[实用新型]动力锂离子电池极片缺陷检测用视觉硬件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动检测设备，具体涉及一种动力锂离子电池极片缺陷检测用视觉硬件。

背景技术

随着人类经济的高速发展，使环境污染和能源短缺问题日益突出。为了应对减排和石油资源日渐匮乏的双重压力,世界上多数国家都将发展新能源汽车视为振兴汽车产业和节能减排的重要途径。同时军事、航空、医药等领域也对大容量电池提出新的要求。由于锂离子电池具有比能量高、具有较宽的充电功率范围、循环寿命长、倍率放电性能好、没有记忆效应和无污染等诸多优点，目前锂离子电池在移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等领域，几乎完全代替了传统电池，成为国内外动力电池发展和应用的趋势，也促使锂离子电池成为新的替代能源之一。

动力锂离子电池的制造工艺已经趋于成熟，主要工艺流程为：配料→涂布→干燥→辊压→裁片→包膜→叠片→电芯封装→烘干→注液→化成→检测→分选配组→包装出厂等。根据锂离子电池的工作原理，必须在基体即铜箔和铝箔的表面分别涂上含有锂合金金属氧化物和石墨的浆料，形成极片，这个步骤称为涂布。涂布作为锂离子电池生产的一个重要工序，对于电池的性能有着很大的影响，极片涂布的一般工艺流程如下：放卷→接片→拉片→张力控制→自动纠偏→涂布→干燥→自动纠偏→张力控制→自动纠偏→收卷。其中在涂布工艺中，任何一个环节都有可能导致极片产生缺陷，会产生很多缺陷，如划痕、褶皱等，这就会严重影响电池的性能和使用寿命，这就有必要对极片进行精确的检测，以提高电池的质量和一致性。而对于极片的缺陷检测，大部分的国内厂家均使用传统的人工检测，其检测效率低下，往往会受主观因素的影响，全自动化检测生产线和机器视觉检测必将取代人工检测成为以后的主要发展方向。

目前采用的检测方式为全人工目测检查的方式。正极片组人员配置为6人/班，2班/天，人工成本约4000元/人。要完成目前产能，每年投入的总人工成本约4000×6×2×12=576000元，正、负极片组合计投入的人工成本为1152000元。而人工目测的标准波动较大，质量控制存在一定的不确定性，为了保证产品的质量水平有时还需要对目测检查后的成品做抽样检验，又会进一步增加检测的成本。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术人工目检中存在的成本高和标准波动大的不足，本实用新型提供一种动力锂离子电池极片缺陷检测用视觉硬件。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的动力锂离子电池极片缺陷检测用视觉硬件，包括位于待检测极片上方的工业相机和环形光源，所述环形光源与极片的距离为20～30mm，所述相机位于环形光源中心的上方，所述相机与极片的距离为180～200mm。

作为优选，所述相机为500万像素的CCD工业相机，所述相机的传感器尺寸为2/3″，焦距为16mm。

作为优选，所述相机对极片采集一次图像的范围是80mm*80mm。

作为优选，所述环形光源的半径为70mm，发光角度为60°。

有益效果：本实用新型使用机器视觉技术代替人工检测，具有以下优势：

1.检测效率高。本实用新型的自动化检测设备使用机器视觉技术代替人工检测，检测速度快；

2.产品质量标准统一的实现。本实用新型采用自动化的光电检测方式，避免了传统生产方式下，人工目检带来的产品标准不一的现象。

附图说明

图1是本实用新型的动力锂离子电池极片缺陷检测用视觉硬件的结构示意图；

图中：1相机视界、2环形光源、3光源照射范围、4相机、5镜头、6光线反射路径。

具体实施方式

实施例：本实施例动力锂离子电池极片缺陷检测用视觉硬件如图1所示，包括位于待检测极片上方的工业相机4和环形光源2，环形光源2与极片的距离为20～30mm，相机4与极片的距离为180～200mm，相机4的镜头5正对环形光源2的中心。相机视界1位于环形光源2的光源照射范围3之内，光线反射路径6也处于相机视界1内。

对于尺寸为135mm*60mm极片的缺陷，要求检测精度为0.1mm，为了能提高检测的精度，并降低成本，必须选用合适的相机、镜头与光源，同时为了提高图像的传输速度和处理速度，选用运算速度快，图像处理效果好、运算速度快的工作站作为上位机来处理采集到的图像，故使用千兆网线来传输图像。