CN101927229A - 一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法，包括步骤：预设电池极片涂敷量的工艺标准实际值，根据预设涂敷量实际值与质量检测设备上的涂敷量显示值之间的关系公式，获得质量检测设备上涂敷量的工艺标准显示值，将该工艺标准显示值作为质量检测设备进行电池极片质量检测的显示目标值；在涂敷过程中通过质量检测设备实时检测获得电池极片的涂敷量显示值，控制对电池极片进行涂敷，直到所检测获得的涂敷量显示值等于所述显示目标值时停止涂敷，制作获得涂敷量为工艺标准实际值的电池极片。本发明通过设定质量检测设备上电池极片涂敷量的工艺标准显示值且作为对电池极片涂敷时的显示目标值，保证最终获得的电池极片上的涂敷量标准化。

Description

一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法

技术领域

 本发明涉及电池极片生产技术领域，特别是涉及一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法。

背景技术

目前，锂离子电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能、成本要求越来越高。

锂离子电池的主要工艺流程为：制浆→涂敷→碾压→分切→卷绕→装配→化成→老化→分选。在电池极片的涂敷工序，涂敷量的高低直接影响电池的容量及安全，如果正极涂敷量低，会使得电池的容量低，使用时间短，充电频繁影响使用寿命，而负极涂敷量低会导致正极片出现析锂的问题，最终导致正负极短路，甚至发生电池爆炸的危险。

鉴于电池极片的生产是化工性质的生产，涂敷量过高或者过低是无法返工或者返修的，电池极片在不符合涂敷量标准的情况下，一旦投入使用，容易发生电池安全事故，发生索赔召回等问题，因此给电池生产企业带来极大的经济损失，严重影响到电池生产企业的正常运营。

NDC质量检测设备是NDC公司生产的在线质量监控仪器，以开普顿光子反射原理为基础，当γ射线或光子射向被测物体时，许多光子被反射回来，并在此过程中会损失一定的能量，通过能力损失量来测量被测物质的质量。

目前，在电池的生产过程是用NDC质量检测设备监控电池极片的涂敷量，该NDC设备对电池极片涂敷量目标值（即标准值）的设定一直存在不足，原先是在涂敷开始试涂时，员工根据试涂合格的极片在NDC设备上显示的相对应的数值及员工个人长期积累的经验来设定目标值。但是，这样设定电池极片涂敷量目标值的方法存在如下缺点：一、靠经验设定目标值存在一定误差，新员工很难掌握这些经验，设定起来也比较困难；二、试涂合格的极片涂敷量并不是工艺标准值，且不同批次的极片之间存在差异，以此为标准是不科学的，无法作为标准目标涂敷量来适用于所有的电池极片。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法，其可以在涂敷工序中，对NDC质量检测设备所具有的电池极片涂敷量的工艺标准显示值进行设定，以该工艺标准显示值作为对电池极片进行涂敷时该NDC质量检测设备的显示目标值，控制对电池极片进行涂敷的具体操作进程，保证最终获得的电池极片上的涂敷量标准化（即为涂敷量的工艺标准实际值），从而保证了锂离子电池的安全性能，适用于大规模的生产应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法，包括步骤：

预先设定电池极片涂敷量的工艺标准实际值，根据预设的涂敷量实际值与质量检测设备上的涂敷量显示值之间的关系公式，获得与该涂敷量的工艺标准实际值相对应的质量检测设备上所显示电池极片涂敷量的工艺标准显示值，将该工艺标准显示值作为质量检测设备进行电池极片质量检测的显示目标值；

对电池极片进行涂敷，在涂敷过程中通过质量检测设备实时检测获得电池极片的涂敷量显示值，控制不断地对电池极片进行涂敷，直到质量检测设备所检测获得的涂敷量显示值等于所述显示目标值时停止涂敷，制作获得涂敷量为工艺标准实际值的电池极片。

其中，所述预设的涂敷量实际值与质量检测设备上的涂敷量显示值之间的关系公式为：Y=10*X₁+1.4175*X₂+b；Y为质量检测设备上电池极片的涂敷量显示值，X₁为电池极片涂敷量的工艺标准实际值，X₂为已知的本批次电池极片基体箔重，b为常数。

其中，所述质量检测设备为NDC质量检测设备。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法，其可以在涂敷工序中，对NDC质量检测设备所具有的电池极片涂敷量的工艺标准显示值进行设定，以该工艺标准显示值作为对电池极片进行涂敷时该NDC质量检测设备的显示目标值，控制对电池极片进行涂敷的具体操作进程，保证最终获得的电池极片上的涂敷量标准化（即为涂敷量的工艺标准实际值），从而保证了锂离子电池的安全性能，适用于大规模的生产应用，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法的流程图；

图2为本发明提供的一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法具体实施例的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明提供的一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法的流程图。

参见图1，本发明提供了一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法，该方法包括以下步骤：

步骤S101：预先设定电池极片涂敷量的工艺标准实际值，根据预设的涂敷量实际值与质量检测设备（例如为NDC质量检测设备）上的涂敷量显示值之间的关系公式，获得与该涂敷量的工艺标准实际值相对应的质量检测设备上所显示电池极片涂敷量的工艺标准显示值，将该工艺标准显示值作为质量检测设备进行电池极片质量检测的显示目标值；

步骤S102：对电池极片进行涂敷，在涂敷过程中通过质量检测设备实时检测获得电池极片的涂敷量显示值，控制不断地对电池极片进行涂敷，直到质量检测设备所检测获得的涂敷量显示值等于所述显示目标值（即电池极片涂敷量的工艺标准显示值）时停止涂敷，制作获得涂敷量为工艺标准实际值的电池极片。

在本发明中，NDC应用开谱顿光子背反射理论，当γ射线或光子射向被测物时，许多光子被反射回来并在此过程中丢失一定的能量；这些被反射回来的光子经过转换成为数字脉冲并被放大。被测物变化不影响传感器基本的线性特性，只需要一个单独的反应直线，可以利用传输特性直线斜率的偏移量对每一种不同的产品进行传感器的最优化设置。因此，被测物体实际量和显示值之间的关系式可以确定为：Y=a（斜率）X+b（补偿）。在实际生产中， Y为质量检测设备上电池极片的涂敷量显示值（单位为g/m²），X₁为电池极片涂敷量的工艺标准实际值（单位为mg/cm²），X₂（单位为mg）为已知的本批次电池极片7.0545 cm²的基体箔重（单位换算后，则质量密度为X₂*1.4175g/m²），b是一台质量检测设备所检测获得的电池极片显示涂敷量与电池极片的实际涂敷量之间的差值（是常数，单位为g/m²），即补偿。不同台的质量检测设备具有的常数b数值大小不同，在同一台机器上常数b数值是固定的。经过单位换算，最终涂敷量实际值与质量检测设备上的涂敷量显示值之间的关系公式为：Y=10*X₁+1.4175*X₂+b。

下面说明本发明的工作原理。

具体实现上，NDC质量检测设备的探头利用γ射线反射原理，对电池极片的质量进行检测，最终根据反射的信号转化为电池极片涂敷量的显示值（Y，g/m²），但是，由于安装及调整等原因，NDC质量检测设备上的涂敷量显示值并不就是电池极片的实际涂敷量（X₁，mg/cm²），并且存在一定的差异(b，g/m²)，且不同机台存在的差异也不同，但这种差异是呈线性关系的，且同一台机器这种差异是固定的。因此，在本发明中，设置NDC质量检测设备上涂敷量的显示值与涂敷量的实际值之间的关系为：Y=10*X₁+1.4175*X₂+b（常数），X₂为基体箔重。根据上述公式，那么在以后的涂敷工序中，可以根据符合工艺标准的涂敷量实际X₁，以及电池极片基体的箔重X₂来确定NDC质量检测设备上所显示的电池极片涂敷量的工艺标准显示值，根据该工艺标准显示值，同时实时检测电池极片上的涂敷量，从而控制电池极片的涂敷进程，使得所检测获得的电池极片上涂敷量的显示值不断接近所述电池极片涂敷量的工艺标准显示值，在相同时停止涂敷，从而控制电池极片涂敷过程的涂敷量，实现对电池极片涂敷过程的准确控制，保证了电池极片上的实际涂敷量不多不小，符合预设的工艺标准实际值，保证了锂离子电池的安全性能。

参见图2，对于本发明，通过实验积累数据分析后，设定不同机台号的b值，在涂敷工序试涂的同时，根据涂敷量工艺标准及实际测量的基体箔重，即可得出NDC质量检测设备上所检测涂敷量的显示目标值，试涂完毕后，可实时根据对电池极片进行检验取样的实际涂敷量调整涂敷量的实际输入参数，使得NDC质量检测设备上的涂敷量测量值接近预先设置的涂敷量的目标值，从而保证最终获得的电池极片上的涂敷量标准化。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法，其可以在涂敷工序中，对NDC质量检测设备所具有的电池极片涂敷量的工艺标准显示值进行设定，以该工艺标准显示值作为对电池极片进行涂敷时该NDC质量检测设备的显示目标值，控制对电池极片进行涂敷的具体操作进程，保证最终获得的电池极片上的涂敷量标准化（即为涂敷量的工艺标准实际值），从而保证了锂离子电池的安全性能，适用于大规模的生产应用，具有重大的生产实践意义。

对于本发明，比起以往根据试涂结果及操作员的经验来确定目标值，方法简单，便于操作，并且通过理论的演算和实际的验证，按照线体确定相关关系，应用于过程控制中也更能及时准确的反映极片涂敷量的实际情况。

此外，对于不同批次电池极片之间的箔重（变量X2）变化，可以通过上述预设的涂敷量实际值与质量检测设备上的涂敷量显示值之间的关系公式，直接计算获得设定NDC质量检测设备上所检测涂敷量的显示目标值，而不需要反复实验。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种在电池极片涂敷过程中控制涂敷量的方法，其特征在于，包括步骤：

预先设定电池极片涂敷量的工艺标准实际值，根据预设的涂敷量实际值与质量检测设备上的涂敷量显示值之间的关系公式，获得与该涂敷量的工艺标准实际值相对应的质量检测设备上所显示电池极片涂敷量的工艺标准显示值，将该工艺标准显示值作为质量检测设备进行电池极片质量检测的显示目标值；

对电池极片进行涂敷，在涂敷过程中通过质量检测设备实时检测获得电池极片的涂敷量显示值，控制不断地对电池极片进行涂敷，直到质量检测设备所检测获得的涂敷量显示值等于所述显示目标值时停止涂敷，制作获得涂敷量为工艺标准实际值的电池极片。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的涂敷量实际值与质量检测设备上的涂敷量显示值之间的关系公式为：Y=10*X₁+1.4175*X₂+b；Y为质量检测设备上电池极片的涂敷量显示值，X₁为电池极片涂敷量的工艺标准实际值，X₂为已知的本批次电池极片基体箔重，b为常数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述质量检测设备为NDC质量检测设备。

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