CN106500642A - 一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法，包括：激光位移传感器、自动取样机、电池极板、控制计算机和传动机构；电池极板包括基板以及电池活性物质层，电池活性物质层分别设置在基板的上表面和下表面；激光位移传感器分别固定设置在基板上表面上方和下表面下方；激光位移传感器沿着电池活性物质层的四周边缘扫描，两个自动取样机分别连接激光位移传感器和控制计算机。通过光位移传感器沿着电池活性物质层的四周边缘扫描，分别测得所述两个激光位移传感器相对于基板的距离值的和及两个激光位移传感器相对于电池活性物质层的距离值的和，由控制计算机内的程序按(SUMM‑SUMB)*K+Db计算电池极板的厚度。

Description

一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法
技术领域
本发明涉及锂电子电池极板的加工技术领域，尤其涉及一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法。
背景技术
电池极板是生产锂电子化合物电池的材料，它是一种厚度仅为几十微米到500微米的连续带状产品，它的表面上涂有锂电子化合物的活性物质部分和不涂物质的基带部分。它是生产电池的核心材料，电池极板厚度的控制精度直接影响到电池产品的质量。因此。对电池极板的厚度进行准确的实时在线测量和控制对生产高质量的电池具有十分重要的现实意义。由于电池极板的厚度极小，传感器测量数据的漂移误差和安装机构的温度变形问题等因素都会造成被测电池极板厚度测量过程中很大的测量误差，所以要实现对被测电池极板在线准确测量必须对测量进行在线实时自动校准。已有检测电池极板厚度的方法是用β射线透射流水线上的电池极板，在电池极板的另一表面用光电倍增管接收穿透电池极板的β射线，根据光电倍增管上接收到的β射线能量变化所引起的敏感电流的变化来检测电池极板厚度的变化。该方法存在的缺陷是：β射线照射的是一个区域，由于电池极板的基带部分比较窄而且采用β射线采集厚度变化信号的反应慢，因此无法利用电池极板的基带部分对测量的结果进行在线实时自动校准，因此测得的数据精准度低。同时，由于电池极板活性物质部分的均匀程度直接影响到电池极板的使用，而电池极板四周边缘的活性物质部分是检验厚度的关键。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术措施：
一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法，包括：激光位移传感器、自动取样机、电池极板、控制计算机和传动机构；所述电池极板包括基板以及电池活性物质层，所述电池活性物质层分别设置在所述基板的上表面和下表面；所述激光位移传感器分别固定设置在所述基板上表面上方和下表面下方；所述激光位移传感器沿着所述电池活性物质层的四周边缘扫描，所述两个自动取样机分别连接所述激光位移传感器和所述控制计算机；所述测量方法包括以下步骤：
S1，所述电池极板在所述传动机构上恒速运动；
S2，当所述电池极板运动到所述激光位移传感器正下/上方时，分别测得所述两个激光位移传感器相对于所述基板的距离值；
S3，通过自动取样机分别对两个激光位移传感器测量距离采样；获得同一时间两个激光位移传感器敏感基带部分采样数据和SUMB；
S4，当所述电池活性物质层位于所述激光位移传感器正下/上方时，所述两个激光位移传感器沿所述计算机设置的电池活性物质层的四周边缘进行扫描，分别测得所述两个激光位移传感器相对于所述电池活性物质层的距离值；
S5，通过自动取样机分别对两个激光位移传感器测量电池极板电池活性物质层对应距离值采样数据，获得同一时刻两个激光位移传感器敏感的电池活性物质层厚度采样数据和SUMM；
S6，控制所述计算机内的程序按(SUMM-SUMB)*K+Db计算所述电池极板的厚度。
本发明还可以通过以下技术措施进一步完善：
作为进一步改进，在步骤S1中，控制所述电池极板在传动机构上以速度5-6米/分钟恒速运动。
作为进一步改进，所述激光位移传感器对电池活性物质层的扫描路径沿四周边缘口型运动。
作为进一步改进，所述传动机构安装在恒温恒湿车间。
作为进一步改进，所述恒温恒湿车间中的温度为20-25℃；湿度为40％-65％。
作为进一步改进，所述传动机构的两侧设置有限位槽。
作为进一步改进，所述激光位移传感器激光的波长266-1064nm，激光位移传感器的功率为30-50W。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：
1、电池极板的电池活性物质层的四周边缘厚度是检验电池极板质量的最佳位置，通过该方法，可以快速有效的测量出电池活性物质层的四周边缘厚度。
附图说明
附图1是本发明一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法的示意图。
附图2是本发明一种沿预定路线在线测量电池板厚度的传动机构和电池极板的示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法，包括：激光位移传感器40、自动取样机60、电池极板30、控制计算机50和传动机构70；所述电池极板30包括基板31以及电池活性物质层32，所述电池活性物质层32分别设置在所述基板31的上表面和下表面；所述激光位移传感器40分别固定设置在所述基板31上表面上方和下表面下方；所述激光位移传感器40沿着所述电池活性物质层32的四周边缘扫描，所述两个自动取样机60分别连接所述激光位移传感器40和所述控制计算机50；所述测量方法包括以下步骤：
S1，所述电池极板30在所述传动机构70上恒速运动；
S2，当所述电池极板30运动到所述激光位移传感器40正下/上方时，分别测得所述两个激光位移传感器40相对于所述基板31的距离值；
S3，通过自动取样机60分别对两个激光位移传感器40测量距离采样；获得同一时间两个激光位移传感器40敏感基带部分采样数据和SUMB；
S4，当所述电池活性物质层32位于所述激光位移传感器40正下/上方时，所述两个激光位移传感器40沿所述计算机设置的电池活性物质层32的四周边缘进行扫描，分别测得所述两个激光位移传感器40相对于所述电池活性物质层32的距离值；
S5，通过自动取样机60分别对两个激光位移传感器40测量电池极板电池活性物质层32对应距离值采样数据，获得同一时刻两个激光位移传感器40敏感的电池活性物质层32厚度采样数据和SUMM；
S6，控制所述计算机50内的程序按(SUMM-SUMB)*K+Db计算所述电池极板30的厚度。
电池极板30的电池活性物质层32的四周边缘厚度是检验电池极板30质量的最佳位置，通过该方法，可以快速有效的测量出电池活性物质层32的四周边缘厚度。
如图2所示，实施例中，在测量步骤S1中，控制所述电池极板30在传动机构70上以速度5-6米/分钟恒速运动。优选的，控制所述电池极板30在传动机构70上以速度6米/分钟恒速运动。
如图2所示，所述激光位移传感器40对电池活性物质层32的扫描路径沿四周边缘口型运动。由于电池活性物质层32的四周边缘是检验电池极板30的最佳位置，电池四周边缘的厚度决定了电池极板30的质量。实施例中，激光位移传感器40沿着所述电池活性物质层32的四周外边缘0.5cm处进行扫描，可以更加系统准确的确定好电池极板30的厚度，可以很好的保证电池极板30的质量。
实施例中，所述传动机构70安装在恒温恒湿车间，所述恒温恒湿车间中的温度为20-25℃；湿度为40％-65％。优选的，所述温度设置为24度，所述湿度设置为50％，由于激光位移传感器40在工作状态下会产生热量，这样，控制扫描环境下的温湿度可以减小误差，提高测量数值的准确性。
实施例中，所述传动机构70的两侧设置有限位槽71。如图2所示，增设限位槽71，可以避免出现电池极板30在传动机构70上运动时的左右偏移问题，确保激光位移传感器40可以沿指定路线扫描，减小误差，提高测量准确度。
实施例中，所述激光位移传感器40激光的波长266-1064nm，激光位移传感器40的功率30-50W。优选的，激光位移传感器40激光的波长为488nm，激光位移传感器40的功率为40W。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法，其特征在于，包括：激光位移传感器、自动取样机、电池极板、控制计算机和传动机构；所述电池极板包括基板以及电池活性物质层，所述电池活性物质层分别设置在所述基板的上表面和下表面；所述激光位移传感器分别固定设置在所述基板上表面上方和下表面下方；所述激光位移传感器沿着所述电池活性物质层的四周边缘扫描，所述两个自动取样机分别连接所述激光位移传感器和所述控制计算机；所述测量方法包括以下步骤：
S1，所述电池极板在所述传动机构上恒速运动；
S2，当所述电池极板运动到所述激光位移传感器正下/上方时，分别测得所述两个激光位移传感器相对于所述基板的距离值；
S3，通过自动取样机分别对两个激光位移传感器测量距离采样；获得同一时间两个激光位移传感器敏感基带部分采样数据和SUMB；
S4，当所述电池活性物质层位于所述激光位移传感器正下/上方时，所述两个激光位移传感器沿所述计算机设置的电池活性物质层的四周边缘进行扫描，分别测得所述两个激光位移传感器相对于所述电池活性物质层的距离值；
S5，通过自动取样机分别对两个激光位移传感器测量电池极板电池活性物质层对应距离值采样数据，获得同一时刻两个激光位移传感器敏感的电池活性物质层厚度采样数据和SUMM；
S6，控制所述计算机内的程序按(SUMM-SUMB)*K+Db计算所述电池极板的厚度。
2.根据权利要求1所述的一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法，其特征在于，在步骤S1中，控制所述电池极板在传动机构上以速度5-6米/分钟恒速运动。
3.根据权利要求1所述的一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法，其特征在于，所述激光位移传感器对电池活性物质层的扫描路径沿四周边缘口型运动。
4.根据权利要求1所述的一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法，其特征在于，所述传动机构安装在恒温恒湿车间。
5.根据权利要求4所述的一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法，其特征在于，所述恒温恒湿车间中的温度为20-25℃；湿度为40％-65％。
6.根据权利要求1所述的一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法，其特征在于，所述传动机构的两侧设置有限位槽。
7.根据权利要求1所述的一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法，其特征在于，所述激光位移传感器激光的波长266-1064nm，激光位移传感器的功率30-50W。
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