【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于检查尤其电化学电池、如燃料电池的双极板的方法，以及一种为此设置的检查设施，借助于所述检查设施可以在制造期间针对缺陷检查电化学电池、如燃料电池的双极板。
技术介绍
1、燃料电池堆或堆叠通常包括呈堆叠构型的多个燃料电池。相应的燃料电池包括电解质和经由导电板接触的电极。在低温范围内运行的聚合物电解质燃料电池的情况下，存在聚合物膜-电极单元。为了分离堆中的各个聚合物电解质燃料电池，使用通常由金属构成的导电的双极板。所述导电的双极板不仅用于电接触电极并且将电流传导至相邻的电池，而且还辅助输送和分配燃料和冷却介质，以及将热量和反应产物导出。为此，双极板通常具有气体分配区，所述气体分配区由于其结构导致气态燃料、主要是氢气和氧气关于膜表面的最佳分配。双极板在此可以通过两个或更多个彼此焊接的薄壁的金属板材制造，所述金属板材构成期望的流动路径、冷却通道和/或开口。
2、从us2019/0296379a1中已知通过施加和评估不同的电压来检查燃料电池。
3、us2019/0340747a1公开了在燃料电池生产线的领域中的质量监控系统和方法。
4、us2013/0230072 a1描述了用于对燃料电池组件、尤其双极板进行故障识别的方法和设备
5、de 103 93 237b4公开了用于探测薄膜电极装置中的电缺陷的方法。
6、de 38 09 221 a1描述了用于探测冲压件或其他工件处的缺陷部位、尤其裂缝和/或收缩部的方法和设备。
7、de10 2015 221
8、de 10 2016 211 449 a1描述了一种具有便携式检查单元的检查系统和一种用于检查构件的方法。
9、de 10 2009 059 765 a1公开了一种用于制造双极板的方法。双极板由第一板和第二板逐步形成，其中在每个步骤之后，通过在代表相应的步骤的中间产品上的投影产生由大量线构成的实际图案并且借助于相机记录。然后，与参考图案进行比较。
10、存在以下持久需求，即在将电化学电池、如燃料电池的组件在电化学电池、如燃料电池或燃料电池堆叠中与其他构件一起安装之前，低成本地且可靠地执行对电化学电池、如燃料电池的组件的检查。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是，示出可实现对电化学电池、尤其燃料电池的组件进行低成本且可靠的检查的措施。
2、所述目的通过具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求7的特征的检查设施来实现。本专利技术的优选的设计方案在从属权利要求和以下的说明书中给出，所述设计方案可以分别单独地或组合地示出本专利技术的方面。
3、一个实施方式涉及一种用于检查电化学电池、尤其燃料电池的双极板的方法，其中创建双极板的表面的图像，由自动化的支持图像处理的评估系统针对可能的缺陷检验图像，并且在评估系统将被检验的双极板识别为可能有缺陷的疑似板的情况下，执行对疑似板的识别为可能有缺陷的区域的详细检查，其中评估系统具有根据双极板的多个示出无缺陷的和有缺陷的双极板的图像训练的、用于识别疑似板的神经网络，并且将神经网络借助详细检查的结果继续训练，其中神经网络执行强化学习。
4、对此也参见2019年4月11日的标题为“强化学习这样作用(so funktioniertreinforcement learning)”的文章，位于：https://www.alexanderthamm.com/de/blog/einfach-erklaert-so-funktioniert-reinforcement-learning/
5、在本专利技术的意义上，将双极板理解为电化学电池的如下构件，所述构件提供电极和导流元件的功能。在此，这例如可以是燃料电池或电解装置的双极板或也可以是氧化还原液流电池的电极板。
6、在双极板检查的背景中，特别是将与制造双极板相关的其它重要的检查结果或工艺数据的结果用作强化学习的标签或酬劳信息。因此，优选将密封性检查的结果、焊接工艺的在线工艺数据、热成像的详细检查、通过确定焊缝的质量的形貌检查或关于对应的焊缝的x射线/ct信息考虑在内。详细检查可以100％在线纳入或在工艺时间较慢的情况下随机纳入。在这种情况下，在机器学习法的训练数据集中仅考虑详细检查的焊缝集，该焊缝集在双极板生产过程中增长，并且随着时间推移增添清晰度。
7、在制造燃料电池、尤其聚合物电解质燃料电池中的主要制造步骤是生产双极板，所述双极板尤其通过焊接两个或更多个金属板或板材进行。在焊接时产生的焊缝可以通过目视检查良好地检查。然而，所述目视检查自动地执行，其方式为：将双极板的表面、尤其双极板的两个平侧借助于相机在图像中记录并且输送给自动化的评估系统的图像处理装置。评估系统可以处理图像，并且例如根据光学参数来识别特定的形状和/或颜色和/或亮度和/或对比度，并且检查：这些是否处于特定的期望值之内。这种检查活动是可良好自动化的并且可以借助于评估系统的评估软件来实现。在此此外可以检查：焊缝是否在相对于例如在气体分配区中、例如构成引导介质的通道的冲压部或结构的正确的相对位置中伸展。被焊接的双极板的冲压部和结构在此可以在双极板的表面的图像中识别，并且例如用作为用于焊缝的正确定位的参考。
8、除了与双极板处的焊接连接有关的缺陷外，还可以检查板及其结构的，尤其在气体分配区的区域中的三维结构的、在板端部和气体分配区的区域中构成开口等的尺寸偏差，以便识别、挑出不规则性，并且在可能生成偏差的相应的方法步骤的范围内以修正的方式进行干预。
9、然而，如果在图像的图像处理评估中不可能的是，例如以需要的可靠性识别气体分配区的区域中的冲压部或结构的正确的构成方案，这可能归因于制造错误，使得借助于评估系统也可以检查双极板的这种缺陷。
10、对由评估系统认为可能“不正常”的双极板作为疑似板进行详细检查，在所述详细检查中，借助必要时明显更高的耗费进行检查。然而，由于只对疑似板进行详细检查，因此可以降低检查耗费。例如，由此不在每个双极板中执行涡流检查，而是仅在通过评估系统在自动化的目视检查中被发觉为可疑的疑似板执行涡流检查。在此利用如下知识，在视觉上看起来几乎完美的焊缝根据经验是没有问题的，而在看起来不完美的焊缝中虽然可能存在仍足够的、尤其足够紧密的连接，但这不能在所有情况下通过纯目视检查保证。由此，在自动化的图像处理中评估为不可疑的双极板可以继续处理而无需进一步的详细检查，而在详细检查之后，仅将疑似板中的实际上不符合预设标准的疑似板作为废品挑出，并且可以将仍还符合所设立的标准的疑似板再次输送给继续处理。避免由于实际原因不必要地将疑似板作为废品剔除，使得避免了不必要的成本。通过在自动化的评估系统中在对图像进行图像处理时所使用的评估方法，可提高在检查燃料电池时的检查质量，而无需明显的额外耗费，使得可实现燃料电池的低成本且可靠的检查。
11、尤其地，在详细检查中对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于检查电化学电池、尤其燃料电池的双极板的方法，其中创建双极板(14)的表面的图像(12)，
2.根据权利要求1所述的方法，其中为了制造所述双极板(14)，将两个或更多个板材焊接，其中在焊接期间创建和评估在焊接时产生的焊缝的多个图像(12)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中为了制造所述双极板(14)，在焊接之后创建和评估整个焊缝的图像(12)。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中借助通过所述评估系统的评估的结果来调整焊接的工艺控制。
5.一种用于执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法的检查设施，所述检查设施具有：
6.根据权利要求5所述的检查设施，其特征在于，所述评估单元具有至少一个输出端口，用于根据通过所述评估系统的评估的结果来调整所述生产单元的工艺控制，所述输出端口能够与至少一个生产单元、尤其焊接设施和/或冲压设施和/或成型设施耦合，以制造所述双极板(14)。
7.根据权利要求6所述的检查设施，其特征在于，所述至少一个生产单元是焊接设施和/或冲压设施和/或成型设施。
【技术特征摘要】
1.一种用于检查电化学电池、尤其燃料电池的双极板的方法，其中创建双极板(14)的表面的图像(12)，
2.根据权利要求1所述的方法，其中为了制造所述双极板(14)，将两个或更多个板材焊接，其中在焊接期间创建和评估在焊接时产生的焊缝的多个图像(12)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中为了制造所述双极板(14)，在焊接之后创建和评估整个焊缝的图像(12)。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中借助通过所述评估系统的评估的结果来调整焊接的工艺控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·希尔德布兰特，C·豪特卡，J·阿赫策恩，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：
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