[发明专利]一种卷绕锂电池的电芯阴阳极片对齐度的检测方法及设备

说明书

本发明公开一种卷绕锂电池的电芯阴阳极片对齐度的检测方法，包括以下步骤：获取电芯四个角的Overhang区域图像，并对图像方向进行标准化，以使多个图像的成像方向保持一致；对每一Overhang区域图像进行预处理；分别提取阴极极片的轮廓、阳极极片的轮廓；提取每一阴极极片轮廓尾部端点的点坐标，以此作为阴极参考点；提取筛选后的每一阳极极片轮廓尾部端点的点坐标，以此作为阳极参考点；基于提取的阴极参考点、阳极参考点，判断阴阳极片对齐度是否合格。本发明能够适用于动力卷绕类电池、数码卷绕类电池、圆柱卷绕类电池、纽扣卷绕类电池等电芯阴阳极片对齐度检测，并解决现有电芯阴阳极点提取不准确的技术问题。

技术领域

本发明涉及锂电池阴阳极片对齐度检测技术领域，尤其涉及一种卷绕锂电池的电芯阴阳极片对齐度的检测方法及设备。

背景技术

锂电池，其是以卷绕方式组合成形的电芯所组成的电池，也称为卷绕电池，目前常用的卷绕类电池有动力卷绕类电池、数码卷绕类电池、圆柱卷绕类电池、纽扣卷绕类电池。锂电池的对齐度检测是锂电池生产过程中，品质检测的极为重要的一环，当锂电池出现折叠或对齐度较差时，在受到外界因素影响下，容易出现损坏(如电池短路起火)问题。

由于电池内部结构、密度不同，故对X射线的吸收能力不同，所以X-ray射线图像能够清晰地展现被检测样品内部的细微结构，因此，行业内普遍采用X-ray射线对卷绕电池的四个角的Overhang区域进行成像，通过对成像得到的Overhang图像进行分析，再提取阴极区域和阳极轮廓，通过阴阳极点间的距离，判断阳极overhang长度是否合格。

但目前所采用的基于图像处理算法，所使用的灰度阈值分割阴极区域、通过边缘检测提取阳极轮廓的方法容易受到X-ray光管功率与成像清晰度的影响，使检测算法的性能下降，同时，当前端卷绕工艺较差时，容易造成漏判风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种卷绕锂电池的电芯阴阳极片对齐度的检测方法及设备，能够适用于动力卷绕类电池、数码卷绕类电池、圆柱卷绕类电池、纽扣卷绕类电池等电芯阴阳极片对齐度检测，并解决现有电芯阴阳极点提取不准确的技术问题。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种卷绕锂电池的电芯阴阳极片对齐度的检测方法，包括以下步骤：

获取电芯四个角的Overhang区域图像，并对图像方向进行标准化，以使多个图像的成像方向保持一致；

对每一Overhang区域图像进行预处理；

预先构建阴极轮廓分割模型和阳极轮廓分割模型，并依据阴极轮廓分割模型、阳极轮廓分割模型，在预处理后的Overhang区域图像中，分别提取阴极极片的轮廓、阳极极片的轮廓；

对提取的阴极极片的轮廓进行筛选，并提取每一阴极极片轮廓尾部端点的点坐标，以此作为阴极参考点；

基于提取的若干阴极参考点，对提取的若干阳极极片的轮廓进行筛选，并提取筛选后的每一阳极极片轮廓尾部端点的点坐标，以此作为阳极参考点；

基于提取的阴极参考点、阳极参考点，判断阴阳极片对齐度是否合格。

进一步地，对每一Overhang区域图像进行预处理，具体包括如下步骤：

对每一Overhang区域图像中，靠近阴极片尾部的区域图像进行阴极梯度增强；

在与阴极片垂直的方向上，对阴极梯度增强后的Overhang区域图像进行低通滤波；

针对低通滤波后的图像，在与阴极片垂直的方向上，提取二阶梯度信息，得到梯度图像；

基于获取的梯度图像，对其进行归一化和直方图均衡化。