电池极耳层数的检测装置及电池极耳层数的检测方法

技术领域

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种电池极耳层数的检测装置及电池极耳层数的检测方法。

背景技术

软包叠片式锂离子电池包括正极片、隔膜和负极片，相邻的正极片与负极片之间具有隔膜，当多个正极片、隔膜与负极片堆叠完成后，正负极片的多层极耳分别伸出电池本体的两端。

在电池生产过程中，正负极片的极耳存在褶皱或缺失的情况，由于极耳较薄，数十层极耳中某一层发生褶皱或缺失难以被肉眼发生，导致漏检。在电池制程或使用过程中容易出现短路、低压发热等异常情况，影响电池的正常使用。增加了电池返工的可能性，不利于提高电池的生产效率。

因此，需要一种电池极耳层数的检测装置及其检测方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种电池极耳层数的检测装置，以准确检测电池极耳的层数，提高电池的质量和生产效率。

为达此目的，本发明所采用的技术方案是：

一种电池极耳层数的检测装置，包括：

检测平台，其表面用于固定电池；

透明板，位于所述检测平台的一侧，所述透明板被配置为能够移动，以拨动所述电池对应侧的多层极耳沿所述透明板的移动方向弯曲，从而使多层所述极耳逐层分开并固定于所述透明板的一面；

相机，位于所述透明板背离所述检测平台的一侧，所述相机用于拍摄处于分开状态的多层所述极耳，以获取具有光斑的图像；

检测单元，与所述相机通讯连接，所述检测单元被配置为能够获取所述图像，并判定所述光斑的数量与所述极耳的层数是否相等。

进一步地，所述电池极耳层数的检测装置还包括位于所述透明板与所述相机之间的光源，所述光源用于照射所述透明板。

进一步地，所述电池极耳层数的检测装置还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构的输出端与所述透明板传动连接。

进一步地，所述电池极耳层数的检测装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构的输出端与所述检测平台传动连接。

进一步地，所述透明板朝向所述极耳的侧面具有限位滑槽，所述限位滑槽与所述极耳滑动配合。

进一步地，所述检测单元还包括报警装置，所述报警装置被配置为当获取的所述图像上的所述光斑的数量与所述极耳的层数不相等时，发出警报。

本发明的另一个目的在于提供一种电池极耳层数的检测方法，以准确检测电池极耳的层数，提高电池的质量和生产效率。

为达此目的，本发明所采用的技术方案是：

一种电池极耳层数的检测方法，上述的电池极耳层数的检测装置采用所述电池极耳层数的检测方法进行极耳层数的检测，包括如下步骤：

S1：将电池放置并固定于所述检测平台；

S2：所述透明板沿移动，并拨动所述电池对应侧的多层所述极耳，多层所述极耳发生弯曲并逐层分开，且固定于所述透明板的一面；

S3：待透明板停止移动后，所述相机透过所述透明板对多层所述极耳进行拍照，以获得具有光斑的图像；

S4：所述检测单元获得所述图像上的所述光斑的数量，并与所述极耳的层数进行比较，以判断所述光斑与所述极耳的层数是否相同。

进一步地，步骤S4还包括：

若所述光斑与所述极耳的层数相同，则检测下一个电池的极耳层数；

若所述光斑与所述极耳的层数不相同，则报警装置发出警报。

进一步地，在步骤S2与S3之间还包括步骤S21：调整光源的亮度，并照射所述透明板朝向所述相机的一侧。

进一步地，步骤S4之后还包括步骤

S5：所述透明板回到初始位置，将所述电池从所述检测平台取下。

本发明的有益效果为：

本发明提出的一种电池极耳层数的检测装置，通过透明板的移动拨动电池的极耳，使得多层极耳逐层分开，以获得具有光斑的图像。检测单元能够获取图像的光斑的数量，并判定光斑的数量与极耳的层数是否相等。若光斑的数量与极耳的层数不相等，则判定极耳发生褶皱或缺失。通过透明板的拨动，使得极耳逐层分开，从而使得图像的光斑的清晰度较高，便于检测单元快速、准确地判定极耳是否发生褶皱或缺失，提高了准确性，从而提高了电池的质量，避免后续的电池出现返工修改，有利于提高电池的生产效率。

本发明提出的一种电池极耳层数的检测方法，上述的电池极耳层数的检测装置通过该电池极耳层数的检测方法能够快速、准确地判定极耳是否发生褶皱或缺失，提高了准确性，从而提高了电池的质量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电池极耳层数的检测装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电池极耳层数的检测方法的详细流程图。

图中部件名称和标号如下：

10、电池；101、极耳；1、检测平台；2、透明板；3、相机；4、第一驱动机构；5、支撑杆；6、基座；7、光源。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例公开了了一种电池极耳层数的检测装置，用于检测叠片式的电池10的极耳101是否发生褶皱或缺失。

具体地，电池极耳层数的检测装置包括检测平台1、透明板2、相机3和检测单元(图中未显示)。本实施例通过相机3拍摄极耳101的图像，由于电池10两侧的极耳101分别为正极耳和负极耳。正极耳为铝箔材质，负极耳为铜箔材质，使得正极耳与负极耳均能够反光，以使相机3拍摄的图像上形成光斑。

如图1所示，检测平台1的表面用于固定电池10。透明板2位于检测平台1的一侧，透明板2能够移动，以拨动电池10对应侧的多层极耳101沿透明板2的移动方向弯曲，从而使多层极耳101逐层分开并固定于透明板2的侧面。相机3位于透明板2背离检测平台1的一侧，相机3用于拍摄处于分开状态的多层极耳101，以获取具有光斑的图像。检测单元与相机3通讯连接，检测单元能够获取图像，并判定光斑的数量与极耳101的层数是否相等。

本实施例通过透明板2的移动拨动极耳101，使得多层极耳101逐层分开，以获得具有光斑的图像。检测单元能够判定光斑的数量与极耳101的层数是否相等。若光斑的数量与极耳101的层数不相等，则判定极耳101发生褶皱或缺失。通过透明板2的拨动，使得极耳101逐层分开，从而使得图像的光斑的清晰度较高，便于检测单元快速、准确地判定极耳101是否发生褶皱或缺失，提高了准确性，从而提高了电池10的质量，避免后续的电池10出现返工修改，有利于提高电池10的生产效率。

本实施例中，电池10水平放置于检测平台1上，使得电池10的两个极耳101(正极耳与负极耳)位于检测平台1水平方向的两侧。此时，透明板2竖直设置且能够沿竖直方向上下移动，以拨动电池10对应侧的多层极耳101向上或向下弯曲，实现逐层分开。

在其他可替代的实施例中，检测平台1还可以固定竖直放置的电池10，使得电池10的两个极耳101(正极耳与负极耳)位于检测平台1竖直方向的上下两侧。此时，透明板2水平设置且能够沿水平方向左右移动，以拨动电池10对应侧的多层极耳101沿水平方向向左或向右弯曲，同样能够实现逐层分开。

需要说明的是，电池10还可以倾斜放置于检测平台1上。透明板2和相机3的位置进行适应性调整即可。为了便于理解，本实施例以透明板2水平放置于检测平台1上为例进行说明。

继续如图1所示，电池极耳层数的检测装置还包括基座6，基座6为矩形体，检测平台1、透明板2与相机3均设置于基座6上，并沿直线依次排布，以便于相机3透过透明板2对多层极耳101进行拍照。

本实施例的透明板2与相机3的数量均为两个，且两个透明板2、两个相机3均相对于检测平台1相对设置，以使两个相机3分别对正极耳和负极耳同时进行拍照，以提高检测效率。需要说明的是，本实施例的两个相机3分别对正极耳和负极耳进行拍照时不会相互影响。

本实施例的透明板2为玻璃或透明亚克力板，廉价易得，有利于降低生产成本。

具体地，透明板2位于极耳101的正下方，透明板2在竖直方向上或向下移动时，能够与极耳101发生干涉。多层极耳101在透明板2的作用下弯折并逐层分开。本实施例的透明板2沿竖直方向向上移动拨动极耳101，使其逐层分开。在其他可替代的实施例中，透明板2还可以沿竖直方向向下移动拨动极耳101。

优选地，极耳101沿其延伸方向且远离电池10本体的端部与透明板2正对设置，使得极耳101仅在其端部发生弯折，减少了极耳101的拨动难度，避免极耳101发生折断。

本实施例的透明板2朝向极耳101的侧面具有限位滑槽(图中未显示)，限位滑槽与极耳101滑动配合。透明板2朝向极耳101的侧面向内凹陷形成限位滑槽，该限位滑槽沿透明板2的高度方向延伸，并贯穿透明板2沿高度方向的两端。当透明板2竖直向上移动时，多层极耳101与限位滑槽卡接配合，并在限位滑槽内滑动，直至透明板2停止移动，多层极耳101在限位滑槽内逐层分开。限位滑槽对极耳101起到限位作用，避免极耳101发生水平方向的左右移动，导致拍摄的图像上的光斑杂乱无章。

继续如图1所示，电池极耳层数的检测装置还包括第一驱动机构4，第一驱动机构4的输出端与透明板2传动连接。该第一驱动机构4为气缸，气缸的底部安装于基座6上，气缸的活塞杆与透明板2相连。

在其他可替代的实施例中，第一驱动机构4还可以为液压缸或电机等常规驱动单元。

需要说明的是，透明板2的移动速度为0.15m/s～0.25m/s。例如，透明板2的移动速度为0.15m/s、0.2m/s、0.25m/s等。当透明板2的移动速度小于0.15m/s时，拨动极耳101的时间较长，降低了检测效率。当透明板2的移动速度大于0.25m/s时，极耳101容易发生折断，影响电池10的质量。

本实施例的检测平台1矩形板，电池10放置于检测平台1时，电池10的极耳101超出检测平台1。具体地，检测平台1具有夹具(图中未显示)，夹具用于夹持位于检测平台1上的电池10，锁定了电池10与检测平台1之间的相对位置，避免透明板2拨动极耳101时，电池10发生位置移动，影响图像上光斑的清晰度。

本实施例的夹具可以为滑动设置于检测平台1上的一对滑块。当电池10的本体放置于检测平台1时，两个滑块相对滑动，并夹持固定电池10的本体。当然，该夹具还可以为扎带等固定结构件，只需能够实现电池10的锁紧与放松即可。

本实施例的检测平台1固定安装于基座6上。通过透明板2沿竖直方向的上下移动实现极耳101与透明板2的相对移动，从而拨动极耳101。

在其他实施例中，电池极耳层数的检测装置还包括第二驱动机构(图中未显示)，第二驱动机构的输出端与检测平台1传动连接。第二驱动机构可以为气缸、液压缸或电机等驱动件，能够驱动检测平台1沿竖直方向上下移动，从而实现极耳101与透明板2的相对移动。或者，第二驱动机构与第一驱动机构4同步驱动，且驱动方向相反。例如。第一驱动机构4驱动透明板2沿竖直方向向上移动，第二驱动机构驱动检测平台1沿竖直方向向下移动，以共同实现极耳101与透明板2的相对移动。

继续如图1所示，相机3通过支撑杆5安装于基座6上，支撑杆5的高度可调。本实施例的支撑杆5可以为伸缩杆，通过调节伸缩杆的长度调整相机3沿竖直方向的高度，使相机3的摄像头能够正对检测平台1上的电池10，从而适应不同高度或类型的电池10，使得电池极耳层数的检测装置具备通用性。

优选地，本实施例的相机3拍出的图像为2.5D图像，2.5D图像上的光斑具有更高的清晰度，便于检测单元快速获取光斑的数量，进一步提高了检测的准确性和检测效率。

继续如图1所示，电池极耳层数的检测装置还包括位于透明板2与相机3之间的光源7，光源7用于照射透明板2，以增加极耳101的反光效果，便于相机3进行拍照。有利于提高图像上光斑的清晰度。

本实施例的光源7的亮度以及照射角度均可以根据相机3的拍摄需求进行调整，以获取高清晰度的图像。

本实施例的检测单元可以为图像分析工具或图像分析软件，相机3拍摄完毕后将图像信息传输给检测单元，检测单元随即对图像进行分析和计算，将获得的光斑的数量与已知的极耳101层数进行比较。

具体地，检测单元还包括报警装置(图中未显示)，当获取的图像上的光斑的数量与极耳101的层数不相等时，报警装置发出警报。警报可以为声光警报，以提醒生产人员出现不合格的电池10。

基于上述电池极耳层数的检测装置，本实施例还公开了一种电池极耳层数的检测方法。电池极耳层数的检测装置采用该电池极耳层数的检测方法进行极耳101层数的检测。

具体地，如图2所示，电池极耳层数的检测方法主要包括如下步骤：

S1：将电池10放置并固定于检测平台1。

S2：透明板2移动，并拨动电池10对应侧的多层极耳101，多层极耳101发生弯曲并逐层分开，且固定于透明板2的一面。

S3：待透明板2停止移动后，相机3透过透明板2对多层极耳101进行拍照，以获得具有光斑的图像。

S4：检测单元获得图像上的光斑的数量，并与极耳101的层数进行比较，以判断光斑与极耳101的层数是否相同。

该电池极耳层数的检测方法能够快速、准确地判定极耳101是否发生褶皱或缺失，提高了准确性，从而提高了电池10的质量。

继续如图2所示，步骤S4还包括：若光斑与极耳101的层数相同，则检测下一个电池10的极耳101层数。若光斑与极耳101的层数不相同，则报警装置发出警报。

在步骤S2与S3之间还包括步骤S21：调整光源7的亮度，并照射透明板2朝向相机3的一侧。

步骤S4之后还包括步骤S5：透明板2回到初始位置，将电池10从检测平台1取下。该初始位置为未检测时透明板2所在的位置。

为了便于理解，电池极耳层数的检测方法具体过程为：

将电池10放置于检测平台1上，并通过夹具将电池10的位置固定，电池10的正极耳与负极耳超出检测平台1。两个第一驱动机构4同步驱动两个透明板2竖直向上移动，使得两个透明板2分别拨动正极耳和负极耳。当正极耳与负极耳逐层分开后，第一驱动机构4关闭，透明板2停止移动，调整相机3的位置以及光源7的亮度，两个相机3分别拍摄正极耳与负极耳的图像，并将图像传输给检测单元。检测单元获取图像上光斑的数量，并与对应的正极耳与负极耳的层数分别进行比较。

若正极耳的层数与对应的图像上的光斑的数量相等，且负极耳的层数与对应的图像上的光斑的数量相等时，则第一驱动机构4开启，并带动透明板2回到检测开始的初始位置，拆下电池10，并等待下一个电池10的检测；若正极耳的层数与对应的图像上的光斑的数量不相等和/或负极耳的层数与对应的图像上的光斑的数量相等不相等，则报警装置发出警报。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。