所述第一面上的第一缺陷、所述第二面上的第二缺陷、所述第一缺陷的面积和所述第二缺陷的面积；对应地，所述基于所述第一面的尺寸参数和所述第二面的尺寸参数，确定所述极片的检测结果，包括：响应于所述第一缺陷的面积和/或所述第二缺陷的面积大于缺陷面积阈值，生成所述极片具有缺陷的检测结果；响应于所述第一缺陷的面积和所述第二缺陷的面积均小于或等于缺陷面积阈值，生成所述极片可被卷绕的检测结果。

上述实施例中，对极片两面上存在的缺陷进行检测，减少了有缺陷的极片进入卷绕工艺，保障了电芯均由合格的物料进行生产，提升了电芯的良率。

在一些实施例中，所述方法还包括：根据所述第一图像或所述第二图像，确定极片边界与基准点之间的垂直距离；响应于所述垂直距离与标准距离之间的差值大于距离阈值，生成所述极片偏移极片传输方向的极片偏移结果。

上述实施例中，在极片进入卷绕工艺之前，不仅检测了极片两面的活性区域对齐度，还对极片的行进方向进行了检测，减少了因为极片在传输过程中发生横向偏移而导致正负极片对齐度不合格的问题，提升了电芯卷绕的良率。

在一些实施例中，所述获取所述极片的第一面的第一图像和所述极片的第二面的第二图像，包括：响应于控制器发送的触发信号，获取所述极片的第一面的第一图像和所述极片的第二面的第二图像；所述极片检测方法还包括：将所述极片的检测结果发送给所述控制器。

第二方面，本申请提供一种极片检测系统，所述极片检测系统至少包括相机系统，所述相机系统包括：图像采集元件，用于在极片进行卷绕之前，采集所述极片的第一面的第一图像和所述极片的第二面的第二图像；处理器，与所述图像采集元件连接，所述处理器用于根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数；所述检测目标至少包括极片对应的标定块，所述标定块用于确定所述图像采集元件是否发生偏移；基于所述第一面的尺寸参数和所述第二面的尺寸参数，确定所述极片的检测结果。

上述实施例中，极片检测系统通过获取极片的第一面和第二面的图像，确定极片的检测目标在第一面和第二面的尺寸参数，基于检测目标在第一面和第二面的尺寸参数，对极片正反面检测目标的一致性进行监控，减少了极片正反面出现检测目标错位的问题，如此，在正负极片边缘对齐的基础上，保证了极片正反面上检测目标的对齐度，使得极片在进行卷绕时，减少了由于正负极的检测目标没有对齐导致电芯无法使用的情况，更加精准的监控了正负极片在卷绕时的对齐度，确保了电芯的良率和使用安全。

在一些实施例中，所述极片检测系统还包括：安装架，用于安装第一图像采集元件和第二图像采集元件；在垂直于极片的传输方向上，所述第一图像采集元件和所述第二图像采集元件分别设置于所述极片两侧；第一光源和第二光源，为所述极片提供光照；第一支架，设置于所述第一图像采集元件与所述第一面之间；第二支架，设置于所述第二图像采集元件与所述第二面之间；所述第一支架的视野孔与所述第二支架上的视野孔相对应，第一图像采集元件和第二图像采集元件通过所述视野孔对所述极片进行采集得到第一图像和所述第二图像。

上述实施例中，在两个图像采集元件处分别设置光源，照射视野孔中的极片视野，保证相机成像的亮度均匀一致，提高了成像质量，减少误检漏检。

在一些实施例中，所述极片检测系统还包括：分别设置于所述第一支架和所述第二支架上的标定块。

上述实施例中，使得处理器能基于标定块确定极片上检测目标的尺寸参数和缺陷的大小，提高了检测精度。

在一些实施例中，所述极片检测系统还包括：控制器，所述控制器与所述处理器电连接，用于响应于所述极片卷绕机开始工作，向相机系统发送触发信号；接收所述相机系统发送的极片的检测结果，以及将所述极片的检测结果发送至所述极片卷绕机；所述极片卷绕机，与所述控制器电连接，用于响应于所述检测结果，对所述极片进行以下其中一种处理：卷绕、复检和报废。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

图1是本申请实施例提供的极片检测方法的一个可选的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的极片行进过程的示意图；

图3是本申请实施例提供的极片检测系统的结构示意图一；

图4是本申请实施例提供的极片检测系统的结构示意图二；

图5是本申请实施例提供的极片检测系统的结构示意图三；

图6是本申请实施例提供的边缘检测原理示意图；

图7是本申请实施例提供的极片边缘检测方法的流程示意图；

图8是本申请实施例提供的相机检测方法的流程示意图。

附图标记说明：

201-待检测极片；2011-待检测目标；L-检测目标的宽度；301-相机系统；3011-图像采集元件；3012-处理器；302-极片；3021-检测目标；401-安装架；402-第一光源；403-第二光源；404-第一支架；405-第二支架；406-第一图像采集元件；407-第二图像采集元件；408-视野孔；409-标定块；501-L型支架；502-相机；503-标定块结构；504-光源；505-硬基准支架；506-支架视野孔；601-正极片；6011-无机绝缘层；602-采集相机；603-算法抓边框。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。除非另有定义，本申请实施例所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请实施例所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

卷绕电池生产过程中，需要把激光切好后的极片，通过卷针的转动，把极片卷成一个层层包裹的卷芯状，通常的包裹方式以隔膜、正极、隔膜、负极的顺序交叠后进行卷绕，使得隔膜和极片共同卷绕而形成电芯卷绕体。其中，隔膜起着分隔正负极，防止电池内部短路，允许电解质离子自由通过，完成电化学充放电过程的作用。

为了在卷绕时形成合格的电芯，在卷绕之前，需要将正负极片的活性区域对齐，以形成合格的电芯。相关技术仅通过CCD相机来获取正负极极片膜区相对位置，从而保证极片卷绕时正负极片的边缘实现有效对齐。但是，由于锂电池正极极片模切后边缘易出现金属毛刺，当毛刺刺穿隔膜时，将会与负极片直接导通，从而可能导致锂电池起火、爆炸等风险，因此，为了减少这类问题，会在正极极片的边缘涂布一层1至3毫米（mm）宽的无机隔离材料，由于涂布工艺的误差，可能会使得正极极片正反面活性区域存在一定程度的错位，导致正负极极片的活性区域正反面对齐度不合格，进而无法产生合格的电芯。

为了解决正负极极片在卷绕过程中活性区域正反面对齐度不合格的问题，本申请人进行深入研究发现，可以在卷绕之前对正极极片两侧的活性区域进行监测，如果正极极片两侧的活性区域有错位的话，对极片进行处理，存在错位问题的极片不进入卷绕工艺，以减少卷绕后的电芯性能不足的问题。

基于上述考虑，本申请实施例提供一种极片检测方法，通过获取图像采集元件采集的极片的第一面和第二面的图像，确定极片的检测目标在第一面和第二面的尺寸参数，基于检测目标在第一面和第二面的尺寸参数，对极片正反面检测目标的一致性进行监控，减少极片正反面出现检测目标错位的问题，如此，在正负极片边缘对齐的基础上，保证了极片正反面上检测目标的对齐度，使得极片在进行卷绕时，减少了由于正负极的检测目标没有对齐导致电芯无法使用的情况，更加精准的监控了正负极片在卷绕时的对齐度，确保了电芯的良率和使用安全。

本申请实施例提供的极片检测方法应用在正负极片进行卷绕形成电芯之前，极片检测方法通过至少包括相机系统的极片检测系统实现，本申请实施例提供的极片检测方法以极片检测系统中的相机系统作为执行主体来实现。

图1是本申请实施例提供的极片检测方法的一个可选的流程示意图，如图1所示，本申请实施例提供的极片检测方法可以通过步骤S101至步骤S103实现：

步骤S101、在极片进行卷绕之前，获取图像采集元件采集的所述极片的第一面的第一图像和所述极片的第二面的第二图像。

本申请实施例提供的极片检测方法应用在极片卷绕之前，即是在极片进入卷绕工位之前，对行进的极片进行的。本申请实施例通过极片检测系统中的相机系统来实现极片检测方法，相机系统至少包括图像采集元件和处理器，图像采集元件可以是CCD相机，处理器与图像采集元件连接，图像采集元件用于对极片的第一面和极片的第二面的图像进行采集，处理器存储有处理器可执行指令的存储器，当指令被处理器执行时，实现本申请实施例提供的极片检测方法。

在一些实施例中，极片检测系统还包括与相机系统连接的控制器，控制器可以是指可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）、中位机、上位机和单片机中的其中一种。相机系统响应于控制器上的极片检测操作，图像采集元件对极片的第一面和极片的第二面进行图像采集，得到第一图像和第二图像。

在一些实施例中，图像采集元件对极片的第一面和第二面进行图像采集可以是实时采集，也可以是每间隔一段时间采集一次，例如，每5秒采集一次第一图像和第二图像，以得到极片行进中的多个第一图像和多个第二图像。

在一些实施例中，极片可以是指电池的正极极片和负极极片，其中，正极极片边缘具有绝缘涂层，对正极极片两侧进行极片检测可以确定正极两侧的活性区域是否存在错位，对负极极片两侧进行极片检测可以确定负极极片是否具有缺陷。

步骤S102、根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数；所述检测目标至少包括极片对应的标定块，所述标定块用于确定所述图像采集元件是否发生偏移。

在一些实施例中，检测目标至少包括极片在第一面和第二面上的涂层，涂层可以是指极片的第一面和第二面边缘上的绝缘区域。确定检测目标的尺寸参数可以是指即对绝缘区域的宽度进行检测。绝缘区域的宽度方向与极片的行进方向垂直。图2是本申请实施例提供的极片行进过程的示意图，如图2所示，图中显示了待检测极片其中一个面的图像，待检测极片201沿着A方向前进，待检测极片201上具有待检测目标2011，基于图像可以确定待检测目标2011的尺寸参数，即检测目标的宽度L。

在一些实施例中，检测目标还可以是极片上的缺陷，通过图像确定极片上缺陷的尺寸参数，以判断该极片是否可以进行卷绕。

这里，根据图像确定检测目标的尺寸参数可以是通过相机系统的处理器实现的，处理器对第一图像和第二图像进行识别，确定检测目标分别在第一面和第二面的尺寸参数。

在一些实施例中，极片的第一面和第二面可以分别对应一个固定的标定块，两个面上的标定块大小相同，图像采集元件采集第一面和第二面的图像时，可以根据两个图像中的标定块是否变形，来确定图像采集元件是否发生了偏移，以保证图像采集元件采集图像的准确性，提高检测精度。

步骤S103、基于所述第一面的尺寸参数和所述第二面的尺寸参数，确定所述极片的检测结果。

在一些实施例中，当检测目标是绝缘涂层的宽度时，可以根据涂层在两个面上的宽度对比，确定极片的检测结果，例如，如果第一面上涂层宽度与第二面上涂层宽度的差值较大，说明极片两个面上活性区域的错位较大，该极片进入卷绕时，会使得正负极片的活性区域无法对齐，因此检测结果为极片不满足对齐度条件；如果第一面上涂层宽度与第二面上涂层宽度的差值较小，说明极片两个面上活性区域的错位在误差范围内，该极片进入卷绕时，不会使得正负极片的活性区域无法对齐，因此检测结果为极片满足对齐度条件。

在一些实施例中，当检测目标是极片上的缺陷时，根据缺陷的尺寸参数，确定极片是否可以被卷绕。例如，当极片上的缺陷尺寸小于缺陷阈值尺寸时，检测结果为极片可以被卷绕；当极片上的缺陷尺寸大于缺陷阈值尺寸时，检测结果为极片不可以被卷绕。

本申请实施例提供一种极片检测方法，通过获取极片的第一面和第二面的图像，确定极片的检测目标在第一面和第二面的尺寸参数，基于检测目标在第一面和第二面的尺寸参数，对极片正反面检测目标的一致性进行监控，减少极片正反面出现检测目标错位的问题，如此，在正负极片边缘对齐的基础上，保证了极片正反面上检测目标的对齐度，使得极片在进行卷绕时，负极极片能够覆盖正极极片的活性区域，减少了由于正负极的检测目标没有对齐导致电芯无法使用的情况，更加精准的监控了正负极片在卷绕时的对齐度，确保了电芯的良率和使用安全。

在一些实施例中，检测目标还包括极片在第一面和第二面上的涂层，涂层可以是指极片的第一面和第二面边缘上的绝缘区域，即对绝缘区域进行检测，如果两面绝缘区域的宽度相同，则该极片可以进入卷绕工艺；涂层也可以是指极片的第一面和第二面上的活性区域，如果活性区域的宽度相同，且两面活性区域与边缘之间的距离相同时，该极片可以进入卷绕工艺。基于前述实施例，步骤S102可以通过步骤S1021至步骤S1022实现：

步骤S1021、根据所述第一图像，确定所述涂层在所述第一面的涂层宽度。

步骤S1022、基于所述第二图像，确定所述涂层在所述第二面的涂层宽度。

在本申请实施例中，处理器可以通过对第一图像和第二图像进行识别，确定涂层在第一面和第二面的涂层宽度。

对应地，步骤S103可以通过步骤S1031至步骤S1032实现：

步骤S1031、基于所述第一面的涂层宽度和所述第二面的涂层宽度，确定所述涂层在所述第一面和所述第二面之间的涂层宽度差值。

在一些实施中，涂层宽度差值是指极片两个面上涂层宽度的差，用于表征两个面上的涂层是否出现错位，进而表征极片两个面上的活性区域是否错位。

步骤S1032、对所述涂层宽度差值与目标差值阈值进行对比，得到所述涂层在所述第一面和所述第二面上的对齐度结果。

在一些实施例中，目标差值阈值可以是由技术人员设置的，可以是0.2毫米（mm）。响应于涂层宽度差值大于或等于目标差值阈值，生成表征极片不满足对齐度条件的第一对齐度结果，其中对齐度条件是指涂层宽度差值小于目标差值阈值；当涂层宽度差值小于目标差值阈值，生成表征极片满足对齐度条件的第二对齐度结果。

本申请实施例对极片的正反面边缘的检测目标进行一致性监控，减少了极片两面存在活性区域错位的问题，从而使得极片在卷绕过程中，有效保障了负极极片能够覆盖正极极片的活性区域，减少由于活性区域未对齐而造成电芯的良率问题。

在一些实施例中，相机系统中的图像采集元件包括对极片的第一面进行采集的第一图像采集元件和对极片第二面进行采集的第二图像采集元件，极片的第一面和第二面分别对应一个固定的标定块，两个面上的标定块大小相同，标定块用于计算极片的第一面和第二面上的涂层宽度。基于前述实施例，步骤S102还可以通过步骤S1实现：

步骤S1、根据所述第一图像确定所述标定块在第一面的标定宽度，以及根据所述第二图像确定所述标定块在第二面的标定宽度。

在一些实施例中，极片检测系统还包括安装图像采集元件的安装架，图像采集元件包括采集第一面的第一图像采集元件和采集第二面的第二图像采集元件，安装架上设置有第一支架和第二支架，第一支架设置于第一图像采集元件与第一面之间，第二支架设置于第二图像采集元件与第二面之间，在第一支架和第二支架上设置有相同的标定块，标定块分别位于支架与图像采集元件之间。标定块可以是长宽高均为1mm的正方体，可以标定第一图像采集元件和第二图像采集元件在安装架上是否有偏移。

在本申请实施例中，标定宽度的方向也可以是与极片的行进方向垂直。在进行第一图像和第二图像采集时，采集的是包含标定块的图像，处理器分别对第一图像和第二图像进行识别，可以得到第一图像上标定块的标定宽度和第二图像上标定块的标定宽度。

对应地，由于极片两面对应的标定块相同，因此，在对极片两面的涂层宽度进行检测之前，可以通过两个图像采集元件采集的第一图像和第二图像中标定块的标定宽度，确定两个图像采集元件是否发生偏移。本申请实施例提供的极片检测方法还包括步骤S2和步骤S3：

步骤S2、分别确定所述第一面的标定宽度、所述第二面的标定宽度与所述标定块的标准宽度之间的差值，得到第一标定差值和第二标定差值。

在一些实施例中，标定块的标准宽度是固定的，例如1mm。在确定标定块在第一面的标定宽度和第二面的标定宽度之后，可以确定第一面的标定宽度与标准宽度之间的第一标定差值，第二面的标定宽度与标准宽度之间的第二标定差值。

步骤S3、分别对所述第一标定差值、所述第二标定差值与标定差值阈值进行对比，得到所述第一图像采集元件的偏移结果和所述第二图像采集元件的偏移结果。

在一些实施例中，标定差值阈值也可以是技术人员设置的，例如0.1mm，分别对第一标定差值与标定差值阈值进行对比，如果第一标定差值小于标定差值阈值，说明第一图像采集元件的偏移在误差范围之内，该偏移不会使得对检测目标进行尺寸参数识别时出现较大的误差，得到第一图像采集元件满足偏移条件的偏移结果；如果第一标定差值大于或等于标定差值阈值，说明第一图像采集元件的偏移较大，该偏移会使得对检测目标进行尺寸参数识别时出现较大的误差，得到第一图像采集元件不满足偏移条件的偏移结果。此时，相机系统会发出提示，提示工程师对第一图像采集元件的位置进行矫正，直至第一标定差值小于标定差值阈值。

在一些实施例中，确定第二图像采集元件的偏移结果与第一图像采集元件相同，在此不再赘述。

本申请实施例在对极片进行检测之前，对相机系统中图像采集元件的位置进行矫正，使得在进行极片检测时，不会出现由于图像采集元件偏移而出现检测误差，导致检测结果不准确，使得不能进行卷绕的极片进入卷绕工艺，造成卷绕后电芯的良率低的问题，提高了电芯的良率。

在一些实施例中，还可以通过采集的第一图像和第二图像，确定极片上是否出现褶皱或损伤等缺陷，基于该检测结果确定极片是否可以被卷绕。基于前述实施例，步骤S102还可以通过步骤S4实现：

步骤S4、根据所述第一图像和所述第二图像，确定所述极片的第一面上的第一缺陷、第二面上的第二缺陷、所述第一缺陷的面积和所述第二缺陷的面积。

在一些实施例中，处理器对第一图像和第二图像进行识别，可以确定极片的第一面和第二面上存在的缺陷和缺陷的面积，面积可以通过图像上缺陷的像素点确定。

对应地，步骤S103还可以通过步骤S5和步骤S6实现：

步骤S5、响应于所述第一缺陷的面积和/或所述第二缺陷的面积大于缺陷面积阈值，生成所述极片具有缺陷的检测结果。

步骤S6、响应于所述第一缺陷的面积和所述第二缺陷的面积均小于或等于缺陷面积阈值，生成所述极片可被卷绕的检测结果。

在本申请实施例中，缺陷面积阈值可以是技术人员设置的，例如缺陷面积阈值为1平方毫米。极片的每个面上可能包括至少一个缺陷，如果极片的第一面上的第一缺陷或者第二面上的第二缺陷中至少一个缺陷的面积大于缺陷面积阈值，说明极片具有缺陷，处理器生成极片具有缺陷的检测结果。如果极片的第一面上的第一缺陷的面积和第二面上第二缺陷的面积均小于或等于缺陷面积阈值，说明极片上的缺陷在误差范围之内，该极片在卷绕后的电芯可用，此时处理器生成极片可被卷绕的检测结果。

本申请实施例对极片两面上存在的缺陷进行检测，减少了有缺陷的极片进入卷绕工艺，保障了电芯均由合格的物料进行生产，提升了电芯的良率。

在一些实施例中，还可以通过采集的第一图像和第二图像，确定极片在行进过程中是否发生了偏移，如果偏移量超过偏移阈值，则极片在卷绕时正负极片也无法对齐，需要对偏移的极片进行处理。基于前述实施例，本申请实施例提供的极片检测方法还包括步骤S7和步骤S8：

步骤S7、根据所述第一图像或所述第二图像，确定极片边界与基准点之间的垂直距离。

在一些实施例中，基准点可以是安装架上的一个固定点，该基准点用于衡量极片在行进过程中，极片是否发生横向的偏移。如果极片在行进过程中边界与基准点的距离一直未发生变化，说明极片在行进过程中未发生横向偏移。

处理器获取的第一图像或第二图像中具有该基准点，垂直距离可以是处理器对第一图像或第二图像中的一个进行识别得到的。

步骤S8、响应于所述垂直距离与标准距离之间的差值大于距离阈值，生成所述极片偏移极片传输方向的极片偏移结果。

这里，标准距离可以是指极片未发生偏移时，极片边界与基准点之间的垂直距离。由于第一图像或第二图像是图像采集元件实时或每隔一段时间采集的，因此，处理器实时或每隔一段时间确定极片边界与基准点之间的垂直距离，根据垂直距离和标准距离确定极片行进过程中的横向偏移值，即垂直距离与标准距离之间的差值，对该差值与预先设置的距离阈值进行对比，确定极片偏移极片传输方向（即极片行进方向）的极片偏移结果。

在一些实施例中，预先设置的距离阈值可以是0.5mm，当差值小于0.5mm时，说明极片的横向偏移量在误差范围之内；当差值大于或等于0.5mm时，说明极片的横向偏移量较大，此时需要对设备进行调试，以调整极片的行进方向。

本申请实施例在极片进入卷绕工艺之前，不仅检测了极片两面的活性区域对齐度，还对极片的行进方向进行了检测，减少因为极片在传输过程中发生横向偏移而导致正负极片对齐度不合格的问题，提升了电芯卷绕的良率。

在一些实施例中，相机系统是基于极片检测系统中控制器的触发信号对极片两面的图像进行采集的，相机系统在通过本申请实施例提供的极片检测方法对极片进行检测，得到检测结果之后，将极片的检测结果发送给控制器。这里，控制器可以是指PLC、中位机、上位机和单片机中的其中一种。

接下来，本申请提供一种执行上述极片检测方法的极片检测系统，图3是本申请实施例提供的极片检测系统的结构示意图，如图3所示，极片检测系统，极片检测系统至少包括相机系统301。其中，相机系统301包括图像采集元件3011和处理器3012。图像采集元件3011，用于在极片302进行卷绕之前，采集极片302的第一面的第一图像和极片302的第二面的第二图像；处理器3012，与图像采集元件3011连接，处理器3012用于获取极片302第一面的第一图像和第二面的第二图像，根据第一图像确定极片302中的检测目标3021在第一面的尺寸参数，以及根据第二图像确定极片302中的检测目标3021在第二面的尺寸参数；基于第一面的尺寸参数和第二面的尺寸参数，确定极片302的检测结果。

在本申请实施例中，图像采集元件可以是CCD相机。

基于前述实施例，图4是本申请实施例提供的极片检测系统的结构示意图，如图4所示，极片检测系统还包括安装架401、第一光源402、第二光源403、第一支架404和第二支架405。其中，图像采集元件分为第一图像采集元件406和第二图像采集元件407。

安装架401用于安装第一图像采集元件406和第二图像采集元件407。在垂直于极片302的传输方向B上，第一图像采集元件406和第二图像采集元件407分别设置于极片302两侧，分别采集极片302第一面的第一图像和第二面的第二图像。

第一光源402和第二光源403设置于安装架401上，第一光源402设置于安装架401上第一图像采集元件406的一侧，为第一图像采集元件406采集极片302提供光照；第二光源403设置于安装架401上第二图像采集元件407的一侧，为第二图像采集元件407采集极片302提供光照。

第一支架404，设置于第一图像采集元件406与极片302的第一面之间；第二支架405，设置于第二图像采集元件407与极片302的第二面之间。其中，第一支架404和第二支架405上分别具有视野孔408，第一支架404的视野孔408与第二支架405上的视野孔408相对应，即在垂直于极片302的方向上，两个视野孔408的投影重合。

在本申请实施例中，第一图像采集元件406和第二图像采集元件407通过视野孔408对极片302进行采集得到第一图像和第二图像。

继续参照图4，极片检测系统还包括标定块409，标定块409分别设置于第一支架404和第二支架405上。标定块409用于提供一个标准的距离，以使得处理器基于标定块409确定极片上检测目标的尺寸参数和缺陷的大小。

在一些实施例中，极片检测系统还包括控制器和极片卷绕机。

其中，控制器与处理器电连接，用于响应于极片卷绕机开始工作，向相机系统发送触发信号，以使得相机系统执行上述极片检测方法，得到检测结果；控制器还用于接收相机系统发送的极片的检测结果，以及将极片的检测结果发送至极片卷绕机；

极片卷绕机，与控制器电连接，用于响应于检测结果，对极片进行以下其中一种处理：卷绕、复检和报废。这里，如果极片的检测结果满足卷绕条件时，极片卷绕机对极片进行卷绕；如果检测结果表明极片需要复检时，极片卷绕机将极片送入X射线设备，通过该X射线设备对极片进行复检；如果检测结果表明极片缺陷较大，不满足卷绕条件，也无需复检时，极片卷绕机对该极片进行报废处理。

本申请实施例提供的极片检测系统，第一方面，能够对极片正反面的检测目标进行监控，极大的排除了极片边缘无机绝缘层区域的干扰，更加精准地监控了正负极片的对齐度，确保电芯安全。第二方面，通过标定块对相机精度进行监控，保障生产过程中设备正常运行，有效降低极片检测系统的误检漏检。

下面，将说明本申请实施例在一个实际的应用场景中的示例性应用。

基于相关技术中的极片对齐度检测手段仅在极片卷绕前获取正负极极片膜区相对位置，从而保证正负极片有效对齐，但由于正极极片边缘有1至3mm宽的无机隔离材料，极片正反面活性区存在一定程度的错位，导致正负极活性区域正反面对齐度不合格（NotGood，NG）的问题。且极片卷绕机长期生产，由于螺丝松动或人员误碰，导致相机松动出现检测失真，发生误检和漏检的问题。

本申请实施例提供一种检测系统，图5是本申请实施例提供的极片检测系统的结构示意图，如图5所示，检测系统至少包括L型支架501、相机502、标定块结构503、光源504、硬基准支架505和支架视野孔506。

其中，L型支架501固定于极片卷绕机工位之前的极片运输工位上。相机502、标定块结构503和光源504固定于L型支架501上，相机502固定于距离极片70mm的位置。在L型支架501上，在极片的正反面分别安装一个相机502，分别拍摄正极极片一侧的图像。在相机502与极片之间装入硬基准支架505，镜头通过硬基准支架505上支架视野孔506采集极片图像，支架视野孔506设置有标定块结构503。两个光源504分别位于相机502的后方，分别照射支架视野孔506中的极片视野，保证相机502的成像亮度均匀一致，减少误检漏检。

本申请实施例提供一种极片检测方法，通过极片检测系统的正反面相机拍摄正极极片边缘的无机绝缘层（即检测目标），保证极片正反面膜区错位在合格范围内。图6是本申请实施例提供的边缘检测原理示意图，如图6所示，在电芯卷绕过程中通过采集相机602实时摄取正极片601边缘正反面无机绝缘层6011的对齐度信息，通过算法抓边框603计算无机绝缘层6011与膜区交界边缘与外侧边缘的距离L（幅宽）。对比正极片601正反面的无机绝缘层6011幅宽差值｜Δ1︱，当｜Δ1︱＜0.2mm时，极片正常进入极片卷绕机生产；当｜Δ1︱≥0.2mm则视为极片NG。极片满足对齐度规格时，极片进入极片卷绕机，卷绕后的电芯正常流出，不符合对齐度规格的则报废或者标记运送至X-Ray（即X射线设备）进行复检。

图7是本申请实施例提供的极片边缘检测方法的流程示意图，如图7所示，极片边缘检测方法通过步骤S701至步骤S704实现：

步骤S701、相机采集极片正反面图像。

相机采集极片正反面图像之后，对极片正反面图像上的无机绝缘层的宽度进行识别，得到正反面的无机绝缘层的宽度差值。

步骤S702、确定宽度差值是否小于差值阈值。

在本申请实施例中，如果宽度差值小于或等于差值阈值，执行步骤S703；如果宽度差值大于差值阈值，执行步骤S704。

步骤S703、极片进入极片卷绕机，正常流拉。

在本申请实施例中，如果宽度差值小于或等于差值阈值，极片进入极片卷绕机，进行正常流拉。

步骤S704、极片报废。

在本申请实施例中，如果宽度差值大于差值阈值，极片报废。

在本申请实施例中，当机台的生产卷针转动时，通过PLC发送脉冲信号触发相机拍照，保证正极极片在行进过程相机实时工作采图，图片经过感兴趣区域（Region ofInterest，ROI）框抓边算法，计算并判定无机绝缘层正反面宽度差值｜Δ1︱是否小于差值阈值，将极片划分为OK或NG，并将信息通过PLC传递给极片卷绕机执行产品报废和复检工作。

在本申请实施例中，继续参照图5，在视野中央加入标准宽度为1mm的标准件（即标定块结构503），标定块结构503作为对相机准确度（精度）的实时监控，当图像中标定块的宽度与1mm之间的差值｜Δ2︱≤0.1mm时，极片正常进入极片卷绕机生产；当｜Δ2︱＞0.1mm时，设备报警停机，提示工程师对相机进行维护。

图8是本申请实施例提供的相机检测方法的流程示意图，如图8所示，相机检测方法通过步骤S801至步骤S805实现：

步骤S801、相机采集具有标定块结构的图像。

响应于控制器的相机检测操作，相机采集具有标定块结构的图像。

步骤S802、确定图像中标定块结构的宽度与标准宽度之间的差值是否小于标定阈值。

在本申请实施例中，如果图像中标定块结构的宽度与标准宽度之间的差值小于或等于标定阈值，执行步骤S803；如果图像中标定块结构的宽度与标准宽度之间的差值大于标定阈值，执行步骤S804。

步骤S803、正常生产。

在本申请实施例中，如果图像中标定块结构的宽度与标准宽度之间的差值小于或等于标定阈值，则不对相机进行调整。

步骤S804、极片卷绕机报警停机。

如果图像中标定块结构的宽度与标准宽度之间的差值大于标定阈值，极片卷绕机报警停机，并提示工程师对相机进行维护。

步骤S805、提示工程师对相机进行维护。

本申请实施例对图像通过ROI框抓边算法，计算并判定标定块结构宽度的实时值与实际值1mm之间的差值｜Δ2︱是否小于标定阈值，根据结果将相机划分为OK或NG，并将信息通过PLC传递给极片卷绕机执行停机，并提示工程师进行设备维护。

在一些实施例中 ，在设备维修好之后，继续执行步骤S801。

本申请实施例还可以采用面阵相机连续拍照，在视觉成像中，除监控正极极片边缘无机物宽度一致性之外，还可以同步监控极片在行进过程中的横向偏移量｜Δ3︱，当｜Δ3︱≤0.5mm时，正常生产，｜Δ3︱＞0.5mm时，则停机维护。

本申请实施例针对相机的实时采图系统可以引入人工智能（ArtificialIntelligence，AI）监控，当正极极片正反面出现褶皱或损伤等缺陷时，可通过AI判定并拦截极片，保障电芯均由正常无缺陷的物料进行生产。

本申请实施例一方面通过对极片边缘正反面一致性进行监控，相较于传统对齐度检测系统对极片边缘进行监控的方式更加精准，本申请实施例极大地排除无机绝缘层区域的干扰，更加精准地的监控了正负极片对齐度，从而有效保障负极极片覆盖正极极片活性区域，减少由于对齐度造成电芯问题，确保电芯安全。另一方面，引入标定块结构对相机精度进行监控，能有效监控由于算法异常、解析度异常、相机硬件松动导致对的极片齐度检测失真，保障生产过程中设备正常运行，有效降低检测系统的误检漏检。

本申请实施例还通过CCD相机来监控极片边缘相对于初始位置是否发生偏移，相比于相关技术中通过感应器确定初始位置是否发生偏移的检测方式，本申请提供的方法将探测精度从1.5mm提升至0.5mm，提高了检测精度，减少了误检和漏检。

本申请实施例除了满足极片边缘一致性、位置稳定性检测功能之外，还可以在相机中加入外观不良检测算法，对正极极片边缘的绝缘层和活性区域进行外观检测，进一步保障电芯质量与安全。

需要说明的是，本申请实施例系统的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本系统实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。

以上所述，仅为本申请的实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种极片检测方法，其特征在于，应用于相机系统，所述极片检测方法包括：

在极片进行卷绕之前，获取图像采集元件采集的所述极片的第一面的第一图像和所述极片的第二面的第二图像；

根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数；所述检测目标至少包括极片对应的标定块，所述标定块用于确定所述图像采集元件是否发生偏移；

基于所述第一面的尺寸参数和所述第二面的尺寸参数，确定所述极片的检测结果。

2.根据权利要求1所述的极片检测方法，其特征在于，所述检测目标还包括所述极片的涂层；

所述根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数，包括：

根据所述第一图像，确定所述涂层在所述第一面的涂层宽度；

基于所述第二图像，确定所述涂层在所述第二面的涂层宽度；

对应地，所述基于所述第一面的尺寸参数和所述第二面的尺寸参数，确定所述极片的检测结果，包括：

基于所述第一面的涂层宽度和所述第二面的涂层宽度，确定所述涂层在所述第一面和所述第二面之间的涂层宽度差值；

对所述涂层宽度差值与目标差值阈值进行对比，得到所述涂层在所述第一面和所述第二面上的对齐度结果。

3.根据权利要求2所述的极片检测方法，其特征在于，所述对所述涂层宽度差值与目标差值阈值进行对比，得到所述涂层在所述第一面和所述第二面上的对齐度结果，包括：

响应于所述涂层宽度差值大于或等于所述目标差值阈值，生成表征所述极片不满足对齐度条件的第一对齐度结果；

响应于所述涂层宽度差值小于所述目标差值阈值，生成表征所述极片满足所述对齐度条件的第二对齐度结果。

4.根据权利要求1至3任一项所述的极片检测方法，其特征在于，所述图像采集元件包括对所述第一图像进行采集的第一图像采集元件和对所述第二图像进行采集的第二图像采集元件；

所述根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数，包括：

根据所述第一图像确定所述标定块在所述第一面的标定宽度，以及根据所述第二图像确定所述标定块在所述第二面的标定宽度；

对应地，所述方法还包括：

分别确定所述第一面的标定宽度、所述第二面的标定宽度与所述标定块的标准宽度之间的差值，得到第一标定差值和第二标定差值；

分别对所述第一标定差值、所述第二标定差值与标定差值阈值进行对比，得到所述第一图像采集元件的偏移结果和所述第二图像采集元件的偏移结果。

5.根据权利要求1至3任一项所述的极片检测方法，其特征在于，所述根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数，包括：

根据所述第一图像和所述第二图像，确定所述第一面上的第一缺陷、所述第二面上的第二缺陷、所述第一缺陷的面积和所述第二缺陷的面积；

对应地，所述基于所述第一面的尺寸参数和所述第二面的尺寸参数，确定所述极片的检测结果，包括：

响应于所述第一缺陷的面积和/或所述第二缺陷的面积大于缺陷面积阈值，生成所述极片具有缺陷的检测结果；

响应于所述第一缺陷的面积和所述第二缺陷的面积均小于或等于所述缺陷面积阈值，生成所述极片可被卷绕的检测结果。

6.根据权利要求1至3任一项所述的极片检测方法，其特征在于，所述极片检测方法还包括：

根据所述第一图像或所述第二图像，确定极片边界与基准点之间的垂直距离；

响应于所述垂直距离与标准距离之间的差值大于距离阈值，生成所述极片偏移极片传输方向的极片偏移结果。

7.根据权利要求1至3任一项所述的极片检测方法，其特征在于，所述获取所述极片的第一面的第一图像和所述极片的第二面的第二图像，包括：

响应于控制器发送的触发信号，获取所述极片的第一面的第一图像和所述极片的第二面的第二图像；

所述极片检测方法还包括：

将所述极片的检测结果发送给所述控制器。

8.一种极片检测系统，其特征在于，所述极片检测系统至少包括相机系统，所述相机系统包括：

图像采集元件，用于在极片进行卷绕之前，采集所述极片的第一面的第一图像和所述极片的第二面的第二图像；

处理器，与所述图像采集元件连接，所述处理器用于根据所述第一图像确定所述极片中的检测目标在第一面的尺寸参数，以及根据所述第二图像确定所述极片中的检测目标在第二面的尺寸参数；所述检测目标至少包括极片对应的标定块，所述标定块用于确定所述图像采集元件是否发生偏移；基于所述第一面的尺寸参数和所述第二面的尺寸参数，确定所述极片的检测结果。

9.根据权利要求8所述的极片检测系统，其特征在于，所述极片检测系统还包括：

安装架，用于安装第一图像采集元件和第二图像采集元件；在垂直于极片的传输方向上，所述第一图像采集元件和所述第二图像采集元件分别设置于所述极片两侧；

第一光源和第二光源，为所述极片提供光照；

第一支架，设置于所述第一图像采集元件与所述第一面之间；第二支架，设置于所述第二图像采集元件与所述第二面之间；

所述第一支架的视野孔与所述第二支架上的视野孔相对应，第一图像采集元件和第二图像采集元件通过所述视野孔对所述极片进行采集得到第一图像和所述第二图像。

10.根据权利要求9所述的极片检测系统，其特征在于，所述极片检测系统还包括：

分别设置于所述第一支架和所述第二支架上的标定块。

11.根据权利要求8至10任一项所述的极片检测系统，其特征在于，所述极片检测系统还包括：

控制器，所述控制器与所述处理器电连接，用于响应于所述极片卷绕机开始工作，向相机系统发送触发信号；接收所述相机系统发送的极片的检测结果，以及将所述极片的检测结果发送至所述极片卷绕机；

所述极片卷绕机，与所述控制器电连接，用于响应于所述检测结果，对所述极片进行以下其中一种处理：卷绕、复检和报废。