CN217504721U - 叠片电芯的极耳翻折检测装置及叠片设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种叠片电芯的极耳翻折检测装置及叠片设备，其中，极耳翻折检测装置用于对折叠成形前的复合极片(10)中的极耳(14)进行检测，且包括：第一检测部件(1)，位于复合极片(10)沿厚度方向的第一侧，被配置为获取复合极片(10)的第一极片段(10A)中极耳(14)的图像；第二检测部件(1’)，位于复合极片(10)沿厚度方向的第二侧，被配置为获取复合极片(10)的第二极片段(10B)中极耳(14)的图像，第二极片段(10B)与第一极片段(10A)相邻且成角度；和图像比较器(5)，被配置为将第一拍摄部件(1)和第二拍摄部件(1’)获得的图像与预设标准图像进行比较，以确定复合极片(10)中的极耳(14)是否存在翻折。

Description

叠片电芯的极耳翻折检测装置及叠片设备

技术领域

本申请涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种叠片电芯的极耳翻折检测装置及叠片设备。

背景技术

由于锂离子等电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在电动汽车上面已普遍应用。其中，叠片式锂离子电池有着更好的循环特性、安全特性和能量密度，近年来得到广泛的应用。

目前的叠片式电池在使用过程中容易发生短路问题，甚至会引起热失控着火，影响电池工作的安全性。

实用新型内容

本申请的目的在于能够改善叠片电芯使用过程中的安全性。

根据本申请的第一方面，提供了一种叠片电芯的极耳翻折检测装置，用于对折叠成形前的复合极片中的极耳进行检测，极耳翻折检测装置包括：

第一检测部件，位于复合极片沿厚度方向的第一侧，被配置为获取复合极片的第一极片段中极耳的图像；

第二检测部件，位于复合极片沿厚度方向的第二侧，被配置为获取复合极片的第二极片段中极耳的图像，第二极片段与第一极片段相邻且成角度；和

图像比较器，与第一检测部件和第二检测部件通信连接，被配置为将第一检测部件和第二检测部件获取的图像与预设标准图像进行比较，以确定复合极片中的极耳是否存在翻折。

该实施例通过叠片成形之前复合极片开始发生弯折的区域对极耳的翻折进行检测，可在复合极片进行叠片前进行在线检测，进而防止出现短路，避免引起热失控着火，提高电芯使用过程的安全性。而且，在线检测极耳的翻折不影响叠片电芯的生产效率，且有利于尽早剔除叠片工序前极耳出现翻折的复合极片无需在叠片电芯成形后再进行检测，可提高生产效率，并保证叠片电芯质量的一致性。

在一些实施例中，第一检测部件和第二检测部件均为拍摄部件。

该实施例通过设置拍摄部件进行图像检测，能够全面直观地获得极耳所在区域的图像，以准确地从图像中识别出极耳的翻折情况，而且拍摄部件拍摄图像所需时间较短，能够在高速叠片的过程中快速地获得每个极耳的图像，以免出现延迟，满足高速叠片设备在线全部检测的需求。

在一些实施例中，第一检测部件和第二检测部件的安装方位被构造为使各自的拍摄方向成角度。

该实施例考虑到相邻的第一极片段和第二极片段成角度设置，使第一检测部件和第二检测部件各自的拍摄方向成角度，能够以合适的方向拍摄相邻极片段，以适应相邻极片段的角度，提高图像拍摄效果，提高极耳翻折检测的准确度。

在一些实施例中，第一检测部件和第二检测部件均直接拍摄极耳。

该实施例的拍摄方式无需其它光路转换元件配合就能实现拍摄，可简化极耳翻折检测装置的结构复杂性，布置灵活，第一检测部件和第二检测部件可更靠近相应的极片段设置，提高拍摄效果。

在一些实施例中，第一检测部件的拍摄方向垂直于第一极片段，第二检测部件的拍摄方向垂直于第二极片段。

该实施例对于第一检测部件和第二检测部件均直接拍摄极耳的方式，通过使第一检测部件和第二检测部件的拍摄方向垂直于拍摄面，这种拍摄角度能够减少拍摄图像发生变形，提高图像拍摄效果，提高极耳翻折检测的准确性。

在一些实施例中，极耳翻折检测装置还包括第一光路转换元件和第二光路转换元件，第一检测部件通过第一光路转换元件拍摄第一极片段中的极耳，第二检测部件通过第二光路转换元件拍摄第二极片段中的极耳。

该实施例通过设置光路转换元件，能够改变光路的传播方向，极片段表面的光线可通过光路转换元件进入拍摄部件的拍摄面，以形成极片段表面的图像。此种拍摄方式能够降低对第一检测部件和第二检测部件的安装位置和安装方位的要求，提高布局的灵活性。而且，此种方式通过光路转换元件的应用，允许第一检测部件和第二检测部件设在距离待拍摄面稍远的位置，可防止对复合极片造成影响。

在一些实施例中，第一光路转换元件和第二光路转换元件均具有第一透射面、反射面和第二透射面，反射面连接在第一透射面和第二透射面之间；

第一光路转换元件的第一透射面与第一检测部件相对，第一光路转换元件的第二透射面与第一极片段相对；第二光路转换元件的第一透射面与第二检测部件相对，第二光路转换元件的第二透射面与第二极片段相对。

该实施例通过设置三角形的光路转换元件，并通过透射面和反射面的组合，能够根据第一检测部件和第二检测部件的安装角度，适应性地设置第一透射面和第二透射面之间的夹角，可在保证拍摄效果的基础上降低对第一检测部件和第二检测部件安装角度的要求。

在一些实施例中，极耳翻折检测装置还包括：极耳检测部件，沿复合极片的输送方向设在第一检测部件和第二检测部件的上游，被配置为对极耳进行检测，以在检测区域出现极耳的情况下开启第一检测部件和第二检测部件。

该实施例能够复合极片经过第一检测部件和第二检测部件之间的区域之前，预先检测极耳的出现时机，能够准确地判断出第一检测部件和第二检测部件的开启时机，既能可靠地实现所有极耳的全部检测，防止出现漏检的可能性；又能在及时拍摄极耳的基础上降低极耳翻折检测装置的电能消耗。

在一些实施例中，极耳翻折检测装置还包括：

第一光源，位于复合极片沿厚度方向的第一侧，且与第一检测部件沿复合极片的宽度方向完全错开，被配置为向第一检测部件提供获取图像所需光线；和

第二光源，位于复合极片沿厚度方向的第二侧，且与第二检测部件沿复合极片的宽度方向完全错开，被配置为向第二检测部件提供获取图像所需光线。

该实施例通过设置第一光源和第二光源，能够为第一检测部件和第二检测部件的检测提供足够的光线，以提高获得图像的清晰度，从而更加准确地检测出极耳翻折问题。

在一些实施例中，极耳翻折检测装置还包括：分选部件，被配置为在复合极片中的极耳不存在翻折的情况下使叠片电芯进行后续作业，并在复合极片中的极耳存在翻折的情况下使叠片电芯进行报废处理。

该实施例能够根据叠片前的复合极片是否存在极耳翻折，判定复合极片是否合格，并在叠片工序前将极耳不合格的复合极片进行报废处理，可提高叠片电芯的生产效率，避免在叠片电芯成形之后检测出存在极耳翻折影响生产效率。

根据本申请的第二方面，提供了一种叠片设备，包括：

极片复合装置，被配置为形成复合极片；

叠片台，具有叠片工位，叠片台被配置为在叠片工位将复合极片折叠为叠片电芯；和

上述实施例的叠片电芯的极耳翻折检测装置，设在叠片工位的上方复合极片发生弯折的区域。

该实施例通过在叠片成形之前设置极耳翻折检测装置对极耳的翻折进行检测，可在复合极片进行叠片前进行在线检测，不影响叠片电芯的生产效率。而且，通过在复合极片发生弯折的区域进行检测，由于在该区域极片段的运动方向发生改变容易出现极耳翻折现象，且该区域为复合极片叠片成形前最下游的区域，因此能够最大限度地防止叠片电芯中出现极耳翻折。此外，在对复合极片的极耳翻折进行检测之后，可在叠片工序前剔除不合格的复合极片，无需在叠片电芯成形后再进行检测，可提高生产效率，并保证叠片电芯质量的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1为本申请叠片设备的一些实施例的模块组成示意图。

图2为复合极片的一些实施例的侧视图。

图3为复合极片的一些实施例的俯视图。

图4为本申请叠片电芯的极耳翻折检测装置的一些实施例的结构示意图。

图5为本申请叠片电芯的极耳翻折检测装置的另一些实施例的结构示意图。

图6为本申请叠片电芯的极耳翻折检测装置的一些实施例的模块组成示意图。

图7为本申请叠片电芯的极耳翻折检测装置的工作原理图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记说明：

1、第一检测部件；1’、第二检测部件；2、第一光源；2’、第二光源；3、第一光路转换元件；3’、第二光路转换元件；31、第一透射面；32、反射面；33、第二透射面；4、极耳检测部件；5、图像比较器；51、下位机；52、上位机；6、分选部件；

10、复合极片；10A、第一极片段；10B、第二极片段；11、第一极片；12、第二极片；13、绝缘件；14、极耳；

100、极耳翻折检测装置；200、极片复合装置；300、叠片台；301、叠片工位；400、导向辊。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

本申请采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系的描述，这仅是为了便于描述本申请，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一些实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请的实施例所提到的电池是指包括多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。

电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。

目前的电池单体通常包括壳体和容纳于壳体内的裸电芯，并在壳体内填充电解质。裸电芯主要由极性相反的第一极片和第二极片层叠或卷绕形成，并且通常在第一极片与第二极片之间设有绝缘件，例如绝缘件等。第一极片和第二极片涂覆有活性物质的部分构成裸电芯的主体部，第一极片和第二极片未涂覆活性物质的部分各自构成第一极耳和第二极耳。在锂离子电池中，第一极片可以为正极极片，包括正极集流体和设于正极集流体两侧的正极活性物质层，正极集流体的材料例如可以为铝，正极活性物质例如可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等；第二极片可以为负极极片，包括负极集流体和设于负极集流体两侧的负极活性物质层，负极集流体的材料例如可以为铜，负极活性物质例如可以为石墨或硅等。可选地，第一极片也可以为负极极片，相应地第二极片为正极极片。第一极耳和第二极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池单体的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接端子以形成电流回路。

发明人在实践中发现，目前叠片电芯工作安全性较差，容易出现短路现象，甚至会引气热失控失火。通过分析，造成这一现象的主要原因在于，有些叠片电芯出现了极耳翻折问题，在叠片的过程中，例如对于Z形叠片，复合极片中的每个极片段都会出现方向的改变，由于极耳使用金属箔材制成，厚度薄，强度低，在极片段改变方向时容易出现翻折，特别是在叠片速度较高时，这一影响更加明显。

当出现极耳翻折的情况下，多层极耳焊接后与电极端子连接时，有效焊接面积减小，使极耳处的过流能力降低，而且，极片翻折后有可能进入活性物质层或绝缘件内，容易造成析锂、短路风险，甚至会引气热失控着火，影响电池工作的安全性。

为了提高叠片电池工作的安全性，发明人想到在复合极片叠片成形之前对极耳翻折现象进行检测，而且，考虑到复合极片开始出现弯折的区域最容易发生极耳翻折，且该区域位于复合极片在叠片台上进行叠片之前的最下游区域，能够最大限度地防止叠片电芯中出现极耳翻折，因此，在复合极片叠片前出现弯折的区域对极耳进行检测能够有效地检测极耳翻折。基于上述思路，本申请提供了一种叠片电芯的极耳翻折检测装置。

如图1所示，本申请的叠片电芯的极耳翻折检测装置100可用于叠片设备，叠片设备用于生产叠片式电芯。叠片设备包括极片复合装置200、叠片台300和叠片电芯的极耳翻折检测装置100。其中，极片复合装置200被配置为形成复合极片10；叠片台300具有叠片工位301，叠片台300被配置为在叠片工位301将复合极片10折叠为叠片电芯；极耳翻折检测装置100设在叠片工位301的上方复合极片10发生弯折的区域。

如图2所示，极片复合装置200用于将多个第一极片11、多个第二极片12和两条绝缘件13进行复合，以形成复合极片10，图2中未示意出极耳14；其中，第一极片11和第二极片12极性相反。绝缘件13可以为隔膜，可形成长条带状结构，用于将相邻的第一极片11和第二极片12隔开防止短路。

可选地，多个第一极片11连续设置，多个第二极片12之间彼此相互独立。具体地，多个第一极片11夹在两条绝缘件13之间且沿其延伸方向并排连续设置，多个第二极片12在两条绝缘件13的外侧面沿其延伸方向交替设置，且与多个第一极片11一一对应。

如图3所示，第一极片11和第二极片12均包括沿复合极片10宽度方向向外延伸的极耳14，第一极片11的极耳14和第二极片12的极耳14可以从复合极片10的同侧引出，也可从异侧引出。

如图4所示，复合极片10可在叠片工位301按照Z字形折叠形成叠片电芯，为了便于折叠，相邻两个第一极片11之间可设置折痕。极耳翻折检测装置100设在叠片工位301的上方复合极片10发生弯折的区域，用于对折叠成形前的复合极片10中的极耳14进行检测。

该实施例通过在叠片成形之前设置极耳翻折检测装置100对极耳14的翻折进行检测，可在复合极片10进行叠片前进行在线检测，不影响叠片电芯的生产效率。而且，通过在复合极片10发生弯折的区域进行检测，由于在该区域极片段的运动方向发生改变容易出现极耳翻折现象，且该区域为复合极片10叠片成形前最下游的区域，因此能够最大限度地防止叠片电芯中出现极耳翻折。此外，在对复合极片10的极耳翻折进行检测之后，可在叠片工序前剔除不合格的复合极片10，无需在叠片电芯成形后再进行检测，可提高生产效率，并保证叠片电芯质量的一致性。

下面将对叠片电芯的极耳翻折检测装置100(后续简称“极耳翻折检测装置100”)的结构进行描述。

在一些实施例中，如图4所示，极耳翻折检测装置100用于对折叠成形前的复合极片10中的极耳14进行检测，其包括：第一检测部件1、第二检测部件1’和图像比较器5。第一检测部件1位于复合极片10沿厚度方向的第一侧，被配置为获取复合极片10的第一极片段10A中极耳14的图像；第二检测部件1’位于复合极片10沿厚度方向的第二侧，被配置为获取复合极片10的第二极片段10B中极耳14的图像，第二极片段10B与第一极片段10A相邻且成角度。图像比较器5被配置为将第一检测部件1和第二检测部件1’获取的图像与预设标准图像进行比较，以确定复合极片10中的极耳14是否存在翻折。

其中，第一检测部件1和第二检测部件1’分别位于复合极片10沿厚度方向的两侧，第一检测部件1用于获取的第一极片段10A中极耳14的图像，以判断极耳14是否存在翻折，极耳14的翻折形态包括：极耳14角部的折回或者整体从根部翘起等。可选地，若第一极片11和第二极片12的各自的极耳14位于复合极片10沿宽度发方向的两侧，则第一检测部件1可获取第一极片段10A的整体图像(如图3所示)，以通过同一张图片同时判断两侧极耳14的翻折情况；若第一极片11和第二极片12的各自的极耳14位于复合极片10沿宽度发方向的同侧，则第二检测部件1’可获取第二极片段10B的整体图像，也可只获取两个极耳14区域的图像以通过缩小拍摄区域获得更清晰的图像。第二检测部件1’获取图像的方式与第一检测部件1类似。

可选地，第一检测部件1和第二检测部件1’可以选择相机等拍摄部件，用于拍摄包含极耳14所在区域的图像，通过判断图像与预设标准图像是否一致，确定极耳14是否存在翻折；或者也可采用激光扫描器件，用于通过发射激光扫描极耳14的轮廓，以通过判断该轮廓与标准轮廓图像的形状和尺寸是否一致，从而确定极耳14是否存在翻折。

可选地，图像比较器5与第一检测部件1和第二检测部件1’通信连接，能够对获取的图像与预设标准图像进行对比，在极耳14所在区域发生图像不一致时确定极耳14存在翻折。可选地，图像比较器5可以为电子器件，或者通过硬件电路或软件实现。可选地，预设标准图像可以为极耳14不存在翻折的情况下拍摄的图像。

该实施例通过叠片成形之前复合极片10开始发生弯折的区域对极耳14的翻折进行检测，可在复合极片10进行叠片前进行在线检测，进而防止出现短路，避免引起热失控着火，提高电芯使用过程的安全性。而且，在线检测极耳14的翻折不影响叠片电芯的生产效率，且有利于尽早剔除叠片工序前极耳14出现翻折的复合极片10无需在叠片电芯成形后再进行检测，可提高生产效率，并保证叠片电芯质量的一致性。

而且，通过在复合极片10发生弯折的区域进行检测，由于在该区域极片段的运动方向发生改变容易出现极耳翻折现象，且该区域为复合极片10叠片成形前最下游的区域，因此能够最大限度地防止叠片电芯中出现极耳翻折。

此外，第一检测部件1和第二检测部件1’分别设在复合极片10沿厚度方向的两侧，分别获取相邻的第一极片段10A和第二极片段10B的图像，可为第一检测部件1和第二检测部件1’的布局留出足够的设置空间，并以合适的安装角度检测图像，能够获得清晰的图像，并防止两个检测部件之间的图像获取发生干扰，提高检测准确性和可靠性。

在一些实施例中，第一检测部件1和第二检测部件1’均为拍摄部件。

可选地，拍摄部件可以为面阵相机等。拍摄部件用于拍摄包含极耳14所在区域的图像，通过判断图像与预设标准图像是否一致，确定极耳14是否存在翻折。

该实施例通过设置拍摄部件进行图像检测，能够全面直观地获得极耳14所在区域的图像，以准确地从图像中识别出极耳14的翻折情况，而且拍摄部件拍摄图像所需时间较短，能够在高速叠片的过程中快速地获得每个极耳的图像，以免出现延迟，满足高速叠片设备在线全部检测的需求。

在一些实施例中，第一检测部件1和第二检测部件1’的安装方位被构造为使各自的拍摄方向成角度。

可选地，该角度可根据第一极片段10A和第二极片段10B之间的夹角设置，可能设置为锐角、直角或钝角。若第一检测部件1拍摄第一极片段10A，且第二检测部件1’检测第二极片段10B，第一检测部件1和第二检测部件1’各自的拍摄方向形成夹角的顶角可朝向第一方向；若第一检测部件1拍摄第二极片段10B，且第二检测部件1’检测第一极片段10A，第一检测部件1和第二检测部件1’各自的拍摄方向形成夹角的顶角可朝向第二方向；其中，第一方向和第二方向为复合极片10延伸方向上两个相反的方向。

该实施例考虑到相邻的第一极片段10A和第二极片段10B成角度设置，使第一检测部件1和第二检测部件1’各自的拍摄方向成角度，能够以合适的方向拍摄相邻极片段，以适应相邻极片段的角度，提高图像拍摄效果，提高极耳翻折检测的准确度。

在一些实施例中，如图4所示，第一检测部件1和第二检测部件1’均直接拍摄极耳14。

为了实现此种拍摄方式，第一检测部件1的拍摄面朝向第一极片段10A，以使第一极片段10A表面的光线直接进入第一检测部件1的拍摄面；第二检测部件1’的拍摄面朝向第二极片段10B，以使第二极片段10B表面的光线直接进入第二检测部件1’的拍摄面。

可选地，在复合极片10的延伸方向上，第一检测部件1和第二检测部件1’可设在能够清楚拍摄极耳14的位置，并且与复合极片10保持一定的距离，以使第一检测部件1和第二检测部件1’之间形成的通道可供弯折的复合极片10安全通过。

可选地，在复合极片10的宽度方向上，若第一极片11和第二极片12各自的极耳14位于复合极片10的异侧，则第一检测部件1和第二检测部件1’与复合极片10沿宽度方向的中间区域对准，从而以相同的距离拍摄两侧极耳14，保证两侧极耳14在同一张图片中拍摄效果的一致性；若第一极片11和第二极片12各自的极耳14位于复合极片10的同侧，则第一检测部件1和第二检测部件1’在复合极片10的宽度方向与极耳14区域对准，以便聚焦于拍摄极耳14，减少拍摄图像中出现的无关区域，以保证拍摄效果，并能识别出翻折程度较小的极耳14。

该实施例的拍摄方式无需其它光路转换元件配合就能实现拍摄，可简化极耳翻折检测装置100的结构复杂性，布置灵活，第一检测部件1和第二检测部件1’可更靠近相应的极片段设置，提高拍摄效果。

在一些实施例中，第一检测部件1的拍摄方向垂直于第一极片段10A，第二检测部件1’的拍摄方向垂直于第二极片段10B。

该实施例对于第一检测部件1和第二检测部件1’均直接拍摄极耳14的方式，通过使第一检测部件1和第二检测部件1’的拍摄方向垂直于拍摄面，这种拍摄角度能够减少拍摄图像发生变形，提高图像拍摄效果，提高极耳翻折检测的准确性。

在一些实施例中，如图5所示，极耳翻折检测装置100还包括第一光路转换元件3和第二光路转换元件3’，第一检测部件1通过第一光路转换元件3拍摄第一极片段10A中的极耳14，第二检测部件1’通过第二光路转换元件3’拍摄第二极片段10B中的极耳14。

可选地，第一光路转换元件3位于复合极片10沿厚度方向的第一侧，第二光路转换元件3’位于复合极片10沿厚度方向的第二侧。可选地，第一光路转换元件3和第二光路转换元件3’可以选择棱镜、反射镜或透射镜中的一种或组合。

该实施例通过设置光路转换元件，能够改变光路的传播方向，极片段表面的光线可通过光路转换元件进入拍摄部件的拍摄面，以形成极片段表面的图像。此种拍摄方式能够降低对第一检测部件1和第二检测部件1’的安装位置和安装方位的要求，提高布局的灵活性。而且，此种方式通过光路转换元件的应用，允许第一检测部件1和第二检测部件1’设在距离待拍摄面稍远的位置，可防止对复合极片10造成影响。

在一些实施例中，第一光路转换元件3和第二光路转换元件3’均具有第一透射面31、反射面32和第二透射面33，反射面32连接在第一透射面31和第二透射面33之间。

第一光路转换元件3的第一透射面31与第一检测部件1相对，第一光路转换元件3的第二透射面33与第一极片段10A相对；第二光路转换元件3’的第一透射面31与第二检测部件1’相对，第二光路转换元件3’的第二透射面33与第二极片段10B相对。

可选地，第一透射面31、反射面32和第二透射面33可形成三角形。

可选地，第一光路转换元件3的第一透射面31可抵靠于第一检测部件1的拍摄面，或者第一透射面31也可与第一检测部件1的拍摄面间隔设置。第一光路转换元件3的第二透射面33与第一极片段10A相对，具体地可采用平行设置或成一定角度相对设置。

可选地，第二光路转换元件3’的第一透射面31可抵靠于第二检测部件1’的拍摄面，或者第一透射面31也可与第二检测部件1’的拍摄面间隔设置。第二光路转换元件3’的第二透射面33与第二极片段10B相对，具体地可采用平行设置或成一定角度相对设置。

该实施例通过设置三角形的光路转换元件，并通过透射面和反射面的组合，能够根据第一检测部件1和第二检测部件1’的安装角度，适应性地设置第一透射面31和第二透射面33之间的夹角，可在保证拍摄效果的基础上降低对第一检测部件1和第二检测部件1’安装角度的要求。

在一些实施例中，如图6所示，极耳翻折检测装置100还包括：极耳检测部件4，沿复合极片10的输送方向设在第一检测部件1和第二检测部件1’的上游，被配置为对极耳14进行检测，以在检测区域出现极耳14的情况下开启第一检测部件1和第二检测部件1’。

考虑到极耳14较薄，可选地，极耳检测部件4可采用拍摄部件拍摄复合极片10的图像，以在图像中监测是否出现极耳14；或者极耳检测部件4采用非接触式传感器感应极耳14出现，非接触式传感器可采用拍摄部件、电磁式、光电式、激光、超声或霍尔式检测传感器。

该实施例能够复合极片10经过第一检测部件1和第二检测部件1’之间的区域之前，预先检测极耳14的出现时机，能够准确地判断出第一检测部件1和第二检测部件1’的开启时机，既能可靠地实现所有极耳14的全部检测，防止出现漏检的可能性；又能在及时拍摄极耳14的基础上降低极耳翻折检测装置100的电能消耗。

在一些实施例中，如图4和图5所示，极耳翻折检测装置100还包括：第一光源2，位于复合极片10沿厚度方向的第一侧，且与第一检测部件1沿复合极片10的宽度方向完全错开，被配置为向第一检测部件1提供获取图像所需光线；和第二光源2’，位于复合极片10沿厚度方向的第二侧，且与第二检测部件1’沿复合极片10的宽度方向完全错开，被配置为向第二检测部件1’提供获取图像所需光线。

可选地，第一光源2或第二光源2’可以为补光灯，为了避免光源的设置影响第一检测部件1或第二检测部件1’的检测范围，可使第一光源2与第一检测部件1沿复合极片10的宽度方向完全错开，且第二光源2’与第二检测部件1’沿复合极片10的宽度方向完全错开。完全错开是指第一光源2与第一检测部件1沿复合极片10的宽度方向间隔设置，第二光源2’与第二检测部件1’沿复合极片10的宽度方向间隔设置。

可选地，为了避免第一光源2或第二光源2’与高速运动的复合极片10造成影响，可使第一光源2和第二光源2’位于复合极片10沿宽度方向的外侧区域。

该实施例通过设置第一光源2和第二光源2’，能够为第一检测部件1和第二检测部件1’的检测提供足够的光线，以提高获得图像的清晰度，从而更加准确地检测出极耳翻折问题。

在一些实施例中，如图6所示，极耳翻折检测装置100还包括：分选部件6，与图像比较器5通信连接，可接收图像比较器5输出的判断结果信号，被配置为在复合极片10中的极耳14不存在翻折的情况下使叠片电芯进行后续作业，并在复合极片10中的极耳14存在翻折的情况下使叠片电芯进行报废处理。

可选地，分选部件6为设在正常通道和排废通道入口处的挡板，挡板可根据图像比较器5发送的极耳14是否翻折的信号运动，以在运动至使正常通道开启的状态下使叠片电芯进入正常通道，并在运动至使排废通道开启的状态下使叠片电芯进入正常通道排废通道。或者，分选部件6可以为机械手等其它夹持部件，用于通过夹持部件的运动将叠片电芯转移至正常通道或排废通道。

该实施例能够根据叠片前的复合极片10是否存在极耳翻折，判定复合极片10是否合格，并在叠片工序前将极耳14不合格的复合极片10进行报废处理，可提高叠片电芯的生产效率，避免在叠片电芯成形之后检测出存在极耳翻折影响生产效率。

下面通过具体的实施例来说明本公开叠片电芯的极耳翻折检测装置100的工作原理。

如图4所示，极耳翻折检测装置100位于叠片台300中叠片工位301的上方区域，复合极片10经过导向辊400后竖直延伸，并落到叠片工位301上折叠为叠片电芯。复合极片10落到叠片工位301上之前的一段区域形成Z形的弯折区域。复合极片10在弯折区域沿厚度方向的两侧分别设有第一检测部件1和第二检测部件1’，分别用于拍摄相邻且成角度的第一极片段10A和第二极片段10B，第一光源2和第二光源2’分别对第一检测部件1和第二检测部件1’进行补光。本申请的极耳翻折检测装置100可设在复合极片10尺寸参数检测的下游，以在叠片成形前，对极耳翻折进行在线全检。

如图6所示，图像比较器5与第一检测部件1和第二检测部件1’通信连接，通信连接包括有线或无线连接，只要能实现信号的传递均在本申请的保护范围之内。在一些实施例中，图像比较器5可包括下位机51和上位机52，下位机51用于接收第一检测部件1和第二检测部件1’拍摄的图像，并将图像传递至上位机52进行分析处理，以判断是否存在极耳翻折。可选地，下位机51可采用PLC、DSP等。由于图像处理需要占用较大空间，通过上位机52对图像进行分析处理不影响下位机51获取图像的速度，以便能对全部的极耳14进行检测。

第一检测部件1和第二检测部件1’的上游设置极耳检测部件4，与图像比较器5通信连接，用于检测是否有极耳14出现，并将检测结果发送至图像比较器5。可选地，在检测到极耳14出现后，可将信号传递至下位机51，并通过下位机51触发第一检测部件1和第二检测部件1’开启。

在下位机51获取第一检测部件1和第二检测部件1’得到的图像后，可传递至上位机52进行分析，以判断是否存在极耳翻折。可选地，在分析时可采用传统算法和深度学习算法融合的方式进行判断，或采用神经网络，并通过样本库进行训练，以便对极耳翻折准确判断。上位机52将极耳14是否翻折的信号传递至分选部件6，可选地，分选部件6为设在正常通道和排废通道入口处的挡板，挡板可根据上位机52发送的极耳14是否翻折的信号运动，以在运动至使正常通道开启的状态下使叠片电芯进入正常通道，并在运动至使排废通道开启的状态下使叠片电芯进入正常通道排废通道。

如图7所示的流程示意图，极耳检测部件4检测是否有极耳14出现，以在极耳14出现时使下位机51触发第一检测部件1和第二检测部件1’开启进行拍摄，拍摄后获得的图像由下位机51实时发送至上位机52。

上位机52根据获得图像对应的图像变量，采用相应的算法，可选地，采用传统算法和深度学习算法结合综合对翻折特征进行识别判定，以确定是否存在极耳翻折。之后，根据确定结果进行后续流程，如果未出现极耳翻折，则通过上位机52向下位机51发送OK信号，使复合极片10进行后续叠片流程；如果出现极耳翻折，则通过上位机52向下位机51发送NG信号，使复合极片10进行报废处理。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种叠片电芯的极耳翻折检测装置(100)，用于对折叠成形前的复合极片(10)中的极耳(14)进行检测，其特征在于，所述极耳翻折检测装置(100)包括：

第一检测部件(1)，位于所述复合极片(10)沿厚度方向的第一侧，被配置为获取所述复合极片(10)的第一极片段(10A)中所述极耳(14)的图像；

第二检测部件(1’)，位于复合极片(10)沿厚度方向的第二侧，被配置为获取所述复合极片(10)的第二极片段(10B)中极耳(14)的图像，所述第二极片段(10B)与所述第一极片段(10A)相邻且成角度；和

图像比较器(5)，与所述第一检测部件(1)和所述第二检测部件(1’)通信连接，被配置为将所述第一检测部件(1)和所述第二检测部件(1’)获取的图像与预设标准图像进行比较，以确定所述复合极片(10)中的所述极耳(14)是否存在翻折。

2.根据权利要求1所述的叠片电芯的极耳翻折检测装置(100)，其特征在于，所述第一检测部件(1)和所述第二检测部件(1’)均为拍摄部件。

3.根据权利要求2所述的叠片电芯的极耳翻折检测装置(100)，其特征在于，所述第一检测部件(1)和所述第二检测部件(1’)的安装方位被构造为使各自的拍摄方向成角度。

4.根据权利要求2或3所述的叠片电芯的极耳翻折检测装置(100)，其特征在于，所述第一检测部件(1)和所述第二检测部件(1’)均直接拍摄所述极耳(14)。

5.根据权利要求4所述的叠片电芯的极耳翻折检测装置(100)，其特征在于，所述第一检测部件(1)的拍摄方向垂直于所述第一极片段(10A)，所述第二检测部件(1’)的拍摄方向垂直于所述第二极片段(10B)。

6.根据权利要求2或3所述的叠片电芯的极耳翻折检测装置(100)，其特征在于，还包括第一光路转换元件(3)和第二光路转换元件(3’)，所述第一检测部件(1)通过所述第一光路转换元件(3)拍摄所述第一极片段(10A)中的极耳(14)，所述第二检测部件(1’)通过所述第二光路转换元件(3’)拍摄所述第二极片段(10B)中的极耳(14)。

7.根据权利要求6所述的叠片电芯的极耳翻折检测装置(100)，其特征在于，所述第一光路转换元件(3)和所述第二光路转换元件(3’)均具有第一透射面(31)、反射面(32)和第二透射面(33)，所述反射面(32)连接在所述第一透射面(31)和所述第二透射面(33)之间；

所述第一光路转换元件(3)的所述第一透射面(31)与所述第一检测部件(1)相对，所述第一光路转换元件(3)的所述第二透射面(33)与所述第一极片段(10A)相对；所述第二光路转换元件(3’)的所述第一透射面(31)与所述第二检测部件(1’)相对，所述第二光路转换元件(3’)的所述第二透射面(33)与所述第二极片段(10B)相对。

8.根据权利要求1～3任一项所述的叠片电芯的极耳翻折检测装置(100)，其特征在于，还包括：极耳检测部件(4)，沿所述复合极片(10)的输送方向设在所述第一检测部件(1)和所述第二检测部件(1’)的上游，被配置为对所述极耳(14)进行检测，以在检测区域出现所述极耳(14)的情况下开启所述第一检测部件(1)和所述第二检测部件(1’)。

9.根据权利要求1～3任一项所述的叠片电芯的极耳翻折检测装置(100)，其特征在于，还包括：

第一光源(2)，位于所述复合极片(10)沿厚度方向的第一侧，且与所述第一检测部件(1)沿所述复合极片(10)的宽度方向完全错开，被配置为向所述第一检测部件(1)提供获取图像所需光线；和

第二光源(2’)，位于所述复合极片(10)沿厚度方向的第二侧，且与所述第二检测部件(1’)沿所述复合极片(10)的宽度方向完全错开，被配置为向所述第二检测部件(1’)提供获取图像所需光线。

10.根据权利要求1～3任一项所述的叠片电芯的极耳翻折检测装置(100)，其特征在于，还包括：分选部件(6)，被配置为在所述复合极片(10)中的所述极耳(14)不存在翻折的情况下使所述叠片电芯进行后续作业，并在所述复合极片(10)中的所述极耳(14)存在翻折的情况下使所述叠片电芯进行报废处理。

11.一种叠片设备，其特征在于，包括：

极片复合装置(200)，被配置为形成所述复合极片(10)；

叠片台(300)，具有叠片工位(301)，所述叠片台(300)被配置为在叠片工位(301)将所述复合极片(10)折叠为叠片电芯；和

权利要求1～10任一项所述的叠片电芯的极耳翻折检测装置(100)，设在所述叠片工位(301)上方所述复合极片(10)发生弯折的区域。

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