CN111530689A - 一种识别和改善隔膜漏涂的方法和隔膜涂布系统 - Google Patents

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Abstract

一种识别和改善隔膜漏涂的方法和隔膜涂布系统，所述方法包括以下步骤：步骤1，隔膜涂布烘烤完成后，进行厚度检测；步骤2，进行瑕疵检测，初步确定漏涂位置，瑕疵定位机构进行检测，精确确定漏涂位置，并将其作为目标位置传递给显微镜检测机构，显微镜检测机构受驱动移动至目标位置，检测该目标位置微观下的漏涂区域和漏涂深度，并将其传递给控制模块；步骤3，控制模块根据漏涂区域和漏涂深度计算所需涂布液的质量，并传递给微型涂布机构；步骤4，当目标位置传递至微型涂布机构所在位置时，微型涂布机构利用自动带液微型辊轴涂布法在目标位置进行二次涂布。

Description

一种识别和改善隔膜漏涂的方法和隔膜涂布系统
技术领域
本发明涉及锂电池隔膜喷涂技术领域，特别是涉及一种识别和改善隔膜漏涂的方法和隔膜涂布系统。
背景技术
隔膜是动力电源中不可或缺的材料。隔膜在结构上必须有一定直径的孔洞，以允许电解质中的离子通过，锂离子通过隔膜在正负极之间移动。但充放电过程中锂离子还原形成的晶体有可能刺穿隔膜，因而对隔膜的抗穿刺能力要求较高，并要求隔膜表面不允许有大孔径缺陷或肉眼可见的孔洞。将聚乙烯(缩写PE)薄膜通过单轴拉伸或双轴拉伸，可以制备一定孔径的薄膜以允许电解质通过而阻挠小颗粒；而PE薄膜表面涂覆一层保护材料，可以提高穿刺强度。然而具有涂层的PE隔膜在涂覆过程中容易出现漏涂等问题，影响了抗穿穿刺强度的进一步提高。因此，使用一种高效地检测方法检测涂层PE隔膜表面缺陷显得尤为必要。
目前在锂电池隔膜行业内，普遍采用逻辑语言编写的程序调控缺陷检测装置来识别隔膜表面缺陷。通过编写含有宽度、高度、宽高比、最大光亮度、平均光亮度等特征值的逻辑语言，可对如沙眼、亮点、亮线等规则形状的缺陷进行高效的识别。但是，对于漏涂等形状极其不规则的表面缺陷而言，难以识别。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的漏涂难以识别的问题，而提供一种识别和改善隔膜漏涂的方法。
本发明的另一个目的是提供一种识别和改善隔膜漏涂的隔膜涂布系统。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种识别和改善隔膜漏涂的方法，包括以下步骤：
步骤1，隔膜涂布烘烤完成后，进行厚度检测；
步骤2，瑕疵检测机构进行瑕疵检测，初步确定漏涂位置，并将位置信号传递给主控模块，主控模块将该位置信号传递给瑕疵定位机构，当该漏涂位置经由瑕疵定位机构时，瑕疵定位机构进行定位检测，以精确确定漏涂位置，并将其作为目标位置传递给主控模块，主控模块将该目标位置信号传递给显微镜检测机构的驱动机构，将目标位置经由显微镜检测机构时，驱动机构驱动显微镜检测机构移动至目标位置，检测该目标位置微观下的漏涂区域和漏涂深度，并将其传递给控制模块；
步骤3，控制模块根据漏涂区域和漏涂深度计算所需涂布液的质量，并传递给微型涂布机构；
步骤4，当目标位置传递至微型涂布机构所在位置时，微型涂布机构利用自动带液微型辊轴涂布法在目标位置进行二次涂布。
在上述技术方案中，还包括步骤5，二次涂布后，再进行厚度检测，然后收卷。
在上述技术方案中，所述步骤3中，涂布液的质量＝浆料面密度ρ*漏涂面积S*涂层厚度N，其中：漏涂面积S＝漏涂像素格个数*漏涂像素格长L(m)*漏涂像素格宽W(m)；
浆料物料中各组分配比为A：B：C：…：N；对应物料面密度为ρ1、ρ2、ρ3、…、ρn，则浆料面密度ρ＝(ρ1*A/A+B+C+…+N)+(ρ2*B/A+B+C+…+N)+(ρ3*C/A+B+C+…+N)+…+(ρn*C/A+B+C…+N)。
本发明的另一方面，一种可识别和改善隔膜漏涂的隔膜涂布系统，包括放卷设备以及沿隔膜传输方向，依次设置的一次涂布机构、一次烘烤机构、一次瑕疵检测机构、一次厚度检测机构、瑕疵定位机构、显微镜检测机构、微型涂布机构、二次烘烤机构、二次厚度检测机构、二次瑕疵检测机构和收卷机构，其中所述显微镜检测机构受驱动机构驱动，所述驱动机构、瑕疵定位机构、微型涂布机构、一次瑕疵检测机构、所述显微镜检测机构分别与控制模块通讯连接。驱动机构可采用三轴驱动机构，在XYZ三个方向上驱动显微镜检测机构。
在上述技术方案中，所述显微镜检测机构的型号为VHX-6000。
在上述技术方案中，所述微型涂布机构中设置自动带液微型辊轴，自动带液微型辊轴的型号为ZZ-100型号。
在上述技术方案中，一次瑕疵检测机构和二次瑕疵检测机构均采用X射线吸收量转化为检测物重量方式检测厚度。
在上述技术方案中，所述隔膜涂布系统还包括纵向定位设备和横向定位设备以确定瑕疵的位置。
在上述技术方案中，所述纵向定位设备采用固装于所述放卷设备上的激光计米器，所述横向定位设备采用固装于所述放卷设备上的边界检测感官器。
在上述技术方案中，所述纵向定位设备为固装于所述放卷设备上的LS Pro 4500激光计米器，所述横向定位设备为固装于所述放卷设备上的EMS50边界检测感官器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明可利用显微镜对漏涂位置进行定量分析，并依据定量分析结果，自动涂布相应量的涂布液，作业更加精准，提高涂布厚度的均一性。
2.本系统利用自动带液微型辊轴进行补涂作业，作业效率高，补涂效果好。通过漏涂检测、补涂再检测的工序，确保补涂质量，进一步提高了产品质量。
附图说明
图1是隔膜涂布系统的结构示意图。
图2是检测得到的漏涂位置及面积。
其中：
1-放卷机构，2-一次涂布机构，3-一次烘烤机构，4-一次瑕疵检测机构，5-一次厚度检测机构，6-显微镜检测机构，7-微型涂布机构，8-二次烘烤机构，9-二次厚度检测机构，10-二次瑕疵检测机构，11-收卷机构,12-激光计米器，13-边界检测感官器。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种识别和改善隔膜漏涂的方法，包括以下步骤：
步骤1，隔膜涂布烘烤完成后，进行厚度检测；
步骤2，瑕疵检测机构进行瑕疵检测，初步确定漏涂位置，并将位置信号传递给主控模块，主控模块将该位置信号传递给瑕疵定位机构，当该漏涂位置经由瑕疵定位机构时，瑕疵定位机构进行定位检测，以精确确定漏涂位置，并将其作为目标位置传递给主控模块，主控模块将该目标位置信号传递给显微镜检测机构的三轴驱动机构，将目标位置经由显微镜检测机构时，三轴驱动机构驱动显微镜检测机构移动至目标位置，检测该目标位置微观下的漏涂区域和漏涂深度，并将其传递给控制模块；
步骤3，控制模块根据漏涂区域和漏涂深度计算所需涂布液的质量，并传递给微型涂布机构；
步骤4，当目标位置传递至微型涂布机构所在位置时，涂布液的质量微型涂布机构利用自动带液微型辊轴涂布法在目标位置进行二次涂布。
隔膜在涂布加工中，依次通过放卷-涂布-烘烤工艺，然后利用本发明的方法进行后续加工，通过微观识别，精确确定涂布液的重量，优化二次补涂效果，使得隔膜上涂覆涂层的厚度更加均一。
为了更进一步优化涂覆质量，所述方法还包括步骤5，二次涂布后，再进行厚度检测，然后收卷。
实施例2
如图1所示，一种可识别和改善隔膜漏涂的隔膜涂布系统，包括放卷设备，以及沿隔膜传输方向，依次固定设置的一次涂布机构2、一次烘烤机构3、一次瑕疵检测机构4、一次厚度检测机构5、显微镜检测机构6、微型涂布机构7、二次烘烤机构8、二次厚度检测机构9、二次瑕疵检测机构10和收卷机构，其中所述显微镜检测机构受三轴驱动机构驱动在XYZ三个方向移动，所述显微镜检测机构6、一次瑕疵检测机构4、瑕疵定位机构、显微镜检测机构6、微型涂布机构7与控制模块通讯连接，所述控制模块与所述微型涂布机构通讯连接。
一次涂布机构2采用凹凸辊涂布方式，一次烘烤机构3、二次烘烤机构8可采用烘箱烘烤，一次瑕疵检测机构4、二次瑕疵检测机构10用于检测漏涂的位置，采用光线透光度方式检测瑕疵，一次厚度检测机构、5二次厚度检测机构9采用X射线吸收量转化为检测物重量方式检测厚度，微型涂布机构7采用自动带液微型辊轴涂布法进行补涂。
实施例3
为了更好的检测目标位置的漏涂区域和漏涂深度，所述显微镜检测机构6可采用VHX-6000型号或与其类似功能的型号，所述显微镜检测机构6与主控模块电连接，所述主控模块与所述微型涂布机构7的自动带液微型辊轴电连接。自动带液微型辊轴可采用ZZ-100型号。
显微镜采集漏涂位置图像信息后，将图像信息传递给主控模块，主控模块计算涂布液的量，并给自动带液微型辊轴下达工作指令，自动带液微型辊轴进行涂布。
为了步骤2中可以更精准的确定漏涂位置，所述漏涂位置的纵向位置根据激光计米器实现精准纵向定位；横向位置通过边界检测感官器实现精准横向定位。
激光计米器可采用LS Pro 4500型号或者其他具备计米功能的装置，将所述激光计米器通过支架装配于图1标注位置上，所述边界检测感官器可采用EMS50型号或其他具备寻找边界功能的检测机构，将所述边界检测感官器通过支架装配于图1标注位置上。即可实现自动定位。
实施例3
所述步骤4中涂布液的质量＝浆料面密度ρ(g/㎡)*漏涂面积S(㎡)*涂层厚度N(μm)，其中：漏涂面积S＝漏涂像素格个数*漏涂像素格长L(m)*漏涂像素格宽W(m)；检测区域最小面积为一个像素格，面积为0.1mm*0.1mm，漏涂区域全部覆盖最小面积则参与计算，不能覆盖则不计算。
浆料面密度ρ＝(ρ1*A/A+B+C+…+N)+(ρ2*B/A+B+C+…+N)+(ρ3*C/A+B+C+…+N)+…+(ρn*C/A+B+C…+N)；
浆料物料配比＝A：B：C：…：N；对应物料面密度为ρ1、ρ2、ρ3、…、ρn。
更为具体的当：浆料面密度为ρ(g/㎡)＝1.55，漏涂面积S(㎡)＝(3mm*5mm)/1000*1000＝0.000015，涂层厚度N(μm)＝4时，
涂布液的质量(kg)＝浆料面密度为ρ(g/㎡)*漏涂面积S(㎡)*涂层厚度N(μm)＝1.55*0.000015*4＝0.000093。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，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 (10)

1.一种识别和改善隔膜漏涂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，隔膜涂布烘烤完成后，进行厚度检测；
步骤2，瑕疵检测机构进行瑕疵检测，初步确定漏涂位置，并将位置信号传递给主控模块，主控模块将该位置信号传递给瑕疵定位机构，当该漏涂位置经由瑕疵定位机构时，瑕疵定位机构进行定位检测，以精确确定漏涂位置，并将其作为目标位置传递给主控模块，主控模块将该目标位置信号传递给显微镜检测机构的驱动机构，将目标位置经由显微镜检测机构时，驱动机构驱动显微镜检测机构移动至目标位置，检测该目标位置微观下的漏涂区域和漏涂深度，并将其传递给控制模块；
步骤3，控制模块根据漏涂区域和漏涂深度计算所需涂布液的质量，并传递给微型涂布机构；
步骤4，当目标位置传递至微型涂布机构所在位置时，微型涂布机构利用自动带液微型辊轴涂布法在目标位置进行二次涂布。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤5，二次涂布后，再进行厚度检测和瑕疵检测，然后收卷。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，涂布液的质量＝浆料面密度ρ*漏涂面积S*涂层厚度N，其中：漏涂面积S＝漏涂像素格个数*漏涂像素格长L(m)*漏涂像素格宽W(m)；
浆料物料中各组分配比为A：B：C：…：N；对应物料面密度为ρ1、ρ2、ρ3、…、ρn，则浆料面密度ρ＝(ρ1*A/A+B+C+…+N)+(ρ2*B/A+B+C+…+N)+(ρ3*C/A+B+C+…+N)+…+(ρn*C/A+B+C…+N)。
4.一种可识别和改善隔膜漏涂的隔膜涂布系统，其特征在于，包括放卷设备以及沿隔膜传输方向，依次设置的一次涂布机构、一次烘烤机构、一次瑕疵检测机构、一次厚度检测机构、瑕疵定位机构、显微镜检测机构、微型涂布机构、二次烘烤机构、二次厚度检测机构、二次瑕疵检测机构和收卷机构，其中所述显微镜检测机构受驱动机构驱动，所述驱动机构、瑕疵定位机构、微型涂布机构、一次瑕疵检测机构、所述显微镜检测机构分别与控制模块通讯连接。
5.如权利要求4所述的隔膜涂布系统，其特征在于，所述显微镜检测机构的型号为VHX-6000。
6.如权利要求4所述的隔膜涂布系统，其特征在于，所述微型涂布机构中设置自动带液微型辊轴，自动带液微型辊轴的型号为ZZ-100型号。
7.如权利要求4所述的隔膜涂布系统，其特征在于，一次瑕疵检测机构和二次瑕疵检测机构均采用X射线吸收量转化为检测物重量方式检测厚度。
8.如权利要求7所述的隔膜涂布系统，其特征在于，所述瑕疵定位机构包括纵向定位设备和横向定位设备以精确确定瑕疵的位置。
9.如权利要求8所述的隔膜涂布系统，其特征在于，所述纵向定位设备采用固装于所述放卷设备上的激光计米器，所述横向定位设备采用固装于所述放卷设备上的边界检测感官器。
10.如权利要求8所述的隔膜涂布系统，其特征在于，所述纵向定位设备为固装于所述放卷设备上的LS Pro 4500激光计米器，所述横向定位设备为固装于所述放卷设备上的EMS50边界检测感官器。
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