CN219715206U - 一种锂电池极片毛刺检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池极片毛刺检测装置，包括极片、设置于极片两端的极耳，还包括支撑板、纵向检测相机组、横向检测相机组，极片设置于支撑板上，支撑板的两侧均设有纵向检测相机组、横向检测相机组，以使纵向检测相机组、横向检测相机组检测极片、极耳两侧的毛刺图像。本实用新型在极片生产过程中所有可能产生毛刺的位置都进行了毛刺风险的检测识别，从公司内部避免了毛刺超标流入客户端，导致安全风险的问题。

Description

一种锂电池极片毛刺检测装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池极片毛刺检测装置。

背景技术

在锂电池生产过程中，极片的毛刺是关键特性CTQ，毛刺会引起锂电池出现着火等安全隐患。在锂电池生产过程中，对极片的毛刺大多数采用抽检的方式，对生产工艺中不同工序进行过程质量控制PQC检测，一般是每2h抽检1次毛刺，如果抽检发现毛刺超出规格，那么需要停机整改；如果抽检发现毛刺符合要求，那么可以继续生产。

极片模切/激光工艺是锂离子电池制造工艺中毛刺产生的主要过程。模切/激光毛刺，特别是金属毛刺对锂电池的危害巨大，尺寸较大的金属毛刺直接刺穿隔膜，导致正负极之间短路。

毛刺可分为两个方向，分别为横向毛刺和纵向毛刺(具体见示意图)，毛刺的两个方向都需要在抽检时检测。

现有的技术方案主要存在以下问题：

1.最主要的问题是，极片的4端裁切都会产生毛刺，由于极片毛刺抽检的不确定性，会导致超出规格的毛刺NG电芯流入客户，最终导致客户端产生安全风险；

2.一旦客户端出现毛刺的质量事故，现有技术无法进行全过程追溯制造过程中的毛刺状态，因为过程只记录了抽检的毛刺数据，但无实时的毛刺照片。

针对上述技术问题，本实用新型提出一种锂电池极片毛刺检测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种锂电池极片毛刺检测装置。

为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种锂电池极片毛刺检测装置，包括极片、设置于极片两端的极耳，还包括支撑板、纵向检测相机组、横向检测相机组，极片设置于支撑板上，支撑板的两侧均设有纵向检测相机组、横向检测相机组，以使纵向检测相机组、横向检测相机组检测极片、极耳两侧的毛刺图像。

进一步的，所述支撑板的两侧设有安装有数个支撑杆，纵向检测相机组、横向检测相机组安装于支撑杆上。

进一步的，所述纵向检测相机组包括极片纵向检测相机、极耳纵向检测相机，极片纵向检测相机设置于支撑板的两侧，极耳纵向检测相机设置于支撑板两侧且与极耳相对应的位置。

进一步的，所述横向检测相机组包括极片横向检测相机、极耳横向检测相机，极片横向检测相机设置于支撑板的两侧，极耳横向检测相机设置于支撑板两侧且与极耳相对应的位置。

进一步的，所述支撑杆为具有高度调节的支撑杆。

与现有技术相比，本实用新型在极片生产过程中所有可能产生毛刺的位置都进行了毛刺风险的检测识别，从公司内部避免了毛刺超标流入客户端，导致安全风险的问题。

附图说明

图1是实施例一提供的一种锂电池极片毛刺检测装置结构图；

图2是实施例一提供的纵向毛刺示意图；

图3是实施例一提供的横向毛刺示意图；

其中：1.极片；2.极耳；3.支撑板；4.支撑杆；51.极片纵向检测相机；52.极耳纵向检测相机；53.极片横向检测相机；54.极耳横向检测相机。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种锂电池极片毛刺检测装置。

实施例一

本实施例提供一种锂电池极片毛刺检测装置，如图1-3所示，包括极片1、设置于极片1两端的极耳2、支撑板3、纵向检测相机组、横向检测相机组。

支撑板3底部设有可升降的底座，可以调节支撑板3的高度。

支撑板3的两侧设有数个支撑杆4，支撑杆4可以为电动升降杆，通过电机控制杆体的伸长或缩短。

在本实施例中，支撑板3一侧面的支撑杆4的数量至少为4根，优选6根。

纵向检测相机组、横向检测相机组均安装于支撑杆4顶部，以使支撑杆4调节纵向检测相机组、横向检测相机组相对于极片、极耳的高度。

纵向检测相机组、横向检测相机组还与检测系统(如上位机)电性连接，用于对纵向检测相机组、横向检测相机组获取的毛刺图像进行判断。

如图2所示为纵向毛刺示意图；如图3所示为横向毛刺示意图。

纵向检测相机组包括极片纵向检测相机51、极耳纵向检测相机52，极片纵向检测相机51设置于支撑板3的两侧，极耳纵向检测相机52设置于支撑板3两侧且与极耳2相对应的位置。

极片纵向检测相机51用于获取极片两侧的纵向毛刺图像，并将获取到的极片纵向毛刺图像传输至上位机，上位机判断该纵向毛刺图像中的毛刺是否超出规格，若是，则通过其它设备对极片贴不良标签，并且反馈异常，将毛刺不良充分识别排除。

极耳纵向检测相机52用于获取极耳的纵向毛刺图像，并将获取到的极耳纵向毛刺图像传输至上位机，上位机判断该纵向毛刺图像中的毛刺是否超出规格，若是，则通过其它设备对极片贴不良标签，并且反馈异常，将毛刺不良充分识别排除。

横向检测相机组包括极片横向检测相机53、极耳横向检测相机54，极片横向检测相机53设置于支撑板3的两侧，极耳横向检测相机54设置于支撑板3两侧且与极耳2相对应的位置。

极片横向检测相机53用于获取极片两侧的横向毛刺图像，并将获取到的极片横向毛刺图像传输至上位机，上位机判断该横向毛刺图像中的毛刺是否超出规格，若是，则通过其它设备对极片贴不良标签，并且反馈异常，将毛刺不良充分识别排除。

极耳横向检测相机54用于获取极耳的横向毛刺图像，并将获取到的极耳横向毛刺图像传输至上位机，上位机判断该横向毛刺图像中的毛刺是否超出规格，若是，则通过其它设备对极片贴不良标签，并且反馈异常，将毛刺不良充分识别排除。

本实施例的检测装置可以用于极片的分切工序、激光模切工序、切叠工序等。

与现有技术相比，本实用新型在极片生产过程中所有可能产生毛刺的位置都进行了毛刺风险的检测识别，从公司内部避免了毛刺超标流入客户端，导致安全风险的问题。

实施例二

本实施例提供一种锂电池极片毛刺检测装置与实施例一的不同之处在于：

支撑板3的两侧表面开设有滑槽(图中未示出)，支撑杆4底部设有与滑槽相适配的滑块，以使支撑杆4通过滑块在滑槽内运动，进而调节纵向检测相机组、横向检测相机组的位置。

实施例三

本实施例提供一种锂电池极片毛刺检测装置与实施例二的不同之处在于：

本实施例以分切工序为例进行说明。

在分切工序时，是对极片进行一分为二切割的，此时在一分为二处设置本检测装置，进而实现对极片毛刺的检测，具体为：

设置于支撑杆4上的极片纵向检测相机51、极片横向检测相机53对一分为二处的极片位置进行拍摄，其中极片纵向检测相机51、极片横向检测相机53在支撑杆4的带动下沿着极片方向运动，实现极片切割位置整体图像的全部拍摄，使得检测效果更加精确；当获取到所需的纵向毛刺图像、横向毛刺图像时，判断获取到的图片中的毛刺是否超出规格，若超出，则设备对极片贴不良标签，并且反馈设备异常，需要对分切进行调整，将毛刺不良充分识别排除。

实施例四

本实施例提供一种锂电池极片毛刺检测装置与实施例二的不同之处在于：

本实施例以激光模切工序为例进行说明。

在激光模切工序时，是对极耳顶部进行激光模切的，此时在激光模切处设置本检测装置，进而实现对极耳毛刺的检测，具体为：

设置于支撑杆4上的极耳纵向检测相机52、极耳横向检测相机54对激光模切处的极耳位置进行拍摄，其中在一个极耳的两侧均设有极耳纵向检测相机52、极耳横向检测相机54，可以更加全面的实现对极耳上毛刺的图像获取；当获取到所需的纵向毛刺图像、横向毛刺图像时，判断获取到的图片中的毛刺是否超出规格，若超出，设备对极片贴不良标签，并且反馈设备异常，需要对激光模切进行调整，将毛刺不良充分识别排除。

实施例五

本实施例提供一种锂电池极片毛刺检测装置与实施例二的不同之处在于：

本实施例以切叠工序为例进行说明。

在切叠工序，当极片裁切后，对单张极片的侧边进行检测，此时在极片侧边设置本检测装置，进而实现对极片毛刺的检测。

需要说明的是，如果采用每张极片全检的方式，那么对切叠一体机的效率影响很大，因此本实施例采用对极片抽检的方式，具体为：

将裁切后的极片通过自动化设备转运至专用的毛刺检测装置上，此时设置于支撑杆4上的极片纵向检测相机51、极片横向检测相机53对极片两侧位置拍摄，其中极片纵向检测相机51、极片横向检测相机53在支撑杆4的带动下沿着极片方向运动，实现极片两侧整体图像的全部拍摄，使得检测效果更加精确；当获取到所需的纵向毛刺图像、横向毛刺图像时，判断获取到的图片中的毛刺是否超出规格，若超出，切叠一体机停机进行调整，此时可以对前后两次抽检时间内的极片进行追溯排查，从本方案的测算结果，每次检测间隔时间为273.5s，那么这段期间的叠片完成的电芯需要管控，避免流出至客户端。

切叠的检测时间的计算如下：

检测位置：单张极片2侧短边+4个V角区域；

检测频次：考虑预焊后进行2个芯包组合，故要求风险芯包不能流出到预焊工序；即在该段流转时间内，需完成检测；

抽检工位～xray下料转序时间：

叠片：(0.7s*125+10s)+热压/测短时间:120s+下料时间:10s+物流线转需时间:40s+xray检测时间:6s＝总计273.5s；

综上考虑，要求毛刺检测时间控制在273.5s内。

相较于现有技术中对极片毛刺进行线下抽检的方式，本实施例的方案充分避免了因为人为操作、检查、判断过程中不稳定因素，全部采用自动化相机控制方法，高效且准确；且现有毛刺抽检的频次都在2h/次，这样如果出现毛刺超标的情况，一方面毛刺的追溯不精准，容易导致缺陷流入客户端，而且毛刺导致的不良品数量巨大，会导致生产过程中出现大量的极片报废，影响生产成本，而本方案的方式可降低质量追溯成本和制造成本。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (5)

1.一种锂电池极片毛刺检测装置，包括极片、设置于极片两端的极耳，其特征在于，还包括支撑板、纵向检测相机组、横向检测相机组，极片设置于支撑板上，支撑板的两侧均设有纵向检测相机组、横向检测相机组，以使纵向检测相机组、横向检测相机组检测极片、极耳两侧的毛刺图像。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池极片毛刺检测装置，其特征在于，所述支撑板的两侧设有安装有数个支撑杆，纵向检测相机组、横向检测相机组安装于支撑杆上。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池极片毛刺检测装置，其特征在于，所述纵向检测相机组包括极片纵向检测相机、极耳纵向检测相机，极片纵向检测相机设置于支撑板的两侧，极耳纵向检测相机设置于支撑板两侧且与极耳相对应的位置。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池极片毛刺检测装置，其特征在于，所述横向检测相机组包括极片横向检测相机、极耳横向检测相机，极片横向检测相机设置于支撑板的两侧，极耳横向检测相机设置于支撑板两侧且与极耳相对应的位置。

5.根据权利要求2所述的一种锂电池极片毛刺检测装置，其特征在于，所述支撑杆为具有高度调节的支撑杆。