一种电池内缺陷检测方法、系统、以及装置
阅读：634发布：2022-07-04
专利汇可以提供一种电池内缺陷检测方法、系统、以及装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 电池 内 缺陷 检测方法、系统、以及装置，包括：环境 模拟器 ， X射线 源， 图像处理 设备和计算设备，环境模拟器，用于生成电池的动态检测环境，所述动态检测环境的环境条件随时间而变化；X射线源，用于产生X射线并向电池进行照射；图像处理设备，用于获取电池的内部结构在不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像；计算设备，用于根据不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得电池的内部结构的检测结果。使用本发明提供的电池内缺陷检测方法、系统、以及装置，能够全面合理地的预估的电池投入使用后的 质量 。，下面是一种电池内缺陷检测方法、系统、以及装置专利的具体信息内容。
1.一种电池内缺陷检测系统，其特征在于，包括：环境模拟器，X射线源，图像处理设备和计算设备，
所述环境模拟器，用于生成电池的动态检测环境，所述动态检测环境的环境条件随时间而变化；
所述X射线源，用于产生X射线并向所述电池进行照射；
所述图像处理设备，用于获取所述电池的内部结构在不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像；
所述计算设备，用于根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像处理设备包括：滤线栅，影像增强器，电荷耦合元件CCD图像传感器，其中，
所述滤线栅，用于对所述X射线在不同的时间点对应的环境条件下向所述电池的内部结构进行照射过程中产生的散射线进行过滤处理；
所述影像增强器，用于将经过过滤处理的X射线所形成的X射线图像转化成可见光图像，并使所述可见光图像的亮度增强；
所述CCD图像传感器，用于将亮度增强后的可见光图像转化成所述轮廓线图像。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算设备具体用于，
将所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像中的轮廓线按照获取时间的先后顺序进行叠加处理，获得轮廓线叠加图像；
根据所述轮廓线叠加图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述计算设备还用于，
将所述电池的轮廓线叠加图像与合格电池的轮廓线叠加图像进行比对，获得所述电池的内部结构的检测结果。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电池的内部结构包括所述电池的正极片和负极片之间的隔膜片，所述动态检测环境为升温环境、加压环境、充电环境、放电环境中的任意一种或者任意多种组合，所述升温环境为所述电池的环境温度随时间递增的环境，所述加压环境为所述电池承受的压力随时间递增的环境，所述充电环境为所述电池中的电量随时间递增的环境，所述放电环境为所述电池中的电量随时间而递减的环境。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述环境模拟器包括红外线加热器，相应地，所述升温环境是所述红外线加热器通过产生红外线热辐射模拟生成的。
7.一种电池内缺陷检测方法，其特征在于，包括：
获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像，所述动态检测环境不同时间点对应的环境条件是环境模拟器生成的，所述轮廓线图像是图像处理设备对由X射线源产生的X射线向所述电池的内部结构进行照射形成的X射线图像进行处理获得的；
根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果，包括：
将所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像中的轮廓线按照获取时间的先后顺序叠加处理，获得轮廓线叠加图像；
根据所述轮廓线叠加图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述轮廓线叠加图像，获得所述电池的内部结构的检测结果，包括：
将所述轮廓线叠加图像与合格电池的轮廓线叠加图像进行比对，获得所述电池的内部结构的检测结果。
10.一种电池内缺陷检测装置，其特征在于，包括：图像获取单元、检测单元，所述图像获取单元，用于获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像，所述动态检测环境不同时间点对应的环境条件是环境模拟器生成的，所述轮廓线图像是图像处理设备对由X射线源产生的X射线向所述电池的内部结构进行照射形成的X射线图像进行处理获得的；
所述检测单元，用于根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
一种电池内缺陷检测方法、系统、以及装置
技术领域
背景技术
[0002] 电池在封装的过程中，经常会出现诸如电路接触不良、局部被挤压等制造工艺问题。这些电池制造工艺问题轻则导致电池的使用寿命降低，电池出现鼓包、漏液现象，重则导致电池爆炸问题，严重危及消费者的生命安全。因此，在电池投入市场使用前，十分有必要对电池进行无损检测。
发明内容
[0004] 本发明实施例提供一种电池内缺陷检测技术，能够更加全面合理地的预估的电池的质量。
[0005] 根据本发明第一方面，提供一种电池内缺陷检测系统，该系统包括：环境模拟器，X射线源，图像处理设备和计算设备，所述环境模拟器，用于生成电池的动态检测环境，所述动态检测环境的环境条件随时间而变化；所述X射线源，用于产生X射线并向所述电池进行照射；所述图像处理设备，用于获取所述电池的内部结构在不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像；所述计算设备，用于根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0006] 在一些实施例中，所述图像处理设备包括：滤线栅，影像增强器，电荷耦合元件CCD图像传感器，其中，所述滤线栅，用于对所述X射线在不同的时间点对应的环境条件下向所述电池的内部结构进行照射过程中产生的散射线进行过滤处理；所述影像增强器，用于将经过过滤处理的X射线所形成的X射线图像转化成可见光图像，并使所述可见光图像的亮度增强；所述CCD图像传感器，用于将亮度增强后的可见光图像转化成所述轮廓线图像。
[0007] 其中，所述滤线栅，用于对所述X射线在不同的时间点对应的环境条件下向所述电池的内部结构进行照射过程中产生的散射线进行过滤处理。具体地，所述滤线栅是一种用于滤除散乱射线对胶片的影响，从而提高了X射线影像图的图像清晰度，进而提高了后续由X射线影像图转化得到的轮廓线图像的质量。所述滤线栅按照结构分类包括会聚栅、平行栅、交叉栅、圆弧栅等，本发明对滤线栅的类型不作具体限定。
[0008] 所述影像增强器，用于将经过过滤处理的X射线所形成的X射线图像转化成可见光图像，并使所述可见光图像的亮度增强；所述影像增强器包含有X射线接收装置，所述影像增强器通过所述X射线接收装置接收所述X射线图像；或者所述影像增强器不包含X射线接收装置，通过独立的X射线接收装置接收所述X射线图像。本发明对影像增强器获取X射线图像的方式不作具体限定。在本发明涉及的轮廓线图像为计算设备可识别的电子数字图像，通过影像增强器转化得到的可见光图像尚不能被计算设备直接读取，而所述CCD图像传感器可将可见光图像转化成计算设备可直接读取的电子数字图像，因此本发明的技术方案需要通过所述CCD图像传感器将亮度增强后的可见光图像转化成所述轮廓线图像，所述轮廓线图像为计算设备可直接读取的电子数字图像。
[0009] 在一些实施例中，所述计算设备具体用于，将所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像中的轮廓线按照获取时间的先后顺序进行叠加处理，获得轮廓线叠加图像；根据所述轮廓线叠加图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0010] 在一些实施例中，所述计算设备还用于，将所述电池的轮廓线叠加图像与合格电池的轮廓线叠加图像进行比对，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0011] 在一些实施例中，所述电池的内部结构包括所述电池的正极片和负极片之间的隔膜片，所述动态检测环境为升温环境、加压环境、充电环境、放电环境中的任意一种或者任意多种组合，所述升温环境为所述电池的环境温度随时间递增的环境，所述加压环境为所述电池承受的压力随时间递增的环境，所述充电环境为所述电池中的电量随时间递增的环境，所述放电环境为所述电池中的电量随时间递减的环境。
[0013] 根据本发明的第二方面，提供一种电池内缺陷检测方法，该方法包括：获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像，所述动态检测环境不同时间点对应的环境条件是环境模拟器生成的，所述轮廓线图像是图像处理设备对由X射线源产生的X射线向所述电池的内部结构进行照射形成的X射线图像进行处理获得的；根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0014] 在一些实施例中，所述根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果，包括：将所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像中的轮廓线按照获取时间的先后顺序叠加处理，获得轮廓线叠加图像；根据所述轮廓线叠加图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0015] 在一些实施例中，所述根据所述轮廓线叠加图像，获得所述电池的内部结构的检测结果，包括：将所述轮廓线叠加图像与合格电池的轮廓线叠加图像进行比对，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0016] 在一些实施例中，所述电池的内部结构包括所述电池的正极片和负极片之间的隔膜片，所述动态检测环境为升温环境、加压环境、充电环境、放电环境中的任意一种或者任意多种组合，所述升温环境为所述电池的环境温度随时间递增的环境，所述加压环境为所述电池承受的压力随时间递增的环境，所述充电环境为所述电池中的电量随时间递增的环境，所述放电环境为所述电池中的电量随时间递减的环境。
[0017] 在一些实施例中，所述环境模拟器是红外线加热器，相应地，所述升温环境是所述红外线加热器通过产生红外线热辐射模拟生成的。
[0018] 根据本发明第三方面，提供一种电池内缺陷检测装置，该装置包括：图像获取单元、检测单元，所述图像获取单元，用于获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像，所述动态检测环境不同时间点对应的环境条件是环境模拟器生成的，所述轮廓线图像是图像处理设备对由X射线源产生的X射线向所述电池的内部结构进行照射形成的X射线图像进行处理获得的；所述检测单元，用于根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0019] 在一些实施例中，所述检测单元具体用于，将所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像中的轮廓线按照获取时间的先后顺序叠加处理，获得轮廓线叠加图像；根据所述轮廓线叠加图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0020] 在一些实施例中，所述检测单元还用于，将所述电池的轮廓线叠加图像与合格电池的轮廓线叠加图像进行比对，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0021] 在一些实施例中，所述电池的内部结构包括所述电池的正极片和负极片之间的隔膜片，所述动态检测环境为升温环境、加压环境、充电环境、放电环境中的任意一种或者任意多种组合，所述升温环境为所述电池的环境温度随时间递增的环境，所述加压环境为所述电池承受的压力随时间递增的环境，所述充电环境为所述电池中的电量随时间递增的环境，所述放电环境为所述电池中的电量随时间递减的环境。
[0022] 在一些实施例中，所述环境模拟器是红外线加热器，相应地，所述升温环境是所述红外线加热器通过产生红外线热辐射模拟生成的。
[0023] 根据本发明第四方面，提供一种计算设备，该计算设备包括：处理器；和，用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，对所述指令的调用使得所述处理器执行本发明第二方面所述的方法。
[0024] 根据本发明第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现本发明第二方面所述的方法。
[0025] 在本发明实施例提供的电池内缺陷检测系统包括：环境模拟器，X射线源，图像处理设备和计算设备。环境模拟器用于生成电池的动态检测环境，该动态检测环境的环境条件随时间而变化；X射线源用于产生X射线并向电池进行照射；图像处理设备用于获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像；计算设备用于根据不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得电池的内部结构的检测结果。通过使用本发明提供的电池内缺陷检测系统，能够为电池提供动态检测环境，该动态检测环境模拟了电池的使用环境，在该动态检测环境下进行电池内部结构的检测，能够检测到电池在使用过程中其内部结构的变化特征，因此本发明的电池内缺陷检测系统，能够全面合理地的预估的电池投入使用后的质量。附图说明
[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027] 图1是本发明实施例提供的一种电池的内部结构示意图；
[0028] 图2是本发明实施例提供的电池内缺陷检测系统的架构示意图；
[0029] 图3是本发明实施例提供的计算设备结构示意图；
[0030] 图4是本发明实施例提供的一种电池内缺陷检测方法；
[0031] 图5是本发明实施例提供的另一种电池内缺陷检测方法；
[0032] 图6是本发明实施例提供的通过轮廓线叠加图像检测电池内缺陷的过程示意图；
[0033] 图7是本发明实施例提供的电池内缺陷检测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035] 应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0036] 还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0037] 还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0038] 如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0039] 下面对本发明的发明思路进行阐述，目前现有技术中对电池进行无损检测的方法大多是在常态环境下的静态检测，静态检测的方式存在明显缺陷，不能检测到电池在使用过程中其内部结构的变化特征。本发明的电池内缺陷检测技术模拟了各种电池使用过程的动态环境，例如发热、局部挤压等，然后在动态环境中通过X射线成像技术获取电池的内部结构的动态变化过程的影像，最后通过表征电池内部结构动态变化过程的影像获得电池的检测结果。相对于现有技术对电池的检测方案，本发明的电池内缺陷检测技术方案能够全面合理地的预估电池投入使用后的质量。
[0040] 在本发明实施例所针对检测的电池的内部结构包括隔膜片，具体参见图1，图1是本发明提供的一种电池的内部结构示意图，该隔膜片13位于正极片11和负极片12之间。本发明的电池可以是锂电池、蓄电池等，本发明对电池的类别不作具体限定。
[0041] 为便于下文的理解，本发明实施例首先对电池内缺陷检测系统的架构进行简要描述，具体请参见图2，图2是本发明实施例提供的电池内缺陷检测系统的架构示意图，该系统包括：环境模拟器201，X射线源202，图像处理设备203和计算设备204。
[0042] 其中，所述环境模拟器201，用于模拟电池的实际使用过程的环境，例如，图2中以环境模拟器为红外线加热器为例，通过红外线加热器对电池205进行加热，从而模拟了电池205使用过程的发热现象。需理解的是，模拟电池205的实际使用过程的环境还可以包括：加压环境、充电环境、或者放电环境等，这些情况下，环境模拟器相应可以是：能够对电池205进行加压的压力设备、与电池205两级相连的充电电源、或者与电池205两级相连的耗电设备等。
[0043] 所述X射线源202，用于产生X射线并向所述电池进行照射，X射线具有穿透性，能够对电池的内部结构进行透射处理并形成影像。而X射线之所以能够使电池的内部结构形成影像是因为：一方面是X射线具有穿透性，另一方面是电池的内部结构采用了不同密度和厚度的材料，当X射线透过电池的内部结构时，被吸收的程度不同，所以到达荧屏或者胶片上的X射线量即有差异，这样，在荧屏或X线片上就形成明暗或黑白对比不同的影像。
[0044] 所述图像处理设备203，用于获取所述电池的内部结构在不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像。所述图像处理设备能够在间隔较短的时间(例如间隔0.1秒)获取电池内部结构的轮廓线图像，因此在连续变化的动态检测环境中，可以获取到电池内部结构在不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，从而实现在动态检测环境下对电池的内部结构的变化情况进行实时监测，具体地，所述轮廓线图像用于表征所述电池的内部结构轮廓形状。在一种具体实现中，所述图像处理设备包括：滤线栅203-1，影像增强器203-2和电荷耦合元件CCD(Charged Coupled Device，电荷耦合器件)图像传感器203-3，本文后续对所述图像处理设备的相关部件进行详细描述。
[0045] 所述计算设备，用于根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。具体的，该计算设备可用于执行本发明的电池内缺陷检测方法。
[0046] 下面参考图3，其示出了适于用来实现本发明实施例的一种计算设备的结构示意图，计算设备在具体实现中可以是终端设备或服务器。如图2所示，该计算设备包括：一个或多个处理器301，一个或多个存储器302和一个或多个输入接口303。上述处理器301、存储器302和输入接口303通过总线304连接。存储器302用于存储指令，处理器301用于执行存储器
302存储的指令。其中，处理器301被配置用于调用所述程序指令执行：
302存储的指令。其中，处理器301被配置用于调用所述程序指令执行：
[0047] 通过输入接口303获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像，所述动态检测环境不同时间点对应的环境条件是环境模拟器生成的，所述轮廓线图像是图像处理设备对由X射线源产生的X射线向所述电池的内部结构进行照射形成的X射线图像进行处理获得的；
[0048] 根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0049] 应当理解，在本发明实施例中，所称处理器301可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0050] 输入接口303可以通过两种方式获取轮廓线图像：第一，通过有线或无线方式接收图像处理设备传输的轮廓线图像；第二，通过读取存储介质(例如U盘、光盘、磁盘、硬盘等)获得图轮廓线图像。
[0052] 具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器301可执行本发明实施例提供的一种电池内缺陷检测方法，下面对电池内缺陷检测方法进行具体描述。
[0053] 为了便于理解，将下文电池内缺陷检测方法的执行主体称为计算设备。
[0054] 请参见图4，图4是本发明实施例提供的电池内缺陷检测方法，该方法包括：
[0055] S101、获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像。
[0056] 在本发明实施例中，所述电池的内部结构包括：正极耳、负极耳、绝缘片、正极片、负极片、隔膜片等，上述电池的内部结构被一层不透明的铝壳所包裹，然而电池的质量问题大多数是其内部结构发生畸变引起的，因而我们无法直接通过电池外表诊断电池的质量问题的具体原因。故在本发明实施例中，采用X射线透射成像技术来获取电池的内部结构的轮廓线图像，该轮廓线图像是电池内部结构的轮廓，通过该轮廓线图像就能诊断该电池的质量问题的具体原因。
[0057] 然而，电池在常态环境下其内部结构发生畸变的概率微乎其微，电池的内部结构的畸变绝大多数是在使用过程中发生的，常见的容易引起电池内部结构发生畸变的起因包括：电池温度过高、电池局部受挤压以及电池充放电过度等。因此，在常态环境下对电池进行检测的意义不大，本发明实施例为电池生成动态检测环境，该动态检测环境用于模拟电池在实际使用过程的环境变化过程。
[0058] 在本发明实施例中，动态检测环境用于仿真模拟电池在实际使用过程的环境条件变化过程，该环境条件变化过程可以是由电池本身由于被使用而引发的，例如电池过度使用引起的发热等；也可以是由外部环境直接作用引发的，例如电池被挤压，电池充放电等。动态检测环境不同时间点对应的环境条件是环境模拟器生成的，这里，环境模拟器可以自主控制生成动态检测环境，或者，环境模拟器在计算设备控制下，生成动态检测环境，再或者，环境模拟器在其他计算设备控制下，生成动态检测环境，本发明对此不作具体限定。
[0059] S102、根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0060] 在本发明实施例中，电池处于动态检测环境中，其中动态检测环境的环境条件随时间而改变，电池的内部结构也可能随不同时间点对应的环境条件的改变而改变，若只针对某一时间点对应的环境条件下所获得轮廓线图像进行检测，只能确定该电池在该环境条件下的检测结果，而不能确定该电池在整个连续变化的动态检测环境下的检测结果。故本发明实施例的计算设备需要根据不同时间对应的环境条件的轮廓线图像进行检测，通过这样的检测获得的电池的内部结构的检测结果的检测价值更高，能更加全面合理地预估电池投入市场使用后的质量。
[0061] 在本发明电池内缺陷检测方法中，首先，计算设备获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像；然后，计算设备根据不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得电池的内部结构的检测结果。实施本发明实施例，为电池提供了动态检测环境，该动态检测环境模拟了电池的使用环境，在该动态检测环境下进行电池内部结构的检测，能够检测到电池在使用过程中其内部结构的变化特征，因此本发明的电池内缺陷检测方法，能够全面合理地的预估的电池投入使用后的质量。
[0062] 请参见图5，图5是本发明实施例提供的电池内缺陷检测方法，该方法包括：
[0063] S201、获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像。
[0064] 在一些可能的实施例中，所述动态检测环境为升温环境、加压环境、充电环境、放电环境中的任意一种或者任意多种组合，所述升温环境为所述电池的环境温度随时间递增的环境，所述加压环境为所述电池承受的压力随时间递增的环境，所述充电环境为所述电池中的电量随时间递增的环境，所述放电环境为所述电池中的电量随时间递减的环境。
[0065] 在一些可能的实施例中，所述动态检测环境为升温环境，相应地，所述升温环境是通过红外线加热器通过产生红外线热辐射模拟生成的。使用红外线加热器产生的红外线热辐射具有穿透性，能对电池内外同时加热，避免了电池受热不均的现象，例如电池外表温度较高而电池内里温度较低；红外线热辐射不需要热传递介质，其热效率高，进而较少了检测成本；另外，红外线热辐射的温度可控制，适合模拟对温度上升梯度有需求的升温环境。综上所述，使用红外线热辐射对电池进行加热不仅可以让电池内外受热均匀、而且加热效率高、实用性高。
[0066] 在一些实施例中，轮廓线图像是图像处理设备对由X射线源产生的X射线向电池的内部结构进行照射形成的X射线图像进行处理获得的。图像处理设备包括：滤线栅，影像增强器和电荷耦合元件CCD图像传感器。其中，所述滤线栅用于对X射线在所述动态检测环境下向电池的内部结构进行照射过程中产生的散射线进行过滤处理；影像增强器用于将经过过滤处理的X射线所形成的X射线图像转化成可见光图像，并使可见光图像的亮度增强；CCD图像增强器将亮度增强后的可见光图像转化成轮廓线图像。
[0067] 由于电池的内部结构的各个部件的数量较多，对电池的内部结构的各个零件都进行一一检测所带来的检测成本是高昂且可行性较低。经统计，电池出现质量问题绝大多数是由其内部结构中的隔膜片发生畸变引起的，因此，针对电池的内部最容易损坏的零件进行检测，例如隔膜片，能大幅度降低电池的检测成本以及该检测方式易于操作。因此，优选地，本发明实施例针对电池内部的特定零件隔膜片进行检测。所述隔膜片位于电池的正极片和负极片之间，所述隔膜片可以是聚乙烯薄膜片，用于将所述电池的正极片和负极片间隔，避免了所述正极片和负极片直接相连造成电池短路。
[0068] 在一些实施例中，所述获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像，可以通过如下方式实现：一方面，计算设备通过有线或无线方式接收图像处理设备传输的轮廓线图像，另一方面，计算设备可通过读取存储介质(例如U盘、光盘、磁盘、硬盘等)获得图轮廓线图像。本发明实施例提供的电池内缺陷检测方法对所述轮廓线图像的来源不作具体限定。
[0069] S202、将所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像中的轮廓线按照获取时间的先后顺序叠加处理，获得轮廓线叠加图像。
[0070] 作为一种优选的实施例，由于动态检测环境对电池的隔膜片的作用是缓慢叠加，并非突变的，所述计算设备获取的多个轮廓线图像中的各个轮廓线图像的差异较小，分别通过单独对各个轮廓线图像中的每个轮廓线图像进行诊断难以诊断出该电池的检测结果。因此，将各个轮廓线的图像中的隔膜片轮廓线叠加排列成一行或者一列，能够更加直观地反映隔膜片在不同环境条件的变化过程。
[0071] 作为一种可选的实施例，所述计算设备可以将述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像中的轮廓线按照获取时间的先后顺序制作成动态图像，所述动态图像能更加直观地反映隔膜片在不同环境条件的变化过程。
[0072] S203、将所述轮廓线叠加图像与合格电池的轮廓线叠加图像进行比对，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0073] 具体参见图6，图6是本发明实施例提供的通过轮廓线叠加图像检查电池内缺陷的过程示意图。图6以应用在手机的锂电池为例进行描述，锂电池正常工作温度一般在20℃～27℃，对手机进行充电时，锂电池温度增加至30℃～40℃，该温度区间仍然属于安全范围。
本发明实施例采用的加热区间为25℃～45℃，适量超出锂电池的安全范围。本发明实施例以2℃/s(摄氏度/秒)的升温速度进行加温，加温完成需要的时间为10s，在加温的过程中，使用CCD相机连续采集X射线透射图像，其中CCD相机的帧率为10fps(Frames Per Second，每秒传输帧数)，曝光时间为100ms(毫秒)，对于每一个电池被测样品在整个升温过程中共拍摄得到100张时间步进间隔为100ms的静态图像，如图5上图所示。由于对每个电池被测样品的100张静态图像进行一一分析，其检测成本过高，因此，本发明实施例将100张静态图像进行分组，分组的依据可以是按照时间的先后顺序进行分组，例如图5中，将0～10s的拍摄得到的100张静态图像每间隔2s分为一组，具体分为0～2s，2～4s，4～6s，6～8s，8～10s，共
5个分组，然后在每个分组中分别选取一张静态图像组成所述轮廓线叠加图像，其中选取的方式可以是在每个分组中随机选取，也可以是选取每个分组中形变程度最大的静态图像作为该分组的代表图像。图5下图表征了电池被测样品在加热过程出现的不同的形变程度，将电池被测样品的轮廓线叠加图像与合格产品电池的轮廓线叠加图像进行比对，获得电池被测样品的内部结构的检测结果，其中检测结果包括如图5中所示的位置偏移、间隔过大、局部膨胀等，本发明对检测结果的类型不作具体限定。
本发明实施例采用的加热区间为25℃～45℃，适量超出锂电池的安全范围。本发明实施例以2℃/s(摄氏度/秒)的升温速度进行加温，加温完成需要的时间为10s，在加温的过程中，使用CCD相机连续采集X射线透射图像，其中CCD相机的帧率为10fps(Frames Per Second，每秒传输帧数)，曝光时间为100ms(毫秒)，对于每一个电池被测样品在整个升温过程中共拍摄得到100张时间步进间隔为100ms的静态图像，如图5上图所示。由于对每个电池被测样品的100张静态图像进行一一分析，其检测成本过高，因此，本发明实施例将100张静态图像进行分组，分组的依据可以是按照时间的先后顺序进行分组，例如图5中，将0～10s的拍摄得到的100张静态图像每间隔2s分为一组，具体分为0～2s，2～4s，4～6s，6～8s，8～10s，共
5个分组，然后在每个分组中分别选取一张静态图像组成所述轮廓线叠加图像，其中选取的方式可以是在每个分组中随机选取，也可以是选取每个分组中形变程度最大的静态图像作为该分组的代表图像。图5下图表征了电池被测样品在加热过程出现的不同的形变程度，将电池被测样品的轮廓线叠加图像与合格产品电池的轮廓线叠加图像进行比对，获得电池被测样品的内部结构的检测结果，其中检测结果包括如图5中所示的位置偏移、间隔过大、局部膨胀等，本发明对检测结果的类型不作具体限定。
[0074] 在本发明电池内缺陷检测方法中，首先，计算设备获取电池的隔膜片在升温环境下的轮廓线图像，其中升温环境是红外线加热器产生的红外线热辐射模拟生成的，轮廓线图像是图像处理设备对由X射线源产生的X射线向电池的内部结构进行照射形成的X射线图像进行处理获得的；然后，计算设备根据在不同温度环境得到的轮廓线图像，获得电池的内部结构的检测结果。实施本发明实施例，通过红外线加热器模拟了电池实际使用过程的发热现象，并在加热的过程对电池进行检测，该检测方式能够检测到电池在使用过程中其内部结构的变化特征，因此本发明的电池内缺陷检测方法，能够全面合理地的预估的电池投入使用后的质量。
[0075] 请参见图7，图7是本发明实施例提供的电池内缺陷检测装置的结构示意图，该装置包括：图像获取单元701、检测单元702。
[0076] 所述图像获取单元701，用于获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像，所述动态检测环境不同时间点对应的环境条件是环境模拟器生成的，所述轮廓线图像是图像处理设备对由X射线源产生的X射线向所述电池的内部结构进行照射形成的X射线图像进行处理获得的；
[0077] 所述检测单元702，用于根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0078] 在一些实施例中，所述检测单元702具体用于，将所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像中的轮廓线按照获取时间的先后顺序叠加处理，获得轮廓线叠加图像；根据所述轮廓线叠加图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0079] 在一些实施例中，所述检测单元702还用于，将所述电池的轮廓线叠加图像与合格电池的轮廓线叠加图像进行比对，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0080] 在一些实施例中，所述电池的内部结构包括所述电池的正极片和负极片之间的隔膜片，所述动态检测环境为升温环境、加压环境、充电环境、放电环境中的任意一种或者任意多种组合，所述升温环境为所述电池的环境温度随时间而升温的环境，所述加压环境为所述电池承受的压力随时间而加压的环境，所述充电环境为所述电池中的电量随时间而增加的环境，所述放电环境为所述电池中的电量随时间而减少的环境。
[0081] 在一些实施例中，所述环境模拟器是红外线加热器，相应地，所述升温环境是所述红外线加热器通过产生红外线热辐射模拟生成的。
[0082] 在一些实施例中，本发明实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文图4或图5方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。
[0083] 基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种电池内缺陷检测系统，该系统包括：环境模拟器，X射线源，图像处理设备和计算设备，所述计算设备可用于执行上文图4或图5方法实施例描述的方法。在一些实施例中，该计算设备为上述图2所描述的计算设备；一些实施例中，该计算设备为上述图7所描述的计算设备。为了简洁，这里不再赘述。
[0084] 在本发明的另一实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现：获取电池的内部结构在动态检测环境下的轮廓线图像，所述动态检测环境不同时间点对应的环境条件是环境模拟器生成的，所述轮廓线图像是图像处理设备对由X射线源产生的X射线向所述电池的内部结构进行照射形成的X射线图像进行处理获得的；根据所述不同时间点对应的环境条件的轮廓线图像，获得所述电池的内部结构的检测结果。
[0085] 所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的计算设备的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述终端的外部存储设备，例如所述终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述计算机可读存储介质还可以既包括所述计算设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述计算设备所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0086] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0087] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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