DE102017124978A1

DE102017124978A1 - Automatisches Batteriefolienprüfsystem

Info

Publication number: DE102017124978A1
Application number: DE102017124978.8A
Authority: DE
Inventors: Florian Schwarzer
Original assignee: Jenoptik Industrial Metrology Germany GmbH
Current assignee: Jenoptik Industrial Metrology Germany GmbH
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2019-04-25
Also published as: CN109708589A

Abstract

Ein automatisches Batteriefolienprüfsystem 2 weist einer Speicherstation 4 zur Speicherung von zu prüfender Batteriefolie 6 sowie Transportmittel zum Transport der Batteriefolie 16 von der Speicherstation 4 zu einer Prüfstation 12 in einer Transportrichtung 18 auf, wobei die Prüfstation 12 Prüfmittel 20 aufweist, die für eine Ermittlung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie 16 in einem Prüfbereich 36 derart ausgebildet und eingerichtet sind, dass die dreidimensionale Topographie der zu prüfenden Batteriefolie 16 durch Gewinnung von Oberflächentiefeninformation der Oberfläche der Batteriefolie 16 ermittelbar ist oder ermittelt wird, wobei die Prüfstation 12 eine mit den Prüfmitteln 20 in Datenübertragungsverbindung stehende Auswertungseinrichtung 24 aufweist, die für einen Vergleich der in einem durch die Prüfmittel 20 erfassten Abschnitt der Batteriefolie 16 ermittelten Ist-Topographie mit einer Soll-Topographie anhand von durch die Prüfmittel 20 zu der Auswertungseinrichtung 24 übertragenen Prüfdaten ausgebildet und programmiert ist. Es sind ferner wenigstens

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Batteriefolienprüfsystem.
Im Zuge eines Ausbaus der Elektromobilität kommt einer Erhöhung der Reichweite von Elektrofahrzeugen eine wesentliche Bedeutung zu. Wesentlich bestimmend für die Reichweite eines Elektrofahrzeugs ist dabei die Kapazität der verwendeten Batterie.
Es ist bekannt, für die Herstellung einer Batterie für ein Elektrofahrzeug Standardzellen zu verwenden, die auch in Notebooks oder anderen tragbaren Geräten verwendet werden. Insbesondere werden hierzu Rundzellen mit einem Durchmesser von 18 mm und einer Länge von 65 mm verwendet. Jede dieser Rundzellen weist ein metallisches Gehäuse auf, in dem die für die Stromabgabe benötigten galvanischen Zellen aufgenommen sind. Zur Herstellung einer Fahrzeugbatterie wird eine Vielzahl entsprechender Rundzellen miteinander mechanisch verbunden und verschaltet , wobei die so gebildete Batterieanordnung mit weiteren Komponenten, insbesondere Sensoren, Schutzschaltungen sowie einem Batteriemanagementsystem und einem Kühlsystem, versehen wird.
Ein Nachteil der bekannten Batterien besteht darin, dass ihre Herstellung aufgrund ihrer Zusammensetzung aus einer Vielzahl von Hunderten oder sogar Tausenden einzelne Batteriezellen aufwendig und damit teuer ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass Gehäuse und Kontaktierung der einzelnen Batteriezellen erheblichen Raum beanspruchen, weil sie nicht beliebig dicht aneinander gepackt werden können. Dies führt dazu, dass Gehäuse und Kontaktierung der einzelnen Batteriezellen in einer fertigen Batterie für ein Elektroauto mehr als die Hälfte des Raumes einnehmen können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass an den Kontakten der einzelnen Batteriezellen elektrische Widerstände entstehen, die die Leistung reduzieren.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist es bekannt, das von der Brennstoffzelle her bekannte Bipolar-Prinzip auf Lithium-Batterien zu übertragen. Hierbei sind einzelne Batteriezellen nicht nebeneinander aufgereiht, sondern vielmehr großflächig direkt übereinander gestapelt. Wegen dieser Bauweise werden Bipolar-Batterien auch als „Sandwich-Batterien“ bezeichnet.
Ein Vorteil dieser Bipolar-Batterien besteht darin, dass der Raumbedarf für einzelne Gehäuse und Kontaktierung wegfällt und sich eine Batterie gleicher Kapazität im Vergleich zu Batterien, die aus einer Vielzahl von einzelnen Batteriezellen mit jeweils eigenem Gehäuse bestehen, damit wesentlich raumsparender realisieren lässt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass aufgrund der direkten Verbindung der einzelnen Batteriezellen in dem Stapel, der die Bipolar-Batterie bildet, der Strom über die gesamte Fläche fließt. Dies reduziert den elektrischen Widerstand erheblich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Prüfung der für die Herstellung von Bipolar-Batterien verwendeten Batteriefolien zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Die Erfindung stellt ein automatisches Batteriefolienprüfsystem bereit, das eine Speicherstation zur Speicherung von zu prüfender Batteriefolie und Transportmittel zum Transport der Batteriefolie von der Speicherstation zu einer Prüfstation in einer Transportrichtung aufweist.
Die Prüfstation weist Prüfmittel auf, die für eine Ermittlung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie in einem Prüfbereich derart ausgebildet und eingerichtet sind, dass die dreidimensionale - Topographie der zu prüfenden Batteriefolie durch Gewinnung von Oberflächentiefeninformationen der Oberfläche der Batteriefolie ermittelbar ist oder ermittelt wird.
Die Prüfstation weist eine mit den Prüfmitteln in Datenübertragungsverbindung stehende Auswertungseinrichtung auf, die für einen Vergleich der in einem durch die Prüfmittel erfassten räumlichen Bereich der Batteriefolie ermittelten Ist-Topographie mit einer Soll-Topographie anhand von durch die Prüfmittel zu der Auswertungseinrichtung übertragenen Prüfdaten ausgebildet und programmiert ist.
Es ist wenigstens eine der Prüfstation nachgeordnete Weiterverarbeitungsstation zur Weiterverarbeitung von in der Prüfstation geprüfter Batteriefolie vorgesehen. Ferner ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, die für eine automatische Ansteuerung der Stationen des Batteriefolienprüfsystems ausgebildet und programmiert ist.
Die Erfindung ermöglicht damit eine vollautomatische Prüfung von für die Herstellung von Bipolar-Batterien benötigter Batteriefolie.
In der Speicherstation kann zu prüfende Batteriefolie, beispielsweise aufgerollt auf Rollen oder Spulen, gespeichert und bereitgestellt werden. Die in der Speicherstation gespeicherte Batteriefolie wird durch die Transportmittel von der Speicherstation zu einer Prüfstation in einer Transportrichtung transportiert. Bei dem Transport kann es sich beispielsweise und insbesondere um einen kontinuierlichen, quasi-kontinuierlichen oder getakteten Vorschub der Batteriefolie zu der Prüfstation handeln.
In der Prüfstation wird erfindungsgemäß die dreidimensionale Topographie der Oberfläche der Batteriefolie ermittelt. Durch Vergleich der ermittelten Ist-Topographie mit einer Soll-Topographie kann festgestellt werden, ob die Batteriefolie vorbestimmten Anforderungen genügt. Insbesondere können mit Hilfe der Prüfmittel Defekte in der Batteriefolie nicht nur erkannt, sondern auch klassifiziert werden. Bei den Defekten kann es sich beispielsweise und insbesondere um Erhebungen, Vertiefungen oder Löcher in der Batteriefolie handeln, die bei Weiterverarbeitung der Batteriefolie zu einer Bipolar-Batterie zu unerwünschten Effekten führen könnten. Entsprechende Defekte können insbesondere eine Erhöhung des lokalen elektrischen Widerstandes zur Folge haben, was bei Betrieb der Batterie zu einer Erwärmung und demzufolge zu einer weiteren Erhöhung des elektrischen Widerstandes führen kann.
Da entsprechende Defekte in der Batteriefolie im Ergebnis zu einer lokalen oder sogar vollständigen Fehlfunktion oder Beschädigung der Bipolar-Batterie führen könnten, leistet die Erfindung durch Detektion von Defekten einen wesentlichen Beitrag zur wirtschaftlichen Herstellung von Bipolar-Batterien.
Dadurch, dass erfindungsgemäß die dreidimensionale Topographie der Oberfläche der Batteriefolie ermittelt wird, können Defekte nicht nur detektiert, sondern auch dahingehend klassifiziert werden, ob es sich um eine Erhebung oder eine Vertiefung handelt. Durch die Ermittlung bzw. Vermessung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie ist es ferner möglich, die lokale Ausdehnung entsprechender Defekte genau festzustellen.
In der Auswertungseinrichtung kann dann festgestellt werden, ob angesichts detektierter und klassifizierter Defekte ein geprüfter Bereich der Batteriefolie für den geplanten Verwendungszweck geeignet ist und somit als „in Ordnung“ klassifiziert und damit für die Herstellung einer Bipolar-Batterie weiterverwendet werden kann oder ob dieser Bereich als „nicht in Ordnung“ klassifiziert und aussortiert werden muss.
Durch Verwendung von beispielsweise und insbesondere optischen Prüfmitteln kann die Prüfung nicht nur mit hoher Genauigkeit, sondern auch mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Beispielsweise und insbesondere kann die Prüfung während eines kontinuierlichen Vorschubes der Batteriefolie erfolgen, so dass die Prüfung der Batteriefolie in einem quasi-kontinuierlichen Verfahren abläuft.
In der Weiterverarbeitungsstation kann geprüfte Batteriefolie weiterverarbeitet, beispielsweise zugeschnitten, werden.
Das erfindungsgemäße Prüfsystem ist sowohl zur Prüfung einer Trägerfolie der Batterie vor deren Beschichtung als auch zur Prüfung der bereits beschichteten Trägerfolie geeignet.
Im Sinne einer möglichst hohen Systemintegration ist es vorteilhaft, wenn die Prüfmittel in der Prüfstation fest installiert und steuerungstechnisch in die Steuerungseinrichtung der Prüfstation eingebunden sind, wie dies eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vorsieht.
Die Prüfmittel können nach einem beliebigen geeigneten Funktionsprinzip bzw. Messprinzip arbeiten. Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht insoweit vor, dass die Prüfmittel optische Mittel aufweisen, die derart ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Topographie der Oberfläche der Batteriefolie durch Gewinnung von Oberflächentiefeninformation ermittelbar ist oder ermittelt wird. Ein besonderer Vorteil optischer Prüfmittel besteht darin, dass sie eine berührungslose Messung mit hoher Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit ermöglichen.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Prüfmittel zur Vermessung der Oberfläche der Batteriefolie ausgebildet und eingerichtet sind und wenigstens eine 3D-messfähige Messvorrichtung aufweisen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, dass die Messvorrichtung als optische Messvorrichtung ausgebildet ist oder eine optische Messvorrichtung aufweist.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die optische Messvorrichtung eine optische Sensoreinheit mit wenigstens einem optischen Sensor aufweist, wobei die Sensoreinheit mit der Auswertungseinrichtung in Datenübertragungsverbindung steht und derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass aus den Ausgangssignalen der Sensoreinheit mittels eines 3D-Rekonstruktionsverfahrens die dreidimensionale Topographie der Oberfläche der Batteriefolie rekonstruierbar ist oder rekonstruiert wird. Entsprechende optische Sensoreinheiten sind kommerziell erhältlich und ermöglichen eine hohe Messgenauigkeit und -Geschwindigkeit.
Insbesondere dann, wenn eine flächige Prüfung der Batteriefolie erforderlich oder gewünscht ist, ist es vorteilhaft, wenn die optische Sensoreinheit für eine Abtastung der Oberfläche der Batteriefolie ausgebildet ist, wie dies eine vorteilhafte Weiterbildung vorsieht.
Eine für eine Abtastung erforderliche Relativbewegung zwischen der Batteriefolie und der Sensoreinheit kann bei feststehender Sensoreinheit dadurch erzielt werden, dass die Batteriefolie relativ zu der Sensoreinheit bewegt wird, beispielsweise im Verlauf eines kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Vorschubs der Batteriefolie. Es ist jedoch auch möglich, bei in einem Prüfbereich ortsfest angeordneter Batteriefolie die optische Sensoreinheit relativ zu der Batteriefolie zu bewegen. Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht insoweit vor, dass die optische Sensoreinheit an einem relativ zu der Oberfläche der Batteriefolie beweglichen Träger angeordnet ist.
Eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, dass der Träger relativ zu einem Prüfbereich, in dem die Batteriefolie geprüft wird, linear beweglich ist.
In den Prüfmitteln der Prüfstation können beliebige geeignete optische Sensoren verwendet werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht insoweit vor, dass wenigstens ein optischer Sensor als Zeilensensor ausgebildet ist und eine zeilenförmige Anordnung von Sensorelementen aufweist. Entsprechende Zeilensensoren stehen als relativ einfache und kostengünstige Standardbauteile zur Verfügung und ermöglichen eine Prüfung bzw. Messung mit hoher Genauigkeit.
Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein optischer Sensor ein Bildsensor ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Oberfläche der Batteriefolie bei der Prüfung abgebildet. Die Auswertung der Bilder kann mit bekannten Verfahren der Bildverarbeitung und Mustererkennung sowie der Rekonstruktion der dreidimensionalen Topographie von Oberflächen erfolgen.
Um die Prüfung der Batteriefolie weiter zu verbessern, sieht eine andere vorteilhafte Weiterbildung eine Beleuchtungseinheit mit wenigstens einer Lichtquelle zur Beleuchtung der Oberfläche der Batteriefolie wenigstens in dem von den Prüfmitteln erfassten Prüfbereich vor. Auf diese Weise ist die Genauigkeit bei der Prüfung bzw. Vermessung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie verbessert.
Eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, dass wenigstens eine Lichtquelle eine LED-basierte Lichtquelle ist. Entsprechende LED-Lichtquellen stehen als relativ einfache und kostengünstige Standardbauteile zur Verfügung.
Die Auswertung der von den Prüfmitteln als Ergebnis der Prüfung ausgegebenen Prüfdaten kann auf beliebige geeignete Weise erfolgen. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht insoweit vor, dass die Beleuchtungseinheit für eine Beleuchtung der Oberfläche der Batteriefolie unter unterschiedlichen Beleuchtungswinkeln ausgebildet und eingerichtet ist und dass die Auswertungseinrichtung für eine Auswertung von bei Beleuchtung unter unterschiedlichen Beleuchtungswinkeln erhaltenen Ausgangssignalen der optischen Sensoreinheit nach einem Schattenbildverfahren ausgebildet und programmiert ist. Eine Auswertung von entsprechend erzeugten Schattenbildern ist mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit möglich.
Eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, dass die Auswertungseinrichtung für eine Auswertung von Schattenbildern nach dem Shape-from-Shading-Verfahren ausgebildet und programmiert ist. Entsprechende Algorithmen zur Durchführung des Shape-from-Shading-Verfahrens sind allgemein bekannt und ermöglichen eine Prüfung mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit.
Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine optische Sensoreinheit für eine Beobachtung einer Prüfstelle an der Oberfläche der Batteriefolie unter unterschiedlichen Beobachtungswinkeln ausgebildet und eingerichtet ist. Eine entsprechende Anordnung ermöglicht eine dreidimensionale Rekonstruktion der Oberfläche der Batteriefolie mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit.
In diesem Kontext sieht eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung vor, dass die Auswertungseinrichtung für eine Auswertung von Ausgangssignalen der optischen Sensoreinheit nach dem Stereo-Triangulationsverfahren ausgebildet und eingerichtet ist. Das Stereo-Triangulationsverfahren ermöglicht eine Vermessung der Oberfläche der Batteriefolie mit besonders hoher Genauigkeit und Geschwindigkeit.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein optischer Sensor als punktförmig messender Abstandssensor ausgebildet ist und die Topographie der Oberfläche der Batteriefolie durch Ermittlung des Abstandes zwischen dem Sensor und der Oberfläche der an der jeweiligen von dem Sensor erfassten Prüfstelle ermittelt wird.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass wenigstens eine optische Sensoreinheit mit wenigstens einer Beleuchtungseinheit zu einer Sensor/Beleuchtungseinheit integriert ist. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders kompakter und platzsparender Aufbau.
Eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform in Kombination mit dem beweglichen Träger sieht vor, dass die Sensor/Beleuchtungseinheit an dem Träger angeordnet ist.
Eine andere besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Sensor ein nach Art eines CIS (Contact Image Sensor) aufgebauter Sensor ist. Entsprechende Sensoren stehen als relativ einfache und kostengünstige Standardbauteile zur Verfügung und ermöglichen eine Prüfung mit hoher Genauigkeit und Geschwindigkeit.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, dass der nach Art eines CIS aufgebaute Sensor eine zeilenförmige Anordnung von Sensorelementen aufweist, der ein Array von Linsenelementen zugeordnet ist. Bei dem Array von Linsenelementen kann es sich beispielsweise und insbesondere um ein GRIN-Linsenarray handeln.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform mit dem CIS sieht vor, dass die optische >Messvorrichtung wenigstens ein Paar von nach Art eines CIS aufgebauten Sensoren aufweist, die derart relativ zueinander und zu dem Prüfbereich angeordnet sind, dass die Oberfläche der Batteriefolie bezogen auf die Flächennormale unter unterschiedlichen Beobachtungswinkeln abgebildet wird zur Ermittlung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie aus den Ausgangssignalen des Sensormodules.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, dass die Prüfstation wenigstens ein Sensormodul aufweist, in dem ein Paar von nach Art eines CIS aufgebauten Sensoren angeordnet sind. Ein entsprechendes Sensormodul ist an die spezielle Messaufgabe, nämlich die Prüfung bzw. Vermessung der Oberfläche der Batteriefolie durch Ermittlung der dreidimensionalen Topographie der Batteriefolie angepasst.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass jeder Sensor des Paares von Sensoren in einem separaten Sensormodul aufgenommen ist, wobei die Sensormodule derart relativ zueinander und zu dem Prüfbereich angeordnet sind, dass die Oberfläche der Batteriefolie bezogen auf die Flächennormale) unter unterschiedlichen Beobachtungswinkeln abgebildet wird zur Ermittlung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie aus den Ausgangssignalen der Sensormodule. Bei dieser Ausführungsform können kostensparend kommerziell erhältliche Sensormodule verwendet werden, die einen einzelnen Sensor aufweisen. Entsprechend der Messaufgabe werden für eine Erfassung der dreidimensionalen Topographie der Batteriefolie wenigstens zwei Sensormodule verwendet.
Zweckmäßigerweise ist bei den vorgenannten Ausführungsformen in wenigstens ein Sensormodul wenigstens eine Lichtquelle integriert.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Prüfbereich durch eine Planfläche definiert ist, an der die zu prüfende Batteriefolie in Prüfposition anliegt. Auf diese Weise ist die Prüf- bzw. Messgenauigkeit erhöht. Die plane Anlage der Batteriefolie an der Planfläche kann erforderlichenfalls durch zusätzliche Mittel verbessert werden, beispielsweise durch eine Ansaugvorrichtung.
Der Transport von zu prüfender Batteriefolie von der Speicherstation zu der Transportfunktion kann entsprechend den jeweiligen Anforderungen auf beliebige geeignete Weise erfolgen. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht insoweit vor, dass die Transportmittel eine Vorschubeinrichtung aufweisen, die für einen kontinuierlichen, quasi-kontinuierlichen oder getakteten Vorschub die Batteriefolie ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß kann die Batteriefolie im Stillstand geprüft werden. In diesem Sinne sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Prüfstation für eine Prüfung bei stillstehender Batteriefolie ausgebildet und programmiert ist.
Im Sinne einer Beschleunigung der Prüfung kann die Batteriefolie jedoch auch in Bewegung geprüft werden. Hierzu sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Prüfstation für eine Prüfung während des Vorschubs der Batteriefolie ausgebildet und programmiert ist.
Erfindungsgemäß ist es grundsätzlich ausreichend, die Batteriefolie durch Ermittlung ihrer dreidimensionalen Topographie zu prüfen. Um die Prüfung der Batteriefolie zu erweitern, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Prüfstation wenigstens eine Vorrichtung aufweist, die für eine punktuelle oder flächige Messung bzw. Ermittlung wenigstens einer physikalischen Größe bzw. wenigstens eines physikalischen Parameters der Batteriefolie, beispielsweise der elektrischen Leitfähigkeit oder der Dicke, ausgebildet ist.
Um eine Speicherung der Batteriefolie und eine Zuführung zu der Prüfstation zu erleichtern, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die zu prüfende Batteriefolie auf wenigstens einer Rolle aufgerollt in der Speicherstation gespeichert ist, wobei das System eine Vorrichtung zum automatischen Abrollen der Batteriefolie von der Rolle aufweist.
Um die Automatisierung weiter zu erhöhen, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform vor, dass die Speicherstation eine Vorrichtung zum automatischen Austausch einer leeren Rolle gegen eine volle Rolle mit Batteriefolie aufweist.
Die Weiterverarbeitung der geprüften Batteriefolie in der Weiterverarbeitungsstation kann auf beliebige geeignete bzw. erforderliche Weise erfolgen. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht insoweit vor, dass die Weiterverarbeitungsstation eine automatische Schneidstation zum Zuschneiden geprüfter Batteriefolie aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird die Batteriefolie nach erfolgter Prüfung zugeschnitten. Unter Heranziehung der Prüfergebnisse ist es dabei insbesondere möglich, mit Defekten behaftete Teile oder Bereiche der Batteriefolie herauszuschneiden und zu entsorgen oder einer anderen Verwendung zuzuführen, bei der detektierte Defekte nicht stören.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Auswertungseinrichtung für eine Zuordnung von durch die Prüfmittel ausgegebenen Prüfdaten zu einer zugehörigen Oberflächenstelle oder einem zugehörigen Oberflächenbereich der Batteriefolie ausgebildet und programmiert ist, derart, dass die jeweiligen Prüfdaten der zugehörigen Oberflächenstelle bzw. dem zugehörigen Oberflächenbereich der Batteriefolie zugeordnet werden oder werden können.
Insbesondere dann, wenn nur eine stichprobenartige Prüfung der Batteriefolie gewünscht oder erforderlich ist, ist es zweckmäßig, wenn die Prüfstation für eine punktuelle Prüfung der zu prüfenden Batteriefolie ausgebildet und programmiert ist, wie dies eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vorsieht.
Um die Zuverlässigkeit des Prüfergebnisses zu verbessern, sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Prüfstation für eine vollflächige Prüfung der zu prüfenden Batteriefolie ausgebildet und programmiert ist. Auf diese Weise wird die Batteriefolie vollflächig geprüft, so dass Defekte mit hoher Zuverlässigkeit detektiert werden.
Zum Gegenstand und Offenbarungsgehalt der Erfindung gehören auch Unterkombinationen der Ansprüche, bei denen wenigstens ein Merkmal des jeweiligen Anspruchs weggelassen bzw. durch ein anderes Merkmal ersetzt ist.
Wenn auch die Funktionalität des Batteriefolienprüfsystems in seiner Gesamtheit mit allen Stationen (Speicherstation/Prüfstation/Weiterverarbeitungsstation) besonders vorteilhaft gestaltet ist, kann bzw. können entsprechend den jeweiligen Anforderungen auch einzelne Stationen oder Komponenten des Batteriefolienprüfsystems, das nachfolgend auch als System bezeichnet wird, weggelassen werden, insbesondere die Speicherstation und/oder die Weiterverarbeitungsstation.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten, stark schematisierten Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Batteriefolienprüfsystems dargestellt ist, Dabei bilden alle beschriebenen, in der Zeichnung dargestellten und in den Patentansprüchen beanspruchten Merkmale den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen und deren Rückbezügen sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung.
Es zeigt:

1 Ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Batteriefolienprüfsystems,
2 eine schematische Seitenansicht des Batteriefolienprüfsystems gemäß 1,
3 eine Draufsicht auf das Batteriefolienprüfsystem gemäß 1,
4 eine schematische Prinzipdarstellung eines Sensormodules des Batteriefolienprüfsystems gemäß 1 und
5 eine alternative Ausführungsform eines Sensormoduls.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Batteriefolienprüfsystems näher erläutert.
In 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Batteriefolienprüfsystems 2 dargestellt, das nachfolgend auch kurz als Prüfsystem 2 bezeichnet wird. Das Prüfsystem 2 dient zur Prüfung von Batteriefolie, die zur Herstellung von Bipolar-Batterien verwendet wird. Bei der zu prüfenden Batteriefolie kann es sich insbesondere um eine beschichtete Folie handeln.
Das Prüfsystem 2 weist eine Speicherstation 4 zur Speicherung von zu prüfender Batteriefolie auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Speicherung dadurch, dass die Batteriefolie auf eine Rolle bzw. Spule 6, die um eine Drehachse 8 drehbar gelagert ist, aufgerollt ist (vgl. 2).
Das Prüfsystem 2 weist Transportmittel 10 (vgl. 1) zum Transport der Batteriefolie von der Speicherstation 4 zu einer Prüfstation 12 in einer Transportrichtung auf, die in 1 durch einen Pfeil 14 symbolisiert ist. Durch die Transportmittel 10 wird auf die Rolle 6 aufgerollte Batteriefolie 16 abgerollt (Pfeil 14 in 2) und die Batteriefolie 16 in der Transportrichtung 14 vorschubartig zu der Prüfstation 12 bewegt. Der Vorschub der Batteriefolie 16 kann dabei entsprechend den jeweiligen Anforderungen kontinuierlich, quasi-kontinuierlich oder getaktet erfolgen. Bei einem kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Vorschub erfolgt die Prüfung der Batteriefolie 16 in der Prüfstation 12 vorzugsweise während der Bewegung der Batteriefolie 16. Bei einem getakteten Vorschub erfolgt demgegenüber die Prüfung der Batteriefolie 16 vorzugsweise im Stillstand.
Die Prüfstation 12 weist Prüfmittel 18 auf, die erfindungsgemäß für eine Ermittlung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie 16 in einem Prüfbereich derart ausgebildet und eingerichtet sind, dass die dreidimensionale Topographie der zu prüfenden Batteriefolie 16 durch Gewinnung von Oberflächentiefeninformationen der Oberfläche der Batteriefolie 16 ermittelbar ist oder ermittelt wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Prüfbereich durch eine Prüffläche 22 definiert, die als Planfläche ausgebildet ist, auf der die Batteriefolie 16 während der Prüfung aufliegt.
Die Prüfstation 2 weist eine mit den Prüfmitteln 20 in Datenübertragungsverbindung stehende Auswertungseinrichtung 24 auf, die für einen Vergleich der in einem durch die Prüfmittel erfassten räumlichen Bereich der Batteriefolie ermittelten Ist-Topographie mit einer Soll-Topographie anhand von durch die Prüfmittel 20 zu der Auswertungseinrichtung 24 übertragenen Prüfdaten ausgebildet und programmiert ist.
Der Prüfstation 4 ist bezogen auf die räumliche Bewegung der Batteriefolie 16 in der Transportrichtung 18 eine Weiterverarbeitungsstation 26 nachgeordnet, die zur Weiterverarbeitung von in der Prüfstation 12 geprüfter Batteriefolie 16 dient. In der Weiterverarbeitungsstation kann die Batteriefolie 16 beispielsweise geschnitten oder zugeschnitten werden. Es ist jedoch auch möglich, entsprechend den jeweiligen Anforderungen in der Weiterverarbeitungsstation andere bzw. weitere Verarbeitungsschritte vorzunehmen, denen die Batteriefolie 16 während der Herstellung einer Batterie unterzogen wird.
Eine mit der Auswertungseinrichtung 24 in Datenübertragungsverbindung stehende Steuerungseinrichtung 28 ist für eine automatische Ansteuerung der Stationen (Speicherstation 4/Prüfstation 14/Weiterverarbeitungsstation 26) des Prüfsystems 2 ausgebildet und programmiert, so dass die Prüfung der Batteriefolie vollautomatisch erfolgt.
Die Speicherstation 4 weist eine Vorrichtung 30 zum automatischen Austauschen einer leeren Rolle gegen eine volle Rolle mit Batteriefolie 16 auf. Die Ansteuerung der Vorrichtung 30 erfolgt so, dass immer dann, wenn sämtliche Batteriefolie 16 von einer Rolle abgerollt ist, die dann leere Rolle gegen eine volle Rolle mit Batteriefolie 16 ausgetauscht wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Prüfmittel 18 optische Mittel auf, die derart ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Topographie der Oberfläche der Batteriefolie 16 durch Gewinnung von Oberflächentiefeninformationen ermittelbar ist oder ermittelt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Prüfmittel zur Vermessung der Oberfläche der Batteriefolie 16 ausgebildet und eingerichtet und weisen eine 3D-messfähige Messvorrichtung auf, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als optische Messvorrichtung 30 ausgebildet ist.
Die optische Messvorrichtung 30 weist wenigstens eine optische Sensoreinheit 32 (vgl. 2) auf, die mit der Auswertungseinrichtung 24 in Datenübertragungsverbindung steht und derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass aus den Ausgangssignalen der Sensoreinheit 32 mittels eines 3D-Rekonstruktionsverfahrens die dreidimensionale Topographie der Oberfläche der Batteriefolie 16 rekonstruierbar ist oder rekonstruiert wird.
Die Prüfung der Batteriefolie 16 kann entweder erfolgen, während sich die Batteriefolie 16 vorschubartig in der Transportrichtung 18 bewegt. In diesem Falle ist die optische Sensoreinheit 32 feststehend angeordnet. Sofern die Prüfung der Batteriefolie bei stillstehender Batteriefolie 16 erfolgt, kann die optische Sensoreinheit 32 für eine Abtastung der Oberfläche der Batteriefolie 16 ausgebildet sein. In diesem Falle ist die optische Sensoreinheit 32 dann an einem Träger 34 (vgl. 2 und 3) angeordnet, der relativ zu einem durch die Prüffläche 22 definierten Prüfbereich 36 in Richtung eines Doppelpfeiles 38 (vgl. 3) beweglich ist.
Die optische Sensoreinheit 32 weist optische Sensoren auf, die als Zeilensensoren ausgebildet sind und eine zeilenförmige Anordnung von Sensorelementen aufweisen. Bei den optischen Sensoren kann es sich insbesondere um CCD- oder CMOS-Bildsensoren handeln.
Zur Beleuchtung der Oberfläche der Batteriefolie 16 wenigstens in dem von den Prüfmitteln erfassten Bereich kann eine Beleuchtungseinheit mit wenigstens einer Lichtquelle vorgesehen sein, wobei es sich bei der Lichtquelle vorzugsweise um eine LED-basierte Lichtquelle handeln kann.
Nachfolgend wird anhand von 4 ein Ausführungsbeispiel eines Sensormodules 40 der optischen Sensoreinheit 32 näher erläutert. Das Sensormodul 40 weist ein Gehäuse 42 auf. Als Sensoren werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Art eines CIS (Contact Image Sensor) aufgebaute Sensoren verwendet, die eine zeilenförmige Anordnung von Sensorelementen aufweisen, der ein Array von Linsenelementen zugeordnet ist. Bei einem Contact Image Sensor tritt an die Stelle eines einzelnen Objektives, mittels dessen ein zu prüfendes Objekt abgebildet wird, ein Array aus Linsenelementen, bei denen es sich beispielsweise um GRIN-Linsen handeln kann. Jede einzelne Linse des Arrays bildet einen kleinen Bereich des Objektes ab, wobei durch gezielte Überlappung der einzelnen Bildausschnitte ein scharfes Bild entsteht. Als Sensoren können beispielsweise insbesondere CCD- oder CMOS-Sensoren verwendet werden. Im Übrigen ist das Funktionsprinzip eines Contact Image Sensors dem Fachmann allgemein bekannt und wird daher hier nicht näher erläutert.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind in dem Gehäuse 42 zwei Sensoren 44, 44' aufgenommen. Nachfolgend wird ausschließlich der Sensor 44 näher erläutert. Der Sensor 44' ist entsprechend aufgebaut.
Der Sensor 44 weist eine zeilenförmige Anordnung von Sensorelementen in Form von Photodetektorelementen auf, wobei die Längserstreckung der Zeile in 4 senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Zwischen der zeilenförmigen Anordnung 46 von Sensorelementen und der Oberfläche der zu prüfenden Batteriefolie 16 ist ein Array 48 von Linsenelementen, beispielsweise in Form von GRIN-Linsen, angeordnet. Für den Durchtritt von Licht von der Oberfläche der Batteriefolie 16 zu der Anordnung 44 von Sensorelementen ist in dem Gehäuse 42 der Sensoreinheit 40 ein Deckglas 50 vorgesehen.
Das Paar von Sensoren 44, 44' ist in den Gehäuse 42 derart relativ zueinander und zu dem Prüfbereich angeordnet, dass die Oberfläche der Batteriefolie bezogen auf die Flächennormale, die in 4 durch eine gestrichelte Linie 52 symbolisiert ist, unter unterschiedlichen Beobachtungswinkeln α1 und α2 abgebildet wird zur Ermittlung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie aus den Ausgangssignalen der Sensoren 44, 44'. Aus den Ausgangssignalen der Sensoren 44, 44' kann mit einem geeigneten 3D-Rekonstruktionsverfahren, beispielsweise einem Stereotriangulationsverfahren, die dreidimensionale Topographie der Oberfläche der Batteriefolie rekonstruiert und ermittelt werden. Entsprechende 3D-Rekonstruktionsverfahren und zugehörige Algorithmen sind dem Fachmann allgemein bekannt und werden daher hier nicht näher erläutert.
Zur Beleuchtung des Prüfbereiches ist in das Sensormodul 40 eine in einem Gehäuse 42 angeordnete Lichtquelle 54 integriert. Das Sensormodul 40 bildet damit eine Sensor/Beleuchtungseinheit.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Prüfstation 12 für eine vollflächige Prüfung der Oberfläche der Batteriefolie 16 ausgebildet und eingerichtet.
Falls entsprechend den jeweiligen Anforderungen erforderlich oder gewünscht, kann die Prüfstation 12 wenigstens eine weitere Vorrichtung aufweisen, die für eine punktuelle oder flächige Messung bzw. Ermittlung wenigstens einer physikalischen Größe bzw. wenigstens eines physikalischen Parameters der Batteriefolie 16, beispielsweise der elektrischen Leitfähigkeit und/oder der Dicke, ausgebildet ist.
Die Funktionsweise des Prüfsystems 2 ist wie folgt:
Zur Prüfung der Batteriefolie 16 wird diese von der Rolle 6 abgerollt und mittels der Vorschubeinrichtung in der Transportrichtung 8 zu der Prüfstation 12 transportiert. In der Prüfstation 12 liegt die Batteriefolie 16 auf der Prüffläche 22 auf, wobei sich in Transportrichtung 18 jeweils ein Abschnitt der Batteriefolie 16 in dem Prüfbereich befindet. In diesem Abschnitt wird mittels des Sensormoduls 40 die dreidimensionale Topographie der Oberfläche der Batteriefolie 16 durch Gewinnung von Oberflächentiefeninformationen der Oberfläche der Batteriefolie 16 ermittelt.
Hierbei wird die Oberfläche der Batteriefolie 16 von dem Sensormodul 40 erfasst und hinsichtlich ihrer dreidimensionalen Topographie vermessen, und entsprechende Prüfdaten werden zu der Auswertungseinrichtung 24 übermittelt.
Anhand der durch das Sensormodul 40 aufgenommenen Prüfdaten bzw. Messdaten wird in der Auswertungseinrichtung die dreidimensionale Topographie der Oberfläche der Batteriefolie 16 rekonstruiert. Anhand der Prüfdaten können Defekte oder andere Anomalien auf der Oberfläche der Batteriefolie 16 erkannt werden. Aufgrund der Erfassung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche können Defekte oder andere Anomalien nicht nur detektiert, sondern beispielsweise auch dahingehend klassifiziert werden, ob es sich um Erhebungen oder Vertiefungen handelt.
Die Erfassung der Oberfläche der Batteriefolie 40 durch das Sensormodul 40 kann, wie bereits oben erläutert, erfolgen, während die Batteriefolie 16 mittels der Vorschubeinrichtung in der Transportrichtung 18 an dem feststehenden Sensormodul 40 vorbeibewegt wird. Alternativ hierzu kann der Vorschub der Batteriefolie 16 in den Prüfbereich 36 auch getaktet erfolgen, wobei die Erfassung der Oberfläche der Batteriefolie 16 dann bei stillstehender Batteriefolie dadurch erfolgt, dass das Sensormodul 14 mittels des Trägers 34 in Richtung des Doppelpfeiles 38 relativ zu der Batteriefolie 16 bewegt wird.
Anhand der Prüfdaten kann dann der jeweils erfasste bzw. vermessene Abschnitt der Batteriefolie 16 in der Auswertungseinrichtung 24 dahingehend klassifiziert werden, ob der Abschnitt für den beabsichtigten Verwendungszweck, nämlich die Herstellung einer Batterie für ein Elektroauto, geeignet ist oder nicht.
In der Weiterverarbeitungsstation 26 kann die Batteriefolie dann zugeschnitten werden, wie in 2 bei dem Bezugszeichen 56 angedeutet. Die zugeschnittene Batteriefolie kann daran anschließend in der Weiterverarbeitungsstation sortiert werden. Für die Herstellung einer Batterie für ein Elektroauto nicht geeignete Abschnitte der Batteriefolie 16 können nach dem Aussortieren entweder entsorgt oder einem anderen Verwendungszweck zugeführt werden. Eine entsprechende Sortierung kann ebenfalls in der Weiterverarbeitungsstation 26 erfolgen.
Sämtliche Vorgänge in dem Prüfsystem 2 können hierbei gesteuert durch die Steuereinrichtung 28 vollautomatisch ablaufen.
Die Erfindung ermöglicht damit eine vollautomatische Prüfung von Batteriefolie.
In 5 ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß 4 dargestellt, bei dem jeder der nach Art des Contact Image Sensor aufgebauten Sensoren in einem separaten Sensormodul 56, 58 mit integrierter Lichtquelle aufgenommen ist. Die Sensormodule 56, 58 sind derart relativ zueinander und zu dem Prüfbereich 36 angeordnet, dass die Oberfläche der Batteriefolie 16 bezogen auf die Flächennormale unter unterschiedlichen Beobachtungswinkeln α1 und α2 abgebildet wird zur Ermittlung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie 16 aus den Ausgangssignalen der Sensormodule 56, 58.
Um bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 die dreidimensionale Topographie der Oberfläche der Batteriefolie 16 mittels eines Rekonstruktionsverfahrens, beispielsweise des Stereo-Triangulationsverfahrens, zu rekonstruieren, ist es erforderlich, dass jede Prüfstelle an der Oberfläche der Batteriefolie 16 sowohl von dem Sensormodul 56 als auch von dem Sensormodul 58 erfasst wird. Hierzu wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 die Oberfläche der Batteriefolie 16 abgetastet, indem die Sensormodule 56, 58 in Richtung eines Doppelpfeiles 60 relativ zu der Oberfläche der Batteriefolie bewegt werden. Anhand der entsprechend ausgeführten Relativbewegung können die Ausgangssignale der Sensormodule 56, 58 in der Auswertungseinrichtung 24 zusammengeführt werden, um auf diese Weise die dreidimensionale Topographie der Batteriefolie 16 zu ermitteln.
Unter einer Batterie wird erfindungsgemäß ein wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie auf elektrochemischer Basis verstanden.

Claims

Automatisches Batteriefolienprüfsystem (2), mit einer Speicherstation (4) zur Speicherung von zu prüfender Batteriefolie (16), mit Transportmitteln zum Transport der Batteriefolie (16) von der Speicherstation (4) zu einer Prüfstation (12) in einer Transportrichtung (18), wobei die Prüfstation (12) Prüfmittel (20) aufweist, die für eine Ermittlung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie (16) in einem Prüfbereich (36) derart ausgebildet und eingerichtet sind, dass die dreidimensionale Topographie der zu prüfenden Batteriefolie (16) durch Gewinnung von Oberflächentiefeninformation der Oberfläche der Batteriefolie (16) ermittelbar ist oder ermittelt wird, wobei die Prüfstation (12) eine mit den Prüfmitteln (20) in Datenübertragungsverbindung stehende Auswertungseinrichtung (24) aufweist, die für einen Vergleich der in einem durch die Prüfmittel (20) erfassten Abschnitt der Batteriefolie (16) ermittelten Ist-Topographie mit einer Soll-Topographie anhand von durch die Prüfmittel (20) zu der Auswertungseinrichtung (24) übertragenen Prüfdaten ausgebildet und programmiert ist, mit wenigstens einer der Prüfstation (12) nachgeordneten Weiterverarbeitungsstation (26) zur Weiterverarbeitung von in der Prüfstation (12) geprüfter Batteriefolie und mit einer Steuerungseinrichtung (28), die für eine automatische Ansteuerung der Stationen des Batteriefolienprüfsystems (2) ausgebildet und programmiert ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Prüfmittel in der Prüfstation (12) fest installiert und steuerungstechnisch in die Steuerungseinrichtung des Batteriefolienprüfsystems (2) eingebunden sind.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Prüfmittel (20) optische Mittel aufweisen, die derart ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Topographie der Oberfläche der Batteriefolie (16) durch Gewinnung von Oberflächentiefeninformation ermittelbar ist oder ermittelt wird.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Prüfmittel (20) zur Vermessung der Oberfläche der Batteriefolie (16) ausgebildet und eingerichtet sind und wenigstens eine 3D-messfähige Messvorrichtung aufweisen.
System nach Anspruch 4, bei dem die Messvorrichtung als optische Messvorrichtung ausgebildet ist oder eine optische Messvorrichtung aufweist.
System nach Anspruch 5, wobei die optische Messvorrichtung eine optische Sensoreinheit (40) mit wenigstens einem optischen Sensor (44, 44') aufweist, wobei die Sensoreinheit (40) mit der Auswertungseinrichtung (24) in Datenübertragungsverbindung steht und derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass aus den Ausgangssignalen des Sensoreinheit (40) mittels eines 3D-Rekonstruktionsverfahrens die dreidimensionale Topographie der Oberfläche der Batteriefolie (16) rekonstruierbar ist oder rekonstruiert wird.
System nach Anspruch 6, wobei die optische Sensoreinheit für eine Abtastung der Oberfläche der Batteriefolie ausgebildet ist.
System nach Anspruch 7, wobei die optische Sensoreinheit (40) an einem relativ zu der Oberfläche der Batteriefolie (16) beweglichen Träger (34) angeordnet ist.
System nach Anspruch 8, wobei der Träger (34) relativ zu einem von den Prüfmitteln (20) erfassten Prüfbereich (36), in dem die Batteriefolie (16) geprüft wird, linear beweglich ist.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei wenigstens ein optischer Sensor (44, 44') als Zeilensensor ausgebildet ist und eine zeilenförmige Anordnung von Sensorelementen aufweist.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 10,wobei wenigstens ein optischer Sensor (44, 44') ein Bildsensor ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Beleuchtungseinheit mit wenigstens einer Lichtquelle zur Beleuchtung der Oberfläche der Batteriefolie (16) wenigstens in dem von den Prüfmitteln erfassten Prüfbereich vorgesehen ist.
System nach Anspruch 12, wobei wenigstens eine Lichtquelle eine LED-basierte Lichtquelle ist.
System nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Beleuchtungseinheit für eine Beleuchtung der Oberfläche der Batteriefolie (16) unter unterschiedlichen Beleuchtungswinkeln ausgebildet und eingerichtet ist und dass die Auswertungseinrichtung (24) für eine Auswertung von bei Beleuchtung unter unterschiedlichen Beleuchtungswinkeln erhaltenen Ausgangssignalen der optischen Sensoreinheit nach einem Schattenbildverfahren ausgebildet und programmiert ist.
System nach Anspruch 14, wobei die Auswertungseinrichtung für eine Auswertung von Schattenbildern nach dem Shape-from-Shading-Verfahren ausgebildet und programmiert ist.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 15, wobei wenigstens optische Sensoreinheit für eine Beobachtung einer Prüfstelle an der Oberfläche der Batteriefolie (16) unter unterschiedlichen Beobachtungswinkeln ausgebildet und eingerichtet ist.
System nach Anspruch 16, wobei die Auswertungseinrichtung (24) für eine Auswertung von Ausgangssignalen der optischen Sensoreinheit (40) nach dem Stereo-Triangulationsverfahren ausgebildet und eingerichtet ist.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 17, wobei wenigstens ein optischer Sensor als punktförmig messender Abstandssensor ausgebildet ist und die Topographie der Oberfläche der Batteriefolie durch Ermittlung des Abstandes zwischen dem Sensor und der Oberfläche an der jeweiligen von dem Sensor erfassten Prüfstelle ermittelt wird.
System nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei wenigstens eine optische Sensoreinheit mit wenigstens einer Beleuchtungseinheit zu einer Sensor/Beleuchtungseinheit integriert ist.
System nach Anspruch 16, wobei die Sensor/Beleuchtungseinheit an dem Träger angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 20, wobei wenigstens ein Sensor (44, 44') ein nach Art eines CIS (Contact Image Sensor) aufgebauter Sensor ist.
System nach Anspruch 21, wobei der nach Art eines CIS aufgebaute Sensor (44, 44') eine zeilenförmige Anordnung (46, 46') von Sensorelementen aufweist, der ein Array (48, 48') von Linsenelementen zugeordnet ist.
System nach Anspruch 21 oder 22, wobei die optische Messvorrichtung wenigstens ein Paar von nach Art eines CIS (Contact Image Sensor) aufgebauten Sensoren (44, 44') aufweist, die derart relativ zueinander und zu dem Prüfbereich (36) angeordnet sind, dass die Oberfläche der Batteriefolie (16) bezogen auf die Flächennormale (52) unter unterschiedlichen Beobachtungswinkeln abgebildet wird zur Ermittlung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie (16) aus den Ausgangssignalen der Sensoren (44, 44').
System nach Anspruch 21 oder 22, wobei die Prüfstation (12) wenigstens ein Sensormodul (40) aufweist, in dem ein Paar (44, 44') von nach Art eines CIS aufgebauten Sensoren angeordnet sind.
System nach Anspruch 23, wobei jeder Sensor des Paares von Sensoren in einem separaten Sensormodul aufgenommen ist und wobei die Sensormodule derart relativ zueinander und zu dem Prüfbereich angeordnet sind, dass die Oberfläche der Batteriefolie (16) bezogen auf die Flächennormale (52) unter unterschiedlichen Beobachtungswinkeln abgebildet wird zur Ermittlung der dreidimensionalen Topographie der Oberfläche der Batteriefolie (16) aus den Ausgangssignalen der Sensormodule.
System nach Anspruch 24 oder 25, wobei in wenigstens ein Sensormodul (40) wenigstens eine Lichtquelle (54) integriert ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eine Prüffläche (22) des Prüfbereiches (36) durch eine Planfläche definiert ist, an der die zu prüfende Batteriefolie (16) in Prüfposition anliegt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Transportmittel eine Vorschubeinrichtung aufweisen, die für einen kontinuierlichen, quasi-kontinuierlichen oder getakteten Vorschub der Batteriefolie (16) ausgebildet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prüfstation (12) für eine Prüfung bei stillstehender Batteriefolie (36) ausgebildet und programmiert ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prüfstation (12) für eine Prüfung während des Vorschubs der Batteriefolie (16) ausgebildet und programmiert ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prüfstation (12) wenigstens eine zusätzliche Vorrichtung (30) aufweist, die für eine punktuelle oder flächige Messung bzw. Ermittlung wenigstens einer physikalischen Größe bzw. wenigstens eines physikalischen Parameters der Batteriefolie (16), beispielsweise der elektrischen Leitfähigkeit und/oder der Dicke, ausgebildet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zu prüfende Batteriefolie (16) auf wenigstens eine Rolle (6) aufgerollt in der Speicherstation gespeichert ist und wobei das Prüfsystem eine Vorrichtung zum automatischen Abrollen der Batteriefolie (16) von der Rolle (6) aufweist.
System nach Anspruch 32, wobei die Speicherstation (4) eine Vorrichtung zum automatischen Austauschen einer leeren Rolle gegen eine volle Rolle mit Batteriefolie (16) aufweist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Weiterverarbeitungsstation (26) eine automatische Schneidstation zum Zuschneiden geprüfter Batteriefolie (16) aufweist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswertungseinrichtung (24) für eine Zuordnung von durch die Prüfmittel ausgegebenen Prüfdaten zu einer zugehörigen Oberflächenstelle oder einem zugehörigen Oberflächenbereich der Batteriefolie (16) ausgebildet und programmiert ist, derart, dass die jeweiligen Prüfdaten der zugehörigen Oberflächenstelle bzw. dem zugehörigen Oberflächenbereich der Batteriefolie (16) zugeordnet werden oder werden können.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prüfstation (12) für eine punktuelle Prüfung der zu prüfenden Batteriefolie (16) ausgebildet und programmiert ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prüfstation (12) für eine vollflächige oder annähernd vollflächige Prüfung der zu prüfenden Batteriefolie (16) ausgebildet und programmiert ist.