电池单元检查系统和方法与流程

相关申请的交叉引用本技术要求于2021年12月22日提交的韩国专利申请第10-2021-0185151号的优先权和权益，通过引用将上述专利申请的全部内容并入本技术。本技术公开的实施方式涉及一种电池单元检查系统和方法。

背景技术：

1、随着近来电气、电子、通信和计算机工业的快速发展，对高性能和高安全性电池的需求逐渐增加。作为一种类型的二次电池锂聚合物电池是能够通过化学能和电能之间的可逆相互转换来重复充电和放电的电池，并且由于寿命长和容量大的优点而已被各种用于便携式电子装置、电动车辆电池等。

2、通常，锂聚合物电池的电极组件具有多个正极和负极在之间隔着隔膜的情况下交替堆叠的结构。为了防止锂的析出，负极可具有足够大的面积以覆盖正极，其中负极的突出部分被称为悬伸(overhang)。当由于制造过程中的问题而导致悬伸部分弯曲或突出太多，或者一些电极缺失时，会引起电池缺陷，因此需要通过内部ct扫描来检查电极的工序。然而，在现有的电池单元检查系统中，检查员使用肉眼观察检查对象的图像来确定缺陷，使得由于花费较长时间而难以执行全面检查，并且仅使用抽样检查而导致在降低缺陷率方面存在局限性。

技术实现思路

1、技术问题

2、本技术公开的实施方式涉及一种使用人工智能学习模型在电池单元图像中跟踪电极端点并且基于电极端点自动确定电极是否有缺陷的电池单元检查系统和方法。

3、本技术公开的实施方式的技术问题不限于上述技术问题，并且本领域普通技术人员将从以下描述清楚地理解其他未提及的技术问题。

4、技术方案

5、根据实施方式的电池单元检查系统包括：拍摄单元，所述拍摄单元配置为获得电池单元的电极图像；存储器，所述存储器配置为存储被训练为跟踪所述电池单元的电极图像中的电极端点的学习模型；以及控制器，所述控制器配置为通过使用所述学习模型在所述电池单元的电极图像中跟踪所述电极端点，并且基于所述电极端点的坐标信息确定所述电池单元的电极是否有缺陷。

6、在根据实施方式的所述电池单元检查系统中，所述学习模型可通过接收包括所述电池单元的电极图像的学习数据、标注所述学习数据、基于标注的学习数据提取特征、并且构造记录所述特征的数据库来产生。

7、在根据实施方式的所述电池单元检查系统中，所述拍摄单元可包括：辐射源，所述辐射源配置为朝向所述电池单元的关注区域输出辐射；和辐射检测器，所述辐射检测器配置为检测穿过所述电池单元的关注区域的辐射。

8、在根据实施方式的所述电池单元检查系统中，所述拍摄单元还可配置为获得所述电池单元的关注区域的三维图像，并且所述控制器还可配置为基于所述三维图像产生两个或更多个方向的剖面图像并且跟踪每个剖面图像的所述电池单元的电极端点，并且使用基于所述三维图像产生的两个或更多个方向的剖面图像作为学习数据来训练所述学习模型。

9、在根据实施方式的所述电池单元检查系统中，所述电池单元的电极可包括多个正极和多个负极在它们之间具有隔膜的情况下交替堆叠的结构，并且所述控制器还可配置为在其中一些正极或负极弯曲的情况、其中一些正极或负极缺失的情况、其中相邻的正极和负极的端点之间的间隙等于或大于基准值的情况、其中正极或负极的插入顺序颠倒的情况、其中相邻的正极的端点之间的间隙或相邻的负极的端点之间的间隙等于或大于基准值的情况、其中表示特定部分中的正极和负极的对齐状态的参数等于或小于基准值的情况、以及其中一些正极或负极断开的情况中的至少一个情况下，确定所述电池单元的电极有缺陷。

10、根据实施方式的所述电池单元检查系统还可包括：其上装载有两个或更多电池单元的托盘；和传送单元，所述传送单元配置为将其上装载有所述电池单元的所述托盘传送到所述拍摄单元的拍摄点，并且在完成拍摄时将所述托盘传送出所述拍摄点。

11、在根据实施方式的所述电池单元检查系统中，所述传送单元还可配置为将装载有所述电池单元的两个或更多个托盘同时传送到所述拍摄点，并且所述两个或更多个托盘布置成使得从所述辐射源输出的辐射同时穿过装载在所有托盘上的所述电池单元的关注区域。

12、在根据实施方式的所述电池单元检查系统中，在所述拍摄点中，所述两个或更多个托盘可布置成使得装载在每个托盘上的电池单元的角部面对装载在另一个托盘上的电池单元的角部。

13、在根据实施方式的所述电池单元检查系统中，所述传送单元还可配置为使其上装载有所述电池单元的所述托盘相对于所述拍摄点中的轴旋转，并且所述拍摄单元还可配置为基于在所述托盘的旋转期间获得的二维辐射图像获得所述电池单元的三维图像。

14、根据实施方式的电池单元检查方法可包括：训练学习模型以跟踪电池单元的电极图像中的电极端点；获得所述电池单元的电极图像；通过使用所述学习模型跟踪所述电池单元的电极图像中的所述电极端点；以及基于所述电极端点的坐标信息确定所述电池单元的电极是否有缺陷。

15、在根据实施方式的所述电池单元检查方法中，可通过接收包括所述电池单元的电极图像的学习数据、标注所述学习数据、基于标注的学习数据提取特征、并且构造记录所述特征的数据库来产生所述学习模型。

16、在根据实施方式的所述电池单元检查方法中，获得所述电池单元的电极图像的步骤可包括：朝向所述电池单元的关注区域输出辐射；和检测穿过所述电池单元的关注区域的辐射。

17、在根据实施方式的所述电池单元检查方法中，获得所述电池单元的电极图像的步骤可包括获得所述电池单元的关注区域的三维图像，并且对所述电池单元的电极端点的跟踪可包括基于所述三维图像产生两个或更多个方向的剖面图像并且跟踪每个剖面图像的所述电池单元的电极端点，并且可使用基于所述三维图像产生的两个或更多个方向的剖面图像作为学习数据来训练所述学习模型。

18、在根据实施方式的所述电池单元检查方法中，所述电池单元的电极可包括多个正极和多个负极在它们之间具有隔膜的情况下交替堆叠的结构，并且所述电池单元检查方法还可包括：在其中一些正极或负极弯曲的情况、其中一些正极或负极缺失的情况、其中相邻的正极和负极的端点之间的间隙等于或大于基准值的情况、其中正极或负极的插入顺序颠倒的情况、其中相邻的正极的端点之间的间隙或相邻的负极的端点之间的间隙等于或大于基准值的情况、其中表示特定部分中的正极和负极的对齐状态的参数等于或小于基准值的情况、以及其中一些正极或负极断开的情况中的至少一个情况下，确定所述电池单元的电极有缺陷。

19、根据实施方式的所述电池单元检查方法还可包括：在托盘上装载两个或更多个电池单元；将其上装载有所述电池单元的所述托盘传送到拍摄点；和当完成拍摄时，将所述托盘传送出所述拍摄点。

20、在根据实施方式的所述电池单元检查方法中，将所述托盘传送到拍摄点可包括：将其上装载有电池单元的两个或更多个托盘同时传送到所述拍摄点，并且所述两个或更多个托盘布置成使得辐射同时穿过装载在所有托盘上的电池单元的关注区域。

21、在根据实施方式的所述电池单元检查方法中，在所述拍摄点中，所述两个或更多个托盘可布置成使得装载在每个托盘上的电池单元的角部面对装载在另一个托盘上的电池单元的角部。

22、根据实施方式的所述电池单元检查方法还可包括：使其上装载有所述电池单元的所述托盘相对于所述拍摄点中的轴旋转；其中获得所述电池单元的电极图像包括基于在所述托盘的旋转期间获得的二维辐射图像获得所述电池单元的三维图像。

23、有益效果

24、本技术公开的实施方式涉及一种可使用人工智能学习模型在电池单元图像中跟踪电极端点并且可基于所跟踪的电极端点自动确定电极的缺陷的电池单元检查系统和方法。

25、根据所提出的系统和方法，通过同时获得多个堆叠的电池单元的电极图像并且通过使用学习模型自动检查每个电池单元的电极，可大大减少检查所需的时间。因此，与现有的抽样检查不同，可进行全面检查，因此可大大降低与产品的缺陷对应的风险。

26、此外，可提供直接或间接地从本公开内容认识的各种效果。