自动电池箔片检查系统技术方案

一种自动电池箔片检查系统，具有用于储存待检查的电池箔片的储存站和多个用于沿输送方向将电池箔片从该储存站输送到检查站的输送装置，检查站有多个设计并设置为在一个检查区域中确定电池箔片的表面三维形貌的检查装置，其通过获得所述电池箔片表面深度信息确定待检查电池箔片的三维形貌，检查站具有与检查装置数据传输连接的分析装置，该分析装置被设计并编程为根据从检查装置传输到分析装置的检查数据将在电池箔片的由该检查装置检测的区段中确定的实际形貌与理论形貌比较。本发明专利技术还设有位于检查站之后的用于对已在检查站中检查过的电池箔片继续加工的继续加工站和控制装置，控制装置被设计并编程为对该电池箔片检查系统的各个站点自动操控。

Automatic battery foil inspection system

An automatic battery foil checking system has a storage station for storing the battery foil to be checked and a plurality of conveying devices for conveying the battery foil from the storage station to the checking station along the conveying direction. The checking station has a plurality of checking devices designed and set up to determine the three-dimensional morphology of the surface of the battery foil in a checking area by obtaining the depth of the surface of the battery foil. Degree information determines the three-dimensional morphology of the battery foil to be inspected. The inspection station has an analysis device connected with the data transmission of the inspection device. The analysis device is designed and programmed to compare the actual morphology and the theoretical morphology of the battery foil determined in the section inspected by the inspection device according to the inspection data transmitted from the inspection device to the analysis device. The invention also provides a continuous processing station and a control device after the checkpoint for the continuous processing of battery foil which has been checked in the checkpoint. The control device is designed and programmed to automatically control each station of the battery foil checking system.

【技术实现步骤摘要】
自动电池箔片检查系统
本专利技术涉及一种自动电池箔片检查系统。
技术介绍
在电动化扩大过程中，提高电动汽车的行程长度是至关重要的，而且，对于电动汽车的行程长度起根本决定作用的是所使用电池的容量。已知的是，对于用于电动汽车的电池的制造来说使用标准电芯，这些标准电芯也被用在笔记本电脑或者其它可便携设备中。特别地，为此使用直径为18mm和长度为65mm的圆柱形电芯。这些圆柱形电芯的每一个电芯具有一个金属壳体，对于电流输出所需的原电池容纳在该金属壳体中。为了制造汽车电池，多个相应的圆柱形电芯相互机械连接和电连接，其中，这样形成的电池装置配有另外的元件，特别是传感器、保护电路并具有电池管理系统和冷却系统。已知电池的一个缺点在于，由于它们由多个上百或者甚至是上千个单个的电池电芯组成，它们的制造是复杂的而且因此是昂贵的。另一缺点在于，各个电池电芯的壳体和接触装置需要相当大的空间，因为它们不能任意地彼此紧贴地包装。这导致，各个电池电芯的壳体和接触装置在用于电动汽车的成品电池中可能占据大于一半的空间。还有一个缺点是，在各个电池电芯的接触件上产生电阻，这些电阻降低了功率。为了克服这些缺点，已知的是，由燃料电池电芯公开的双极原理被转用到锂电池。在这里，各个电池电芯不是彼此并排排列，而是大面积地直接上下堆叠。基于该结构方式，双极电池也被称作“三明治式电池”。这些双极电池的优点在于，单个壳体和接触装置的空间需求被省去并且与由多个单个的电池电芯(分别具有自己的壳体)构成的电池相比具有相同容量的电池，从而可以明显更加节省空间。另一优点在于，由于各个电池电芯在形成双极电池的堆叠中直接连接，电流流经整个表面。这显著降低了电阻。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，能够对用于制造双极电池的电池箔片进行自动检查。该目的是通过以下技术方案得以解决。本专利技术提供一种自动电池箔片检查系统，该检查系统具有一个用于储存待检查的电池箔片的储存站和多个用于沿着一个输送方向将电池箔片从储存站输送到检查站的输送装置。检查站具有多个检查装置，这些检查装置被设计并设置成用于在一个检查区域中对电池箔片的表面的三维形貌进行确定，使得通过获得电池箔片表面的表面深度信息确定或者能够确定待检查的电池箔片的三维形貌。检查站具有一个与检查装置处于数据传输连接的分析装置，该分析装置被设计并编程为用于根据由检查装置传输到分析装置的检查数据将在一个由检查装置检测的电池箔片空间区域中确定的实际形貌与理论形貌进行比较。设有至少一个设置在检查站之后的用于对已在检查站中检查过的电池箔片进行继续加工的继续加工站。此外还设有一个控制装置，该控制装置被设计并编程为对电池箔片检查系统的各个站点进行自动操纵。因此，本专利技术使得能够对双极电池制造所需的电池箔片进行全自动检查。在储存站中，待检查的电池箔片以卷到辊子或者卷轴上的方式储存并提供。储存在储存站中的电池箔片通过输送装置沿着一个输送方向被从储存站输送到检查站。输送可以例如且特别是指连续地、近似连续地或者周期性地将电池箔片进给到检查站。在检查站中，根据本专利技术确定电池箔片的表面的三维形貌。通过将确定的实际形貌与理论形貌进行比较，可以断定，电池箔片是否符合预定要求。特别地，借助于检查装置，对电池箔片中的缺陷不仅可以被识别而且也可以分类。缺陷可以例如且特别是电池箔片中的凸起、凹陷或者孔洞，这些缺陷在电池箔片继续加工成双极电池的过程中可能会导致不受欢迎的效果。相应的缺陷特别是会导致局部电阻的增大，这在电池运行中会导致发热并且因此导致电阻的进一步增大。因为在电池箔片中的相应缺陷可能导致双极电池的局部或者甚至是全部发生故障或者损坏，所以本专利技术通过检测缺陷对双极电池较经济地制造作出重大贡献。通过根据本专利技术对电池箔片表面的三维形貌进行确定，缺陷不仅可以被检测，而且也被分类如下：是凸起还是凹陷。通过确定或者说测量电池箔片表面的三维形貌，还可以精确确定相应缺陷的局部长度。然后在分析装置中可以断定：鉴于已检测到和已分类的缺陷，电池箔片的已检查区域适合计划的使用目的并且因此被分类为“合格”以及因此可以被继续用于双极电池的制造还是该区域被分类为“不合格”并且必须被挑出。通过使用例如且特别是光学检查装置，检查不仅可以高精度地，而且可以高速度地执行。例如且特别地，检查可以在电池箔片的连续进给期间进行，从而电池箔片的检查以近似连续的方法进行。在继续加工站中，可以对已检查的电池箔片进行继续加工，例如进行裁剪。根据本专利技术的检查系统，不仅适合用于在进行涂布之前对电池箔片的支承箔片进行检查，也适合用于对已经过涂布的支承箔片进行检查。就尽可能高的系统集成度而言，有利的是，检查装置固定地安装在检查站中并且在控制技术上被并入检查站的控制装置中，如本专利技术的一种有利的改进方案所确定的那样。检查装置可以按照任意合适的作用原理或者说测量原理进行工作。就这点而言，本专利技术的一种特别有利的改进方案确定，检查装置具有多个光学装置，这些光学装置被设计并设置成，使得通过获得表面深度信息来确定或者能够确定电池箔片表面的形貌。光学装置的一个特别的优点在于，它使以高精度和高速度进行无接触式测量成为可能。本专利技术的另一有利的改进方案规定，检查装置被设计并设置成用于测量电池箔片的表面并且具有至少一个能够进行3D测量的测量装置。前述实施方式的一种有利的改进方案规定，测量装置被设计成光学测量装置或者具有光学测量装置。本专利技术的另一有利的改进方案规定，所述光学测量装置具有一个光学传感器单元，该传感器单元具有至少一个光学传感器，其中，传感器单元与分析装置处于数据传输连接并且被设计和设置成，使得从传感器单元的输出信号中通过3D重构方法重构或者能够重构电池箔片表面的三维形貌。相应的光学传感器单元是在市场上可买到的并且实现了高的测量精度和速度。特别是当电池箔片的面式检查是必需的或者被期望时，那么有利的是，光学传感器单元被设计成用于对电池箔片的表面进行探测，如一种有利的改进方案所规定的那样。探测所需的电池箔片与传感器单元之间的相对运动在传感器单元固定的情况下可以通过以下方式实现：例如在电池箔片的连续或者近似连续的进给过程中，使电池箔片相对于传感器单元运动。但是也可行的是，在电池箔片位置固定地设置在一个检查区域上的情况下使光学传感器单元相对于电池箔片运动。就这点而言，一种有利的改进方案规定，光学传感器单元设置在一个相对于电池箔片的表面可运动的支架上。前述实施方式的一种改进方案规定，支架相对于电池箔片被检查时所处的检查区域是可直线运动的。在检查站的检查装置中，可以使用任意合适的光学传感器。就这点而言，本专利技术的一种有利的改进方案规定，至少一个光学传感器被设计成线传感器并且具有线状的传感器元件排列。相应的线传感器作为相对简单且价廉的标准部件供使用并且实现了高精度的检查或者测量。本专利技术的一种特别有利的改进方案规定，至少一个光学传感器是图像传感器。在该实施方式中，在检查中使电池箔片的表面成像。图像的分析可以通过图像处理和图案识别以及表面的三维形貌重构的已知方法来实现。为了进一步改善电池箔片的检查，另一种有利的改进方案规定一种照明单元，该照明单元具有至少一个光源，用于至少在由检查装置检测的检查区域中照亮电池箔片的表面。以这种方式，提高了在电池箔片表面的三维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自动电池箔片检查系统(2)，该检查系统具有一个用于储存待检查的电池箔片(16)的储存站(4)，具有多个用于沿着一个输送方向(18)将所述电池箔片(6)从所述储存站(4)输送到一个检查站(12)的输送装置，其中，所述检查站(12)具有多个检查装置(20)，所述检查装置通过以下方式被设计并设置成用于在一个检查区域(36)中确定所述电池箔片(16)的表面的三维形貌：通过获得所述电池箔片(16)表面的表面深度信息确定所述待检查的电池箔片(16)的三维形貌，其中，所述检查站(12)具有一个与所述检查装置(20)处于数据传输连接的分析装置(24)，所述分析装置被设计并编程为用于根据由所述检查装置(20)传输到所述分析装置(24)的检查数据将在所述电池箔片(16)的由所述检查装置(20)检测的区段中确定的实际形貌与理论形貌进行比较，具有至少一个设置在所述检查站(12)之后的用于对已在所述检查站(12)中检查过的电池箔片进行继续加工的继续加工站(26)，以及具有一个控制装置(28)，所述控制装置被设计并编程以用于对所述电池箔片检查系统(2)的各个站点进行自动操控。

【技术特征摘要】
2017.10.25 DE 102017124978.81.自动电池箔片检查系统(2)，该检查系统具有一个用于储存待检查的电池箔片(16)的储存站(4)，具有多个用于沿着一个输送方向(18)将所述电池箔片(6)从所述储存站(4)输送到一个检查站(12)的输送装置，其中，所述检查站(12)具有多个检查装置(20)，所述检查装置通过以下方式被设计并设置成用于在一个检查区域(36)中确定所述电池箔片(16)的表面的三维形貌：通过获得所述电池箔片(16)表面的表面深度信息确定所述待检查的电池箔片(16)的三维形貌，其中，所述检查站(12)具有一个与所述检查装置(20)处于数据传输连接的分析装置(24)，所述分析装置被设计并编程为用于根据由所述检查装置(20)传输到所述分析装置(24)的检查数据将在所述电池箔片(16)的由所述检查装置(20)检测的区段中确定的实际形貌与理论形貌进行比较，具有至少一个设置在所述检查站(12)之后的用于对已在所述检查站(12)中检查过的电池箔片进行继续加工的继续加工站(26)，以及具有一个控制装置(28)，所述控制装置被设计并编程以用于对所述电池箔片检查系统(2)的各个站点进行自动操控。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检查装置固定地安装在所述检查站(12)中并且在控制技术上并入所述电池箔片检查系统(2)的控制装置中。3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述检查装置(20)具有多个光学装置，这些光学装置被设计并设置成使得通过获得表面深度信息确定或者能够确定所述电池箔片(16)表面的形貌。4.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述检查装置(20)被设计并设置成用于对所述电池箔片(16)的表面进行测量并且具有至少一个能够进行3D测量的测量装置。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述测量装置被设计成光学测量装置或者具有光学测量装置。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光学测量装置具有一个光学传感器单元(40)，所述传感器单元具有至少一个光学传感器(44、44’)，其中，所述传感器单元(40)与所述分析装置(24)处于数据传输连接并且被设计并设置成使得由所述传感器单元(40)的输出信号，通过3D重构方法重构所述电池箔片(16)的三维形貌。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述光学传感器单元被设计成用于对所述电池箔片的表面进行探测。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述光学传感器单元(40)设置在一个相对于所述电池箔片(16)的表面可移动的支架(34)上。9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述支架(34)相对于一个由所述检查装置(20)检测的检查区域(36)是可直线运动的，所述电池箔片(16)在该检查区域中被检查。10.如权利要求6至9中任一项所述的系统，其特征在于，至少一个光学传感器(44、44’)被设计成线传感器并且具有线状的传感器元件排列。11.如权利要求6至10中任一项所述的系统，其特征在于，至少一个光学传感器(44、44’)是图像传感器。12.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，设有一个具有至少一个光源的照明单元，用于在由所述检查装置检测的检查区域中照亮所述电池箔片(16)的表面。13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述至少一个光源是基于LED的光源。14.如权利要求12或13所述的系统，其特征在于，所述照明单元被设计并设置成用于在不同照明角度下照亮所述电池箔片(16)的表面，以及所述分析装置(24)被设计并编程为用于根据阴影成像方法对在从不同照明角度照亮的情况下获得的所述光学传感器单元的输出信号进行分析。15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述分析装置被设计并编程为用于按照从阴影恢复形状方法对阴影图像进行分析。16.如权利要求6至15中任一项所述的系统，其特征在于，至少一个光学传感器单元被设计并设置成用于从不同观察角度对在所述电池箔片(16)上的一个检查位置进行观察。17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述分析装置(24)被设计并设置成用于根据立体三角测量方法对...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安·施瓦泽，
申请(专利权)人：业纳工业计量德国公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE