[发明专利]锂电池极片边缘毛刺在线测量装置及方法

说明书

本发明涉及锂电池极片检测领域，具体涉及一种锂电池极片边缘毛刺在线测量装置及方法。本发明通过获取在过辊上的待测电池极片边缘图像，得到待测电池极片边缘图像的点云，将毛刺检测图像导入至所述毛刺检测模型，通过对极片边缘的点云数据分析和处理可以实时获取电池极片当前边缘位置毛刺大小，与人工检测相比，有效降低工人劳动强度，提高了毛刺检测效率和检测精度。

技术领域

本发明涉及锂电池极片检测领域，具体涉及一种锂电池极片边缘毛刺在线测量装置及方法。

背景技术

模切后的锂离子软包装电池正负极极片边缘上会产生少量毛刺，这些毛刺如果过大，会刺破正、负极片之间的隔膜，从而形成短路，严重时甚至会造成爆炸等电池安全事故。

目前大多数极片生产厂商主要采用粉刷机消除毛刺，再抽检少部分极片，工作人员在显微镜下离线测量极片大小，但人工测量劳动强度大，极易导致毛刺漏检、误检。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种毛刺检测效率高、检测精度高的锂电池极片边缘毛刺在线测量装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种锂电池极片边缘毛刺在线测量方法，包括：获取静止放置在过辊上的待测电池极片边缘图像作为初始检测图像；

将初始检测图像导入至预先建立的毛刺检测模型，得到所述待测电池极片边缘毛刺初始起算信息；

获取在过辊上的匀速前进的待测电池极片边缘图像作为毛刺检测图像；

将毛刺检测图像导入至所述毛刺检测模型，得到所述待测电池极片边缘毛刺的数据信息，对得到的毛刺数据信息进行输出。

进一步，还包括建立测量坐标系，测量坐标系原点、X轴方向与扫描仪坐标系的原点、X轴方向一致，Y轴方向是电池极片前进方向，Z轴方向与扫描仪坐标系的Y轴一致。

再进一步，待测电池极片前进速度，当扫描仪的扫描频率为f，Y方向的采样间隔为k(um)，则极片前进的速度v(m/s)设置为：

v＝f·k·10^-6。

再进一步，得到所述待测电池极片边缘毛刺初始起算信息，包括具体步骤如下：

(1)建立四个空堆栈IndexV、IndexH、ListV、ListH，分别用来存储获得的初始检测图像每一帧所处位置即Y坐标、每一帧极片边缘位置即边缘点的X坐标以及极片边缘附近位置的最高值即Z坐标；

(2)依次采集每一帧数据，将该帧数据的Y坐标分别保存到堆栈IndexV和IndexH中；

(3)计算极片与过辊相交的边缘位置点的近似值P_i(X_i,Z_i)，包括：对任意一帧的初始检测图像获得的、由X坐标和Z坐标构成的二维阵列点，其中的第i个点P_i需满足如下条件

其中，T代表点位置i的向前或者向后的偏移量，max{}代表取集合中取最大值，n＝T+1,T+2,T+3,…,i,…,N-T，N为该帧二维阵列点的总点数；

(4)计算初始检测图像每一帧的边缘位置精确点，并计算水平方向毛刺的起算点，取上述近似值范围t内的领域[P_i-t，P_i+t]，在该领域内判断每一帧的边缘位置的点是否属于边缘位置，判断准则条件为：

其中，Z_k是指第k个点的Z坐标，Abs()代表取绝对值，λ₁、λ₂、λ₃是计算阈值；