检测电芯的方法及电芯检测设备与流程

1.本公开涉及电芯检测领域，具体地，涉及一种检测电芯的方法和一种电芯检测设备。


背景技术：

2.电池叠片/焊接后，如极片包覆异常，会造成电池析锂及其他隐患。因此，在电池叠片/焊接后，需要利用x射线检测叠片的对齐度以及包覆异常情况。
3.目前行业内常用的检测方法是使用x-ray检测，利用x光射线的穿透性及其在不同密度的物质上的衰减不同，x光成像时不同密度物质(极片)成像的灰度值不同，利用灰度值识别差异自动识别检测极片包覆情况。
4.但是，漏判或误判极片包覆异常的现象仍然时有发生。


技术实现要素：

5.本公开提供一种检测电芯的方法和一种电芯检测设备，以降低检测电芯时包覆异常的漏检或误判。
6.作为本公开的第一个方面，提供一种检测电芯的方法，包括：
7.利用射线方向为第一方向的x光照射处于第一检测位的所述电芯，并获得第一图像，所述第一方向与所述电芯的极片表面平行，所述电芯包括第一边、与所述第一边相邻的第二边、与所述第一边相对的第三边，所述第一方向与所述第二边之间的角度为第一预定角度，所述第一预定角度不超过30
°
；
8.利用射线方向为第二方向的x光照射第二检测位的所述电芯，并获得第二图像，在所述第二检测位处，所述第二方向与所述第三边之间的角度为第二预定角度，所述第二预定角度不超过30
°
；
9.根据所述第一图像确定所述电芯在第一角处的包覆情况，所述第一角为所述第一边与所述第二边之间的角；
10.根据所述第二图像确定所述电芯在第二角处的包覆情况，所述第二角为所述第二边与所述第三边之间的角。
11.可选地，所述第一预定角度和所述第二预定角度均在10
°
至20
°
之间。
12.可选地，所述第一边的长度大于所述第二边的长度，所述第一预定角度小于所述第二预定角度。
13.可选地，所述方法还包括：
14.根据所述电芯在第一角处的包覆情况、所述电芯在第二角处的包覆情况判断所述电芯是否为良品。
15.可选地，所述方法还包括：
16.在所述电芯为非良品的情况下，根据所述电芯在第一角处的包覆情况、所述电芯在第二角处的包覆情况确定所述电芯的不良类型。
17.可选地，所述第一方向和所述第二方向相同，在所述利用射线方向为第一方向的x光照射处于第一检测位的电芯与所述利用射线方向为所述第二方向的x光照射第二检测位的电芯之间，所述方法还包括：
18.以所述电芯的中心为旋转中心旋转所述电芯，以使所述电芯从所述第一检测位变换至所述第二检测位。
19.作为本公开的第二个方面，提供一种电芯检测设备，所述电芯检测设备包括控制模块、x射线装置、图像生成装置和图像识别装置；
20.所述控制模块用于控制所述x射线装置向处于第一检测位的电芯发出射线方向为第一方向的x光，并控制所述图像生成装置生成第一图像，其中，所述第一方向与所述电芯的极片表面平行，所述电芯包括第一边、与所述第一边相邻的第二边、与所述第一边相对的第三边，所述第一方向与所述第二边之间的角度为第一预定角度，所述第一预定角度不超过30
°
；
21.所述控制模块还用于控制所述x射线装置向处于第二检测位的电芯发出射线方向为第二方向的x光，并控制所述图像生成装置生成第二图像，其中，所述第二方向与所述电芯的极片表面平行，且所述第二方向与所述第三边之间的角度为第二预定角度，所述第二预定角度不超过30
°
；
22.所述图像识别装置用于根据所述第一图像确定所述电芯的第一角处的包覆情况、并根据所述第二图像确定所述电芯的第二角处的包覆情况，所述第一角为所述第一边与所述第二边之间的角，所述第二角为所述第二边与所述第三边之间的角。
23.可选地，所述第一预定角度和所述第二预定角度均在10
°
至20
°
之间。
24.可选地，所述第一边的长度小于所述第二边的长度，所述第一预定角度大于所述第二预定角度。
25.可选地，所述控制模块还用于根据所述电芯在第一角处的包覆情况、所述电芯在第二角处的包覆情况判断所述电芯是否为良品。
26.可选地，所述控制模块还用于在所述电芯为非良品的情况下，根据所述电芯在第一角处的包覆情况、所述电芯在第二角处的包覆情况确定所述电芯的不良类型。
27.可选地，所述第一方向和所述第二方向相同，在利用射线方向为第一方向的x光照射处于第一检测位的电芯与利用射线方向为所述第二方向的x光照射第二检测位的电芯之间，所述电芯检测设备还包括电芯操作装置，所述控制模块还用于控制所述电芯操作装置对所述电芯进行操作，以使得所述电芯以所述电芯的中心为旋转中心旋转并在所述第一检测位和所述第二检测位之间切换。
28.在对电芯进行检测时，x光的射线方向与第一边a之间的夹角不超过30
°
，接近平行于第一边，因此，在第一角处测量出的包覆值更接近电芯的正极片和负极片在第一边处的真实包覆值。同样地，x光的射线方向与第二边之间的夹角不超过30
°
，也接近平行于第二边，在第二角处测量出的包覆值也更接近电芯的正极片和负极片在第二边处的包覆值。由此可知，利用本公开所提供的检测方法可以至少降低发生误检或者漏检的现象，提高电芯检测的准确度。
附图说明
29.图1a是相关技术中，检测电芯的方法的流程示意图；
30.图1b是利用图1a中所示的检测方法确定角a处的包覆情况、以及角b处的包覆情况的示意图；
31.图2是本公开所提供的检测电芯的方法的一种实施方式的流程示意图；
32.图3是本公开所提供的检测电芯的方法的一种实施方式的流程框图；
33.图4是利用本公开所提供的方法确定第一角处的包覆情况、以及第二角处的包覆情况的示意图；
34.图5是cad模拟的几种极限包覆的情况，以及各自在第一角和第二角处的包覆值
具体实施方式
35.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
36.在相关技术中，采用图1a中所示的方法对电芯的包覆情况进行检测，检测流程具体包括：
37.利用x光照射第一位置的电芯，其中，x光的方向与电芯的第一边之间的角度为45
°
，并获得初始图像；
38.将电芯顺时针旋转90
°
，使得电芯的第二边与x光的方向之间的角度为45
°
，并获得二次图像。
39.其中，第一边和第二边相邻。通过对初始图像进行识别可以确定角a处的包覆情况，通过对二次图像进行识别可以确定角b处的包覆情况。图1b中d1表示角a处的包覆情况，而角a处的包覆情况可以反映电芯的极片在高度方向(即，图1中的上下方向)上的包覆情况，图1b中d2表示角b处的包覆情况，而角b处的包覆情况可以反映电芯的极片在宽度方向(即，图1中高的左右方向)上的包覆情况。但是，由于两个检测角都是45
°
，检测效果相同，并不能准确地反应电芯的高度包覆异常、以及宽度包覆异常，从而可能造成误判或漏判。
40.有鉴于此，作为本公开的第一个方面，提供一种检测电芯的方法，如图2和图3所示，包括：
41.在步骤s110中，利用射线方向为第一方向的x光照射处于第一检测位的电芯100，并获得第一图像，所述第一方向与电芯100的极片表面平行，电芯100包括第一边a、与第一边a相邻的第二边b、与第一边a相对的第三边c，所述第一方向与第二边b之间的角度为第一预定角度，所述第一预定角度不超过30
°
；
42.在步骤s120中，利用射线方向为所述第二方向的x光照射第二检测位的电芯100，并获得第二图像，在所述第二检测位处，所述第二方向与第三边c之间的角度为第二预定角度，所述第二预定角度不超过30
°
；
43.在步骤s130中，根据所述第一图像确定电芯100的极片在第一角a处的包覆情况，第一角a为第一边c与所述第二边b之间的角；
44.在步骤s140中，根据所述第二图像确定电芯100的极片在第二角b处的包覆情况，第二角b为第二边b与第三边a之间的角。
45.在步骤s110中，x光的射线方向与第二边b之间的夹角不超过30
°
，接近平行于第二边b，因此，在第一角处测量出的包覆值更接近电芯100的正极片和负极片在第二边b处的真实包覆值(图4中的左右包覆情况)。同样地，在步骤s120中，x光的射线方向与第二边b之间的夹角不超过30
°
，也接近平行于第三边c，在第二角处测量出的包覆值也更接近电芯100的正极片和负极片在第三边c处的包覆值(图4中的上下包覆情况)。由此可知，利用本公开所提供的检测方法可以至少降低发生误检或者漏检的现象，提高电芯检测的准确度。
46.在本公开中，作为一种可选实施方式，“第一角处测量出的包覆值”可以是指正极极片在第一角处的顶点与负极极片在第一角处的顶点之间的距离。当然，当正极极片、以及负极基片的角为圆角时，“第一角处测量出的包覆值”可以是指x光与正极极片在第一角处的圆角的切线与x光与负极极片在第一角处的圆角的切线之间的距离。
[0047]“第二角处测量出的包覆值”可以是指正极极片在第二角处的顶点与负极极片在第二角处的顶点之间的距离。当然，当正极极片、以及负极基片的角为圆角时，“第二角处测量出的包覆值”可以是指x光与正极极片在第二角处的圆角的切线与x光与负极极片在第二角处的圆角的切线之间的距离。
[0048]
在本公开中，对第一预定角度、以及第二预定角度的具体值不做特殊的限定，只要不超过30
°
即可。需要指出的是，第一方向与第一边之间的角度越小，测量极片重叠长度也越长。为了避免x光成像重影，可选地，第一预定角度在10
°
至20
°
之间，从而可以获得清晰的第一图像。同样地，第二预定角度在10
°
至20
°
之间，可以获得清晰的第二图像。
[0049]
作为一种可选实施方式，电芯的形状为长方形。第一边a的长度大于所述第二边b的长度，为了便于区分第一图像和第二图像，相应地，所述第一预定角度可以小于所述第二预定角度。可选地，所述第一预定角度为20
°
，所述第二预定角度为14
°
。
[0050]
在本公开中，得到了电芯在第一角处的包覆情况、以及电芯在第二角处的包覆情况后，可以将数据输出，供其他设备去判断电芯是否为良品。为了提高检测效率，可选地，可以由执行当前方法的电子设备执行判断电芯是否为良品的步骤。相应地，所述方法还包括：
[0051]
在步骤s150中，根据所述电芯在第一角处的包覆情况、所述电芯在第二角处的包覆情况判断所述电芯是否为良品。
[0052]
在本公开中，可以通过将第一角处的包覆值与相应的第一合格范围进行比较、并将第二角处的包覆值与相应的第二合格范围进行比较，来判断电芯是否为良品。如果第一角处的包覆值不在第一合格范围内，那么电芯为次品。如果第二角处的包覆值不在第二合格方位内，那么电芯也为次品。只有在第一角处的包覆值在第一合格范围内、且第二角处的包覆值在第二合格范围内时，才能判定所述电芯为良品。
[0053]
在本公开中，对如何确定第一个合格范围、以及第二合格范围不做特殊的限定。作为一种可选实施方式，可以通过电芯的工艺要求来设定第一合格范围和第二合格范围。
[0054]
作为一种可选实施方式，在所述第一预定角度为20
°
、所述第二预定角度为14
°
的情况下，在所述电芯在所述第一角处的包覆值在1.15mm至3.58mm之间、以及所述电芯在所述第二角处的包覆值在1.17mm至4.46mm之间时，判定所述电芯为良品。
[0055]
在本公开中，可以通过cad模拟各种极限包覆的情况，并测量各种极限包覆情况下第一角处的包覆值、以及第二角处的包覆值。具体地，可以利用与第二边呈第一预定角的直线模拟射线方向为第一方向的x光，利用与第三边呈第二预定角的直线模拟射线方向为第
二方向的x光。
[0056]
图5中所示的是cad模拟的几种极限包覆的情况，以及各自在第一角和第二角处的包覆值。在本领域中，标准包覆是指电芯的正极极片与负极极片的中心对齐的情况。其中，上下包覆值相同、左右包覆值也相同。
[0057]
其中，图5中的(a)是标准包覆的情况下角b(第二角)处的示意图；
[0058]
图5中的(b)是标准包覆的情况下角a(第一角)处的示意图；
[0059]
图5中的(c)是正极片的第四边与负极片的第四边对齐的情况下角b处的示意图，其中，第四边为与第三边相对的边；
[0060]
图5中的(d)是正极片的第一边与负极片的第一边对齐的情况下角a处的示意图；
[0061]
图5中的(e)是正极片的第二边与负极片的第二边对齐的情况下角b处的示意图；
[0062]
图5中的(f)是正极片的第三边与负极片的第一边对齐的情况下角b处的示意图；
[0063]
图5中的(g)是正极片的第一边与负极片的第一边对齐、正极片的第四边与负极片的第四边对齐的情况下角b处的示意图；
[0064]
图5中的(h)是正极片的第三边与负极片的第三边对齐、正极片的第二边与负极片的第二边对齐的情况下角b处的示意图；
[0065]
图5中的(i)是正极片的第一边与负极片的第一边对齐、正极片的第二边与负极片的第二边对齐的情况下角a处的示意图；
[0066]
图5中的(j)是正极片的第一边与负极片的第一边对齐、正极片的第四边与负极片的第四边对齐的情况下角a处的示意图；
[0067]
图5中的(k)是负极片的第三边包覆正极片的第三边0.5mm的情况下角b处的示意图；
[0068]
图5中的(l)是负极片的第一边包覆正极片的第一边0.5mm的情况下角a处的示意图；
[0069]
图5中的(m)是负极片的第二边包覆正极片的第二边0.5mm的情况下角a处的示意图；
[0070]
图5中的(n)是负极片的第三边包覆正极片的第三边0.5mm的情况下角b处的示意图；
[0071]
图5中的(o)是负极片的第四边包覆正极片的第四边0.5mm、负极片的第一边包覆正极片的第一边0.5mm的情况下角a处的示意图；
[0072]
图5中的(p)是负极片的第三边包覆正极片的第三边0.5mm、负极片的第二边包覆正极片的第二边0.5mm的情况下角b处的示意图；
[0073]
图5中的(q)是负极片的第一边包覆正极片的第一边0.5mm、负极片的第二边包覆正极片的第二边0.5mm的情况下角a处的示意图；
[0074]
图5中的(r)是负极片的第一边包覆正极片的第一边0.5mm、负极片的第二边包覆正极片的第二边0.5mm的情况下角b处的示意图。
[0075]
表1中示出了图5中的(a)至(r)各种情况下角a和角b的包覆情况的模拟值、以及x光实测值。
[0076]
表1
[0077][0078][0079]
在本公开中，在所述电芯为非良品的情况下，根据所述电芯在第一角处的包覆情况、所述电芯在第二角处的包覆情况确定所述电芯的不良类型。
[0080]
例如，当识别出第一角处的包覆值为2.97、第一角处的包覆至为4.93时，表明此时的不良情况为正极极片的第四边与负极极片的第四边对齐。
[0081]
在本公开中，可以通过改变x光的射线方向的方式实现步骤s110和步骤s120，为了便于操作，可选地，可以不改变x光的射线方向，而是改变电芯的状态，来实现步骤s110和步骤s120，也就是说，所述第一方向和所述第二方向相同，相应地，在所述利用射线方向为第一方向的x光照射处于第一检测位的电芯与所述利用射线方向为所述第二方向的x光照射第二检测位的电芯之间，所述方法还包括：
[0082]
以所述电芯的中心为旋转中心旋转所述电芯，以使所述电芯从所述第一检测位变换至所述第二检测位。
[0083]
作为本公开的第二个方面，提供一种电芯检测设备，所述电芯检测设备包括控制模块、x射线装置200、图像生成装置300和图像识别装置。
[0084]
所述控制模块用于控制x射线装置200向处于第一检测位的电芯100发出射线方向为第一方向的x光，并控制图像生成装置300生成第一图像，其中，所述第一方向与所述电芯的极片表面平行，所述电芯包括第一边、与所述第一边相邻的第二边、与所述第一边相对的
第三边，所述第一方向与所述第二边之间的角度为第一预定角度，所述第一预定角度不超过30
°
。
[0085]
所述控制模块还用于控制x射线装置200向处于第二检测位的电芯100发出射线方向为第二方向的x光，并控制图像生成装置300生成第二图像，其中，所述第二方向与所述电芯的极片表面平行，且所述第二方向与所述第三边之间的角度为第二预定角度，所述第二预定角度不超过30
°
。
[0086]
所述图像识别装置用于根据所述第一图像确定所述电芯的第一角处的包覆情况、并根据所述第二图像确定所述电芯的第二角处的包覆情况，所述第一角为所述第一边与所述第二边之间的角，所述第二角为所述第二边与所述第三边之间的角。
[0087]
本公开所提供的电芯检测设备用于根据本公开所提供的检测电芯的方法对电芯的包覆情况进行检测。上文中已经详细描述了上述方法的原理以及有益效果，这里不再赘述。
[0088]
如上文中所述，所述第一预定角度和所述第二预定角度均在10
°
至20
°
之间。
[0089]
可选地，所述第一边的长度小于所述第二边的长度，所述第一预定角度大于所述第二预定角度。
[0090]
在本公开中，对第一预定角度、以及第二预定角度的具体值不做特殊的限定，只要不超过30
°
即可。需要指出的是，第一方向与第一边之间的角度越小，测量极片重叠长度也越长。为了避免x光成像重影，可选地，第一预定角度在10
°
至20
°
之间，从而可以获得清晰的第一图像。同样地，第二预定角度在10
°
至20
°
之间，可以获得清晰的第二图像。
[0091]
作为一种可选实施方式，电芯的形状为长方形。第一边a的长度大于所述第二边b的长度，为了便于区分第一图像和第二图像，相应地，所述第一预定角度可以小于所述第二预定角度。可选地，所述第一预定角度为20
°
，所述第二预定角度为14
°
。
[0092]
可选地，所述控制模块还用于根据所述电芯在第一角处的包覆情况、所述电芯在第二角处的包覆情况判断所述电芯是否为良品。
[0093]
可选地，所述控制模块还用于在所述电芯为非良品的情况下，根据所述电芯在第一角处的包覆情况、所述电芯在第二角处的包覆情况确定所述电芯的不良类型。
[0094]
可选地，所述第一方向和所述第二方向相同，在所述利用射线方向为第一方向的x光照射处于第一检测位的电芯与所述利用射线方向为所述第二方向的x光照射第二检测位的电芯之间，所述电芯检测设备还包括电芯操作装置，所述控制模块还用于控制所述电芯操作装置对所述电芯进行操作，以使得所述电芯以所述电芯的中心为旋转中心旋转并在所述第一检测位和所述第二检测位之间切换。
[0095]
以上所述，仅为本公开的示例性实施例而已，并非用于限定本公开的保护范围。一般来说，本公开的多种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。例如，一些方面可以被实现在硬件中，而其它方面可以被实现在可以被控制器、微处理器或其它计算装置执行的固件或软件中，尽管本公开不限于此。
[0096]
本公开的实施例可以通过移动装置的数据处理器执行计算机程序指令来实现，例如在处理器实体中，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合。计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码。
[0097]
本公开附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤，或者可以表示相互连接的逻辑电路、模块和功能，或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，例如但不限于只读存储器(rom)、随机访问存储器(ram)、光存储器装置和系统(数码多功能光碟dvd或cd光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型，例如但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(fgpa)以及基于多核处理器架构的处理器。
[0098]
通过示范性和非限制性的示例，上文已提供了对本公开的示范实施例的详细描述。但结合附图和权利要求来考虑，对以上实施例的多种修改和调整对本领域技术人员来说是显而易见的，但不偏离本发明的范围。因此，本发明的恰当范围将根据权利要求确定。