CN112170121B - 一种挤压式涂布机回流压力计算方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明属于锂离子技术领域，尤其涉及一种挤压式涂布机回流压力计算方法，挤压式涂布机包括浆料传送泵、回流阀、涂布装置和回流管，浆料传送泵通过回流阀与涂布装置相连通，回流管与回流阀相连通；挤压式涂布机回流压力计算方法包括：获取浆料和涂布相关参数；根据浆料参数和涂布参数下已确定的回流管的回流压力Py、已确定的浆料传送泵的第一供料压力Px1、已确定的浆料传送泵的第二供料压力Px2，得到关系式Py＝k*(Px2‑Px1)+b中的系数k值和系数b值；根据浆料参数、涂布参数、系数k值、系数b值、第一供料压力Px1和第二供料压力Px2，计算所述回流管回流压力的大小。本发明使得头部重量实现在线闭环调节。

Description

一种挤压式涂布机回流压力计算方法、装置和存储介质

技术领域

本发明属于锂离子领域，尤其涉及一种挤压式涂布机回流压力计算方法、装置和存储介质。

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。在锂离子电池的生产过程中，极片的涂布重量是过程管控的关键一环。涂布重量的一致性不仅影响着容量分布，还对电池配组、安全性等方面有着重要影响。

间隙涂布是常见的一种涂布方式，在间隙涂布中，极片起涂部分(即头部)重量控制常常与中间和尾部不一样。中间与尾部重量依靠泵速调节，而头部重量需要靠调节回流压力来调节。极片头部重量的偏重可能会造成电芯局部析锂，偏轻则可能导致容量偏低。在涂布制程中，头部重量异常占到整体异常的很大一部分比例。

当极片需要切换新的型号、极片的单双面需要切换、涂布机长时间停机、头部重量或尺寸异常时，往往需要停机处理。然而现有技术中对于极片涂布头部重量的控制调节方法很少有研究，整个行业内都缺少头部重量调节的指导方法，涂布重量的调试往往要花很长时间，严重影响生产效率，调机损耗也很大，同时涂布过程中自然也缺少闭环控制逻辑。

有鉴于此，确有必要提供一种技术方案以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种挤压式涂布机回流压力计算方法，通过回流压力调整极片涂布头部重量，找到头部重量的调节规律，防止涂布时头部重量产生突变，提高涂布面密度的一致性，同时使得头部重量实现在线闭环调节。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种挤压式涂布机回流压力计算方法，所述挤压式涂布机包括浆料传送泵、回流阀、涂布装置和回流管，所述浆料传送泵通过所述回流阀与所述涂布装置相连通，所述回流管与所述回流阀相连通；所述挤压式涂布机回流压力计算方法包括：

获取浆料和涂布相关参数；

根据浆料参数和涂布参数下已确定的所述回流管的回流压力Py、已确定的所述浆料传送泵的第一供料压力Px1、已确定的所述浆料传送泵的第二供料压力Px2，得到关系式Py＝k*(Px2-Px1)+b中的系数k值和系数b值；

根据浆料参数、涂布参数、系数k值、系数b值、第一供料压力Px1和第二供料压力Px2，计算所述回流管回流压力的大小。

作为本发明所述的挤压式涂布机回流压力计算方法的一种改进，所述浆料参数包括浆料密度、浆料固含量和浆料触变性；所述涂布参数包括涂布装置的涂布走速和涂布间隙长度。

作为本发明所述的挤压式涂布机回流压力计算方法的一种改进，所述挤压式涂布机还包括设置在所述回流阀和所述涂布装置之间的涂布阀，所述第一供料压力Px1为所述涂布阀打开时所述浆料传送泵的供料压力，所述第二供料压力Px2为所述涂布阀关闭时所述浆料传送泵的供料压力。

作为本发明所述的挤压式涂布机回流压力计算方法的一种改进，根据已确定的所述回流管的回流压力Py、已确定的所述浆料传送泵的第一供料压力Px1、已确定的所述浆料传送泵的第二供料压力Px2的关系进行曲线拟合，得到关系式Py＝k*(Px2-Px1)+b中的系数k值和系数b值。

作为本发明所述的挤压式涂布机回流压力计算方法的一种改进，所述挤压式涂布机还包括用于监控第一供料压力Px1和第二供料压力Px2的第一液压传感器，所述第一液压传感器设置在所述浆料传送泵的泵口；以及用于监控回流压力Py的第二液压传感器，所述第二液压传感器设置在所述回流管的管口。

作为本发明所述的挤压式涂布机回流压力计算方法的一种改进，所述挤压式涂布机还包括缓存罐、过滤器、回流调节阀，所述缓存罐、所述浆料传送泵、所述过滤器、所述回流阀、所述涂布阀和所述涂布装置依次通过管道连接，所述回流调节阀的一端通过所述回流管与所述回流阀通过管道连接，所述回流调节阀的另一端与所述缓存罐通过管道连接，所述涂布装置与所述缓存罐通过管道连接。

作为本发明所述的挤压式涂布机回流压力计算方法的一种改进，所述挤压式涂布机还包括用于监控所述涂布装置腔体的第三液压传感器，所述第三液压传感器设置在所述涂布装置的腔体处。

作为本发明所述的挤压式涂布机回流压力计算方法的一种改进，所述涂布装置为涂布模头，所述浆料传送泵为螺杆泵。

本发明的目的之二在于，提供一种挤压式涂布机回流压力计算装置，所述挤压式涂布机包括浆料传送泵、回流阀、涂布装置和回流管，所述浆料传送泵通过所述回流阀与所述涂布装置相连通，所述回流管与所述回流阀相连通；所述挤压式涂布机回流压力计算装置包括：

获取模块，用于获取浆料和涂布相关参数：

关系确定模块，用于根据浆料参数和涂布参数，将已确定的所述回流管的回流压力Py、已确定的所述浆料传送泵的第一供料压力Px1、已确定的所述浆料传送泵的第二供料压力Px2，得到关系式Py＝k*(Px2-Px1)+b中的系数k值和系数b值；

回流压力计算模块，用于根据所述浆料参数、涂布参数、系数k值、系数b值、第一供料压力Px1和第二供料压力Px2，计算所述回流管回流压力的大小。

本发明的目的之三在于，提供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说明书前文任一项所述的挤压式涂布机回流压力计算方法。

相比于现有技术，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供了一种挤压式涂布机回流压力计算方法，通过回流压力调整极片涂布头部重量，找到头部重量的调节规律，为头部重量闭环调节提供逻辑基础，方便涂布过程对头部重量实行在线闭环调节，防止涂布时头部重量产生突变，提高涂布面密度的一致性；而且，本发明还能提升涂布调机速度，降低涂布损耗，提升生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供一种挤压式涂布机的部分结构示意图。

图2是本发明实施例提供一种极片基材的示意图。

图3是本发明实施例提供的一种挤压式涂布机回流压力计算方法的流程图。

图4是本发明实施例提供的一种挤压式涂布机回流压力计算装置的结构示意图。

图5是本发明实施例提供的一种设备的结构示意图。

其中：110-浆料传送泵、120-回流阀、130-涂布装置、140-回流管、11-缓存罐、12-过滤器、13-回流调节阀、14-涂布阀、15-第一液压传感器、16-第二液压传感器、17-第三液压传感器、18-极片、21-涂布浆料区、22-间隙区、210-极片头部、410-获取模块、420-关系确定模块、430-回流压力计算模块、510-处理器、520-存储装置、530-输入装置、540-输出装置。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供一种挤压式涂布机的部分结构示意图，包括浆料传送泵110、回流阀120、涂布装置130、回流管140、缓存罐11、过滤器12、回流调节阀13，第一液压传感器15，第二液压传感器16和第三液压传感器17，缓存罐11、浆料传送泵110、过滤器12、回流阀120、涂布阀14和涂布装置130依次通过管道连接，回流调节阀13的一端通过回流管140与回流阀120通过管道连接，回流调节阀13的另一端与缓存罐11通过管道连接，涂布装置130与缓存罐11通过管道连接。第一液压传感器15设置在浆料传送泵110的泵口，用于监控第一供料压力Px1和第二供料压力Px2；第二液压传感器16设置在回流管140的管口，用于监控回流压力Py；第三液压传感器17设置在涂布装置130的腔体处，用于监控涂布装置130腔体的压力。

其中，第一供料压力Px1为涂布阀14打开时浆料传送泵110的供料压力，第二供料压力Px2为涂布阀14关闭时浆料传送泵110的供料压力。

在此方案的基础上，涂布装置为涂布模头，浆料传送泵为螺杆泵。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。

如图2所示，本发明提供了一种极片基材的示意图，在箔材上间歇涂覆浆料，得到涂布浆料区21和间隙区22。其中，间隙区22的长度L为延涂布方向x上，相邻两涂布浆料区21之间的长度，极片头部210为浆料沿涂布方向上开始涂覆涂布浆料区21的部分。

挤压式涂布机的工作过程为：在涂布时，回流阀120关闭，涂布阀14打开，浆料从缓存罐11中经浆料传送泵110输出，经过过滤器12、回流阀120、涂布阀130进入涂布装置130，再从涂布装置130的唇口喷出涂覆到基材上；涂布跳过间隙区22时，回流阀120打开，涂布阀14关闭，浆料经浆料传送泵110输出经过过滤器12、回流阀120、回流管140、回流调节阀13、回流回缓存罐11。在调机时，通过调节回流调节阀13来调节回流压力，从而调整极片头部210重量。

实施例2

如图3所示，本发明实施例还提供一种实施例1所述的挤压式涂布机回流压力计算方法，包括：

步骤310、获取浆料和涂布相关参数；

挤压式涂布机被广泛使用于锂离子电池涂布生产，具体可以用于锂离子电池电极的涂布。根据实际电池电极的需要，涂布的浆料具有不同的参数，例如，对于正极和负极，浆料相关参数，例如浆料密度、浆料固含量和浆料触变性可能不同。同理，根据实际电池电极的需要，涂布相关参数，例如，涂布装置的涂布走速和涂布间隙长度。挤压式涂布机的回流压力决定着电极的头部涂布重量，浆料参数和涂布参数同样影响着电极的涂布重量，为了根据目标的头部涂布重量对回流管的回流压力进行计算，需要获取浆料和涂布的相关参数。

步骤320、根据浆料参数和涂布参数下已确定的回流管的回流压力Py、已确定的浆料传送泵的第一供料压力Px1、已确定的浆料传送泵的第二供料压力Px2，得到关系式Py＝k*(Px2-Px1)+b中的系数k值和系数b值；其中，第一供料压力Px1为涂布阀打开时浆料传送泵的供料压力，第二供料压力Px2为涂布阀关闭时浆料传送泵的供料压力。

在实际调节挤压式涂布机头部重量的过程中，发明人意外地发现，在确定好浆料参数、涂布参数以及调节好极片头部重量之后，已确定的浆料传送泵的第一供料压力Px1、已确定的浆料传送泵的第二供料压力Px2以及已确定的回流管的回流压力Py之间存在一定的联系；发明人进一步发现，对于上述三个压力采用曲线拟合的方法，发现已确定的回流管的回流压力Py和已确定的浆料传送泵的第二供料压力Px2与已确定的浆料传送泵的第一供料压力Px1的差之间存在线性关系，发明人利用最小二乘法得到系数k和系数b。

步骤330、根据浆料参数、涂布参数、系数k值、系数b值、第一供料压力Px1和第二供料压力Px2，计算回流管回流压力的大小。

将浆料参数、涂布参数、以及在该体系下已经确定的系数k值、系数b值，确定回流压力与供料压力之间的关系式，调机时，直接将新的第一供料压力Px1和新的第二供料压力Px2代入关系式，即可得到挤压式涂布机回流压力，进而调节头部重量。本方法能够提升涂布调机速度，降低涂布损耗，提升生产效率。

实施例3

本发明实施例还提供了一种挤压式涂布机回流压力计算装置，图4是本发明实施例提供的挤压式涂布机回流压力计算装置的结构示意图，该挤压式涂布机回流压力计算装置可以执行本发明实施例2提供的挤压式涂布机回流压力计算方法，该挤压式涂布机回流压力计算装置包括：

获取模块410，用于获取浆料和涂布相关参数：

关系确定模块420，用于根据浆料参数和涂布参数，将已确定的回流管的回流压力Py、已确定的浆料传送泵的第一供料压力Px1、已确定的浆料传送泵的第二供料压力Px2，得到关系式Py＝k*(Px2-Px1)+b中的系数k值和系数b值；

回流压力计算模块430，用于根据浆料参数、涂布参数、系数k值、系数b值、第一供料压力Px1和第二供料压力Px2，计算回流管回流压力的大小。

本发明实施例提供的挤压式涂布机回流压力计算装置，能够通过回流压力调整极片涂布头部重量，找到头部重量的调节规律，为头部重量闭环调节提供逻辑基础，方便涂布过程对头部重量实行在线闭环调节，防止涂布时头部重量产生突变，提高涂布面密度的一致性。

实施例4

图5是本发明实施例还提供的一种设备的结构示意图，该设备包括：

一个或多个处理器510；

存储装置520，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510执行，使得一个或多个处理器510实现本发明上述实施例2提供的挤压式涂布机回流压力计算方法。

该设备还可包括输入装置530和输出装置540，该设备中的处理器510、存储器、输入装置530和输出装置540可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储装置520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式涂布机回流压力计算方法对应的程序指令/模块(例如，如图4所示的获取模块410、关系确定模块420、回流压力计算模块430。处理器510通过运行存储在存储装置520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式涂布机回流压力计算方法。

存储装置520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520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520可选包括相对于处理器510远程设置的存储装置520，这些远程存储装置520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530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540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2提供的一种挤压式涂布机回流压力计算方法。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种挤压式涂布机回流压力计算方法，其特征在于，所述挤压式涂布机包括浆料传送泵、回流阀、涂布装置和回流管，所述浆料传送泵通过所述回流阀与所述涂布装置相连通，所述回流管与所述回流阀相连通；所述挤压式涂布机回流压力计算方法包括：

获取浆料参数和涂布参数；所述浆料参数包括浆料密度、浆料固含量和浆料触变性；所述涂布参数包括涂布装置的涂布走速和涂布间隙长度；

根据浆料参数和涂布参数下已确定的所述回流管的回流压力Py、已确定的所述浆料传送泵的第一供料压力Px1、已确定的所述浆料传送泵的第二供料压力Px2，得到关系式Py=k*(Px2-Px1)+b中的系数k值和系数b值；

根据浆料参数、涂布参数、系数k值、系数b值、第一供料压力Px1和第二供料压力Px2，计算所述回流管回流压力的大小；

所述挤压式涂布机还包括设置在所述回流阀和所述涂布装置之间的涂布阀，所述第一供料压力Px1为所述涂布阀打开时所述浆料传送泵的供料压力，所述第二供料压力Px2为所述涂布阀关闭时所述浆料传送泵的供料压力。

2.根据权利要求1所述的挤压式涂布机回流压力计算方法，其特征在于，根据已确定的所述回流管的回流压力Py、已确定的所述浆料传送泵的第一供料压力Px1、已确定的所述浆料传送泵的第二供料压力Px2的关系进行曲线拟合，得到关系式Py=k*(Px2-Px1)+b中的系数k值和系数b值。

3.根据权利要求1所述的挤压式涂布机回流压力计算方法，其特征在于，所述挤压式涂布机还包括用于监控第一供料压力Px1和第二供料压力Px2的第一液压传感器，所述第一液压传感器设置在所述浆料传送泵的泵口；以及用于监控回流压力Py的第二液压传感器，所述第二液压传感器设置在所述回流管的管口。

4.根据权利要求1所述的挤压式涂布机回流压力计算方法，其特征在于，所述挤压式涂布机还包括缓存罐、过滤器、回流调节阀，所述缓存罐、所述浆料传送泵、所述过滤器、所述回流阀、所述涂布阀和所述涂布装置依次通过管道连接，所述回流调节阀的一端通过所述回流管与所述回流阀通过管道连接，所述回流调节阀的另一端与所述缓存罐通过管道连接，所述涂布装置与所述缓存罐通过管道连接。

5.根据权利要求1所述的挤压式涂布机回流压力计算方法，其特征在于，所述挤压式涂布机还包括用于监控所述涂布装置腔体的第三液压传感器，所述第三液压传感器设置在所述涂布装置的腔体处。

6.根据权利要求1所述的挤压式涂布机回流压力计算方法，其特征在于，所述涂布装置为涂布模头，所述浆料传送泵为螺杆泵。

7.一种挤压式涂布机回流压力计算装置，其特征在于，所述挤压式涂布机包括浆料传送泵、回流阀、涂布装置和回流管，所述浆料传送泵通过所述回流阀与所述涂布装置相连通，所述回流管与所述回流阀相连通；所述挤压式涂布机回流压力计算装置包括：

获取模块，用于获取浆料参数和涂布参数；所述浆料参数包括浆料密度、浆料固含量和浆料触变性；所述涂布参数包括涂布装置的涂布走速和涂布间隙长度；

关系确定模块，用于根据浆料参数和涂布参数，将已确定的所述回流管的回流压力Py、已确定的所述浆料传送泵的第一供料压力Px1、已确定的所述浆料传送泵的第二供料压力Px2，得到关系式Py=k*(Px2-Px1)+b中的系数k值和系数b值；

回流压力计算模块，用于根据所述浆料参数、涂布参数、系数k值、系数b值、第一供料压力Px1和第二供料压力Px2，计算所述回流管回流压力的大小；

所述挤压式涂布机还包括设置在所述回流阀和所述涂布装置之间的涂布阀，所述第一供料压力Px1为所述涂布阀打开时所述浆料传送泵的供料压力，所述第二供料压力Px2为所述涂布阀关闭时所述浆料传送泵的供料压力。

8.一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1~6任一项所述的挤压式涂布机回流压力计算方法。

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