CN109225766A - 一种极片的测厚方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可以更严格控制涂布厚度和均匀性的极片的测厚方法。所述极片的测厚方法沿极片的横向设置了多个测量区域，并得到各个区域的面密度值和所有测量区域的面密度均值，从而控制涂布机的涂布口做出相应的及时相应的调整，可以更严格控制涂布厚度和均匀性。

Description

一种极片的测厚方法
技术领域
本发明涉及电池极片的涂布技术领域，特别涉及一种极片的测厚方法。
背景技术
锂离子动力电池由于具有能量密度大、工作电压高、循环寿命长、安全性能优等显著特点，已被广泛的应用于移动通讯设备、便携式移动储电设备、矿用电源以及电动汽车等领域。近年来，随着电动汽车领域的快速发展，新型锂离子动力电池成为其发展的关键因素。而在锂离子电池生产过程中，电极极板的加工是其生产的关键，电极极板的生产需要经过匀浆、涂布、碾压和模切等工序。其中，涂布工序又是电极极板加工过程中的关键过程，也是整个电池生产过程中的关键工序，当匀浆完成以后，需要对浆料进行涂布，在浆料涂布过程中需要严格控制涂布的厚度以及密度均匀性。目前，常用的控制方式是采用在线测厚仪等检测设备对涂布的质量进行实时监控，但是目前的测厚方法，一般只能测量涂布的整体厚度，并不能暴露涂布不均的问题，且当涂布厚度出现问题时，涂布机从源头的反馈速度也较慢，涂布效果不好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以更严格控制涂布厚度和均匀性的极片的测厚方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种极片的测厚方法，包括以下步骤；
S1、在极片的传送区域上沿与极片传送方向垂直的方向设置至少两个的测量区域；
S2、将至少两个的涂布口沿与极片传送方向垂直的方向依次设于所述测量区域的上游，并将至少两个的涂布口与至少两个的测量区域分别一一对应设置；
S3、涂布口持续出料，对极片进行涂布；
S4、测厚仪器依次测量极片在所述测量区域上的浆料的测量面密度值；
S5、通过测量区域上的浆料的测量面密度值，计算得到所有测量区域的测量面密度均值，判断测量面密度均值与预设面密度均值是否相等，若测量面密度值与预设面密度均值相等，执行步骤S9，若测量面密度均值与预设面密度均值不相等，则执行步骤S6；
S6、判断测量面密度均值是否小于预设面密度均值，若测量面密度均值小于预设面密度均值，则执行步骤S7，否则执行步骤S8；
S7、增加所有涂布口的出料，执行步骤S4；
S8、减少所有涂布口的出料，执行步骤S4；
S9、判断是否所有测量区域上的测量面密度值都与预设面密度均值相同，若所有测量区域上的测量面密度值都与预设面密度均值相同，则执行步骤S3，否则执行步骤S10；
S10、将所有测量面密度值小于预设面密度均值的测量区域设为第一组测量区域，将所有测量面密度值大于预设面密度均值的测量区域设为第二组测量区域，执行步骤S11；
S11、增加与第一组测量区域对应的涂布口的出料，减少与第二组测量区域对应的涂布口的出料，执行步骤S4。
本发明的有益效果在于：该测厚系统及方法可以从两方面测量涂布厚度，一是极片在传送时位于测厚仪器下方的测量区域的整体面密度均值，该数据可以反映极片上涂布的整体厚度；二是沿与传送方向垂直的方向上各个测量区域内各自的面密度均值，该数据可以反映沿极片横向的涂布厚度的均匀性。通过测量并计算得到上述两个数据，PLC可以发出相应的指令控制涂布机的出料做出相应的调整，从而使得极片上涂布的整体的平均厚度满足需求的同时，沿极片的横向各个位置的厚度变化小，即涂布更加均匀。
附图说明
图1为本发明中实施例的极片的测厚方法的测厚系统的结构示意图；
图2为本发明中实施例的极片的测厚方法的流程图；
标号说明：
1、极片；11、测量区域；
2、涂布机；21、涂布口；22、PLC；
3、测厚仪器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：沿极片的横向设置了多个测量区域，并得到各个区域的面密度值和所有测量区域的面密度均值，从而控制涂布机的涂布口做出相应的及时相应的调整。
请参照图1-2，一种极片的测厚方法，包括以下步骤；
S1、在极片1的传送区域上沿与极片1传送方向垂直的方向设置至少两个的测量区域11；
S2、将至少两个的涂布口21沿与极片1传送方向垂直的方向依次设于所述测量区域11的上游，并将至少两个的涂布口21与至少两个的测量区域11分别一一对应设置；
S3、涂布口21持续出料，对极片1进行涂布；
S4、测厚仪器3依次测量极片1在所述测量区域11上的浆料的测量面密度值；
S5、通过测量区域11上的浆料的测量面密度值，计算得到所有测量区域11的测量面密度均值，判断测量面密度均值与预设面密度均值是否相等，若测量面密度值与预设面密度均值相等，执行步骤S9，若测量面密度均值与预设面密度均值不相等，则执行步骤S6；
S6、判断测量面密度均值是否小于预设面密度均值，若测量面密度均值小于预设面密度均值，则执行步骤S7，否则执行步骤S8；
S7、增加所有涂布口21的出料，执行步骤S4；
S8、减少所有涂布口21的出料，执行步骤S4；
S9、判断是否所有测量区域11上的测量面密度值都与预设面密度均值相同，若所有测量区域11上的测量面密度值都与预设面密度均值相同，则执行步骤S3，否则执行步骤S10；
S10、将所有测量面密度值小于预设面密度均值的测量区域11设为第一组测量区域，将所有测量面密度值大于预设面密度均值的测量区域11设为第二组测量区域，执行步骤S11；
S11、增加与第一组测量区域对应的涂布口21的出料，减少与第二组测量区域对应的涂布口21的出料，执行步骤S4。
本发明的工作原理为：极片放置在传送带上进行传送，依次经过涂布口和测厚仪器的下方，经过涂布口的极片的上表面被涂上浆料。
测厚仪器测得位于下方的沿极片横向，也就是与传送方向垂直方向分布的多个的测试区域的涂布厚度；
以此为依据，算出多个测试区域的平均面密度值，这一数值代表经过测厚仪器下方时极片的平均涂布厚度，如果平均厚度过大，那么所有涂布口增大浆料量增大涂布量，如果平均厚度过小，那么所有涂布口减小浆料量减小涂布量，出料量改变后再次进行上述测量，直到测厚仪器测得的测量面密度均值等于预设的面密度均值；
但是，即便多个测试区域的平均面密度等于预设面密度均值，也不意味着所有测试区域的面密度值均符合标准，在测量面密度均值等于预设的面密度均值后，将各个测试区域的面密度值分别与预设面密度均值做比较，然后每个涂布口分别单独做出对应的调整，从而使得每个测试区域的涂布量都往预设面密度均值的方向改变，从而提高极片涂布的均匀性。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：该测厚系统及方法可以从两方面测量涂布厚度，一是极片在传送时位于测厚仪器下方的测量区域的整体面密度均值，该数据可以反映极片上涂布的整体厚度；二是沿与传送方向垂直的方向上各个测量区域内各自的面密度均值，该数据可以反映沿极片横向的涂布厚度的均匀性。通过测量并计算得到上述两个数据，PLC可以发出相应的指令控制涂布机的出料做出相应的调整，从而使得极片上涂布的整体的平均厚度满足需求的同时，沿极片的横向各个位置的厚度变化小，即涂布更加均匀。
进一步的，所述步骤S2中的至少两个的涂布口21分别设于一台涂布机2上，所述涂布机2内设有PLC22和用于调节出料速度的螺杆泵，所述涂布机2上设有至少两个的电机，至少两个的所述电机分别控制至少两个的涂布口21的开度，所述PLC22与螺杆泵和至少两个的电机分别电连接。
进一步的，所述步骤S5中，通过测量区域11上的浆料的测量面密度值，计算得到所有测量区域11的测量面密度均值的具体方法为：
测厚仪器3将所述测量区域11上的浆料的测量面密度值发送给PLC22；
PLC22内部计算得到所有测量区域11的测量面密度均值。
进一步的，增加所有涂布口21的出料的具体方法为：
PLC22控制螺杆泵的泵速提高。
进一步的，所述步骤S8中，减少所有涂布口21的出料的具体方法为：
PLC22控制螺杆泵的泵速降低。
由上述描述可知，通过控制螺杆泵的泵速可以方便的控制所有涂布口21出料的速度。
进一步的，所述步骤S11中，增加与第一组测量区域对应的涂布口21的出料，减少与第二组测量区域对应的涂布口21的出料的具体方法为：
将与第一组测量区域内的测量区域11对应设置的涂布口21设为第一组涂布口，将与第二组测量区域内的测量区域11对应设置的涂布口21设为第二组涂布口，PLC22控制与第一组涂布口内的涂布口21对应的电机转动，使得第一组涂布口内的涂布口21的开度变大，PLC22控制与第二组涂布口内的涂布口21对应的电机转动，使得第二组涂布口内的涂布口21的开度变小。
由上述描述可知，每个电机单独控制一个涂布口21的开度，从而独立的控制出料量。
请参照图1-2，本发明的实施例一为：
一种极片的测厚方法，包括以下步骤；
S1、在极片1的传送区域上沿与极片1传送方向垂直的方向设置至少两个的测量区域11；
S2、将涂布机上至少两个的涂布口21沿与极片1传送方向垂直的方向依次设于所述测量区域11的上游，并将至少两个的涂布口21与至少两个的测量区域11分别一一对应设置；
S3、涂布口21持续出料，对极片1进行涂布；
S4、测厚仪器3依次测量极片1在所述测量区域11上的浆料的测量面密度值，测厚仪器3将所述测量区域11上的浆料的测量面密度值发送给PLC22；
S5、涂布机内的PLC通过测量区域11上的浆料的测量面密度值，计算得到所有测量区域11的测量面密度均值，判断测量面密度均值与预设面密度均值是否相等，若测量面密度值与预设面密度均值相等，执行步骤S9，若测量面密度均值与预设面密度均值不相等，则执行步骤S6；
S6、判断测量面密度均值是否小于预设面密度均值，若测量面密度均值小于预设面密度均值，则执行步骤S7，否则执行步骤S8；
S7、PLC22控制螺杆泵的泵速提高，增加所有涂布口21的出料，执行步骤S4；
S8、PLC22控制螺杆泵的泵速降低，减少所有涂布口21的出料，执行步骤S4；
S9、判断是否所有测量区域11上的测量面密度值都与预设面密度均值相同，若所有测量区域11上的测量面密度值都与预设面密度均值相同，则执行步骤S3，否则执行步骤S10；
S10、将所有测量面密度值小于预设面密度均值的测量区域11设为第一组测量区域，将所有测量面密度值大于预设面密度均值的测量区域11设为第二组测量区域，执行步骤S11；
S11、将与第一组测量区域内的测量区域11对应设置的涂布口21设为第一组涂布口，将与第二组测量区域内的测量区域11对应设置的涂布口21设为第二组涂布口，PLC22控制与第一组涂布口内的涂布口21对应的电机转动，使得第一组涂布口内的涂布口21的开度变大，增加与第一组测量区域对应的涂布口21的出料，PLC22控制与第二组涂布口内的涂布口21对应的电机转动，使得第二组涂布口内的涂布口21的开度变小，减少与第二组测量区域对应的涂布口21的出料，执行步骤S4。
本实施例中，使用的涂布机为浩能科技的HN双面锂电池隔膜涂布机，使用的测厚仪器为济南兰光机电技术有限公司，型号为CHY-C2A的测厚仪。
综上所述，本发明提供了一种可以更严格控制涂布厚度和均匀性的极片的测厚方法。该测厚系统及方法可以从两方面测量涂布厚度，一是极片在传送时位于测厚仪器下方的测量区域的整体面密度均值，该数据可以反映极片上涂布的整体厚度；二是沿与传送方向垂直的方向上各个测量区域内各自的面密度均值，该数据可以反映沿极片横向的涂布厚度的均匀性。通过测量并计算得到上述两个数据，PLC可以发出相应的指令控制涂布机的出料做出相应的调整，从而使得极片上涂布的整体的平均厚度满足需求的同时，沿极片的横向各个位置的厚度变化小，即涂布更加均匀。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种极片的测厚方法，其特征在于，包括以下步骤；
S1、在极片的传送区域上沿与极片传送方向垂直的方向设置至少两个的测量区域；
S2、将至少两个的涂布口沿与极片传送方向垂直的方向依次设于所述测量区域的上游，并将至少两个的涂布口与至少两个的测量区域分别一一对应设置；
S3、涂布口持续出料，对极片进行涂布；
S4、测厚仪器依次测量极片在所述测量区域上的浆料的测量面密度值；
S5、通过测量区域上的浆料的测量面密度值，计算得到所有测量区域的测量面密度均值，判断测量面密度均值与预设面密度均值是否相等，若测量面密度值与预设面密度均值相等，执行步骤S9，若测量面密度均值与预设面密度均值不相等，则执行步骤S6；
S6、判断测量面密度均值是否小于预设面密度均值，若测量面密度均值小于预设面密度均值，则执行步骤S7，否则执行步骤S8；
S7、增加所有涂布口的出料，执行步骤S4；
S8、减少所有涂布口的出料，执行步骤S4；
S9、判断是否所有测量区域上的测量面密度值都与预设面密度均值相同，若所有测量区域上的测量面密度值都与预设面密度均值相同，则执行步骤S3，否则执行步骤S10；
S10、将所有测量面密度值小于预设面密度均值的测量区域设为第一组测量区域，将所有测量面密度值大于预设面密度均值的测量区域设为第二组测量区域，执行步骤S11；
S11、增加与第一组测量区域对应的涂布口的出料，减少与第二组测量区域对应的涂布口的出料，执行步骤S4。
2.根据权利要求1所述的极片的测厚方法，其特征在于，所述步骤S2中的至少两个的涂布口分别设于一台涂布机上，所述涂布机内设有PLC和用于调节出料速度的螺杆泵，所述涂布机上设有至少两个的电机，至少两个的所述电机分别控制至少两个的涂布口的开度，所述PLC与螺杆泵和至少两个的电机分别电连接。
3.根据权利要求2所述的极片的测厚方法，其特征在于，所述步骤S5中，通过测量区域上的浆料的测量面密度值，计算得到所有测量区域的测量面密度均值的具体方法为：
测厚仪器将所述测量区域上的浆料的测量面密度值发送给PLC；
PLC内部计算得到所有测量区域的测量面密度均值。
4.根据权利要求2所述的极片的测厚方法，其特征在于，所述步骤S7中，增加所有涂布口的出料的具体方法为：
PLC控制螺杆泵的泵速提高。
5.根据权利要求2所述的极片的测厚方法，其特征在于，所述步骤S8中，减少所有涂布口的出料的具体方法为：
PLC控制螺杆泵的泵速降低。
6.根据权利要求2所述的极片的测厚方法，其特征在于，所述步骤S11中，增加与第一组测量区域对应的涂布口的出料，减少与第二组测量区域对应的涂布口的出料的具体方法为：
将与第一组测量区域内的测量区域对应设置的涂布口设为第一组涂布口，将与第二组测量区域内的测量区域对应设置的涂布口设为第二组涂布口，PLC控制与第一组涂布口内的涂布口对应的电机转动，使得第一组涂布口内的涂布口的开度变大，PLC控制与第二组涂布口内的涂布口对应的电机转动，使得第二组涂布口内的涂布口的开度变小。
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