ES3036167T3 - Method for determining a deposit accuracy of a plurality of electrode sheets in a stack - Google Patents

Method for determining a deposit accuracy of a plurality of electrode sheets in a stack

Info

Publication number
ES3036167T3
ES3036167T3 ES22181481T ES22181481T ES3036167T3 ES 3036167 T3 ES3036167 T3 ES 3036167T3 ES 22181481 T ES22181481 T ES 22181481T ES 22181481 T ES22181481 T ES 22181481T ES 3036167 T3 ES3036167 T3 ES 3036167T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
stack
edges
detector
electrode sheets
contour
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES22181481T
Other languages
English (en)
Inventor
Mathias Kraken
Erik Rohkohl
Sven Rathmann
Malte Schönemann
Alexander Tornow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Powerco SE
Original Assignee
Powerco SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Powerco SE filed Critical Powerco SE
Application granted granted Critical
Publication of ES3036167T3 publication Critical patent/ES3036167T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/044Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using laminography or tomosynthesis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/04Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring contours or curvatures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/16Special arrangements of articles in storage spaces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0463Cells or batteries with horizontal or inclined electrodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02Articles
    • B65G2201/0214Articles of special size, shape or weigh
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/04Detection means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/03Investigating materials by wave or particle radiation by transmission
    • G01N2223/04Investigating materials by wave or particle radiation by transmission and measuring absorption
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40Imaging
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0585Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Método para determinar la precisión de deposición de varias láminas de electrodos (1, 2, 3), en el que las láminas de electrodos (1, 2, 3) se extienden en planos paralelos entre sí (4) y están dispuestas apiladas una sobre otra para formar una pila (5); en el que la precisión de deposición describe las posiciones (6, 7, 8) de los bordes (9) de todas las láminas de electrodos (1, 2, 3) entre sí en la pila (5); en el que el método se lleva a cabo utilizando un dispositivo de medición (10) que tiene un sistema de rayos X de resolución bidimensional (11) con al menos una fuente de haz (12) para radiación X y un detector (13). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para determinar la precisión de colocación de una pluralidad de láminas de electrodos en una pila.
La invención se refiere a un procedimiento para determinar la precisión de colocación de una pluralidad de láminas de electrodos en una pila. Las láminas de electrodos se extienden en planos paralelos entre sí y están dispuestas apiladas unas sobre otras, formando una pila. La precisión de colocación describe las posiciones relativas de los bordes de todas las láminas de electrodos dentro de la pila.
Las baterías se utilizan cada vez más para la propulsión de vehículos, en particular baterías de iones de litio. Las baterías se componen habitualmente de celdas, y cada celda presenta una pila de láminas de ánodo, cátodo y, en su caso, hojas de separador o material separador. Estas láminas de ánodo, cátodo y, en su caso, de separador, se denominan en lo sucesivo láminas de electrodos.
Las láminas de electrodos se fabrican normalmente mediante troquelado o corte, por ejemplo, corte por láser.
La precisión de colocación de las láminas individuales de electrodos en una pila influye significativamente en los criterios de calidad relevantes para la seguridad de las celdas de baterías de iones de litio, así como en su rendimiento. La precisión de colocación, es decir, la desviación de las posiciones de las láminas de electrodos entre sí debe mantenerse dentro de límites estrictos. Un método establecido para determinar la precisión de colocación es la tomografía computarizada (CT). Mediante una medición prolongada se genera una imagen tridimensional de una pila. Este método es muy costoso y, por tanto, solo es apto de forma limitada para su uso en una línea de producción.
A diferencia de la tomografía computarizada, existen también dispositivos de medición que permiten una imagen bidimensional de la pila o del objeto de ensayo mediante radiación de rayos X. Estos son significativamente más económicos que la tomografía computarizada y, además, son capaces de realizar mediciones más rápidamente. Sin embargo, no es posible una medición directa de la posición relativa de las láminas de electrodos entre sí mediante este método.
De la patente KR 1020200088222 A se conoce un dispositivo de transporte para una celda de batería. Este dispositivo de transporte comprende fuentes de rayos X con las cuales se escanean los bordes de las distintas capas de la celda de batería. Las fuentes de rayos X se orientan de modo que los rayos X estén alineados paralelamente al borde de las capas que se van a registrar.
De la patente WO 2016/114257 A1 se conoce la detección, mediante rayos X, de los bordes de las zonas recubiertas de una lámina de electrodo. Las fuentes de rayos X se orientan de modo que los rayos X estén alineados paralelamente al borde de las capas que se van a registrar.
De la patente DE 10 2020 112 814 A1 se conoce un dispositivo para la inspección de celdas de batería mediante radiografía. La celda de batería puede moverse con respecto a la fuente de rayos X. Las fuentes de rayos X se orientan de modo que los rayos X estén alineados paralelamente al borde de las capas que se van a registrar.
La patente KR 102236815 B1 describe un procedimiento para la identificación de defectos en una pila de láminas de electrodos. La pila se irradia con rayos X desde dos posiciones.
Las patentes EP 3826 090 A1 yJP 2011 039014 A se refieren a un sistema para la detección de desviaciones de posición de láminas de electrodos. En este caso, los bordes de una pila de láminas de electrodos se irradian con una fuente de rayos X.
El objetivo de la presente invención es resolver al menos parcialmente los problemas expuestos. En particular, se propone un procedimiento para determinar la precisión de colocación de una pluralidad de láminas de electrodos en una pila. Se pretende, en particular, que puedan determinarse las posiciones de cada una de las láminas de electrodos, de modo que sea posible asignar una desviación a una lámina de electrodos concreta dentro de la pila.
Para alcanzar estos objetivos se propone un procedimiento con las características de la primera reivindicación de patente. Desarrollos ventajosos forman parte de las reivindicaciones dependientes. Las características enumeradas individualmente en las reivindicaciones pueden combinarse de manera tecnológicamente útil entre sí y pueden complementarse con aspectos explicativos de la descripción o con detalles de las figuras, lo cual permite presentar otras variantes de realización de la invención.
Se propone un procedimiento para determinar la precisión de colocación de una pluralidad de láminas de electrodos. Las láminas de electrodos se extienden en planos paralelos entre sí, están dispuestas apiladas unas sobre otras y forman una pila. La precisión de colocación describe las posiciones relativas de los bordes de todas las láminas de electrodos en la pila o la exactitud del solapamiento de los bordes de dichas láminas. El procedimiento se lleva a cabo con un dispositivo de medición que comprende un sistema de rayos X de resolución bidimensional con al menos una fuente de radiación y un detector. El procedimiento comprende al menos los siguientes pasos:
1. a) proporcionar la pila y disponerla en el dispositivo de medición entre al menos una fuente de radiación y el detector;
2. b) irradiar la pila con al menos una fuente de radiación desde una primera coordenada espacial, en la que la dirección del haz discurre al menos transversalmente respecto a los planos y hacia el detector, de modo que un haz de la fuente de radiación incide en los bordes superpuestos de las láminas de electrodos y proyecta un primer contorno bidimensional de dichos bordes sobre el detector.
3. c) Irradiar la pila con al menos una fuente de radiación desde al menos una segunda coordenada espacial diferente de la primera, de modo que el haz incida en los bordes superpuestos de las láminas de electrodos y proyecte una segunda contorno bidimensional de dichos bordes sobre el detector;
4. d) Registrar el primer contorno con el detector;
5. e) Registrar al menos un segundo contorno con el detector;
6. f) Evaluar los distintos contornos y determinar las posiciones de los bordes de las láminas de electrodos.
La clasificación anterior (no exhaustiva) de los pasos del procedimiento en a) a f) tiene principalmente fines distintivos y no impone ningún orden o dependencia. También puede variar la frecuencia con la que se ejecutan los pasos durante la realización del procedimiento. Asimismo, es posible que algunos pasos del procedimiento se solapen al menos parcialmente en el tiempo. De forma especialmente preferida, el paso a) tiene lugar antes que los pasos b) a f). En particular, los pasos b) y c) se realizan de manera escalonada en el tiempo. El paso d) se realiza, en particular, de forma paralela al paso b), y el paso e) de forma paralela al paso c). Los pasos c) y e) pueden realizarse varias veces, siendo cada coordenada espacial distinta de las anteriores. En especial, los pasos a) a f) se ejecutan en el siguiente orden: paso a), paso b), paso d), paso c), paso e), paso f).
El procedimiento se emplea, en particular, en procesos de fabricación de celdas de batería. En este proceso, láminas de electrodos cortadas con la forma adecuada, es decir, láminas de ánodo, de cátodo y, en su caso, de separador, se disponen en una pila y se alinean entre sí en un orden predeterminado. En la pila así generada, las distintas láminas de electrodos deben quedar dispuestas con una posición (de borde) lo más alineada posible entre sí.
Las láminas de electrodos se extienden, en particular, en planos paralelos entre sí y, al estar dispuestas unas sobre otras, forman una pila. La pila comprende al menos dos láminas de electrodos, es decir, al menos una lámina de ánodo y una de cátodo. Entre una lámina de ánodo y una de cátodo se dispone en cada caso un material separador. Este puede estar, por ejemplo, dispuesto como un recubrimiento sobre una de las láminas de ánodo o cátodo, o como una lámina de separador independiente.
Las láminas de electrodos presentan, en particular, una forma esencialmente rectangular. En su caso, las lengüetas conductoras pueden extenderse más allá de esta forma rectangular. Estas lengüetas suelen estar sin recubrimiento, es decir, no recubiertas con material activo, y sirven para la conexión eléctrica de la correspondiente lámina de electrodo, es decir, de la lámina de ánodo o cátodo.
La precisión de colocación describe en particular las posiciones relativas de los bordes de todas las láminas de electrodos dentro de la pila. En particular, las láminas de electrodos deben disponerse entre sí en una posición predeterminada. Dado que las dimensiones de las láminas de ánodo y cátodo, así como de las láminas de separador eventualmente presentes, pueden diferir entre sí, la precisión de colocación se determina, en particular, en los bordes de las láminas de electrodos que están alineados entre sí a lo largo de una primera dirección que se extiende transversalmente a los planos.
En particular, la precisión de colocación de las láminas de electrodos se determina únicamente en uno de los bordes de cada lámina.
En particular, el procedimiento se lleva a cabo con un dispositivo de medición que comprende un sistema de rayos X de resolución bidimensional con al menos una fuente de radiación y un detector. Pueden preverse varias fuentes de radiación, ya sean fijas o móviles. Asimismo, pueden preverse varios detectores, fijos o móviles.
Una fuente de radiación emite rayos X a lo largo de una dirección de haz. Un detector registra la radiación de rayos X para generar una imagen radiográfica.
El detector permite, en particular, la representación de una imagen bidimensional de la radiación de rayos X. El procedimiento propuesto permite determinar la precisión de colocación de las láminas de electrodos a partir de estas imágenes bidimensionales captadas por el detector.
Según el paso a), se proporciona la pila y se dispone en el dispositivo de medición entre al menos una fuente de radiación y el detector. Es posible que la pila se forme previamente de forma independiente y luego se coloque en su totalidad dentro del dispositivo de medición. También es posible que la pila se forme (parcialmente) dentro del propio dispositivo de medición y, por tanto, quede dispuesta al mismo tiempo.
Según el paso b), se irradia la pila con al menos una fuente de radiación desde una primera coordenada espacial, en la que la dirección del haz discurre al menos transversalmente respecto a los planos y hacia el detector. Un haz de la fuente de radiación incide en los bordes superpuestos de las láminas de electrodos y proyecta un primer contorno bidimensional de los bordes de la pila sobre el detector. En particular, la fuente de radiación se coloca directamente por encima de los bordes, es decir, sin desplazamiento lateral con respecto a los mismos.
Para disponer la pila, se parte de la base de que los bordes de los electrodos se encuentran en una posición teórica predeterminada. La posición real de los bordes, que puede desviarse de la teórica, se determina en el marco del procedimiento.
Según el paso d), se registra el primer contorno mediante el detector.
Según el paso c), se irradia la pila con al menos una fuente de radiación desde al menos una segunda coordenada espacial distinta de la primera, de modo que el haz incide en los bordes superpuestos de las láminas de electrodos y proyecta un segundo contorno bidimensional de dichos bordes sobre el detector.
Según el paso e), se registra al menos un segundo contorno mediante el detector.
Según el paso f), se evalúan los distintos contornos y se determinan las posiciones de los bordes de las láminas de electrodos. La evaluación puede realizarse, en particular, mediante un sistema de procesamiento de datos.
En particular, el dispositivo de medición comprende un sistema de procesamiento de datos que incluye medios adecuadamente equipados, configurados o programados para llevar a cabo el procedimiento, o que ejecutan dicho procedimiento. Estos medios comprenden, por ejemplo, un procesador y una memoria en la que están almacenadas instrucciones que deben ser ejecutadas por el procesador, así como líneas de datos o dispositivos de transmisión que permiten la transferencia de instrucciones, valores de medición, datos u otra información entre los elementos mencionados.
Un contorno registrado por el detector comprende una imagen bidimensional en la que pueden identificarse los bordes de las láminas de electrodos mediante las transiciones entre intensidades de color. No es posible, sin más, asignar los bordes presentes en el contorno a láminas individuales de electrodos. A continuación, se propone una posibilidad para realizar dicha asignación.
En el marco del procedimiento, se generan múltiples contornos de una misma pila mediante la fuente de radiación y se registran con el detector. Debido a la distinta disposición de la fuente de radiación respecto a la pila o a los bordes, se generan contornos diferentes entre sí. Estos contornos se evalúan, en particular, mediante ecuaciones de líneas rectas; es decir, a partir de la disposición conocida de la fuente de radiación y el detector, y del recorrido lineal (recto) del haz generado por la fuente de radiación, puede deducirse la posición de cada borde dentro de la pila a partir de la posición de este en cada contorno. Para ello, se generan tantos contornos distintos entre sí como sea necesario para determinar la posición del borde de cada una de las láminas de electrodos presentes en la pila.
En particular, son posibles dos variantes del procedimiento que, en su caso, pueden combinarse entre sí.
En una primera variante, la fuente de radiación se desplaza entre los pasos b) y d) en dirección paralela a los planos hacia la segunda coordenada espacial. En una segunda variante, la fuente de radiación se desplaza entre los pasos b) y d) en dirección transversal a los planos hacia la segunda coordenada espacial. Los diferentes contornos generados de este modo permiten la determinación inequívoca del borde de cada lámina de electrodo.
En particular, la primera coordenada espacial y al menos una segunda coordenada espacial se diferencian por una separación distinta respecto a la pila. Esta separación se extiende a lo largo de una primera dirección que se desarrolla transversalmente a los planos. Alternativa o adicionalmente, la primera coordenada espacial y al menos una segunda coordenada espacial se diferencian por una distancia distinta respecto a los bordes, siendo dicha distancia paralela a los planos y transversal a los bordes, es decir, a lo largo de una segunda dirección.
En particular, los pasos c) y e) se realizan varias veces, siendo cada segunda coordenada espacial de los pasos c) diferente de las anteriores según lo descrito, es decir, conforme a la primera y/o la segunda variante del procedimiento.
En el paso f), en particular, se realiza una asignación de los distintos bordes presentes en cada contorno a su respectiva coordenada espacial mediante ecuaciones de rectas.
A continuación, se describe esta asignación a modo de ejemplo. Para ello, la pila, la fuente de radiación y el detector se consideran en un mismo plano. Una coordenada espacial z es, por tanto, idéntica para todos los componentes. La primera dirección, es decir, transversal a los planos, se extiende a lo largo de un eje y. La segunda dirección, es decir, paralela a los planos, se extiende a lo largo de un eje x.
Las primeras coordenadas espaciales son, por ejemplo, (xq1| yqi), y las segundas coordenadas espaciales (xq21 yq2). Las coordenadas espaciales que deben determinarse para el borde de una determinada lámina de electrodos se designan como (xe | ye). Las posiciones de los bordes de dicha lámina en el primer contorno registrado por el detector son (Xdi | ydi) para las primeras coordenadas espaciales de la fuente de radiación, y en el segundo contorno (Xd21 yd2) para las segundas coordenadas espaciales de la fuente de radiación.
Para la ecuación de la recta correspondiente a las primeras coordenadas espaciales de la fuente de radiación se _ ¿yi y¿i ~Vyi
cumple:PJ m l -¿Xí - xn -T,1(2) y = m, ■ (<jc>-<x>, , ) y ,1(3) y = n i! * 4-bL;;Para la ecuación de la recta correspondiente a las segundas coordenadas espaciales de la fuente de radiación se ;cumple: PJ m 2_- AXy - y Xdd22<~>- y< XlqZl(2) y = m 2 - ( x - x q2) y q2(3 )y =m zx4-b2;;Estas ecuaciones se igualan, de modo que se obtiene: (4)m-¡ ■ x b i —m 2 ■ x b2;;En particular, en un paso g) se lleva a cabo una evaluación de la precisión de colocación. Para la pila se establece un valor límite de desviación máxima del contorno respecto a una posición teórica de un borde. Para la desviación máxima, se asume que la lámina de electrodos más próxima al detector es la que genera dicha desviación máxima. ;La desviación máxima es la diferencia máxima permitida entre la posición teórica de un borde en la pila y su posición real. En caso de superarse esta desviación máxima, se ejecuta, en particular, una medida, por ejemplo, se marca la pila como no conforme o se ajusta el proceso de fabricación de la pila. ;;La desviación máxima se determina, en particular, a partir del primer contorno, preferiblemente aplicando la ecuación de la recta, es decir, teniendo en cuenta las primeras coordenadas espaciales con respecto a la posición teórica de los bordes. ;;Para la desviación máxima se asume que la lámina de electrodos más próxima al detector es la que produce dicha desviación. Esta lámina de electrodos está, por tanto, dispuesta a mayor distancia de la fuente de radiación. La desviación de la posición de un borde respecto a su posición teórica, visible en el contorno, es, considerando la ecuación del haz, más pronunciada para la lámina de electrodos dispuesta más próxima a la fuente de radiación, es decir, el valor absoluto de la desviación es entonces el mayor. La desviación visible en el contorno de la posición de un borde respecto a su posición teórica es menos pronunciada para la lámina de electrodos dispuesta a mayor distancia de la fuente de radiación, es decir, el valor de la desviación es entonces el menor. ;;La suposición de que la desviación máxima la produce la lámina de electrodos dispuesta más alejada de la fuente de radiación garantiza, en particular, que ninguna otra lámina de electrodos pueda presentar una desviación respecto a su posición teórica que supere dicho valor máximo. ;;En particular, para determinar la precisión de colocación, se ejecutan inicialmente solo los pasos a), b), d), f) y g), y los pasos c) y e) se realizan únicamente si en el paso g) se detecta una superación del valor límite. ;;Es decir, por ejemplo, cada pila se comprueba en el marco del presente procedimiento en cuanto a la precisión de colocación, pero solo en caso de superación del valor límite se determina la posición de los bordes de todas las láminas de electrodos de la pila. En caso contrario, únicamente se verifica si se ha superado el valor límite. ;;En particular, si se detecta una superación del valor límite, los pasos c) y e) se realizan exactamente dos veces, con coordenadas espaciales (segundas) distintas entre sí, y luego se repiten los pasos f) y g). ;;En especial, por ejemplo, las primeras coordenadas espaciales se eligen de manera que la fuente de radiación esté dispuesta directamente por encima, es decir, alineada en la primera dirección con la posición teórica de los bordes de la pila. En particular, las dos segundas coordenadas espaciales se eligen de modo que la fuente de radiación esté desplazada respecto a las primeras coordenadas espaciales en la segunda dirección; una vez desplazada hacia la pila, de manera que quede alineada con esta, y otra vez desplazada hacia fuera, de modo que esté dispuesta lateralmente adyacente a la pila. ;;En particular, si en el paso g) se detecta nuevamente una superación del valor límite, los pasos c) y e) se repiten tantas veces como sea necesario para determinar con precisión la posición de todos los bordes. ;;Mediante este procedimiento escalonado, no es necesario realizar una medición completa de cada pila durante la producción o en la fabricación de las celdas de batería, es decir, no es necesario determinar la posición de los bordes de todas las láminas de electrodos. Con unos pocos contornos, es decir, con un número reducido de capturas del detector, puede detectarse o estimarse la desviación máxima en la pila. Si se supera el valor límite, pueden determinarse las posiciones individuales de las láminas de electrodos mediante mediciones adicionales. En su caso, la determinación de posiciones se realiza únicamente para aquellas láminas de electrodos que superan el valor límite, o solo para una selección determinada de láminas, por ejemplo, aquellas con la mayor desviación, etc. ;;En particular, se emplea inteligencia artificial al menos para el paso f). La inteligencia artificial puede asistir en especial, en la determinación de las posiciones de los bordes en los contornos. Además, la inteligencia artificial puede permitir reducir el número de ecuaciones de rectas necesarias para determinar las posiciones de los bordes de todas las láminas de electrodos. ;;En particular, la evaluación de los contornos se realiza mediante una red neuronal convolucional (CNN). La red neuronal convolucional se entrena con un conjunto de datos sintético, es decir, generado artificialmente, correspondiente a una pila con posiciones conocidas de los bordes de las láminas de electrodos, con el fin de determinar a partir de los contornos captados según el paso d) la posición de los bordes de cada lámina de electrodo. ;Para aplicar la CNN y, por tanto, el sistema de ecuaciones propuesto, es necesario realizar al menos tantas capturas según los pasos b) y c), es decir, generar y evaluar tantos contornos como el número de láminas de electrodos que se desea medir. ;;Para entrenar la CNN puede generarse, en particular, un conjunto de datos sintético que represente una disposición aleatoria de la pila (número de la lámina en la pila, orientación en el plano con posiciones conocidas de los bordes, etc.) sobre los distintos contornos, es decir, el primer contorno y al menos un segundo contorno. La CNN modela entonces la relación inversa, es decir, la transformación de los contornos en la disposición de la pila. ;;En lugar de una red neuronal convolucional, la evaluación también puede realizarse mediante otro método de aprendizaje automático o automatizado. A continuación, se hace referencia a la red neuronal convolucional (CNN) y a los procesos y términos utilizados en este contexto. ;;El uso de redes CNN para la evaluación de imágenes o contornos, es decir, imágenes del detector, es en principio conocido. En el presente caso, se propone la utilización de una CNN para la evaluación de la calidad de los bordes (de corte) de las láminas de electrodos, en el contexto de la fabricación de componentes de baterías. ;;En el marco de la evaluación con CNN, y con el fin de implementar una evaluación automatizada y apta para entornos en línea de los bordes, se puede generar inicialmente un conjunto de datos de entrenamiento, es decir, un conjunto de datos sintético. En cada contorno o en cada primera imagen del detector correspondiente a este conjunto de datos de entrenamiento, el recorrido de los bordes puede marcarse manualmente. Posteriormente, se exporta manualmente esta marcación, es decir, el trazado marcado del borde, desde la herramienta utilizada. El recorrido de los bordes en el contorno, codificado como una matriz de píxeles, representa la geometría de la pila o la disposición de los bordes en el conjunto de datos de entrenamiento, conocida comoground truth.;;Las imágenes de este conjunto contienen únicamente píxeles con valores cero («0») o uno («1»), correspondientes, respectivamente, a la ausencia de un borde (por ejemplo, valor cero) o a la presencia de un borde (por ejemplo, valor uno) en el lugar correspondiente del contorno o de la primera imagen. ;;A continuación, se utiliza una CNN para aprender una primera representación matemática del borde mostrado en la primera imagen y su geometría correspondiente. La CNN entrenada puede reconocer posteriormente la geometría en segundas imágenes del detector o contornos no vistos previamente. Dado que las primeras y segundas imágenes presentan una variabilidad reducida entre cuerpos esencialmente similares, en este caso, los bordes de láminas de electrodos apiladas con una geometría teórica predefinida, y gracias a la significancia estadística de grandes volúmenes de datos, esta detección resulta más precisa que métodos comparables, como el reconocimiento de bordes basado en tendencias. ;;Como es sabido, una CNN está compuesta por una serie de capas convolucionales(convolutional layers)que aplican de forma discreta una cantidad fija de filtros sobre fragmentos de imagen. Cada filtro de estas capas genera una llamadafeature map.Estafeature mapindica si un patrón definido por los parámetros del filtro ha sido reconocido en una zona determinada de la segunda imagen o contorno. El tamaño de estosfeature mapsse reduce mediante capas demax poolingoaverage pooling,con el objetivo de disminuir la complejidad computacional. Estas capas deslizan una ventana de tamaño n x n sobre elfeature mapy transfieren, en particular, únicamente el valor máximo de cada fragmento a la siguiente capa. ;;El orden y número de capas convolucionales y demax poolingoaverage pooling,así como el tamaño de las respectivas ventanas y filtros, constituyen los llamados hiperparámetros. La optimización de estos hiperparámetros se realiza, en particular, mediante un conjunto de datos de validación, que no interviene en la optimización de los parámetros del modelo. ;;En el último paso, los valores de todos losfeature mapsse concatenan entre sí en un vector, lo que se denominaflatten,y se utilizan como entrada en una red neuronalfeed-forward.Esta red se caracteriza, a su vez, por un número variable de capas ocultas y un número variable de neuronas en cada una de dichas capas. Estos valores constituyen otros hiperparámetros del modelo. ;;Como alternativa alflatten,losfeature mapscondensados pueden transformarse nuevamente a su tamaño original mediante convoluciones transpuestas(transposed convolutions),y su cantidad puede reducirse de nuevo a una sola mediante capas convolucionales. ;En su capa de salida, la red intenta aproximar la geometría de los bordes delground truthde la pila generada manualmente, asignando a cada píxel un valor de cero («0») o uno («1»). ;Al comienzo del entrenamiento, los parámetros de los filtros y los de lafeed-forward neural network(que en conjunto forman la CNN) pueden inicializarse de forma aleatoria, lo que da lugar inicialmente a una predicción imprecisa de la geometría. Durante el entrenamiento, todos los parámetros del modelo se ajustan mediante un procedimiento de descenso de gradiente, de forma que se minimice el número de píxeles clasificados erróneamente a lo largo de todos los ejemplos del conjunto de entrenamiento. ;Tras el entrenamiento, la CNN puede emplearse, por ejemplo, en el marco del paso f) o del paso g) para detectar el recorrido o la posición de al menos un borde en contornos o segundas imágenes del detector correspondientes a pilas desconocidas o nuevas. ;En particular, en un paso adicional h), a partir de la evaluación de la precisión de colocación según el paso g), se determina y modifica al menos un parámetro de proceso utilizado en la fabricación de la pila correspondiente, con el fin de mejorar la precisión de colocación en pilas posteriores. ;En consecuencia, si se detecta, por ejemplo, una superación del valor límite o esta se valida mediante mediciones adicionales, puede determinarse la lámina de electrodos mal posicionada y su desviación respecto a la posición teórica. A partir de la identificación de dicha lámina, puede rastrearse su proceso de fabricación y, en su caso, modificarse los parámetros del proceso que sean ajustables. ;Se propone, en particular, un sistema de procesamiento de datos que incluye medios adecuadamente equipados, configurados o programados para llevar a cabo el procedimiento o que lo ejecutan directamente. ;Estos medios comprenden, por ejemplo, un procesador y una memoria en la que están almacenadas las instrucciones a ser ejecutadas por dicho procesador, así como líneas de datos o dispositivos de transmisión que permiten la transferencia de instrucciones, valores medidos, datos u otra información entre los elementos mencionados. ;Se propone además un programa informático que comprende instrucciones que, al ser ejecutadas por un ordenador, lo hacen llevar a cabo el procedimiento descrito o los pasos de este. ;Asimismo, se propone un medio de almacenamiento legible por ordenador que contiene instrucciones que, al ser ejecutadas por un ordenador, lo hacen llevar a cabo el procedimiento descrito o sus pasos. ;Las disposiciones relativas al procedimiento se aplican, en particular, al sistema de procesamiento de datos y al procedimiento implementado por ordenador (es decir, el programa informático y el medio de almacenamiento legible por ordenador), y viceversa. ;El uso de artículos indefinidos («un», «una», etc.), especialmente en las reivindicaciones de patente y en la descripción correspondiente, no debe interpretarse como un numeral. En consecuencia, los términos o componentes introducidos de este modo deben entenderse como presentes al menos una vez, y en particular también pueden estar presentes varias veces. ;Cabe señalar que los números ordinales utilizados en este documento («primero», «segundo»...) se emplean principalmente para diferenciar entre varios elementos, magnitudes o procesos similares, y no implican necesariamente ninguna dependencia o secuencia entre ellos. Si se requiere una dependencia o secuencia, esto se indica explícitamente o es evidente para el experto en la materia al estudiar la configuración descrita concretamente. En la medida en que un componente pueda aparecer varias veces («al menos uno»), la descripción correspondiente a uno de estos componentes puede aplicarse de igual manera a todos o a parte de ellos; no obstante, esto no es obligatorio. ;La invención y su contexto técnico se explican a continuación con mayor detalle mediante las figuras. Es importante destacar que la invención no está limitada a los ejemplos mostrados. En particular, salvo indicación contraria explícita, es posible extraer aspectos parciales de los contextos explicados en las figuras y combinarlos con otros elementos y conocimientos de la presente descripción. Se hace hincapié, en particular, en que las figuras y, especialmente, las proporciones representadas son meramente esquemáticas. Se muestran: ;Fig. 1: ;una primera variante de realización del procedimiento; ;Fig. 2: ;una segunda variante de realización del procedimiento; ;Fig. 3: ;paso f) del procedimiento según la primera variante de realización; ;Fig. 4: ;pasos b), d) y g) del procedimiento para una primera pila; ;Fig. 5: ;pasos b), d) y g) del procedimiento para una segunda pila; ;Fig. 6: ;pasos c) y e) del procedimiento para la primera pila; ;Fig. 7: ;repetición de los pasos c) y e) del procedimiento para la primera pila; ;Fig. 8: ;pasos c) y e) del procedimiento para la segunda pila; ;Fig. 9: ;repetición de los pasos c) y e) del procedimiento para la segunda pila. ;;La Fig. 1 muestra una primera variante de realización del procedimiento. El procedimiento se aplica en el contexto de un proceso de fabricación de celdas de batería. En este proceso, láminas de electrodos cortadas con la forma adecuada, es decir 1, 2, 3, láminas de ánodo, de cátodo y, en su caso, de separador, se disponen en una pila 5 y se alinean entre sí en un orden predeterminado. En la pila 5 así generada, las distintas láminas de electrodos 1, 2, 3 deben quedar dispuestas con una posición lo más alineada posible entre sí. ;Las láminas de electrodos se 1, 2, 3 extienden en planos paralelos entre sí 4 y, al estar dispuestas unas sobre otras, forman una pila 5. La pila 5 comprende una pluralidad de láminas de electrodos 1, 2, 3. ;Las láminas de electrodos 1, 2, 3 presentan una forma esencialmente rectangular. Lengüetas conductoras sobresalen en uno de los bordes 9 de las láminas de electrodos 1,2, 3 más allá de dicha forma rectangular. ;La precisión de colocación describe las posiciones 6, 7, 8 de los bordes 9 de todas las láminas de electrodos 1,2, 3 entre sí dentro de la pila 5. Las láminas de electrodos 1, 2, 3 deben estar dispuestas entre sí en una posición predeterminada. Dado que las dimensiones de las láminas de ánodo, de cátodo y, en su caso, de separador pueden diferir entre sí, la precisión de colocación se determina en los bordes 9 de las láminas de electrodos 1, 2, 3 que estén alineados entre sí a lo largo de una primera dirección 21, que se extiende transversalmente a los planos 4. La precisión de colocación de las láminas de electrodos 1, 2, 3 se determina únicamente en uno de los bordes 9 de cada lámina. El procedimiento se lleva a cabo mediante un dispositivo de medición 10 que comprende un sistema de rayos X 11 con resolución bidimensional, con una fuente de radiación 12 y un detector 13. La fuente de radiación 12 emite rayos X a lo largo de una dirección de haz 15. Un detector 13 registra la radiación de rayos X para generar una imagen radiográfica. ;El detector 13 permite la generación de una imagen bidimensional (denominada en lo sucesivo como contorno 17, 19) de la radiación de rayos X. El procedimiento propuesto permite determinar la precisión de colocación de las láminas de electrodos 1, 2, 3 a partir de estas imágenes bidimensionales generadas por el detector 13. ;Según el paso a), la pila 5 se proporciona y se coloca en el dispositivo de medición 10 entre la fuente de radiación 12 y el detector 13. Según el paso b), se irradia la pila 5 con la fuente de radiación 12 desde una primera coordenada espacial 14, en la que la dirección del haz 15 discurre transversalmente a los planos 4 y en dirección al detector 13 (esencialmente a lo largo de una primera dirección 21). Un haz 16 de la fuente de radiación 12 incide sobre los bordes 9 superpuestos de las láminas de electrodos 1, 2, 3 y proyecta un primer contorno bidimensional 17 de dichos bordes 9 de la pila 5 sobre el detector 13. La fuente de radiación 12 se coloca exactamente por encima de los bordes 9, es decir, sin desplazamiento lateral respecto a ellos. ;Para disponer la pila 5, se parte del supuesto de que los bordes 9 de las láminas de electrodos 1, 2, 3 se encuentran en una posición teórica predeterminada. La posición real 6, 7, 8 de los bordes 9, que puede diferir de la teórica, se determina en el marco del procedimiento. ;Según el paso d), se registra el primer contorno 17 con el detector 13. ;Según el paso c), se irradia la pila 5 con la fuente de radiación 12 desde una segunda coordenada espacial 18 diferente de la primera coordenada 14, de modo que el haz 16 incide en los bordes 9 superpuestos de las láminas de electrodos 1, 2, 3 y proyecta un segundo contorno bidimensional 19 de dichos bordes sobre el detector 13. ;;Según el paso e), se registra el segundo contorno 19 con el detector 13. ;;Se representa que los pasos c) y e) se repiten, siendo cada nueva segunda coordenada espacial 18 utilizada en el paso c) distinta de las anteriores. Las coordenadas espaciales adicionales utilizadas en estas repeticiones de los pasos c) y e) se designan como terceras coordenadas espaciales 25, y el contorno registrado en este contexto como tercer contorno 26. ;;Según el paso f), se evalúan los distintos contornos 17, 19, 26 y se determinan las posiciones 6, 7, 8 de los bordes 9 de las láminas de electrodos 1,2, 3. La evaluación se lleva a cabo mediante el sistema 27 de procesamiento de datos. ;El dispositivo de medición 10 incluye un sistema 27 de procesamiento de datos que dispone de medios adecuadamente equipados, configurados o programados para llevar a cabo el procedimiento o que lo ejecutan. Estos medios comprenden, por ejemplo, un procesador y una memoria en la que están almacenadas instrucciones que deben ser ejecutadas por el procesador, así como líneas de datos o dispositivos de transmisión que permiten la transferencia de instrucciones, valores de medición, datos u otra información entre los elementos mencionados. ;Un contorno 13 registrado por el detector 17, 19, 26 comprende una imagen bidimensional en la que pueden identificarse los bordes 9 de las láminas de electrodos mediante las transiciones entre intensidades de color. No es posible asignar directamente los bordes 9 presentes en los contornos 17, 19, 26 a láminas individuales de electrodos 1, 2, 3. El procedimiento descrito representa una forma de realizar dicha asignación. ;;En el marco del procedimiento, se generan múltiples contornos 17, 19, 26 de una misma pila 5 mediante la fuente de radiación 12 y se registran con el detector 13. Como resultado de la distinta disposición de la fuente de radiación 12 con respecto a la pila 5 o a los bordes 9, se obtienen contornos 17, 19, 26 diferentes entre sí. Estos contornos 17, 19, 26 se evalúan mediante ecuaciones de rectas; es decir, a partir de la disposición conocida de la fuente de radiación 12 y el detector 13, y del recorrido lineal del haz 16 generado por la fuente 12, puede deducirse la posición 6, 7, 8 de cada borde 9 dentro de la pila 5 a partir de su localización en cada contorno 17, 19, 26. ;;La primera coordenada espacial 14 y al menos una segunda coordenada espacial 18, 25 (es decir, la segunda y la tercera coordenada) difieren en su distancia 22 a los bordes 9, estando dicha distancia 22 orientada a lo largo de una segunda dirección 23, que discurre paralela a los planos 4 y transversal a los bordes 9. Una tercera dirección 28 se extiende paralelamente a los bordes 9, los cuales son medidos con el dispositivo de medición 10. ;;Los contornos individuales 17, 19, 26 se vinculan con sus respectivas coordenadas espaciales 14, 18, 25 mediante flechas. ;;La Fig. 2 muestra una segunda variante de realización del procedimiento. Se remite a las explicaciones relativas a la Fig. 1. ;;A diferencia de la primera variante, en la cual la fuente de radiación 12 se desplaza entre los pasos b) y d) en dirección paralela a los planos 4 hasta la segunda coordenada espacial 18, en la segunda variante la fuente de radiación 12 se mueve entre dichos pasos en dirección transversal a los planos 4, hacia la segunda coordenada espacial 18 o hacia la tercera coordenada espacial 25. Los distintos contornos 17, 19, 26 generados de esta manera permiten también la determinación inequívoca del borde 9 de cada lámina de electrodos 1, 2, 3. ;;La primera coordenada espacial 14 y al menos una segunda coordenada espacial 18, 25 (es decir, la segunda y la tercera coordenada) se diferencian por una separación 20 distinta respecto a la pila 5. Esta separación 20 se extiende a lo largo de una primera dirección 21, que discurre transversalmente a los planos 4. ;;Los contornos individuales 17, 19, 26 se vinculan con sus respectivas coordenadas espaciales 14, 18, 25 mediante flechas. ;;La fig. 3 muestra el paso f) del procedimiento según la primera variante de realización; Se remite a las explicaciones relativas a la Fig. 1. ;;Según el paso f), se evalúan los distintos contornos 17, 19, 26 y se determinan las posiciones 6, 7, 8 de los bordes 9 de las láminas de electrodos 1,2, 3. La evaluación se lleva a cabo mediante el sistema 27 de procesamiento de datos. ;La pila 5, la fuente de radiación 12 y el detector 13 se consideran ubicados en un mismo plano. Por lo tanto, una coordenada espacial z es idéntica para todos los componentes 1, 2, 3, 5, 12 y 13. La primera dirección 21, es decir, transversal a los planos 4, se extiende a lo largo de un eje y (en este caso, el eje vertical en el diagrama superior de la fig. 3). La segunda dirección 23, es decir, paralela a los planos 4, se extiende a lo largo del eje x (aquí, el eje horizontal en el diagrama superior de la Fig. 3). ;Una tercera dirección 28 se extiende a lo largo del eje z (aquí, el eje que apunta hacia el fondo en el diagrama superior de la fig. 3). ;;Las primeras coordenadas espaciales 14 son (xq1| yq-i), y las segundas coordenadas espaciales 18 son (xq21 yq2). Las coordenadas espaciales que deben determinarse para el borde 9 de la primera lámina de electrodos 1 se denominan (xe | ye). La posición del borde 9 de esta primera lámina de electrodos 1 en el primer contorno 17 registrado por el detector 13 es (x¿1| yd-i) para las primeras coordenadas espaciales 14 de la fuente de radiación 12, y (xd21 yd2) en el segundo contorno 19 para las segundas coordenadas espaciales 18 de dicha fuente. ;;Para la ecuación de la recta correspondiente a las primeras coordenadas espaciales 14 de la fuente de radiación 12 ;_ ¿yiydl~ ;se cumple:■ P J m i - a*, --r,,(2)y = wi-i ■ (x - X ,!) y,-!(3)
Para la ecuación de la recta correspondiente a las segundas coordenadas espaciales 18 de la fuente de radiación 12
_ ¿y2 ~ >V
se cumple:■PJ m 2 - - r ,z (2) y = m z ■ ( x - x 9Z) y , z (3) y =m zx b2
Estas ecuaciones se igualan, de modo que se obtiene: (4 ) 7711 'X¿ i = 7n2' X b2
Las coordenadas espaciales (xe | ye) representan la primera posición 6 del borde 9 de la primera lámina de electrodos 1.
La fig. 4 muestra los pasos b), d) y g) del procedimiento para una primera pila 5. Se remite a las explicaciones relativas a la Fig. 1.
En esta primera pila 5, la primera lámina de electrodos 1, situada en la parte inferior, presenta la mayor desviación 24 respecto a una posición teórica. En un paso g) se lleva a cabo una evaluación de la precisión de colocación. Para la pila 5 se establece un valor límite para una desviación máxima 24 del contorno 17, 19, 26 (o de la posición del borde 9 visible en dicho contorno) respecto a una posición teórica del borde 9. Para esta desviación máxima 24 se parte de la suposición de que es la lámina de electrodos 1, 2, 3 más próxima al detector 13 la que la genera.
La desviación máxima 24 es la diferencia permitida más alta entre la posición teórica de un borde 9 en la pila 5 y su posición real 6, 7, 8. La detección de la desviación máxima 24 se realiza sobre el primer contorno 17, teniendo en cuenta las primeras coordenadas espaciales 14 en relación con la posición teórica de los bordes 9.
Para determinar la precisión de colocación, inicialmente solo se ejecutan los pasos a), b), d), f) y g); los pasos c) y e) (véanse Fig. 8 y 9) se llevan a cabo únicamente si en el paso g) (véase Fig. 4) se detecta una superación del valor límite.
De este modo, cada pila 5 se somete a una verificación de la precisión de colocación en el marco del procedimiento presente, pero solo en caso de que se supere el valor límite se procede a determinar las posiciones 6, 7, 8 de los bordes 9 de todas las láminas de electrodos 1,2, 3 de la pila 5. En caso contrario, únicamente se comprueba si existe una superación del valor límite por cada pila 5.
Si se detecta una superación del valor límite, los pasos c) y e) se ejecutan exactamente dos veces con coordenadas espaciales (segundas) distintas 18, 25, y a continuación se repiten los pasos f) y g) (véanse Fig. 8 y 9).
Las primeras coordenadas espaciales 14 se eligen de manera que la fuente de radiación 12 quede situada directamente por encima, es decir, alineada en la primera dirección 21 con la posición teórica de los bordes 9 de la pila 5 (véase Fig. 4). Las dos segundas coordenadas espaciales 18, 25 (es decir, segunda y tercera coordenada) se seleccionan de modo que la fuente de radiación 12 esté desplazada respecto a las primeras coordenadas espaciales 14 en la segunda dirección 23: una vez hacia la pila 5, de forma que quede alineada con esta, y una vez hacia fuera, de forma que quede dispuesta lateralmente junto a la pila 5 (véanse Fig. 8 y 9).
Si en el paso g) se detecta repetidamente una superación del valor límite, los pasos c) y e) se ejecutan tantas veces como sea necesario para permitir la determinación inequívoca de las posiciones 6, 7, 8 de todos los bordes 9.
Gracias a este procedimiento escalonado, no es necesario medir completamente cada pila 5 durante la producción (es decir, no es necesario determinar las posiciones 6, 7, 8 de los bordes 9 de todas las láminas de electrodos 1, 2, 3). Con tan solo unos pocos contornos 17, 19, 26, es decir, con menos capturas del detector 13, puede registrarse o estimarse la desviación máxima 24 en la pila 5. Si se supera el valor límite, pueden realizarse mediciones adicionales para determinar las posiciones 6, 7, 8 de las láminas de electrodos 1, 2, 3 correspondientes.
La fig. 5 muestra los pasos b), d) y g) del procedimiento para una segunda pila 5. Se remite a las explicaciones relativas a la Fig. 4.
En esta segunda pila 5, la primera lámina de electrodos 1, situada en la parte inferior, presenta la mayor desviación 24 respecto a una posición teórica. En un paso g) se lleva a cabo una evaluación de la precisión de colocación. Para la pila 5 se establece un valor límite para una desviación máxima 24 del contorno 17, 19, 26 (o de la posición del borde 9 visible en dicho contorno) respecto a una posición teórica del borde 9. Para esta desviación máxima 24 se parte de la suposición de que es la lámina de electrodos 1, 2, 3 más próxima al detector 13 la que la genera. En el caso de la segunda pila 5 representada, la mayor desviación 24 visible en el primer contorno 17 sería, por tanto, mucho menor si la primera lámina de electrodos 1 estuviera dispuesta en la parte inferior de la pila 5. En este caso, podrían no detectarse desviaciones 24 excesivas no permitidas.
Si se detecta una superación del valor límite, los pasos c) y e) se ejecutan exactamente dos veces con coordenadas espaciales (segundas) distintas 18, 25, y a continuación se repiten los pasos f) y g) (véanse Fig. 6 y 7).
Las primeras coordenadas espaciales 14 se eligen de manera que la fuente de radiación 12 quede situada directamente por encima, es decir, alineada en la primera dirección 21 con la posición teórica de los bordes 9 de la pila 5 (véase Fig. 5). Las dos segundas coordenadas espaciales 18, 25 (es decir, segunda y tercera coordenada) se seleccionan de modo que la fuente de radiación 12 esté desplazada respecto a las primeras coordenadas espaciales 14 en la segunda dirección 23: una vez hacia la pila 5, de forma que quede alineada con esta, y una vez hacia fuera, de forma que quede dispuesta lateralmente junto a la pila 5 (véanse Fig. 6 y 7).
Lista de símbolos de referencia
1
Primera lámina de electrodo
2
Segunda lámina de electrodo
3
Tercera lámina de electrodo
4
Plano
5
Pila
6
Primera posición
7
Segunda posición
8
Tercera posición
9
Borde
10
Dispositivo de medición
11
Sistema de rayos X
12
Fuente de radiación
13
Detector
14
Primera coordenada espacial
15
Dirección del haz
16
Haz
17
Primer contorno
18
Segunda coordenada espacial
19
Segundo contorno
20
Separación
21
Primera dirección (eje Y)
22
Distancia
23
Segunda dirección (eje Z)
24
Desviación
25
Tercera coordenada espacial
26
Tercer contorno
27
Sistema
28
Tercera dirección (eje X)

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para determinar la precisión de colocación de una pluralidad de láminas de electrodos (1, 2, 3), en el que las láminas de electrodos (1, 2, 3) se extienden en planos (4) paralelos entre sí, están dispuestas apiladas unas sobre otras y forman una pila (5); en el que la precisión de colocación describe las posiciones (6, 7, 8) de los bordes (9) de todas las láminas de electrodos (1,2, 3) entre sí dentro de la pila (5); en el que el procedimiento se lleva a cabo mediante un dispositivo de medición (10) que comprende un sistema de rayos X (11) de resolución bidimensional con al menos una fuente de radiación (12) para emitir rayos X y un detector (13), y que comprende al menos los siguientes pasos:
    a) proporcionar la pila (5) y disponerla en el dispositivo de medición (10) entre al menos una fuente de radiación (12) y el detector (13);
    b) irradiar la pila (5) con al menos una fuente de radiación (12) desde una primera coordenada espacial (14), en la que una dirección de haz (15) discurre al menos transversalmente a los planos (4) y en dirección al detector (13), y un haz (16) de la fuente de radiación (12) incide sobre los bordes (9) superpuestos de las láminas de electrodos (1, 2, 3) y proyecta un primer contorno bidimensional (17) de dichos bordes (9) de la pila (5) sobre el detector (13);
    c) irradiar la pila (5) con al menos una fuente de radiación (12) desde al menos una segunda coordenada espacial (18) diferente de la primera coordenada espacial (14), en la que el haz (16) incide sobre los bordes (9) superpuestos de las láminas de electrodos (1) y proyecta un segundo contorno bidimensional (19) de dichos bordes (9) de la pila (5) sobre el detector (13);
    d) registrar el primer contorno (17) con el detector (13);
    e) registrar al menos un segundo contorno (19) con el detector (13);
    f) evaluar los diferentes contornos (17, 19) y determinar las posiciones (6, 7, 8) de los bordes (9) de las láminas de electrodos (1, 2, 3).
    2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la primera coordenada espacial (14) y al menos una segunda coordenada espacial (18) difieren entre sí por una separación (20) distinta respecto a la pila (5), siendo dicha distancia (20) paralela a una primera dirección (21) que se extiende transversalmente a los planos (4), o por una distancia (22) distinta respecto a los bordes (9), siendo dicha distancia (22) paralela a una segunda dirección (23) que discurre paralela a los planos (4) y transversalmente a los bordes (9).
    3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en el paso f) se realiza una asignación de los bordes (9) presentes en cada contorno (17, 19) a la coordenada espacial correspondiente (14, 18) mediante ecuaciones de rectas.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en un paso g) se lleva a cabo una evaluación de la precisión de colocación;
    en el que se establece un valor límite para una desviación máxima (24) del contorno (17, 19) respecto a una posición teórica (25) de un borde (9) de la pila (5); y en el que se parte de la suposición de que dicha desviación máxima (24) la genera la lámina de electrodos (1, 2, 3) más próxima al detector (13).
    5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que, para determinar la precisión de colocación, inicialmente solo se ejecutan los pasos a), b), d), f) y g), y los pasos c) y e) únicamente se realizan si en el paso g) se detecta una superación del valor límite.
    6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que, si se detecta una superación del valor límite, los pasos c) y e) se realizan exactamente dos veces con coordenadas espaciales diferentes entre sí (18, 25), y a continuación se repiten los pasos f) y g).
    7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que, si en el paso g) se detecta nuevamente una superación del valor límite, los pasos c) y e) se repiten tantas veces como sea necesario para permitir la determinación inequívoca de las posiciones (6, 7, 8) de todos los bordes (9).
    8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se utiliza inteligencia artificial al menos para el paso f).
    9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que la evaluación de los contornos (17, 19) se realiza mediante una red neuronal convolucional(Convolutional Neural Network);en el que dicha red neuronal convolucional se entrena con un conjunto de datos sintético correspondiente a una pila (5) con posiciones conocidas (6, 7, 8) de los bordes (9) de las láminas de electrodos (1, 2, 3), con el fin de determinar posteriormente, a partir de los contornos (17, 19) registrados conforme al paso d), la posición (6, 7, 8) del borde (9) de cada lámina de electrodos (1,2, 3).
    10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en un paso adicional h), al menos un parámetro de proceso utilizado en la fabricación de la pila (5) correspondiente se determina y se modifica a partir de la evaluación de la precisión de colocación según el paso g), de modo que se mejora la precisión de colocación en pilas (5) posteriores.
ES22181481T 2021-07-02 2022-06-28 Method for determining a deposit accuracy of a plurality of electrode sheets in a stack Active ES3036167T3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021117152.0A DE102021117152A1 (de) 2021-07-02 2021-07-02 Verfahren zur Bestimmung einer Ablagegenauigkeit einer Mehrzahl von Elektrodenblättern in einem Stapel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES3036167T3 true ES3036167T3 (en) 2025-09-15

Family

ID=82385266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES22181481T Active ES3036167T3 (en) 2021-07-02 2022-06-28 Method for determining a deposit accuracy of a plurality of electrode sheets in a stack

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12607575B2 (es)
EP (1) EP4113107B1 (es)
CN (1) CN115560707A (es)
DE (1) DE102021117152A1 (es)
ES (1) ES3036167T3 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022211683B3 (de) 2022-11-04 2024-02-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Prüfung mindestens eines Batterieelementestapels bezüglich der Lage von Batterielementschichten
DE102023200459B4 (de) * 2023-01-20 2025-05-28 Powerco Se Verfahren zum Ermitteln einer Position eines Eckbereichs eines Elektrodenverbundstapels
US20240310307A1 (en) * 2023-03-17 2024-09-19 Curpow Inc. System and method for x-ray imaging of battery layers during manufacturing
DE102023202492B3 (de) * 2023-03-21 2024-03-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Prüfung eines Batterieelementestapels bezüglich der Lage von Batterieelementschichten
KR20250016999A (ko) * 2023-07-26 2025-02-04 에스케이온 주식회사 전극 이상을 검사하는 방법 및 그 장치
DE102023207152B3 (de) 2023-07-26 2024-10-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung einer Lage von Elektrodenblättern in einem Elektroden-Separator-Verbund
SE2430031A1 (en) * 2024-01-26 2025-07-27 Northvolt Ab Methods and system for determining alignment of an electrode stack

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10034072A1 (de) * 1999-07-29 2001-03-01 Heidelberger Druckmasch Ag Anordnung zum Messen der Höhe eines Bogenstapels mit optischen Meßmitteln
SE0200447L (sv) * 2002-02-15 2003-08-16 Xcounter Ab Radiation detector arrangement
JP2005228533A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Hitachi Engineering & Services Co Ltd バッテリー検査方法および装置
EP1937149A1 (en) 2005-10-19 2008-07-02 The General Hospital Corporation Imaging system and related techniques
KR101741191B1 (ko) * 2009-04-14 2017-05-29 가부시키가이샤 리가쿠 표면미세구조 계측방법, 표면미세구조 계측데이터 해석방법 및 x선 산란 측정장치
DE102009018079A1 (de) 2009-04-20 2010-10-21 Li-Tec Battery Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Batterie
JP2011039014A (ja) * 2009-08-06 2011-02-24 Toshiba It & Control Systems Corp 電池検査装置
KR101334121B1 (ko) * 2009-10-26 2013-11-29 에스케이이노베이션 주식회사 전지의 전극 검사장치 및 방법
DE102012213814A1 (de) * 2012-08-03 2014-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Röntgendetektor
AU2014336948B2 (en) * 2013-10-15 2018-04-12 Redflow R&D Pty Ltd Electrode plate and methods for manufacturing and testing an electrode plate
JP6176632B2 (ja) * 2014-06-30 2017-08-09 東洋ゴム工業株式会社 組電池の異常判定方法及び組電池の異常判定装置
CN107112578B (zh) 2015-01-13 2019-07-05 艾利电力能源有限公司 电极层叠体中的电极板的位置偏移检测方法以及其装置
CN107533018B (zh) * 2015-04-24 2021-06-04 株式会社尼康 X射线检查装置、x射线检查方法及构造物的制造方法
JP6673165B2 (ja) * 2016-11-29 2020-03-25 株式会社島津製作所 電池のx線検査装置
DE102017102254A1 (de) * 2017-02-06 2018-08-09 Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Das Bundesministerium Für Wirtschaft Und Energie, Dieses Vertreten Durch Den Präsidenten Der Physikalischen Bundesanstalt Verfahren zum dimensionellen röntgenographischen Messen, insbesondere mittels Computertomographie, und Röntgen-Computertomograph
KR102629119B1 (ko) * 2018-05-02 2024-01-26 에스케이온 주식회사 전극판 정렬 상태 검사 시스템 및 방법
KR102130027B1 (ko) * 2018-07-18 2020-07-03 삼성에스디아이 주식회사 전극의 오정렬 검출 시스템 및 방법
KR102904508B1 (ko) 2019-01-11 2025-12-30 한국전자통신연구원 이차전지용 엑스선 검사 장치
KR102014050B1 (ko) * 2019-05-03 2019-08-23 유광룡 2차 전지 검사 장치 및 검사 방법
KR102190447B1 (ko) 2019-05-14 2020-12-14 주식회사 뷰웍스 전수 검사 자동화를 위한 배터리 셀 검사 장치 및 검사 방법
JP2020187951A (ja) * 2019-05-16 2020-11-19 トヨタ自動車株式会社 電池の検査方法、電池の検査装置および電池
KR20220142467A (ko) * 2020-02-10 2022-10-21 타이탄 어드밴스드 에너지 솔루션스 아이엔씨. 배터리 테스트 시스템 및 방법
KR102236815B1 (ko) 2020-10-16 2021-04-06 박영호 이차전지 전극 탭의 누락 및 접힘 결함 검출장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20230003670A1 (en) 2023-01-05
CN115560707A (zh) 2023-01-03
DE102021117152A1 (de) 2023-01-05
EP4113107B1 (de) 2025-04-16
US12607575B2 (en) 2026-04-21
EP4113107A1 (de) 2023-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES3036167T3 (en) Method for determining a deposit accuracy of a plurality of electrode sheets in a stack
US12243271B2 (en) Calibration board and calibration method and system
CN104266608B (zh) 视觉传感器现场标定装置和标定方法
CN102460065B (zh) 信息处理设备和信息处理方法
US20240311995A1 (en) Method for determining the deposition accuracy of a plurality of electrode plates in a stack, and measuring device
CN114170307A (zh) 单相机环境中主动式刚体的位姿定位方法及相关设备
CN110398726A (zh) 传感器校准
CN116342718B (zh) 一种线激光3d相机的标定方法、装置、存储介质及设备
WO2024011981A1 (zh) 一种圆柱形靶光斑校验方法
ES2907737T3 (es) Procedimiento para calibrar un sistema de sensores
CN109297436A (zh) 双目线激光立体测量基准标定方法
CN104931466B (zh) 基于列处理的plif浓度场标定方法
CN112102375A (zh) 一种点云配准可靠性检测的方法、装置、移动智慧设备
CN103162818A (zh) 基于矩不变性的激光光束束宽评价方法
CN114638789B (zh) 一种用于孔位检测的方法及系统
CN115761684A (zh) 基于机器视觉的agv目标识别与姿态角解算方法及系统
CN121095241B (zh) 基于分布式相机2d和3d的盲孔板孔深测量方法及系统
CN105783768A (zh) 三维形状测量设备、三维形状测量方法及程序
JP6969472B2 (ja) 検査方法
KR101524937B1 (ko) 방사선 캘리브레이션 방법 및 그에 의한 캘리브레이션 장치
CN119146892B (zh) 一种储能电池泄压阀打开个数及位置的判断方法、系统、计算机设备及存储介质
CN118424162B (zh) 一种激光测距仪多边形面积测量方法、装置和存储介质
Li et al. Deep learning-based interference fringes detection using convolutional neural network
JP2025532247A (ja) システムを較正するための装置およびコンピュータ実装方法
CN114140659A (zh) 一种基于无人机视角下人体检测的社交距离监控方法