[發明專利]檢測電池隔膜涂層表面缺陷的方法和外觀圖像檢測系統

在審

• 申請號: 201611263623.3
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106841213A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 黃濤;張勝剛
• 申請（專利權）人: 深圳中興創新材料技術有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司44281
• 代理人: 彭家恩,彭愿潔

技術領域

本申請涉及鋰離子電池隔膜領域，特別是涉及一種檢測電池隔膜涂層表面缺陷的方法，以及檢測電池隔膜涂層表面缺陷的外觀圖像檢測系統。

背景技術

近年來，國家對新能源產業大力扶持，動力電源相關領域迅猛發展。眾所周知，隔膜是動力電源中不可或缺的材料。隔膜在結構上必須有一定直徑的孔洞，以允許電解質中的離子通過，鋰離子通過隔膜在正負極之間移動。但充放電過程中鋰離子還原形成的晶體有可能刺穿隔膜，因而對隔膜的抗穿刺能力要求較高，并要求隔膜表面不允許有大孔徑缺陷或肉眼可見的孔洞。將聚丙烯(縮寫PP)薄膜通過單軸拉伸或雙軸拉伸，可以制備一定孔徑的薄膜以允許電解質通過而阻撓小顆粒；而PP薄膜表面涂覆一層保護材料，可以提高穿刺強度。然而具有涂層的PP隔膜在涂覆過程中容易出現漏涂、黑點異物、亮點等問題，影響了抗穿穿刺強度的進一步提高。因此，使用一種高效地檢測方法檢測涂層PP隔膜表面缺陷顯得尤為必要。

目前在鋰電池隔膜行業內，普遍采用邏輯語言編寫的程序調控缺陷檢測裝置來識別隔膜表面缺陷。通過編寫含有寬度、高度、寬高比、最大光亮度、平均光亮度等特征值的邏輯語言，可對如沙眼、亮點、亮線等規則形狀的缺陷進行高效的識別。但是，對于漏涂、纏絲、黑點異物等形狀極其不規則的表面缺陷而言，難以通過編寫匯編語言以控制缺陷檢測裝置來識別區分。

發明內容

本申請的目的是提供一種檢測電池隔膜涂層表面缺陷的新方法，以及檢測電池隔膜涂層表面缺陷的外觀圖像檢測系統。

為了實現上述目的，本申請采用了以下技術方案：

本申請的一方面公開了一種檢測電池隔膜涂層表面缺陷的方法，包括采用電池隔膜在線外觀圖像檢測系統，對具有已知表面缺陷類型的電池隔膜進行檢測，統計分析已知表面缺陷類型的幾何形狀、亮度等特征值，將各個表面缺陷類型的特征值匯集為樣本檔案，通過將樣本檔案與待測樣品的檢測值進行比較，判斷待測樣品的表面缺陷類型；表面缺陷類型包括漏涂、纏絲和黑點異物。

需要說明的是，現有的在線外觀圖像檢測系統中，可以通過編寫程序，對沙眼、亮點、針孔等規則形狀的缺陷進行識別，例如對一個點的寬度、高度、寬高比、亮度等進行判斷，以確定是否為沙眼、亮點、亮線。但是，對于漏涂、纏絲、黑點異物這樣形狀極其不規則的表面缺陷則無法簡單的通過寬度、高度、寬高比、亮度等進行判斷，因此，無法通過編程語言實現其判斷。但是，經過大量的試驗和研究發現，對于某一個生產線而言，其出現的漏涂、纏絲、黑點異物等缺陷是可以統計分析的；也就是說，對于某一個固定的生產線，由于其各個步驟的工藝都是確定的，因此，出現的漏涂、纏絲、黑點異物并非完全沒有規律。基于該發現，本申請提出，對現有出現的，帶有漏涂、纏絲或黑點異物缺陷的隔膜進行統計分析，將這些漏涂、纏絲或黑點異物缺陷的形狀、亮度等特征值，匯集為樣本檔案，通過比較待測樣品是否具有這樣的或類似的特征值，判斷待測樣品是否具有相應的表面缺陷類型。

可以理解，作為樣本檔案，其統計的特征值越多，越全面，則其對于漏涂、纏絲或黑點異物的檢測就越準確。并且，對于不同的生產線，其漏涂、纏絲或黑點異物的特征值可能會有所不同；只要按照本申請的發明思路重新建立樣本檔案即可。

優選的，外觀圖像檢測系統的硬件設備包括LED光源、收集光信號的攝像機和缺陷檢測機箱；LED光源設置于電池隔膜正下方，攝像機設置于電池隔膜正上方與LED光源對應，缺陷檢測機箱與攝像機信號連接，用于接收、存儲并判斷攝像機收集到的光信號。

優選的，缺陷檢測機箱包括實時檢測模塊、參數設置模塊和智能分類模塊；實時檢測模塊接收攝像機收集到的光信號，并調用參數設置模塊中的樣本檔案，將接收的光信號與樣本檔案進行比較，判斷待測樣品的表面缺陷類型；智能分類模塊提取實時檢測模塊的光信號和表面缺陷類型判斷結果，對表面缺陷類型的幾何形狀、亮度等特征值進行統計分析，匯集到樣本檔案中，并將樣本檔案導入參數設置模塊；參數設置模塊接收并存儲樣本檔案，以供實時檢測模塊調用，并且，參數設置模塊接收用戶指令進行光信號參數設置或表面缺陷類型定義。

需要說明的是，在對已知表面缺陷類型的幾何形狀、亮度等特征值進行統計分析，建立樣本檔案時，表面缺陷類型是用戶直接在參數設置模塊中定義的，實時檢測模塊將光信號和用戶定義的表面缺陷類型傳輸給智能分類模塊，智能分類模塊完成表面缺陷類型的幾何形狀、亮度等特征值進行統計分析，并匯集成樣本檔案，存儲到參數設置模塊。