CN102386372A - 螺旋卷绕装置、不良卷绕检测系统及不良卷绕检测方法 - Google Patents
螺旋卷绕装置、不良卷绕检测系统及不良卷绕检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102386372A CN102386372A CN2011102404203A CN201110240420A CN102386372A CN 102386372 A CN102386372 A CN 102386372A CN 2011102404203 A CN2011102404203 A CN 2011102404203A CN 201110240420 A CN201110240420 A CN 201110240420A CN 102386372 A CN102386372 A CN 102386372A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery lead
- lead plate
- plate
- dividing plate
- electrode assemblie
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0404—Machines for assembling batteries
- H01M10/0409—Machines for assembling batteries for cells with wound electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
本发明的一个方面提供了一种螺旋卷绕装置、不良卷绕检测系统及不良卷绕检测方法,该螺旋卷绕装置在电极组件的螺旋卷绕中测量电极板和隔板的不良卷绕程度。根据示范实施方式的螺旋卷绕装置包括:供应辊和传送辊,分别供应和传送第一电极板、隔板和第二电极板;咬送辊,将第一电极板、隔板和第二电极板层叠并传送到一侧;心轴,通过螺旋卷绕第一电极板和第二电极板同时经由咬送辊将隔板插置在其间来形成电极组件;以及检测单元,在电极组件的与心轴分开的一侧得到关于第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度差量。
Description
技术领域
所描述的技术大体涉及螺旋卷绕装置、不良卷绕检测系统(miss-windinginspection system)以及检测电极板和隔板不良卷绕的方法,其中该电极板和隔板螺旋卷绕以形成电极组件。
背景技术
与一次电池不同,可再充电电池能重复充电和放电并包括电极组件、用于安装电极组件的壳和包围并密封壳的开口的盖组件。
例如,通过堆叠将隔板插在其间的正电极板和负电极板或者通过将隔板插在其间的正电极板和负电极板螺旋卷绕成果冻卷(jelly roll)形状来形成电极组件。隔板防止正电极板或负电极板的短路,并能使电解液或电解质离子迁移。
在果冻卷形的电极组件中,正电极板和负电极板,即,隔板插在其间的电极板被插入到心轴(mandrel)的插入槽并且被螺旋卷绕到心轴的外表面,该心轴在传送辊的引导下旋转。在传送过程期间,电极板和隔板接触传送辊。
在此情况下,传送辊与电极板的接触位置和传送辊与隔板的接触位置可能不一致,因此电极板和隔板以不良卷绕状态关于传送辊运动,使得它们可能不良地卷绕(miss-wound)到心轴。
因此,在螺旋卷绕之后,电极板和隔板沿宽度方向的切割线会不一致。因此,电极板和隔板的长度沿整个宽度方向范围可能不一致,这会导致电池性能的劣化。
另外,由于切割线在宽度方向上不一致,所以螺旋卷绕的电极组件的侧表面变得不一致。即,电极板的端部的高度变得不一致,并且隔板的端部的高度变得不一致,使得在电极板的端部会发生短路。
在背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对所描述技术的背景的理解,因此,它会包含不构成在本国已为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。
发明内容
所描述的技术致力于提供螺旋卷绕装置、不良卷绕检测系统和用于在螺旋卷绕电极组件期间测量电极板和隔板的不良卷绕程度的检测方法。
根据示范实施方式的螺旋卷绕装置,包括:供应辊和传送辊,分别供应和传送第一电极板、隔板和第二电极板;咬送辊,将第一电极板、隔板和第二电极板层叠并传送到一侧;心轴,通过螺旋卷绕第一电极板和第二电极板同时经由咬送辊将隔板插置在其间来形成电极组件;以及检测单元,在电极组件的与心轴分开的一侧测量关于第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度。
检测单元可以包括:位移传感器,通过辐照激光束到电极组件的所述一侧来测量第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度;传感器控制器,控制位移传感器的操作;以及信号处理器,处理从传感器控制器接收的信号。
检测单元还可以测量第一电极板、隔板和第二电极板的端部之间的距离。
位移传感器可以使用线形或点形激光束,或者使用由共焦法形成的激光束。
检测单元可以包括:台架,调整位移传感器的位置;支撑单元,支撑被螺旋卷绕的电极组件,用于通过位移传感器检测第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部;传送单元,传送已在支撑单元上完成检测的电极组件;以及托架,支撑台架、支撑单元和传送单元。
支撑单元可以形成支撑槽,该支撑槽彼此面对地设置且其间有一距离,从而支撑电极组件的两侧;传送单元可以设置在支撑单元中,从而在测量了第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度之后,传送单元通过举起、向前运送和落下电极组件以及向后移动而反复执行将设置在支撑槽上的电极组件传送到另一支撑单元的操作。
信号处理器可以通过结合由反复测量第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部之间的距离以及第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度所获得的数据而在所测量的数据中选取正常值,利用所选取的正常值产生测量数据图案,比较预定正常图案与测量数据图案以计算第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部之间的距离差量(dispersion)以及第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度差量。
更具体地,信号处理器可以通过将反复测量的数据中的最频值作为正常值而产生测量数据图案,并且比较测量数据图案与正常图案以补偿测量数据图案,正常图案可以是由按照第一电极板、隔板、第二电极板和隔板的卷绕顺序的螺旋卷绕图案产生的测量数据的图案。
信号处理器可以比较测量数据图案与正常图案,并当隔板的数据被遗漏时利用先前的测量数据图案的隔板测量数据来修补隔板的遗漏数据,当第一电极板和第二电极板的数据被遗漏时保持第一电极板和第二电极板的遗漏数据。
当与正常图案不匹配的异常值产生在测量数据图案中时,信号处理器可以除去该异常值并补偿(compensate)测量数据图案。
根据示范实施方式的不良卷绕检测系统,包括:位移传感器,通过辐照激光束到螺旋卷绕的电极组件的一侧来测量关于第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度;传感器控制器,控制位移传感器;以及信号处理器,处理从传感器控制器接收的信号。
位移传感器还可以测量第一电极板、隔板和第二电极板的端部之间的距离。
位移传感器可以使用线形或点形激光束,或者使用由共焦法形成的激光束。
根据示范实施方式的不良卷绕检测系统还可以包括:台架,调整位移传感器的位置;支撑单元,支撑电极组件,用于通过位移传感器检测第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部;传送单元,传送已在支撑单元上完成检测的电极组件;以及托架,支撑台架、支撑单元和传送单元。
支撑单元可以形成支撑槽,该支撑槽彼此面对地设置且其间有一距离,从而支撑电极组件的两侧;传送单元可以设置在支撑单元中,从而在测量了第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度之后,传送单元可以通过举起、向前运送和落下电极组件以及向后移动而反复执行将设置在支撑槽上的电极组件传送到另一支撑单元的操作。
根据示范实施方式的不良卷绕控制方法,包括:第一步,从螺旋卷绕的电极组件测量第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部之间的距离以及第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度;第二步,从测量数据计算第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部之间的距离差量以及第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度差量;第三步,通过比较距离差量和高度差量与预定的确定标准来确定电极组件的适用性(suitability);以及第四步,根据电极组件的适用性来运转或停止螺旋卷绕单元。
第二步可以包括:区分隔板、第一电极板和第二电极板的类别;根据类别将测量数据再分类;产生电极组件的横截剖面;以及由横截剖面计算距离差量和高度差量。
根据示范实施方式的不良卷绕控制方法还可以包括第五步,用于根据在第二步中计算的距离差量和高度差量来补偿螺旋卷绕单元。
在根据示范实施方式的不良卷绕控制方法中,第一步可以被重复多次,和第二步可以包括:通过结合反复测量的第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部之间的距离以及第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度而在测量数据中选取正常值;利用所选取的正常值产生测量数据图案,比较预定正常图案与测量数据图案以计算第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部之间的距离以及第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度。
正常值的选取可以包括:将反复测量的数据中的最频值作为正常值;计算第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部之间的距离以及第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度包括:利用正常值产生测量数据图案,并且通过比较测量数据图案与正常图案来补偿测量数据图案。正常图案可以是由按照第一电极板、隔板、第二电极板和隔板的卷绕顺序的螺旋卷绕图案产生的测量数据的图案。
如上所述,根据示范实施方式,螺旋卷绕的电极组件被放置在支撑单元上,第一电极板、第二电极板和隔板的端部之间的距离以及各端部的高度被测量以检测不良卷绕的程度,接着使用传送单元将电极组件传送到相邻的支撑单元。
在示范实施方式中,在螺旋卷绕装置处于驱动状态时能检测关于在螺旋卷绕装置上螺旋卷绕的所有电极组件的第一电极板和第二电极板及隔板的不良卷绕程度。因此,能提高电极组件的螺旋卷绕的生产力。
示范实施方式使用辐照激光束的位移传感器,使得无法被传统X射线检测装置感测的隔板的端部能被检测到,因此隔板、第一电极板和第二电极板的端部之间的距离以及隔板、第一电极板和第二电极板的端部的高度能被测量。
如上所述,在电极组件的生产中,根据所得到的距离差量和高度差量补偿螺旋卷绕单元,从而能够稳定电极组件的质量。
附图说明
图1为根据示范实施方式的卷绕装置的透视图;
图2为应用于图1的不良卷绕检测系统的透视图;
图3A、图3B、图3C和图3D为将图2的不良卷绕检测系统的电极组件从检测位置传送到检测终止位置的操作状态图;
图4为使用图1的螺旋卷绕装置完成螺旋卷绕的电极组件的透视图;
图5为沿V-V线截取的图4的截面图;
图6为根据示范实施方式的不良卷绕检测方法的流程图;
图7为曲线图,示出在电极组件一侧得到的第一电极板、第二电极板、第一隔板和第二隔板的端部之间距离差量,和各端部的高度差量。
<附图标记>
10:电极组件 11,12:第一电极板和第二电极板
21,22:第一隔板和第二隔板 31:位移传感器
32:传感器控制器 33:信号处理器
41:台架42, 242:支撑单元
43:传送单元 44:托架
100:螺旋卷绕单元 200:检测单元
421,431:支撑槽 B1,B2,B3:第一、第二和第三方框
M:心轴 R5:咬送辊
R11,R12,R13,R14:第一、第二、第三、第四支撑辊
R21,R22,R23,R24:第一、第二、第三、第四传送辊
具体实施方式
将参考其中显示本发明的示范实施例的附图在其后更全面地描述本发明。如同本领域技术人员所能了解到的,所描述的实施方式可以以各种不同的方式改变,所有这些改变均不脱离本发明的精神或范围。附图和文字描述被认为本质上是说明性的而非限制性的。通篇说明书中,相同的附图标记指示相同的元件。
图1为根据示范实施方式的螺旋卷绕装置的透视图。参考图1,根据本示范实施方式的螺旋卷绕装置包括螺旋卷绕单元100和检测单元200,该螺旋卷绕单元100螺旋卷绕构成电极组件10的电极板和隔板,该检测单元200测量在螺旋卷绕状态下电极板和隔板的端部之间的距离以及各电极板和隔板的每个端部的高度。
螺旋卷绕单元100形成为通过螺旋卷绕第一电极板11、第二电极板12、第一隔板21和第二隔板22来制造电极组件10。例如,螺旋卷绕单元100包括:第一供应辊R11、第二供应辊R12、第三供应辊R13和第四供应辊R14;第一传送辊R21、第二传送辊R22、第三传送辊R23和第四传送辊R24;咬送辊(nip roll)R5;以及心轴M。
第一供应辊R11和第二供应辊R12分别供应形成为螺旋卷绕带的第一电极板11和第二电极板12。第三供应辊R13和第四供应辊R14分别供应形成为螺旋卷绕带的第一隔板21和第二隔板22。
第一传送辊R21和第二传送辊R22支撑并传送从第一供应辊R11和第二供应辊R12供应的第一电极板11和第二电极板12到咬送辊R5。第三传送辊R23和第四传送辊R24支撑并传送从第三供应辊R13和第四供应辊R14供应的第一隔板21和第二隔板22到咬送辊R5。
另外,第一传送辊R21和第四传送辊R24分别将第一电极板11和从第三传送辊R23传送的第一隔板21以及第二隔板22和从第二传送辊R22传送的第二电极板12传送到一起。第一传送辊R21、第二传送辊R22、第三传送辊R23和第四传送辊R24分别设置多个,使得它们能以各种状态传送第一电极板11和第二电极板12以及第一隔板21和第二隔板22。
例如,第一电极板11能形成电极组件10中的正电极,在此情况下,它可以由铝片薄膜形成。第二电极板12能形成电极组件10中的负电极,在此情况下,它可以由铜片薄膜形成。
咬送辊R5成对地布置在所有第一传送辊R21、第二传送辊R22、第三传送辊R23和第四传送辊R24的一侧。咬送辊R5将经过第一传送辊R21、第二传送辊R22、第三传送辊R23和第四传送辊R24的第一电极板11和第二电极板12及第一隔板21和第二隔板22安置在一个位置并顺序堆叠第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22,用于引导传送。
在被咬送辊R5引导的第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22中,其每端插入到形成在心轴M的中心的横穿槽(未示出)中并连接到该横穿槽。在此状态下,心轴M在旋转的同时将第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22以果冻卷状态螺旋卷绕在其外侧。
在螺旋卷绕之后,第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22被切断,固定带贴附到切割线使得电极组件10能保持果冻卷状态。
检测单元200测量电极组件20中的第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22的与心轴M间隔开的端部之间的距离(在下文,为了方便称为距离),测量第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22的每个端部的高度(在下文,为了方便称为高度),以及由测得的数据计算距离差量和高度差量从而确定电极组件10的品质。
为了方便,图1示出螺旋卷绕单元100和作为检测单元200的一部分的位移传感器31的整个构造。图2中示出包括位移传感器31的检测单元200的整个构造。
图2为应用于图1的不良卷绕检测系统的透视图。参考图2,不良卷绕检测系统由检测单元200形成,不包括图1的螺旋卷绕装置中的螺旋卷绕装置100。
检测单元200包括位移传感器31、传感器控制器32和信号处理器33,该位移传感器31通过辐照激光束到电极组件10的侧表面来测量端部的距离和高度,该传感器控制器32控制位移传感器31的操作,该信号处理器33处理从传感器控制器32接收的信号。
检测单元200还包括:台架(stage)41,用于准确调整位移传感器31的位置;支撑单元42,支撑螺旋卷绕的电极组件10,从而利用位移传感器31检测端部的距离和高度;传送单元43,传送已在支撑单元42上完成检测的电极组件10;以及托架(bracket)44,支撑台架41、支撑单元42和传送单元43。
台架41能在x轴、y轴和z轴方向上精细调整,使得它能稳定地安装位移传感器31从而保持与电极组件10的侧表面间的预定距离。台架41的位置可以使用测微计(micrometer)手动控制,也可以使用电动机自动控制。由于已知的技术能适用于台架41,所以将不提供进一步的描述。
位移传感器31安装在台架41上并保持其与电极组件10之间的预定距离,并可以利用线形或点形的激光束或通过使用共焦(confocal)方法形成的激光束。根据示范实施方式的位移传感器31通过辐照激光束产生关于第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22的端部之间的距离以及各端部的高度的测量数据。
支撑单元42设置在螺旋卷绕单元100的一侧。分离的传送器件(未示出)将螺旋卷绕单元100中已完成卷绕的电极组件10传送到检测单元200的支撑单元42。支撑单元42支撑被传送的电极组件10,使得能利用位移传感器31测量各端部之间的距离以及各端部的高度。
例如,支撑单元42彼此相对地布置以支撑螺旋卷绕的电极组件10的横向侧并形成支撑槽421。由于电极组件10处于果冻卷状态,所以支撑槽421具有与电极组件10的外圆周表面相应的弯曲(curvature)。支撑槽421可以形成多个以支撑多个电极组件10。
传送单元43设置在支撑单元42的内侧,并且在与支撑单元42的支撑槽421相应的位置处设置有支撑槽431。在一个支撑单元42上的电极组件10被传送到另一个相邻的支撑单元242期间,支撑槽431支撑电极组件10。
图3A、图3B、图3C和图3D分别示出在图2的不良卷绕检测系统中将电极组件从检测位置传送到检测完成位置的操作图。参考图3A,在测量了端部的距离和高度之后,传送单元43被升高以从支撑槽421举起安置在检测位置处的支撑槽421上的电极组件10。
如图3A和图3B所示,传送单元43将在被传送到检测单元200的时间内已测得端部的距离和高度的电极组件10从作为检测位置的一侧的支撑单元42传送到作为检测完成位置的另一个支撑单元242,同时该传送单元43反复执行升高、向前、落下和向后操作。
关于作为检测位置的支撑单元42和作为检测完成位置的支撑单元242,已知的技术可以应用于使传送单元43升高、向前、落下和向后移动的机械构造。将省略关于该机械构造的详细描述。
托架44形成为支撑台架41、支撑单元42和242以及传送单元43。托架44将台架41安装在其较低部分上,将支撑单元42和242及传送单元43安装在其较高部分,使得能利用位移传感器31来测量端部的距离和高度,该位移传感器31在设置于支撑单元42上的电极组件10的一侧。
此外,托架44最小化由螺旋卷绕单元100产生的振动通过支撑单元42和242以及传送单元43对位移传感器31的影响。例如,托架44在支撑单元42和传送单元43下面形成通孔441以吸收由螺旋卷绕单元100产生的振动(参考图2)。
传感器控制器32接收来自信号处理器33的控制信号以控制位移传感器31的操作,并将位移传感器31测量的测量数据传输到信号处理器33。位移传感器31的操作包括辐照激光束的开始时间和终止时间。
信号处理器33通过分析由位移传感器31测量的波形来计算第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22的各端部之间的距离差量和各端部的高度差量。信号处理器33根据位移传感器31测量的距离和高度来计算第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22的各端部之间的距离差量和各端部的高度差量。
根据示范实施方式的信号处理器33通过结合由反复测量端部之间的距离和端部的高度所获得的数据来选取出测量数据的正常值(normal value)。利用所选取的正常值,信号处理器33产生测量数据图案,并比较正常图案与测量数据图案以计算端部之间的距离差量和端部的高度差量。
信号处理器33反复地接收与每个端部相应的测量数据数字以产生测量数据图案,然后将测量数据中的最频值(mode value)作为正常值。
信号处理器33比较产生的测量数据图案与正常图案从而补偿测量数据图案。正常图案意指按照正电极板、隔板、负电极板和隔板的卷绕顺序的螺旋卷绕图案产生的测量数据的图案。例如,在第一电极板是正电极和第二电极板是负电极的情况下,电极组件10以正电极、隔板、负电极和隔板的顺序被螺旋卷绕。
在此情况下,正常图案意味着以正电极的测量数据、隔板的测量数据、负电极的测量数据和隔板的测量数据的顺序形成的测量数据图案。
更具体地,信号处理器33比较测量数据图案与正常图案,当隔板的数据被遗漏时,利用先前数据图案的隔板的测量数据来修补被遗漏的隔板的数据,当正电极板和负电极板的数据被遗漏时,保持测量数据图案而没有额外的修补(restoration)。
另外,当测量数据图案产生了与正常图案不匹配的异常值时,信号处理器33去除该异常值并补偿测量数据图案。
图4为使用图1的螺旋卷绕装置完成螺旋卷绕的电极组件的透视图,图5为沿着V-V线截取的图4的截面图。参考图4和图5,在螺旋卷绕单元100中的电极组件10具有第一电极板11和第二电极板12的层叠结构,第一隔板21和第二隔板22插置到第一电极板11与第二电极板12之间。
由于包括螺旋卷绕单元100的机械结构和螺旋卷绕条件的几个因素,第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22分别具有不同的距离且各端部的高度彼此不同。当距离和高度超过预定范围时,电极组件10被确定为不合格。
图6为根据示范实施方式的不良卷绕检测方法的流程图。参考图6,在不良卷绕检测方法中,测量第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22的端部的距离和高度并且检测端部的距离差量和高度差量以确定电极组件10的品质,由此控制螺旋卷绕单元100。
在不良卷绕检测之前,在螺旋卷绕单元100中螺旋卷绕的电极组件10被放置在支撑单元42上。
根据本示范实施方式的不良卷绕检测方法包括:第一步ST1,测量第一电极板11、第二电极板12、第一隔板21和第二隔板22的端部之间的距离以及各端部的高度;第二步ST2,由测量数据计算端部的距离差量和高度差量;第三步ST3,通过比较预定的确定标准与计算得到的距离差量和高度差量来确定电极组件10的品质;第四步ST4,根据电极组件10的品质来运转或停止螺旋卷绕单元100。
第二步ST2包括:第二十一步ST21,由测量数据区分第一隔板21和第二隔板22及第一电极板11和第二电极板12的类型;第二十二步ST22,根据类型将测量数据再分类;第二十三步ST23,产生电极组件10的横截剖面(参考图5);第二十四步ST24,由横截剖面来计算第一隔板21、第二隔板22、第一电极板11和第二电极板12的端部的距离差量和高度差量(参考图7)。另外,不良卷绕检测方法可以还包括第五步ST5,该第五步ST5根据第二步ST2中(即,第二十四步ST24中)计算的距离差量和高度差量来补偿螺旋卷绕单元100。
在第三步ST3中,用于确定电极组件10的品质的预定标准可以包括第一电极板11、第一隔板21、第二电极板12和第二隔板22的端部之间的距离差量和端部的高度差量的至少一种。当距离差量和高度差量两者都包括在预定标准中时,能进一步减少电极组件10的品质确定中的错误。
在第四步ST4中,当距离差量和高度差量满足预定的确定标准时,螺旋卷绕单元100持续运转以生产品质优良的电极组件10。另外,在第四步ST4中,当距离差量和高度差量不满足预定的确定标准时,螺旋卷绕单元100被停止以阻止生产不合格的电极组件10并产生警报。
图7为曲线图,示出在电极组件一侧测量的第一电极板、第二电极板、第一隔板和第二隔板的各端部的距离差量和高度差量。参考图7,该曲线图示出了第一电极板11(即,正电极)的端部的高度保持在最低水平,第二电极板12(即,负电极)的端部的高度保持在中等水平,第一隔板21和第二隔板22的端部的高度保持在最高水平。因此,通过用第一隔板21和第二隔板22形成绝缘结构,第一电极板11和第二电极板12的端部能免受短路危害。
例如,当第一方框B1指示第一电极板11的端部的预定高度范围时,从电极组件10测量的第一电极板11的端部的高度包括在预定标准中。当第二方框B2指示第二电极板12的端部的预定高度范围时,从电极组件10测量的第二电极板12的端部的高度包括在预定标准中。当第三方框B3指示第一隔板21和第二隔板22的端部的预定高度范围时,第一隔板21和第二隔板22的端部的高度包括在预定标准中。
虽然已经结合当前所认为的实际示范实施方式描述了本公开,但是将理解本发明不限于所公开的实施方式,而是相反,旨在覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种变化和等价布置。
Claims (20)
1.一种螺旋卷绕装置,包括:
供应辊和传送辊,分别供应和传送第一电极板、隔板和第二电极板;
咬送辊,将所述第一电极板、所述隔板和所述第二电极板层叠并传送到一侧;
心轴,通过螺旋卷绕所述第一电极板和所述第二电极板而且经由所述咬送辊将所述隔板插置在所述第一电极板和所述第二电极板之间来形成电极组件;以及
检测单元,在所述电极组件的与所述心轴分离的一侧测量关于所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部的高度。
2.根据权利要求1所述的螺旋卷绕装置,其中所述检测单元包括:
位移传感器,通过辐照激光束到所述电极组件的所述一侧来测量所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部的高度,
传感器控制器,控制所述位移传感器的操作,以及
信号处理器,处理从所述传感器控制器接收的信号。
3.根据权利要求2所述的螺旋卷绕装置,其中所述检测单元还测量所述第一电极板、所述隔板和所述第二电极板的端部之间的距离。
4.根据权利要求3所述的螺旋卷绕装置,其中所述位移传感器使用线形或点形激光束,或者使用由共焦法形成的激光束。
5.根据权利要求2所述的螺旋卷绕装置,其中所述检测单元包括:
台架,调整所述位移传感器的位置;
支撑单元,支撑被螺旋卷绕的所述电极组件,用于通过所述位移传感器检测所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部;
传送单元,传送已在所述支撑单元上完成检测的所述电极组件;以及
托架,支撑所述台架、所述支撑单元和所述传送单元。
6.根据权利要求5所述的螺旋卷绕装置,其中所述支撑单元形成支撑槽,该支撑槽彼此面对地设置且其间有一距离,从而支撑所述电极组件的两侧;所述传送单元设置在所述支撑单元中,从而在测量了所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部的高度之后,所述传送单元通过举起、向前运送和落下所述电极组件以及向后移动而反复执行将设置在所述支撑槽上的所述电极组件传送到另一支撑单元。
7.根据权利要求2所述的螺旋卷绕装置,其中所述信号处理器通过结合由反复测量所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部之间的距离以及所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部的高度所获得的数据而在所测量的数据中选取正常值,利用所选取的正常值产生测量数据图案,并比较预定正常图案与所述测量数据图案,从而计算所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部之间的距离差量以及所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部的高度差量。
8.根据权利要求7所述的螺旋卷绕装置,其中所述信号处理器通过将反复测量的数据中的最频值作为所述正常值而产生所述测量数据图案,并且比较所述测量数据图案与所述正常图案以补偿所述测量数据图案,以及
其中所述正常图案是由按照所述第一电极板、所述隔板、所述第二电极板和所述隔板的卷绕顺序的螺旋卷绕图案产生的所述测量数据的图案。
9.根据权利要求8所述的螺旋卷绕装置,其中所述信号处理器比较所述测量数据图案与所述正常图案,并当所述隔板的数据被遗漏时利用先前的测量数据图案的隔板测量数据来修补所述隔板的遗漏数据,当所述第一电极板和所述第二电极板的数据被遗漏时保持所述第一电极板和所述第二电极板的遗漏数据。
10.根据权利要求8所述的螺旋卷绕装置,其中当与所述正常图案不匹配的异常值产生在所述测量数据图案中时,信号处理器除去所述异常值并补偿所述测量数据图案。
11.一种不良卷绕检测系统,包括:
位移传感器,通过辐照激光束到螺旋卷绕的电极组件的一侧来测量关于第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部的高度,
传感器控制器,控制所述位移传感器,以及
信号处理器,处理从所述传感器控制器接收的信号。
12.根据权利要求11所述的不良卷绕检测系统,其中所述位移传感器还测量所述第一电极板、所述隔板和所述第二电极板的端部之间的距离。
13.根据权利要求12所述的不良卷绕检测系统,其中所述位移传感器使用线形或点形激光束,或者使用由共焦法形成的激光束。
14.根据权利要求12所述的不良卷绕检测系统,包括:
台架,调整所述位移传感器的位置;
支撑单元,支撑所述电极组件,用于通过所述位移传感器来检测所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部;
传送单元,传送已在所述支撑单元上完成检测的所述电极组件;以及
托架,支撑所述台架、所述支撑单元和所述传送单元。
15.根据权利要求14所述的不良卷绕检测系统,其中所述支撑单元形成支撑槽,该支撑槽彼此面对地设置且其间有一距离,从而支撑所述电极组件的两侧;所述传送单元设置在所述支撑单元中,从而在测量了所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部的高度之后,所述传送单元通过举起、向前运送和落下所述电极组件以及向后移动而反复进行将设置在所述支撑槽上的所述电极组件传送到另一支撑单元的操作。
16.一种不良卷绕控制方法,包括:
第一步,从螺旋卷绕的电极组件测量第一电极板的端部、隔板的端部和第二电极板的端部之间的距离以及所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部的高度;
第二步,从测量数据计算所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部之间的距离差量以及所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部的高度差量;
第三步,通过比较所述距离差量和所述高度差量与预定的确定标准来确定电极组件的适用性;以及
第四步,根据电极组件的适用性来运转或停止螺旋卷绕单元。
17.根据权利要求16所述的不良卷绕控制方法,其中所述第二步包括:
区分所述隔板、所述第一电极板和所述第二电极板的类型;
根据类型将所述测量数据再分类;
产生所述电极组件的横截剖面;以及
由所述横截剖面来计算所述距离差量和所述高度差量。
18.根据权利要求16所述的不良卷绕控制方法,还包括第五步:根据在所述第二步中计算的所述距离差量和所述高度差量来补偿所述螺旋卷绕单元。
19.根据权利要求16所述的不良卷绕控制方法,其中所述第一步被重复多次,和
所述第二步包括:
通过结合反复测量的所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部之间的距离以及所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部的高度,在所述测量数据中选取正常值;以及
利用所选取的正常值产生测量数据图案,比较预定正常图案与所述测量数据图案,从而计算所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部之间的距离差量以及所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部的高度差量。
20.根据权利要求19所述的不良卷绕控制方法,其中所述选取正常值包括:将反复测量的数据中的最频值作为所述正常值,计算所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部之间的距离差量以及所述第一电极板的端部、所述隔板的端部和所述第二电极板的端部的高度差量包括:利用所述正常值产生所述测量数据图案,并且通过比较所述测量数据图案与所述正常图案来补偿所述测量数据图案,以及
其中所述正常图案是由按照根据所述第一电极板、所述隔板、所述第二电极板和所述隔板的卷绕顺序的螺旋卷绕图案产生的所述测量数据的图案。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2010-0086574 | 2010-09-03 | ||
KR1020100086574A KR101223629B1 (ko) | 2010-09-03 | 2010-09-03 | 권취기, 빗 감김 검사 시스템 및 검사방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102386372A true CN102386372A (zh) | 2012-03-21 |
CN102386372B CN102386372B (zh) | 2014-10-29 |
Family
ID=45825540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110240420.3A Active CN102386372B (zh) | 2010-09-03 | 2011-08-19 | 螺旋卷绕装置、不良卷绕检测系统及不良卷绕检测方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101223629B1 (zh) |
CN (1) | CN102386372B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107428486A (zh) * | 2015-03-26 | 2017-12-01 | 宝洁公司 | 卷绕具有三维特征的基底的方法 |
CN110441325A (zh) * | 2018-05-02 | 2019-11-12 | Sk新技术株式会社 | 电极板对准状态检查系统和方法 |
CN111369509A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-07-03 | 广东利元亨智能装备股份有限公司 | 产品的检测补偿方法、装置、产品监测系统和存储介质 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106219287A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-14 | 久恩金属制品(昆山)有限公司 | 带感应报警的复卷收料机 |
ES2965263T3 (es) | 2021-05-04 | 2024-04-11 | Comexi Group Industries Sau | Máquina de rebobinado de película que comprende un detector de desalineamiento y procedimiento de detección de desalineamiento en una máquina de rebobinado de película |
WO2023182576A1 (ko) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | 주식회사 바에솔 | 지그재그 적층형 이차전지 제조 장치 |
CN116477399B (zh) * | 2023-06-20 | 2023-08-29 | 万桦(常州)新材料科技有限公司 | 一种抛光垫材生产线用基布输送装置及工作方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007329059A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電極群の製造方法およびその製造装置 |
CN201307622Y (zh) * | 2008-11-28 | 2009-09-09 | 深圳市吉阳自动化科技有限公司 | 圆形锂电池双工位全自动卷绕机 |
CN101557014A (zh) * | 2009-03-27 | 2009-10-14 | 深圳市吉阳自动化科技有限公司 | 一种电池卷绕系统及其方法 |
CN101728516A (zh) * | 2009-11-18 | 2010-06-09 | 深圳市嘉拓自动化技术有限公司 | 涂布长度测量装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100635707B1 (ko) * | 2005-01-24 | 2006-10-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지용 전극판 권취장치 |
-
2010
- 2010-09-03 KR KR1020100086574A patent/KR101223629B1/ko active IP Right Grant
-
2011
- 2011-08-19 CN CN201110240420.3A patent/CN102386372B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007329059A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電極群の製造方法およびその製造装置 |
CN201307622Y (zh) * | 2008-11-28 | 2009-09-09 | 深圳市吉阳自动化科技有限公司 | 圆形锂电池双工位全自动卷绕机 |
CN101557014A (zh) * | 2009-03-27 | 2009-10-14 | 深圳市吉阳自动化科技有限公司 | 一种电池卷绕系统及其方法 |
CN101728516A (zh) * | 2009-11-18 | 2010-06-09 | 深圳市嘉拓自动化技术有限公司 | 涂布长度测量装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107428486A (zh) * | 2015-03-26 | 2017-12-01 | 宝洁公司 | 卷绕具有三维特征的基底的方法 |
CN107428486B (zh) * | 2015-03-26 | 2019-10-15 | 宝洁公司 | 卷绕具有三维特征的基底的方法 |
CN110441325A (zh) * | 2018-05-02 | 2019-11-12 | Sk新技术株式会社 | 电极板对准状态检查系统和方法 |
CN110441325B (zh) * | 2018-05-02 | 2023-11-07 | Sk新能源株式会社 | 电极板对准状态检查系统和方法 |
CN111369509A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-07-03 | 广东利元亨智能装备股份有限公司 | 产品的检测补偿方法、装置、产品监测系统和存储介质 |
CN111369509B (zh) * | 2020-02-27 | 2021-05-07 | 广东利元亨智能装备股份有限公司 | 产品的检测补偿方法、装置、产品监测系统和存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102386372B (zh) | 2014-10-29 |
KR20120023428A (ko) | 2012-03-13 |
KR101223629B1 (ko) | 2013-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102386372B (zh) | 螺旋卷绕装置、不良卷绕检测系统及不良卷绕检测方法 | |
US9947956B2 (en) | System for rolling electrode plates | |
CN102259772B (zh) | 卷取装置 | |
CN112310568A (zh) | 极耳错位调整方法以及装置 | |
US20140361065A1 (en) | Conveyor and conveying method | |
US9139373B2 (en) | Conveyor and conveying method | |
CN114096799B (zh) | 用于测量单元电池的厚度的设备和方法 | |
CN110943198A (zh) | 锂电池制片设备 | |
US12000795B2 (en) | Eddy current sensor having improved crack detection capability, and eddy current inspection device including same | |
CN115498241B (zh) | 缠绕抓边系统及缠绕抓边方法 | |
CN114674261B (zh) | 一种缺陷定位方法、装置及存储介质 | |
CN113782819A (zh) | 一种卷芯极耳边距确定方法及卷绕设备校正方法 | |
CN113182703A (zh) | 一种降低锂电池卷绕机放卷剩余报废量的装置及方法 | |
JP2008028049A (ja) | 平角線折り曲げ装置、平角線折り曲げ機および平角線折り曲げ方法 | |
CN101678424B (zh) | 用于滚圆板材段的方法和装置 | |
EP4043858A1 (en) | Fatigue testing apparatus for metallic foil and method using same | |
US20220363505A1 (en) | Automatic electrode supply apparatus for manufacture of secondary battery and automatic electrode supply method using the same | |
CN211404633U (zh) | 锂电池制片设备 | |
CN109768336B (zh) | 一种极片走带布局方法及其结构 | |
CN103682464B (zh) | 卷取装置 | |
CN114563110A (zh) | 一种锂电池化成分容设备温度探针校准工装及校准方法 | |
CN116670885A (zh) | 卷绕电极组件测量方法及装置 | |
CN115832454A (zh) | 纠偏装置、电芯卷绕装置及其校准方法、校准装置 | |
CN218809395U (zh) | 铜带收卷机构 | |
CN219811537U (zh) | 一种圆柱激光卷绕机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |