本發(fā)明涉及鋰離子電池檢測領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子電池極片檢測系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、極片作為鋰電池生產(chǎn)過程中的重要一環(huán)，不合格極片會(huì)導(dǎo)致鋰電池出廠后的安全隱患。鋰電池極片瑕疵檢測成為了鋰電池生產(chǎn)的重要組成部分。傳統(tǒng)的極片瑕疵檢測通過機(jī)械學(xué)習(xí)來進(jìn)行檢測，機(jī)器學(xué)習(xí)需要規(guī)定圖片的像素，長寬比例，物體輪廓，合格的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，無法做到極片瑕疵多項(xiàng)檢測。當(dāng)前采用的傳統(tǒng)缺陷檢測算法效果欠佳，存在較高比例的過殺。對(duì)于影響質(zhì)量的關(guān)鍵缺陷，需要嚴(yán)格檢出。。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有問題，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池極片檢測系統(tǒng)和方法，具體方案如下

2、一種鋰電池極片檢測系統(tǒng)，包括圖像采集設(shè)備、工控機(jī)以及打標(biāo)機(jī)，所述圖像采集設(shè)備用于采集正負(fù)極片圖像，并上傳至工控機(jī)，工控機(jī)通過內(nèi)置的檢測算法對(duì)上傳的圖像進(jìn)行分析處理，并將處理結(jié)果反饋至打標(biāo)機(jī)，打標(biāo)機(jī)對(duì)瑕疵所在極片上的位置區(qū)域進(jìn)行打標(biāo)處理。

3、優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括線陣光源，所述線陣光源用于利用光源打光，使檢測物料成像清晰。

4、優(yōu)選地，所述圖像采集設(shè)備包括設(shè)置于極片上下兩端的正反面瑕疵檢測ccd相機(jī)，以及設(shè)置于極片左右兩側(cè)的寬度檢測ccd相機(jī)。

5、優(yōu)選地，所述正反面瑕疵檢測ccd相機(jī)采用16k相機(jī)，其線掃行頻為85000mm/60s/700mm*16384＝33.2khz，缺陷檢測精度為700/16384＝0.0427mm/pixel，16k相機(jī)最大極限行頻是80khz，可以滿足現(xiàn)場極片缺陷檢測要求。

6、優(yōu)選地，所述寬度檢測ccd相機(jī)對(duì)分切后的極片進(jìn)行寬度檢測，極片最大檢測幅寬650mm，過輥有效尺寸為700mm，最大檢測速度為85m/min；所述寬度測量ccd相機(jī)在極片的左右兩側(cè)各設(shè)置2套8k相機(jī)，其線掃行頻為85000mm/60s/350mm*8192＝33.2khz，寬度檢測精度為350/8192＝0.0427mm/pixel，8k相機(jī)最大極限行頻是110khz，可以滿足寬度測量要求。

7、優(yōu)選地，所述打標(biāo)機(jī)采用高速貼標(biāo)機(jī)，出標(biāo)速度達(dá)15個(gè)/秒，貼標(biāo)精度達(dá)±4mm，可滿足高速生產(chǎn)線不良極片的標(biāo)記要求。

8、優(yōu)選地，所述工控機(jī)上包括檢測軟件和檢測界面；所述檢測軟件采用yolov7-tiny目標(biāo)檢測算法，所述yolov7-tiny模型中檢測頭部分采用了convmixer架構(gòu)來增強(qiáng)小目標(biāo)檢測性能；所述檢測界面設(shè)置3級(jí)管理權(quán)限——1級(jí)-超級(jí)管理員，2級(jí)-車間管理員/技術(shù)員，3級(jí)-操作員，根據(jù)員工的崗位職責(zé)，控制在系統(tǒng)中能使用的功能。

9、優(yōu)選地，所述yolov7-tiny目標(biāo)檢測算法的流程步驟包括：

10、s1’，構(gòu)建yolov7網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

11、s2’，改進(jìn)yolov7-tiny網(wǎng)絡(luò)；

12、s3’，訓(xùn)練yolov7-tiny網(wǎng)絡(luò)，獲取目標(biāo)檢測模型；

13、s4’，利用目標(biāo)檢測模型對(duì)待檢測目標(biāo)進(jìn)行檢測；

14、s5’，獲取目標(biāo)空間的信息和分類信息。

15、優(yōu)選地，基于任一上述的系統(tǒng)的一種鋰電池極片檢測方法，包括以下步驟：

16、s1，登錄軟件后界面，操作員需點(diǎn)擊循環(huán)運(yùn)行，再點(diǎn)擊運(yùn)行界面，即可完成軟件開機(jī)，系統(tǒng)進(jìn)行初始化；

17、s2，將涂布完成的極片，固定于放卷機(jī)構(gòu)后，將極片正確穿過雙輥間隙，連接收卷系統(tǒng)并設(shè)定放卷速度，放卷后進(jìn)行切邊、加熱；

18、s3，輥壓機(jī)對(duì)來料鋰電池極片進(jìn)行軋制，極片活性物質(zhì)的壓實(shí)密度直接影響了電池的能量密度和功率密度；

19、s4，位于料區(qū)上下兩側(cè)的正反面瑕疵檢測ccd相機(jī)對(duì)交叉類型的瑕疵選擇合并處理；

20、s5，切刀根據(jù)設(shè)置的分切條數(shù)對(duì)鋰電池極片進(jìn)行切割；

21、s6，位于料區(qū)左右兩側(cè)的寬度檢測ccd相機(jī)對(duì)切割后的極片寬度進(jìn)行檢測；

22、s7，打標(biāo)機(jī)與檢測瑕疵ccd相機(jī)聯(lián)動(dòng)，經(jīng)算法處理后對(duì)各類型瑕疵進(jìn)行標(biāo)定貼標(biāo)；

23、s8，收卷機(jī)構(gòu)聯(lián)通放料機(jī)構(gòu)，對(duì)料進(jìn)行收卷，卷盤完成后流程結(jié)束。

24、本發(fā)明的有益效果在于：

25、該方案結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷，提出了一種基于改進(jìn)yolov7-tiny的檢測方法。通過標(biāo)注對(duì)瑕疵進(jìn)行分類。通過前期驗(yàn)證，輥壓機(jī)圖像的深度學(xué)習(xí)缺陷檢測算法，有較為良好的性能；相較于傳統(tǒng)方法，具有更強(qiáng)大的特征學(xué)習(xí)能力。深度學(xué)習(xí)模型能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)和理解復(fù)雜的特征，從而更有效地檢測出對(duì)比度不強(qiáng)烈的缺陷。

技術(shù)特征：

1.一種鋰電池極片檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括圖像采集設(shè)備、工控機(jī)以及打標(biāo)機(jī)，所述圖像采集設(shè)備用于采集正負(fù)極片圖像，并上傳至工控機(jī)，工控機(jī)通過內(nèi)置的檢測算法對(duì)上傳的圖像進(jìn)行分析處理，并將處理結(jié)果反饋至打標(biāo)機(jī)，打標(biāo)機(jī)對(duì)瑕疵所在極片上的位置區(qū)域進(jìn)行打標(biāo)處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：還包括線陣光源，所述線陣光源用于利用光源打光，使檢測物料成像清晰。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像采集設(shè)備包括設(shè)置于極片上下兩端的正反面瑕疵檢測ccd相機(jī)，以及設(shè)置于極片左右兩側(cè)的寬度檢測ccd相機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述正反面瑕疵檢測ccd相機(jī)采用16k相機(jī)，其線掃行頻為85000mm/60s/700mm*16384＝33.2khz，缺陷檢測精度為700/16384＝0.0427mm/pixel，16k相機(jī)最大極限行頻是80khz，可以滿足現(xiàn)場極片缺陷檢測要求。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述寬度檢測ccd相機(jī)對(duì)分切后的極片進(jìn)行寬度檢測，極片最大檢測幅寬650mm，過輥有效尺寸為700mm，最大檢測速度為85m/min；所述寬度測量ccd相機(jī)在極片的左右兩側(cè)各設(shè)置2套8k相機(jī)，其線掃行頻為85000mm/60s/350mm*8192＝33.2khz，寬度檢測精度為350/8192＝0.0427mm/pixel，8k相機(jī)最大極限行頻是110khz，可以滿足寬度測量要求。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述打標(biāo)機(jī)采用高速貼標(biāo)機(jī)，出標(biāo)速度達(dá)15個(gè)/秒，貼標(biāo)精度達(dá)±4mm，可滿足高速生產(chǎn)線不良極片的標(biāo)記要求。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述工控機(jī)上包括檢測軟件和檢測界面；所述檢測軟件采用yolov7-tiny目標(biāo)檢測算法，所述yolov7-tiny模型中檢測頭部分采用了convmixer架構(gòu)來增強(qiáng)小目標(biāo)檢測性能；所述檢測界面設(shè)置3級(jí)管理權(quán)限——1級(jí)-超級(jí)管理員，2級(jí)-車間管理員/技術(shù)員，3級(jí)-操作員，根據(jù)員工的崗位職責(zé)，控制在系統(tǒng)中能使用的功能。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述yolov7-tiny目標(biāo)檢測算法的流程步驟包括：

9.基于權(quán)利要求1-8任一所述的系統(tǒng)的一種鋰電池極片檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鋰電池極片檢測系統(tǒng)和方法，其中系統(tǒng)包括圖像采集設(shè)備、工控機(jī)以及打標(biāo)機(jī)，所述圖像采集設(shè)備用于采集正負(fù)極片圖像，并上傳至工控機(jī)，工控機(jī)通過內(nèi)置的檢測算法對(duì)上傳的圖像進(jìn)行分析處理，并將處理結(jié)果反饋至打標(biāo)機(jī)，打標(biāo)機(jī)對(duì)瑕疵所在極片上的位置區(qū)域進(jìn)行打標(biāo)處理。該方案結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷，提出了一種基于改進(jìn)YOLOv7?tiny的檢測方法。通過標(biāo)注對(duì)瑕疵進(jìn)行分類。通過前期驗(yàn)證，輥壓機(jī)圖像的深度學(xué)習(xí)缺陷檢測算法，有較為良好的性能；相較于傳統(tǒng)方法，具有更強(qiáng)大的特征學(xué)習(xí)能力。深度學(xué)習(xí)模型能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)和理解復(fù)雜的特征，從而更有效地檢測出對(duì)比度不強(qiáng)烈的缺陷。

技術(shù)研發(fā)人員：楊佳敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥國軒電池有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8