一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法技术

本发明专利技术涉及锂电卷绕领域，具体涉及一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法，包括以下步骤：步骤一：获取材料卷绕后的极耳侧面图像，所述通过获取侧面图像获取极耳区域，步骤二：生成设定的检测区域；步骤三：在生成的检测区域中进行二值化操作，获取所有疑似极耳的区域；所述二值化操作是将图像中的每个像素的灰度值与一个特定的阈值进行比较

【技术实现步骤摘要】
一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法


[0001]本专利技术涉及锂电卷绕领域，具体涉及一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法
。

技术介绍

[0002]典型的锂离子电池制造流程通常可分为三大工序
(
如下图
)
：电极制造
、
装配过程和电芯检测，但也可将其只划分为两大工序：卷绕前工序和卷绕后工序，这一分界点就是卷绕工序，这是因为卷绕过程具有很强的集成功能，使电池外观初露雏形，因此卷绕过程充当了锂离子电池制造过程枢纽的角色，是锂电池制造过程的关键工序，卷绕工序生产的卷芯通常被称作裸电芯；锂电池在卷绕过程中，由于材料厚度不均匀，极耳间距的存在公差，导致极耳在卷绕工艺后，会出现极耳无法再同一位置对齐，出现错位的问题
。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法，包括以下步骤：步骤一：获取材料卷绕后的极耳侧面图像，所述通过获取侧面图像获取极耳区域
。
[0004]步骤二：生成设定的检测区域；步骤三：在生成的检测区域中进行二值化操作，获取所有疑似极耳的区域；所述二值化操作是将图像中的每个像素的灰度值与一个特定的阈值进行比较
,
如果该像素的灰度值大于等于阈值，则将该像素的值设为
1.
否则设为
0。
这样
,
图像中所有灰度值大于等于阈值的像素都被赋值为1，而灰度值小于阈值的像素则被赋值为
0。
[0005]步骤四：将疑似的区域按照连通域的方式转成多个区域；所述连通域是将具有相同像素值且相邻的像素找出来并标记
。
[0006]步骤五：在所有的连通域中找到面积最大的区域作为极耳区域；步骤六：通过极耳最小外接矩形，生成极耳下半部分检测区域；所述极耳最小外接矩形是寻找包围点集的最小矩形，这个矩形的特点是其边缘经过点集上的某些点，仿佛在给一个矩形铁丝网，然后用手将它琢在点集上使得这个矩形的边正好经过点集上某些点，这样得到的矩形就是最小外接矩形
。
[0007]步骤七：将极耳下半部分的极耳检测区域与极耳区域相减，可以得到极耳两侧的区域；步骤八：判断左右两侧的区域面积，即可判断极耳错位的朝向，若极耳错位朝向为左，则保存极耳区域每一行的最左侧坐标，若极耳错位朝向为右，则保存极耳区域每一行的最右侧坐标，保存的行坐标的数组为
ArrayX
，保存的列坐标数组为
ArrayY。
[0008]随后利用保存的行坐标的数组创建一个行数为
ArrayX
的个数，列数为1的矩阵，命名为
MatrixCo10
，每一行的值为
ArrayX
对应序号的值；所述利用保存的行坐标的数组创建一个行数为
ArrayX
的个数，列数为1的矩阵，命
名为
MatrixCo11
，每一行的值为
ArrayX
对应序号的值的平方；所述利用保存的行坐标的数组创建一个行数为
ArrayX
的个数，列数为3的矩阵，命名为
MatrixA
，矩阵的第一列替换为
MatrixCo10
，矩阵的第二列替换为
MatrixCo11
；所述利用保存的列坐标数组创建一个行数为
ArrayY
的个数，列数为1的矩阵，命名为
MatrixB
，每一行的值为
ArrayY
对应序号的值
。
[0009]所述将
MatrixA
到
MatrixB
的解命名为
MatrixX。MatrixX
为行数为3，列数为1的矩阵，其中第一行的值为二次函数的二次项系数
A
，第二行的值为一次项系
B
，第三行为常数项系数
C。
[0010]所述将步骤一中材料卷绕后的卷轴半径命名为
R
，材料的厚度命名为
D
，卷径当前的误差为，通过上述得到的二次函数系数，可以得到第
Q
层与
Q
‑1层材料之间极耳距离的差值为：，该差值通过卷径与误差可以计算为：，二者相等，可以得到公式：
。
[0011]所述利用卷绕机通过调整气压调整卷径，即可达到极耳对其的效果
。
[0012]本专利技术的有益效果如下：本专利技术为了减小极耳错位，可以通过闭环调整卷针的卷径的大小来改变卷绕的直径，让每一层的极耳都在同一位置
,
测量首张极耳与整体极耳的错位，与首张极耳的入卷位置，通过闭环调整入卷位置来减少极耳错位，通过拍摄极耳端面，得到极耳对齐的二次函数系数，通过二次函数系数调整卷辊辊径，即可达到极耳对齐闭环的效果
。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的方法流程示意图；
具体实施方式
[0014]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明
。
本专利技术的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本专利技术限于所公开的形式
。
很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的
。
选择和描述实施例是为了更好说明本专利技术的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本专利技术从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例
。
[0015]实施例，使用图1对本专利技术一实施方式的一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法进行如下说明
。
[0016]如图1所示，本专利技术所述的一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法，包括以下步骤：步骤一：获取材料卷绕后的极耳侧面图像，通过获取侧面图像获取极耳区域
。
[0017]步骤二：生成设定的检测区域，检测区域用于获取所有疑似极耳的区域，用于判断极耳错位的朝向
。
[0018]步骤三：在生成的检测区域中进行二值化操作，获取所有疑似极耳的区域；二值化操作是将图像中的每个像素的灰度值与一个特定的阈值进行比较
,
如果该像素的灰度值大于等于阈值，则将该像素的值设为
1.
否则设为
0。
这样
,
图像中所有灰度值
大于等于阈值的像素都被赋值为1，而灰度值小于阈值的像素则被赋值为
0。
[0019]步骤四：将疑似的区域按照连通域的方式转成多个区域；连通域是将具有相同像素值且相邻的像素找出来并标记
。
[0020]步骤五：在所有的连通域中找到面积最大的区域作为极耳区域；步骤六：通过极耳最小外接矩形，生成极耳下半部分检测区域；极耳最小外接矩形是寻找包围点集的最小矩形，这个矩形的特点是其边缘经过点集上的某些点，仿佛在给一个矩形铁丝网，然后用手将它琢在点集上使得这个矩形的边正好经过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：获取材料卷绕后的极耳侧面图像；步骤二：生成设定的检测区域；步骤三：在生成的检测区域中进行二值化操作，获取所有疑似极耳的区域；步骤四：将疑似的区域按照连通域的方式转成多个区域；步骤五：在所有的连通域中找到面积最大的区域作为极耳区域；步骤六：通过极耳最小外接矩形，生成极耳下半部分检测区域；步骤七：将极耳下半部分的极耳检测区域与极耳区域相减，可以得到极耳两侧的区域；步骤八：判断左右两侧的区域面积，即可判断极耳错位的朝向
。2.
根据权利要求1所述的一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法，其特征在于：所述步骤八中若极耳错位朝向为左，则保存极耳区域每一行的最左侧坐标，若极耳错位朝向为右，则保存极耳区域每一行的最右侧坐标，保存的行坐标的数组为
ArrayX
，保存的列坐标数组为
ArrayY。3.
根据权利要求1所述的一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法，其特征在于：所述利用保存的行坐标的数组创建一个行数为
ArrayX
的个数，列数为1的矩阵，命名为
MatrixCo10
，每一行的值为
ArrayX
对应序号的值
。4.
根据权利要求1所述的一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法，其特征在于：所述利用保存的行坐标的数组创建一个行数为
ArrayX
的个数，列数为1的矩阵，命名为
MatrixCo11
，每一行的值为
ArrayX
对应序号的值的平方
。5.
根据权利要求1所述的一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法，其特征在于：所述利用保存的行坐标的数组创建一个行数为<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨牧，张董，李建福，杨辉华，赵亮，
申请(专利权)人：钛玛科北京工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：