[发明专利]电芯质量检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池生产技术领域，尤其是一种锂电池电芯的质量检测方法。

背景技术

在锂电池生产过程中，锂电池电芯卷绕是其中的关键环节，电芯的工艺品质直接影响到锂电池最终的产品质量。所以，对电芯工艺的检测就尤为重要，而电芯极耳之间的距离是其中一个指标性数据。在现有系统里，对电芯卷绕工艺的检测主要集中于电芯卷绕阶段，仅限于检测电芯阴极、阳极和隔膜之间的距离；因为日常巨大生产量，人工检测每一个电芯的极耳间距又不现实。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种电芯质量检测方法，应用于电芯卷绕完毕以后，采用CCD检测系统对电芯卷绕的工艺品质进行检测，通过对电芯极耳位置的测量，对电芯卷绕工艺进行判断，并反馈给工控机做出相应处理，以此来提高电芯在生产过程中的产品质量。本发明采用的技术方案是：

一种电芯质量检测方法，包括以下步骤：

步骤S1，采集预设区域的电芯图像；

步骤S2，对采集的图像进行预处理，然后检测电芯阳极极耳、阴极极耳和电芯边缘的位置，根据检测到的相对位置，计算电芯阴极极耳与阳极极耳的极耳间距，以及极耳到电芯侧边缘的距离，并分别与相应的预设上下限参数值进行比较，并做出判断，得到电芯质量的检测结果。

进一步地，步骤S2之后，还包括：

步骤S3，根据电芯检测结果，对检测完毕的电芯进行分类处理。

进一步地，步骤S1中，采集电芯图像时，对待检测的电芯进行压紧。

进一步地，步骤S1中，预设区域背景为浅色或白色。

进一步地，步骤S2中对采集的图像进行预处理，具体包括：

步骤S2011，把采集的图像转化为灰度图；

步骤S2012，对感兴趣区域中灰度值梯度极值点进行拟合，以矫正图像的水平位置；具体包括：

首先，在一个感兴趣区域内，按照自上而下或自下而上的纵向方向，根据像素点灰度值，计算像素点灰度值的梯度，取每一列中像素点灰度值梯度的极值点，拟合出一条由灰度值梯度极值点所确定的直线；为了计算得到这组灰度值梯度极值点，需要对灰度图上感兴趣区域进行卷积处理，R1*G_y；G_y为卷积内核，R1表示感兴趣区域像素点灰度值；

卷积处理后，得到每一列像素点灰度值的梯度值，取每一列中灰度值梯度极值点；

由这组灰度值梯度极值点拟合的直线作为整个图像的基准线，计算这条基准线的斜率，求得图像的旋转角度，对采集图像对应的灰度图进行矫正处理。

更进一步地，

步骤S2011之后，步骤S2012之前，还进行：降低灰度图的亮度；

或者，在步骤S2012之后，进行：降低灰度图的亮度。

更进一步地，

所述降低灰度图的亮度具体包括：灰度图进行归一化，使得计算的像素点灰度值在[0,1]区间内；然后通过反向非线性叠加的方法，减少灰度图中每一个像素点的灰度值，降低图像的亮度；最后对图像进行复原，把每个像素点的灰度值映射到[0,255]的区间内。

进一步地，感兴趣区域取电芯上边缘与图像背景相接的一片区域。

进一步地，步骤S2012中，通过仿射变换对灰度图进行旋转，以矫正灰度图。

进一步地，所述检测电芯阳极极耳、阴极极耳和电芯边缘的位置，具体如下：

对经过预处理的灰度图进行检测，通过计算像素点的灰度值的差值，根据灰度值差值的极大值和极小值确定电芯阳极极耳边缘、阴极极耳边缘和电芯边缘的位置。

进一步地，阴极极耳与阳极极耳的极耳间距D1、阴极极耳到电芯侧边缘的距离D2、阳极极耳到电芯侧边缘的距离D3；分别通过下式计算：

D1＝︱s2-s1︱，D2＝︱s1-s3︱，D3＝︱s2-s3︱；s1为阴极极耳一侧边缘到图像相应侧一垂直参考线的距离，s2为阳极极耳一侧边缘到图像相应侧一垂直参考线的距离，s3为电芯一侧边缘到图像相应侧一垂直参考线的距离。

本发明的优点在于：

(1)通过CCD检测系统，实时对通过锂电池卷绕机下料处的每一个完整电芯进行检测；检测电芯极耳之间的距离，以及极耳到电芯边缘的距离，来判断电芯的卷绕工艺，并将相关结果反馈给工控机；这样既保证了电芯卷绕工艺品质的同时，又降低了人工检测的成本。