CN109865641B - 一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法、装置、设备和存储介质，通过获取涂布装置内的腔体压力、挤压涂布机所在环境压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，腔体压力与涂布面密度正相关；根据腔体压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定涂布面密度；根据确定出的涂布面密度与目标面密度调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内，可以加快涂布面密度的调节速度，克服了现有测重仪因安装在烘干装置后的挤压涂布机机尾，造成根据测重仪反馈的数据对浆料泵送装置的泵速进行调节带来的涂布面密度调节滞后的问题，并避免了不良极片的产生，提高产品良率。

Description

一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法、装置、设备和存储 介质

技术领域

本发明实施例涉及挤压涂布技术，尤其涉及一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

目前锂离子电池被广泛应用于各种数码产品、动力汽车、无人机、能量存储等各类领域。电极的涂布是锂电生产中关键的一环，由于涂布精度较高，挤压涂布被广泛使用于锂离子电池涂布生产。

涂布面密度的管控是整个生产制程中成本控制的关键环节。对涂布面密度进行闭环调节，能够保证涂布重量的输出始终一致，大大提高涂布过程能力。在现有的闭环调节方案中，一般采用在机尾安装在线测重仪，通过获取测重仪的数据，反馈调节挤压涂布机中浆料泵送装置的泵速来控制涂布面密度，从而实现闭环控制。

然而，在这种闭环控制方案中，从机尾检测到机头泵速调整，需要经过的时间较长，整个过程会产生不良极片，生产良率降低。

发明内容

本发明实施例提供一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法、装置、设备和存储介质，以实现精确快速地调节涂布面密度，提高良率。

第一方面，本发明实施例提供了一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法，挤压涂布机包括涂布装置，挤压涂布机的涂布面密度控制方法包括：

获取涂布装置内的腔体压力、挤压涂布机所在环境压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，腔体压力与涂布面密度正相关；

根据腔体压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定涂布面密度；

根据确定出的涂布面密度与目标面密度调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

其中，挤压涂布机还包括浆料泵送装置，浆料泵送装置与涂布装置连通，腔体压力与浆料泵送装置的泵速正相关；

根据确定出的涂布面密度和目标面密度调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内，包括：

根据确定出的涂布面密度和目标面密度调节浆料泵送装置的泵速，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

其中，根据确定出的涂布面密度与目标面密度调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内，包括：

若确定出的涂布面密度与目标面密度的差值的绝对值大于设定阈值时，控制调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

其中，涂布装置为涂布模头，涂布装置的设备参数包括涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度；

涂布参数包括涂布走速、涂布宽度，其中涂布走速为涂布装置沿第一方向上的涂布速度；涂布宽度为涂布装置沿第二方向上的涂布宽度，第一方向与第二方向垂直；

浆料参数包括浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数。

其中，根据腔体压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定涂布面密度，包括：

根据涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度、涂布走速、涂布宽度、浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数确定涂布面密度的计算公式：

ρ_m＝(P-P₀)*ρW_t％πR⁴/(8LvA*K(v/H)^n-1)；

其中，ρ_m表示涂布面密度，P表示腔体压力，P₀表示挤压涂布机所在环境压力，ρ表示浆料密度，W_t％表示浆料固含量，R表示涂布模头的唇腔高度的一半，L表示涂布宽度，v表示涂布走速，A表示腔体流道长度，K表示浆料的常数系数，H表示唇口刀距，n表示流变指数；

根据涂布面密度的计算公式计算涂布面密度。

其中，根据涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度、涂布走速、涂布宽度和涂布模头的唇口流量、浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数确定涂布面密度的计算公式，包括：

根据涂布走速和唇口刀距，根据如下公式计算涂布切速度：

D＝v/H；

其中，D表示涂布切速度，v表示涂布走速，H表述唇口刀距；

根据涂布切速度、浆料的常数系数、浆料的流变指数，采用如下公式计算浆料粘度；

η＝KD^n-1；

其中，K表示浆料的常数系数，n表示浆料的流变指数；

根据浆料粘度、涂布模头的唇腔高度、腔体压力和挤压涂布机所在环境压力、腔体流道长度，采用如下公式计算唇口流量；

Q＝πR⁴(P-P₀)/(8ηA)；

其中，Q表示唇口流量，R表示唇腔高度的一半，P表示腔体压力，P₀表示挤压涂布机所在环境压力，A为腔体流道长度；

根据涂布面密度、涂布宽度、涂布走速、浆料密度、浆料固含量与唇口流量的如下关系式得到涂布面密度的计算公式：

Q＝Lvρ_m/(ρWt％)；

其中，L表示涂布宽度，v表示涂布走速，ρ_m表示涂布面密度，ρ表示浆料密度，Wt％表示浆料固含量。

第二方面，本发明实施例还提供了一种挤压涂布机的涂布面密度控制装置，挤压涂布机包括涂布装置，挤压涂布机的涂布面密度控制装置包括：

参数获取模块，用于获取涂布装置内的腔体压力、挤压涂布机所在环境压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，腔体压力与涂布面密度正相关；

涂布面密度确定模块，用于根据腔体压力、挤压涂布机的设备参数、涂布参数和浆料参数确定涂布面密度；

涂布面密度调节模块，用于根据确定出的涂布面密度与目标面密度调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

其中，涂布装置为涂布模头，涂布装置的设备参数包括涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度；涂布参数包括涂布走速、涂布宽度，其中涂布走速为涂布装置沿第一方向上的涂布速度；涂布宽度为涂布装置沿第二方向上的涂布宽度，第一方向与第二方向垂直；浆料参数包括浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数；涂布面密度确定模块包括：

涂布面密度公式确定单元，用于根据涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度、涂布走速、涂布宽度、浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数确定涂布面密度的计算公式：

ρ_m＝(P-P₀)*ρW_t％πR⁴/(8LvA*K(v/H)^n-1)；

其中，ρ_m表示涂布面密度，P表示腔体压力，P₀表示挤压涂布机所在环境压力，ρ表示浆料密度，W_t％表示浆料固含量，R表示涂布模头的唇腔高度的一半，L表示涂布宽度，v表示涂布走速，A表示腔体流道长度，K表示浆料的常数系数，H表示唇口刀距，n表示流变指数；

涂布面密度计算单元，用于根据涂布面密度的计算公式计算涂布面密度。

第三方面，本发明实施例还提供的一种设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现上述第一方面提供的挤压涂布机的涂布面密度控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面提供的挤压涂布机的涂布面密度控制方法。

本发明实施例提供的挤压涂布机的涂布面密度控制方法、装置、设备和存储介质，涂布面密度是根据涂布装置的腔体压力、挤压涂布机涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数来确定的，因涂布装置是直接向基材上涂覆浆料的装置，通过获取涂布装置的腔体压力以及上述其他参数的来计算出涂布面密度为未经任何其他工序之前的涂布面密度，根据确定出的涂布面密度和目标面密度调节腔体压力，可以加快涂布面密度的调节速度，克服了现有测重仪因安装在烘干装置后的挤压涂布机机尾，造成根据测重仪反馈的数据对浆料泵送装置的泵速进行调节带来的涂布面密度调节滞后的问题，并避免了不良极片的产生，提高产品良率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供一种挤压涂布机的结构示意图；

图3为本发明实施例提供另一种的挤压涂布机的涂布面密度控制方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的另一种挤压涂布机的结构示意图；

图5为本发明实施例提供另一种的挤压涂布机的涂布面密度控制方法的流程图；

图6是本发明实施例提供另一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法的流程图；

图7是本发明实施例提供的基材的示意图；

图8是本发明实施例提供的一种涂布模头的剖面图；

图9是本发明实施例提供的一种挤压涂布机的涂布面密度控制装置的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

如背景技术中提到的，在现有的对挤压涂布机涂布面密度的闭环调节方案中，一般采用在挤压涂布机的机尾安装在线测重仪，通过根据获取的测重仪的数据，反馈调节挤压涂布机中浆料泵送装置的泵速来控制涂布面密度，从而实现闭环控制。然而，从挤压涂布机的涂布装置的浆料喷出口至挤压涂布机的机尾之间通常设置有烘干装置，例如烘箱，测重仪从机尾检测涂布重量进行反馈，再对浆料泵送装置的泵速进行调节进而对涂布面密度进行调节的方式，会使得在烘干阶段的极片的涂布面密度仍是不满足要求的，且烘箱长度越长，不良数量越大。因此，现有对涂布面密度的控制方式存在滞后性，对涂布面密度的调节速度慢，极片良率低。

鉴于上述问题，本发明实施例提供了挤压涂布机的涂布面密度控制方法，图1为本发明实施例提供的一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法的流程图，本实施例可适用于对挤压涂布机涂布面密度的控制情况，该方法可以由集成在挤压涂布机的涂布面密度控制设备中的挤压涂布机的涂布面密度控制装置来执行，挤压涂布机的涂布面密度控制方法可以由软件和/或硬件执行，挤压涂布机包括涂布装置，挤压涂布机的涂布面密度控制方法具体包括如下步骤：

步骤110、获取涂布装置内的腔体压力、挤压涂布机所在环境压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，腔体压力与涂布面密度正相关；

其中，涂布装置是用于对基材进行涂布的装置，涂布的物质可以是浆料。例如，涂布装置可以将浆料涂覆在基材上，形成电池极片。涂布装置通常一端连通浆料的储存装置，另一端设有浆料喷出口，以通过浆料喷出口为所要涂布的基材涂布浆料。涂布装置内的腔体压力通常大于挤压涂布机所在环境的压力。

涂布装置的设备参数为涂布装置的自身结构参数，例如，当涂布装置为涂布模头时，涂布装置的设备参数可以包括涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度等。

涂布参数可以包括涂布宽度、涂布装置的涂布走速等。

浆料参数为表示所要涂布浆料的自身属性的参数，如浆料固含量、浆料密度等。

图2是本发明实施例提供一种挤压涂布机的结构示意图，需要说明的是，图2只是挤压涂布机的简单示意，其并未示出挤压涂布机的全部结构，参考图2，挤压涂布机通常包括浆料储存设备(图中未示出)和涂布装置210，以及连通浆料储存设备与涂布装置210之间的管路，其中，各个管路中可以包括控制管路连通与截断的阀门，涂布装置210与储存设备之间包括回流管路220，可以在涂布装置210与回流管路220的相接处(图2中虚线框出部分)或者在涂布装置210腔体内部设置压力传感器，进而获取涂布装置210内的腔体压力；挤压涂布机所在环境压力可通过设置在外部的压力传感器测量得到；对于特定的挤压涂布机来说，挤压涂布机的设备参数为固定值；对于特定浆料来说，浆料参数为固定，涂布参数可通过在涂布装置上设置传感器检测得到。

涂布装置的腔体压力越大，单位时间内喷出的浆料越多，故涂布面密度也就越大，即涂布面密度与涂布装置的腔体压力正相关。

步骤120、根据腔体压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定涂布面密度；

其中，涂布面密度表示单位面积下，浆料的涂布质量。挤压涂布时，涂布装置内的腔体压力，涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数都会影响到涂布面密度的大小，根据腔体压力、挤压涂布机的设备参数、涂布参数和浆料参数可以确定涂布面密度的大小。

步骤130、根据确定出的涂布面密度与目标面密度调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

根据腔体压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定涂布面密度后，根据确定出的涂布面密度与目标面密度进行比较，根据涂布面密度与目标面密度之间的差值以及涂布面密度与目标面密度差值的预设范围，对腔体压力进行调节，直到涂布面密度与目标面密度的差值在预设范围内，因目标面密度与腔体压力正相关，通过调节腔体压力，即可达到调节和控制涂布面密度的效果。并且，挤压涂布机的涂布装置通常设置在烘干装置之前，故通过获取涂布装置内的腔体压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定的涂布面密度为进行烘干工序之前的涂布面密度，通过将该涂布面密度与目标面密度进行比较，从而对腔体压力进行调节可以达到快速调节涂布面密度的效果，可以克服现有在挤压涂布机机尾安装测重仪因安装在烘干装置之后，造成根据测重仪反馈的数据对浆料泵送装置的泵速进行调节带来的涂布面密度调节的滞后，并避免了不良极片的产生，提高产品良率。

本发明实施例提供的挤压涂布机的涂布面密度控制方法，涂布面密度是根据涂布装置的腔体压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数来确定的，因涂布装置是直接向基材上涂覆浆料的装置，通过获取涂布装置的腔体压力以及上述其他参数的来计算出涂布面密度为未经任何其他工序之前的涂布面密度，根据确定出的涂布面密度和目标面密度调节腔体压力，可以加快涂布面密度的调节速度，克服了现有测重仪因安装在烘干装置后的挤压涂布机机尾，造成根据测重仪反馈的数据对浆料泵送装置的泵速进行调节带来的涂布面密度调节滞后的问题，并避免了不良极片的产生，提高产品良率。

图3为本发明实施例提供另一种的挤压涂布机的涂布面密度控制方法的流程图，该方法可以由集成在挤压涂布机的涂布面密度控制设备中的挤压涂布机的涂布面密度控制装置来执行，挤压涂布机的涂布面密度控制方法可以由软件和/或硬件执行，挤压涂布机包括涂布装置，挤压涂布机的涂布面密度控制方法具体包括如下步骤：

步骤310、获取涂布装置内的腔体压力、挤压涂布机所在环境压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，腔体压力与涂布面密度正相关；

具体的，步骤310与上述实施例中步骤110的过程相同，在此不再赘述。

步骤320、根据腔体压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定涂布面密度；

具体的，步骤320与上述实施例中步骤120的过程相同，在此不再赘述。

图4是本发明实施例提供的另一种挤压涂布机的结构示意图，参考图4，可选的，挤压涂布机还包括浆料泵送装置230，浆料泵送装置230与涂布装置210连通，腔体压力与浆料泵送装置230的泵速正相关。浆料泵送装置230用于从浆料储存设备(图4中未示出)向涂布装置210泵送浆料，浆料泵送装置230的泵速决定了涂布装置210内的腔体压力，浆料泵送装置230的泵速越大，涂布装置210内的腔体压力越大，相应的涂布面密度越大，即腔体压力与浆料泵送装置230的泵速正相关。可选的，在上述方案的基础上，浆料泵送装置230为螺杆泵，螺杆泵具有流量平稳、压力脉动小、有自吸能力、噪声低、效率高、寿命长、工作可靠；突出的优点是输送介质时不形成涡流、对介质的粘性不敏感，因此可适用于输送浆料等高粘度介质。

步骤330、根据确定出的涂布面密度和目标面密度调节浆料泵送装置的泵速，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

如上述分析，涂布装置的腔体压力与浆料泵送装置的泵速正相关，涂布面密度与腔体压力正相关，所以涂布面密度与浆料泵送装置的泵速正相关，通过根据确定出的涂布面密度和目标面密度调节浆料泵送装置的泵速，可以对涂布面密度进行调节和控制，进而使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

本发明实施例提供的挤压涂布机的涂布面密度控制方法，通过根据确定出的涂布面密度和目标面密度调节浆料泵送装置的泵速，即通过泵速的调节来调节涂布装置的腔体压力，进而调节涂布面密度，方便快捷，有利于提高产品良率。

图5为本发明实施例提供另一种的挤压涂布机的涂布面密度控制方法的流程图，该方法可以由集成在挤压涂布机的涂布面密度控制设备中的挤压涂布机的涂布面密度控制装置来执行，挤压涂布机的涂布面密度控制方法可以由软件和/或硬件执行，该方法具体包括如下步骤：

步骤410、获取涂布装置内的腔体压力、挤压涂布机所在环境压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，腔体压力与涂布面密度正相关；

具体的，步骤410与上述实施例中步骤110的过程相同，在此不再赘述。

步骤420、根据腔体压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定涂布面密度；

具体的，步骤420与上述实施例中步骤120的过程相同，在此不再赘述。

步骤430、若确定出的涂布面密度与目标面密度的差值的绝对值大于设定阈值时，控制调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

具体的，设定阈值为可选为涂布面密度与目标面密度允许的最大误差值，该设定阈值为预先设定的。可根据确定出的涂布面密度与目标面密度确定二者的差值，当涂布面密度与目标面密度差值的绝对值小于或等于该设定阈值时，涂布面密度不会超出规格限，可控制不对腔体压力进行调节；当涂布面密度与目标面密度差值的绝对值大于该设定阈值时，涂布面密度会超出规格限，因此控制调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。其中，预设范围可以是保证涂布面密度不超出规格限的最大范围。

本发明实施例提供的挤压涂布机的涂布面密度控制方法，通过若确定出的涂布面密度与目标面密度的差值的绝对值大于设定阈值时，控制调节腔体压力，实现了在对涂布面密度与目标面密度进行比较后，快速对腔体压力进行调节，进而快速调节涂布面密度，有利于提高产品良率。

图6是本发明实施例提供另一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法的流程图，该方法可以由集成在挤压涂布机的涂布面密度控制设备中的挤压涂布机的涂布面密度控制装置来执行，挤压涂布机的涂布面密度控制方法可以由软件和/或硬件执行，该方法具体包括如下步骤：

步骤510、获取涂布装置内的腔体压力、挤压涂布机所在环境压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，腔体压力与涂布面密度正相关；

可选的，涂布装置为涂布模头，涂布装置挤压涂布机的设备参数包括涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度；

涂布参数包括涂布走速、涂布宽度，其中涂布走速为涂布装置沿第一方向上的涂布速度；涂布宽度为涂布装置沿第二方向上的涂布宽度，第一方向与第二方向垂直；

浆料参数包括浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数。

图7是本发明实施例提供的基材的示意图，参考图7，基材上包括涂覆浆料区610和留白区620，涂布走速为涂布装置沿第一方向x上的涂布速度，涂布宽度为涂布装置沿第二方向y上的涂布宽度d，第一方向x与第二方向y垂直。

图8是本发明实施例提供的一种涂布模头的剖面图，参考图8，涂布模头包括浆料喷出口710，也称为唇口，浆料喷出口710包括相对设置的第一刀片(图中未示出)和第二刀片(图中未示出)，第一刀片和第二刀片形成狭缝，涂布模头的唇腔高度为第一刀片和第二刀片形成的狭缝的高度m。唇口刀距为浆料喷出口710与基材730之间的距离n。涂布模头的腔体流道长度为最靠近唇口710的槽与唇口710之间的距离，例如对于图8所示的涂布模头，腔体流道长度为槽722与唇口710之间的距离。

浆料的流变指数和浆料的常数系数可以通过测流仪测出。

步骤521、根据涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度、涂布走速、涂布宽度、浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数确定涂布面密度的计算公式：

ρ_m＝(P-P₀)*ρW_t％πR⁴/(8LvA*K(v/H)^n-1)；

其中，ρ_m表示涂布面密度，P表示腔体压力，P₀表示挤压涂布机所在环境压力，ρ表示浆料密度，W_t％表示浆料固含量，R表示涂布模头的唇腔高度的一半，L表示涂布宽度，v表示涂布走速，A表示腔体流道长度，K表示浆料的常数系数，H表示唇口刀距，n表示流变指数；

具体的，根据浆料涂布时为低速剪切，且浆料为非牛顿流体的性质，根据涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度、涂布走速、涂布宽度、浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数中各参数之间所满足的等式关系进行推导，可以确定涂布面密度的上述计算公式。

步骤522、根据涂布面密度的计算公式计算涂布面密度；

具体的，根据上述涂布面密度的计算公式计算涂布面密度，可以快速得到涂布面密度的值，进而方便在涂布面密度不满足条件的情况下，快速进行调节，有利于提高产品良率。

步骤530、根据确定出的涂布面密度与目标面密度调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

具体的，步骤530与上述实施例中步骤130的过程相同，在此不再赘述。

在上述方案的基础上，上述挤压涂布机的涂布面密度控制方法中的步骤521包括：

根据涂布走速和唇口刀距，根据如下公式计算涂布切速度：

D＝v/H；

其中，D表示涂布切速度，v表示涂布走速，H表述唇口刀距；

具体的，因浆料涂布时为低速剪切，故涂布切速度满足上述公式D＝v/H；

根据涂布切速度、浆料的常数系数、浆料的流变指数，采用如下公式计算浆料粘度；

η＝KD^n-1；

其中，K表示浆料的常数系数，n表示浆料的流变指数；

具体的，浆料为非牛顿流体，故满足上述幂律模型η＝KD^n-1。

根据浆料粘度、涂布模头的唇腔高度、腔体压力和挤压涂布机所在环境压力、腔体流道长度，采用如下公式计算唇口流量；

Q＝πR⁴(P-P₀)/(8ηA)；

其中，Q表示唇口流量，R表示唇腔高度的一半，P表示腔体压力，P₀表示挤压涂布机所在环境压力，A为腔体流道长度；

具体的，因涂布时浆料属于低速剪切，呈层流状，故满足上述泊肃叶方程

Q＝πR⁴(P-P₀)/(8ηA)。

根据涂布面密度、涂布宽度、涂布走速、浆料密度、浆料固含量与唇口流量的如下关系式得到涂布面密度的计算公式：

Q＝Lvρ_m/(ρWt％)；

其中，L表示涂布宽度，v表示涂布走速，ρ_m表示涂布面密度，ρ表示浆料密度，Wt％表示浆料固含量。

通过上述两种唇口流量的计算方式，即可得到涂布面密度计算公式：

ρ_m＝(P-P₀)*ρW_t％πR⁴/(8LvA*K(v/H)^n-1)。

本发明实施例提供的挤压涂布机的涂布面密度控制方法，通过根据涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度、涂布走速、涂布宽度、浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数确定涂布面密度的计算公式，根据涂布面密度的计算公式计算涂布面密度，进而使得涂布面密度的计算快速精确，进而有利于根据涂布面密度快速地对腔体压力进行调节，进而达到反馈调节涂布面密度的目的，方便快捷，有利于提高产品良率。

本发明实施例还提供了一种挤压涂布机的涂布面密度控制装置，图9是本发明实施例提供的一种挤压涂布机的涂布面密度控制装置的结构示意图，该装置可以执行本发明任意实施例提供的挤压涂布机的涂布面密度控制方法，该装置集成在挤压涂布机的涂布面密度控制设备中，挤压涂布机的涂布面密度控制装置包括：

参数获取模块810，用于获取涂布装置内的腔体压力、挤压涂布机所在环境压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，腔体压力与涂布面密度正相关；

涂布面密度确定模块820，用于根据腔体压力、挤压涂布机的设备参数、涂布参数和浆料参数确定涂布面密度；

涂布面密度调节模块830，用于根据确定出的涂布面密度与目标面密度调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

本发明实施例所提供的配置于挤压涂布机的涂布面密度控制设备的挤压涂布机的涂布面密度控制装置可执行本发明任意实施例所提供的挤压涂布机的涂布面密度控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

在上述方案的基础上，涂布装置为涂布模头，涂布装置的设备参数包括涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度；涂布参数包括涂布走速、涂布宽度，其中涂布走速为涂布装置沿第一方向上的涂布速度；涂布宽度为涂布装置沿第二方向上的涂布宽度，第一方向与第二方向垂直；浆料参数包括浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数K；涂布面密度确定模块820包括：

涂布面密度公式确定单元，用于根据涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、涂布模头的腔体流道长度、涂布走速、涂布宽度、浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数确定涂布面密度的计算公式：

ρ_m＝(P-P₀)*ρW_t％πR⁴/(8LvA*K(v/H)^n-1)；

其中，ρ_m表示涂布面密度，P表示腔体压力，P₀表示挤压涂布机所在环境压力，ρ表示浆料密度，W_t％表示浆料固含量，R表示涂布模头的唇腔高度的一半，L表示涂布宽度，v表示涂布走速，A表示腔体流道长度，K表示浆料的常数系数，H表示唇口刀距，n表示流变指数；

涂布面密度计算单元，用于根据涂布面密度的计算公式计算涂布面密度。

本发明实施例所提供的配置于挤压涂布机的涂布面密度控制设备的挤压涂布机的涂布面密度控制装置可执行本发明任意实施例所提供的挤压涂布机的涂布面密度控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

图10是本发明实施例提供的一种设备的结构示意图，如图10所示，该设备包括：

一个或多个处理器910；

存储装置920，用于存储一个或多个程序，

当一个或多个程序被一个或多个处理器910执行，使得一个或多个处理器910实现本发明上述实施例提供的挤压涂布机的涂布面密度控制方法。

该设备还可包括输入装置930和输出装置940，该设备中的处理器910、存储器、输入装置930和输出装置940可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

存储装置920作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法对应的程序指令/模块(例如，如图9所示的参数获取模块810、涂布面密度确定模块820、涂布面密度调节模块830)。处理器910通过运行存储在存储装置920中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法，即：

获取涂布装置内的腔体压力、挤压涂布机所在环境压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，腔体压力与涂布面密度正相关；

根据腔体压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定涂布面密度；

根据确定出的涂布面密度与目标面密度调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

存储装置920可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储装置920可以是存储器，该存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。在一些实施例中，存储装置920可选包括相对于处理器910远程设置的存储装置920，这些远程存储装置920可以通过网络连接至终端设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置930可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置940可包括输出接口等。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例提供的一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法：

获取涂布装置内的腔体压力、挤压涂布机所在环境压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，腔体压力与涂布面密度正相关；

根据腔体压力、涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定涂布面密度；

根据确定出的涂布面密度与目标面密度调节腔体压力，以使涂布面密度与目标面密度差值在预设范围内。

可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或本实施例提供的设备上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种挤压涂布机的涂布面密度控制方法，其特征在于，所述挤压涂布机包括涂布装置，所述挤压涂布机的涂布面密度控制方法包括：

获取所述涂布装置内的腔体压力、所述挤压涂布机所在环境压力、所述涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，所述腔体压力与所述涂布面密度正相关；

根据所述腔体压力、所述涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定所述涂布面密度；

根据确定出的所述涂布面密度与目标面密度调节所述腔体压力，以使所述涂布面密度与所述目标面密度差值在预设范围内；

所述涂布装置为涂布模头，所述涂布装置的设备参数包括所述涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、所述涂布模头的腔体流道长度；

所述涂布参数包括涂布走速、涂布宽度，其中所述涂布走速为所述涂布装置沿第一方向上的涂布速度；所述涂布宽度为所述涂布装置沿第二方向上的涂布宽度，所述第一方向与所述第二方向垂直；

所述浆料参数包括浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数；

根据所述腔体压力、所述涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数确定所述涂布面密度，包括：

根据所述涂布模头的唇腔高度、所述唇口刀距、所述涂布模头的腔体流道长度、所述涂布走速、所述涂布宽度、所述浆料密度、所述浆料固含量、所述浆料的流变指数和所述浆料的常数系数确定所述涂布面密度的计算公式：

ρ_m＝(P-P₀)*ρW_t％πR⁴/(8LvA*K(v/H)^n-1)；

其中，ρ_m表示所述涂布面密度，P表示所述腔体压力，P₀表示所述挤压涂布机所在环境压力，ρ表示所述浆料密度，W_t％表示所述浆料固含量，R表示所述涂布模头的唇腔高度的一半，L表示所述涂布宽度，v表示所述涂布走速，A表示所述腔体流道长度，K表示所述浆料的常数系数，H表示所述唇口刀距，n表示所述流变指数；

根据所述涂布面密度的计算公式计算所述涂布面密度。

2.根据权利要求1所述的挤压涂布机的涂布面密度控制方法，其特征在于，所述挤压涂布机还包括浆料泵送装置，所述浆料泵送装置与所述涂布装置连通，所述腔体压力与所述浆料泵送装置的泵速正相关；

所述根据确定出的所述涂布面密度和目标面密度调节所述腔体压力，以使所述涂布面密度与所述目标面密度差值在预设范围内，包括：

根据所述确定出的涂布面密度和所述目标面密度调节所述浆料泵送装置的泵速，以使所述涂布面密度与所述目标面密度差值在预设范围内。

3.根据权利要求1所述的挤压涂布机的涂布面密度控制方法，其特征在于，根据确定出的所述涂布面密度与目标面密度调节所述腔体压力，以使所述涂布面密度与所述目标面密度差值在预设范围内，包括：

若所述确定出的所述涂布面密度与目标面密度的差值的绝对值大于设定阈值时，控制调节所述腔体压力，以使所述涂布面密度与所述目标面密度差值在预设范围内。

4.根据权利要求1所述的挤压涂布机的涂布面密度控制方法，其特征在于，所述根据所述涂布模头的唇腔高度、所述唇口刀距、所述涂布模头的腔体流道长度、所述涂布走速、所述涂布宽度和所述涂布模头的唇口流量、所述浆料密度、所述浆料固含量、所述浆料的流变指数和所述浆料的常数系数确定所述涂布面密度的计算公式，包括：

根据所述涂布走速和所述唇口刀距，根据如下公式计算涂布切速度：

D＝v/H；

其中，D表示所述涂布切速度，v表示所述涂布走速，H表述所述唇口刀距；

根据所述涂布切速度、所述浆料的常数系数、所述浆料的流变指数，采用如下公式计算所述浆料粘度；

η＝KD^n-1；

其中，K表示浆料的常数系数，n表示浆料的流变指数；

根据所述浆料粘度、所述涂布模头的唇腔高度、所述腔体压力和所述挤压涂布机所在环境压力、所述腔体流道长度，采用如下公式计算所述唇口流量；

Q＝πR⁴(P-P₀)/(8ηA)；

其中，Q表示所述唇口流量，R表示所述唇腔高度的一半，P表示腔体压力，P₀表示所述挤压涂布机所在环境压力，A为腔体流道长度；

根据所述涂布面密度、所述涂布宽度、涂布走速、浆料密度、浆料固含量与所述唇口流量的如下关系式得到所述涂布面密度的计算公式：

Q＝Lvρ_m/(ρWt％)；

其中，L表示所述涂布宽度，v表示所述涂布走速，ρ_m表示所述涂布面密度，ρ表示所述浆料密度，Wt％表示所述浆料固含量。

5.一种挤压涂布机的涂布面密度控制装置，其特征在于，所述挤压涂布机包括涂布装置，所述挤压涂布机的涂布面密度控制装置包括：

参数获取模块，用于获取所述涂布装置内的腔体压力、所述挤压涂布机所在环境压力、所述涂布装置的设备参数、涂布参数和浆料参数；其中，所述腔体压力与所述涂布面密度正相关；

涂布面密度确定模块，用于根据所述腔体压力、所述挤压涂布机的设备参数、涂布参数和浆料参数确定所述涂布面密度；

涂布面密度调节模块，用于根据确定出的所述涂布面密度与目标面密度调节所述腔体压力，以使所述涂布面密度与所述目标面密度差值在预设范围内；所述涂布装置为涂布模头，所述涂布装置的设备参数包括所述涂布模头的唇腔高度、唇口刀距、所述涂布模头的腔体流道长度；所述涂布参数包括涂布走速、涂布宽度，其中所述涂布走速为所述涂布装置沿第一方向上的涂布速度；所述涂布宽度为所述涂布装置沿第二方向上的涂布宽度，所述第一方向与所述第二方向垂直；所述浆料参数包括浆料密度、浆料固含量、浆料的流变指数和浆料的常数系数；所述涂布面密度确定模块包括：

涂布面密度公式确定单元，用于根据所述涂布模头的唇腔高度、所述唇口刀距、所述涂布模头的腔体流道长度、所述涂布走速、所述涂布宽度、所述浆料密度、所述浆料固含量、所述浆料的流变指数和所述浆料的常数系数确定所述涂布面密度的计算公式：

ρ_m＝(P-P₀)*ρW_t％πR⁴/(8LvA*K(v/H)^n-1)；

其中，ρ_m表示所述涂布面密度，P表示所述腔体压力，P₀表示所述挤压涂布机所在环境压力，ρ表示所述浆料密度，W_t％表示所述浆料固含量，R表示所述涂布模头的唇腔高度的一半，L表示所述涂布宽度，v表示所述涂布走速，A表示所述腔体流道长度，K表示所述浆料的常数系数，H表示所述唇口刀距，n表示所述流变指数；

涂布面密度计算单元，用于根据所述涂布面密度的计算公式计算所述涂布面密度。

6.一种设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4任一所述的挤压涂布机的涂布面密度控制方法。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一所述的挤压涂布机的涂布面密度控制方法。

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