CN114975882B - 电池极片切片系统控制方法、装置及电池极片切片系统 - Google Patents

电池极片切片系统控制方法、装置及电池极片切片系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114975882B
CN114975882B CN202210612818.3A CN202210612818A CN114975882B CN 114975882 B CN114975882 B CN 114975882B CN 202210612818 A CN202210612818 A CN 202210612818A CN 114975882 B CN114975882 B CN 114975882B
Authority
CN
China
Prior art keywords
traction
traction shaft
battery pole
shaft
running time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210612818.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114975882A (zh
Inventor
沈加云
请求不公布姓名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Svolt Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Svolt Energy Technology Co Ltd filed Critical Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority to CN202210612818.3A priority Critical patent/CN114975882B/zh
Publication of CN114975882A publication Critical patent/CN114975882A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114975882B publication Critical patent/CN114975882B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/05—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of roller-ways
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明提供了一种电池极片切片系统控制方法、装置及电池极片切片系统，其中，电池极片切片系统控制方法包括：通过获取电池极片切片系统工作参数；基于第三牵引轴至输出装置的距离和目标加速度，计算第一运行时间；基于牵引时间间隔和第一运行时间，计算得到第二运行时间；基于目标拉开距离和同步速度，计算得到相邻牵引轴的动作延时；基于第一运行时间、第二运行时间及动作延时生成牵引轴动作控制方案；按照牵引轴动作控制方案对三个牵引轴进行运行控制。在对现有技术中极片双刀切的程序控制方案仍处在空白状态的缺陷进行填补的同时，大幅提高了电池极片的生产效率。

Description

电池极片切片系统控制方法、装置及电池极片切片系统
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及电池极片切片系统控制方法、装置及电池极片切片系统。
背景技术
目前，锂离子电池的组成主要由正/负极片、隔膜、电解液和铝壳组成，其中极片的制片效率和质量在整个电池工艺里显得尤其重要。目前正极主要采用单刀模切方式，负极采用激光制片方式。正极单刀制片目前的生产效率基本维持在每分钟产出数量为180-230个，即180-230PPM(Papers Per Minute)，单刀切程序虽然控制简单，但效率受制于其它因素的影响始终无法提升。
在此情况之下，需要找到一种效率更高的制片方式，针对现有工艺要求，双刀切的设计思路应运而生，虽然其在程序控制上难度很大，但可大幅提升生产效率，速度可达240-400PPM。但由于控制难度相对复杂，目前市面上针对于极片双刀切的程序控制方案仍处在空白状态。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的极片双刀切控制过程复杂，无行业成熟应用的缺陷，从而提供一种电池极片切片系统控制方法、装置及电池极片切片系统。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种电池极片切片系统控制方法，所述电池极片切片系统包括来料输送装置、两个切刀以及输出装置，其中，所述来料输送装置内设置有三个牵引轴，根据来料方向分别设定为第一牵引轴、第二牵引轴和第三牵引轴，所述切刀设置于在所述牵引轴间隙上方，所述输出装置设置于所述第三牵引轴侧，所述方法包括：
获取所述电池极片切片系统工作参数，所述工作参数包括牵引轴的目标加速度和同步速度、两电池极片间的目标拉开距离、两电池极片的牵引时间间隔以及所述第三牵引轴至所述输出装置的距离；
基于所述第三牵引轴至所述输出装置的距离和所述目标加速度，计算所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间；
基于所述牵引时间间隔和所述第一运行时间，计算得到所述第三牵引轴在加/减速阶段对应的第二运行时间；
基于所述目标拉开距离和所述同步速度，计算得到相邻牵引轴的动作延时；
基于所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间、在加/减速阶段对应的第二运行时间及相邻牵引轴的动作延时生成牵引轴动作控制方案；
按照所述牵引轴动作控制方案对三个牵引轴进行运行控制。
可选地，获取所述两电池极片的牵引时间间隔，包括：
获取切片系统的运行时间间隔和所述切刀的动作时间间隔；
根据所述切片系统的运行时间间隔和所述切刀的动作时间间隔的时间差，确定所述两电池极片的牵引时间间隔。
可选地，所述牵引轴动作控制方案按照时间顺序依次包括加速阶段、匀速阶段和减速阶段，所述基于所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间、在加/减速阶段对应的第二运行时间及相邻牵引轴的动作延时生成牵引轴动作控制方案，包括：
在所述加速阶段，控制当前牵引轴按照所述目标加速度进行加速，加速时间为所述第二运行时间；
在所述匀速阶段，根据当前牵引轴的位置、所述第一运行时间及相邻牵引轴的动作延时计算所述当前牵引轴对应的第三运行时间，并控制所述当前牵引轴按照所述同步速度运行所述第三运行时间；
在所述减速阶段，控制当前牵引轴按照所述目标加速度进行减速，加速时间为所述第二运行时间。
可选地，所述根据当前牵引轴的位置、所述第一运行时间及相邻牵引轴的动作延时计算所述当前牵引轴对应的第三运行时间，包括：
当所述当前牵引轴为第三牵引轴时，所述第三运行时间等于所述第一运行时间；
当所述当前牵引轴为第二牵引轴时，所述第三运行时间为所述第一运行时间与所述动作延时的差值；
当所述当前牵引轴为第一牵引轴时，所述第三运行时间为所述第一运行时间与两个所述动作延时的差值。
可选地，所述基于所述第三牵引轴至所述输出装置的距离和所述目标加速度，计算所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间，所述第一运行时间通过如下公式计算：
Figure BDA0003672462350000041
其中，T为所述第一运行时间；A为所述两电池极片的牵引时间间隔；S为所述第三牵引轴至所述输出装置的距离；a为所述牵引轴的目标加速度。
可选地，所述基于所述牵引时间间隔和所述第一运行时间，计算得到所述第三牵引轴在加/减速阶段对应的第二运行时间，所述第二运行时间通过如下公式计算：
Figure BDA0003672462350000042
其中，Ta为所述第二运行时间；A为所述两电池极片的牵引时间间隔；T为所述第一运行时间。
可选地，所述基于所述目标拉开距离和所述同步速度，计算得到相邻牵引轴的动作延时，所述相邻牵引轴的动作延时通过如下公式计算：
Figure BDA0003672462350000043
其中，TD为所述相邻牵引轴的动作延时；SD为所述目标拉开距离；v为所述同步速度。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种电池极片切片系统控制装置，所述电池极片切片系统包括来料输送装置、两个切刀以及输出装置，其中，所述来料输送装置内设置有三个牵引轴，根据来料方向分别设定为第一牵引轴、第二牵引轴和第三牵引轴，所述切刀设置于在所述牵引轴间隙上方，所述输出装置设置于所述第三牵引轴侧，所述电池极片切片系统控制装置包括：
获取模块，用于获取所述电池极片切片系统工作参数，所述工作参数包括牵引轴的目标加速度和同步速度、两电池极片间的目标拉开距离、两电池极片的牵引时间间隔以及所述第三牵引轴至所述输出装置的距离；
第一处理模块，用于基于所述第三牵引轴至所述输出装置的距离和所述目标加速度，计算所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间；
第二处理模块，用于基于所述牵引时间间隔和所述第一运行时间，计算得到所述第三牵引轴在加/减速阶段对应的第二运行时间；
第三处理模块，用于基于所述目标拉开距离、所述同步速度，计算得到相邻牵引轴的动作延时；
第四处理模块，用于基于所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间、在加/减速阶段对应的第二运行时间及相邻牵引轴的动作延时生成牵引轴动作控制方案；
执行模块，用于按照所述牵引轴动作控制方案对三个牵引轴进行运行控制。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种电池极片切片系统，所述电池极片切片系统包括：来料输送装置、两个切刀、输出装置以及控制器，其中，所述来料输送装置内设置有三个牵引轴，根据来料方向分别设定为第一牵引轴、第二牵引轴和第三牵引轴，所述切刀设置于在所述牵引轴间隙上方，所述输出装置设置于所述第三牵引轴侧，所述控制器包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的电池极片切片系统控制方法及装置，通过获取所述电池极片切片系统工作参数，所述工作参数包括牵引轴的目标加速度和同步速度、两电池极片间的目标拉开距离、两电池极片的牵引时间间隔以及所述第三牵引轴至所述输出装置的距离；基于所述第三牵引轴至所述输出装置的距离和所述目标加速度，计算所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间；基于所述牵引时间间隔和所述第一运行时间，计算得到所述第三牵引轴在加/减速阶段对应的第二运行时间；基于所述目标拉开距离和所述同步速度，计算得到相邻牵引轴的动作延时；基于所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间、在加/减速阶段对应的第二运行时间及相邻牵引轴的动作延时生成牵引轴动作控制方案；按照所述牵引轴动作控制方案对三个牵引轴进行运行控制。通过对第一运行时间和第二运行时间进行分别计算，快速确定处于电池极片切片系统不同阶段的第三牵引轴的运行时间，再根据计算得到的相邻牵引轴的动作延时生成整体牵引轴动作控制方案，在对现有技术中极片双刀切的程序控制方案仍处在空白状态的缺陷进行填补的同时，大幅提高了电池极片的生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的电池极片切片系统控制方法的流程图；
图2为本发明实施例的电池极片切片系统的结构示意图；
图3为本发明实施例的电池极片切片系统控制方法的原理示意图；
图4为本发明实施例的电池极片切片系统控制装置的结构示意图；
图5为本发明实施例的控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明实施例提供了一种电池极片切片系统，如图1所示，电池极片切片系统包括：来料输送装置5、两个切刀、输出装置6以及控制器7，其中，来料输送装置5内设置有三个牵引轴，根据来料方向分别设定为第一牵引轴1、第二牵引轴2和第三牵引轴3，切刀设置于在牵引轴间隙上方，输出装置6设置于第三牵引轴3侧。
具体地，在实际应用中，来料输送装置5和输出装置6可为真空皮带，从而将电池极片运送至指定位置。
具体地，控制器7的详细控制过程参见下述方法实施例中的描述，在此不再进行赘述。
本发明实施例提供了一种电池极片切片系统控制方法，应用于如图1所示的电池极片切片系统。如图2所示，该电池极片切片系统控制方法具体包括如下步骤：
步骤S101：获取电池极片切片系统工作参数，工作参数包括牵引轴的目标加速度和同步速度、两电池极片间的目标拉开距离、两电池极片的牵引时间间隔以及第三牵引轴至输出装置的距离。
具体地，在实际应用中，电池极片的制片效率和质量在整个电池工艺里显得尤其重要，在现有技术中，正极主要采用单刀模切方式，负极采用激光制片方式，其中，正极单刀制片目前国内效率基本维持在180-200PPM，国外效率基本维持在200-230PPM左右，现有的单刀模切方式，在程序控制上相对简单，但效率低下，现有效率已无法满足生产要求。在此基础上，双刀切控制应运而生，但双刀切控制难度很大，目前还未有行业成熟应用。本发明实施例通过提供电池极片切片系统控制方法，在快速牵引极卷时，保证电池极片的切片宽度一致性，具有稳定张力，在保证极片拉距可靠的同时，提高了电池极片产出效率。
具体地，本发明实施例以裁切效率为240PPM、电池极片的宽度为115mm、极片拉开距离为60mm，为例，对本发明实施例提供的电池极片切片系统控制方法进行说明，根据裁切要求，0.5s需输出2片电池极片。
具体地，如图1所示，切刀12距离第三牵引轴(牵引轴3)辊中心的距离为35mm，切刀11距离第二牵引轴(牵引轴2)辊中心的距离为35mm，牵引轴的辊径均为40mm。
具体地，在一实施例中，上述步骤S101中获取两电池极片的牵引时间间隔，具体包括如下步骤：
步骤S201：获取切片系统的运行时间间隔和切刀的动作时间间隔。
步骤S202：根据切片系统的运行时间间隔和切刀的动作时间间隔的时间差，确定两电池极片的牵引时间间隔。
示例性地，以动作节拍(即切片系统运行时间间隔)为0.5s为例，动作节拍包括切刀的动作时间间隔(即双切刀的裁切时间)0.15s和两电池极片的牵引时间间隔(即电池极片的牵引定位时间)0.35，但实际情况不限于此，为满足生产要求而进行动作节拍、双切刀的裁切时间和电池极片的牵引定位时间数值的改变，也在本发明实施例提供的电池极片切片系统控制方法的保护范围之内。
具体地，在实际应用中，本发明实施例首先为牵引轴3优先启动拉开距离，在一段时间后，牵引轴2启动拉开与牵引轴3的距离。当牵引轴2拉距完成后，牵引轴1开始启动并达到三轴同步进行后续极片的输送，然后同时减速停止，输出装置始终与牵引轴3同步。
如图3所示，本发明实施例假定牵引轴1、牵引轴2和牵引轴3的运行时间为T，拉距时间为T1，加速度a，通过对梯形面积进行计算可得到牵引轴3至输出装置的距离：
牵引轴3的运行距离S＝0.5×(T+0.35)×[0.5×a×(0.35-T)]＝350mm
步骤S102：基于第三牵引轴至输出装置的距离和目标加速度，计算第三牵引轴维持同步速度运行的第一运行时间。
具体地，在实际应用中，本发明实施例根据牵引轴3的运行距离和目标加速度，即可计算得到第一运行时间T，第一运行时间通过如下公式计算：
Figure BDA0003672462350000101
其中，T为第一运行时间；A为两电池极片的牵引时间间隔；S为第三牵引轴至输出装置的距离；a为牵引轴的目标加速度。
示例性地，当两电池极片的牵引时间间隔A＝350ms时，牵引轴3的运行距离S＝350mm，目标加速度a＝2g时，计算得到T＝230ms。
具体地，目标加速度的数值可根据设备要求进行调整，从而在满足生产需求的同时，进一步提高设备的灵活性。
步骤S103：基于牵引时间间隔和第一运行时间，计算得到第三牵引轴在加/减速阶段对应的第二运行时间。
具体地，第二运行时间通过如下公式计算：
Figure BDA0003672462350000111
其中，Ta为第二运行时间；A为两电池极片的牵引时间间隔；T为第一运行时间。
示例性地，当牵引时间间隔为0.35s(350ms)，T＝230ms时，如图3所示，计算可得牵引轴3在加/减速阶段对应的第二运行时间Ta＝60ms。
通过获取切片系统工作参数参数，可以通过对牵引时间间隔和目标加速度的灵活设定，实现对加/减速阶段的第二运行时间的灵活调整，从而满足生产要求。
步骤S104：基于目标拉开距离和同步速度，计算得到相邻牵引轴的动作延时。
具体地，在实际应用中，目标拉开距离一经确定，根据同步速度，即可计算得到相邻牵引轴的动作延时，相邻牵引轴的动作延时通过如下公式计算：
Figure BDA0003672462350000112
其中，TD为相邻牵引轴的动作延时；SD为目标拉开距离；v为同步速度。
示例性地，当SD＝60mm，v＝1.2m/s时，计算得到TD＝50ms。
即，每隔50ms启动后一牵引轴，此处后一牵引轴指的是根据距离输出装置远近而定，即当牵引轴3启动后，间隔50ms启动牵引轴2，再间隔50ms启动牵引轴1，但实际情况不限于此，牵引轴的动作延时的具体数值将根据生产需求和切片系统综合考量确定。
步骤S105：基于第三牵引轴维持同步速度运行的第一运行时间、在加/减速阶段对应的第二运行时间及相邻牵引轴的动作延时生成牵引轴动作控制方案。
具体地，在实际应用中，当生产要求为240PPM时，切刀对电池极片的切片时间为0.15s，即两电池极片的牵引定位时间间隔为0.35s，根据第一运行时间、第二运行时间以及动作延时即可生成牵引轴动作控制方案。为保证各牵引轴达到共同速度以及减速过程中的同步性，本发明实施例可通过调整MC命令速度后，监控实际运行速度与命令速度之间的延时，保证三轴之间的相应时间一致，还通过伺服控制系统的软件进行调谐，保证响应的一致性。
步骤S106：按照牵引轴动作控制方案对三个牵引轴进行运行控制。
具体地，在实际应用中，本发明实施例还可通过将三个牵引轴同时以目标加速度进行加速，并让牵引轴1、牵引轴2、牵引轴3依次减速，从而满足目标拉开距离要求，以同步速度将电池极片运送至输出装置。
通过执行上述步骤，本发明实施例提供的电池极片切片系统控制方法，获取电池极片切片系统工作参数，工作参数包括牵引轴的目标加速度和同步速度、两电池极片间的目标拉开距离、两电池极片的牵引时间间隔以及第三牵引轴至输出装置的距离；基于第三牵引轴至输出装置的距离和目标加速度，计算第三牵引轴维持同步速度运行的第一运行时间；基于牵引时间间隔和第一运行时间，计算得到第三牵引轴在加/减速阶段对应的第二运行时间；基于目标拉开距离和同步速度，计算得到相邻牵引轴的动作延时；基于第三牵引轴维持同步速度运行的第一运行时间、在加/减速阶段对应的第二运行时间及相邻牵引轴的动作延时生成牵引轴动作控制方案；按照牵引轴动作控制方案对三个牵引轴进行运行控制。通过对第一运行时间和第二运行时间进行分别计算，快速确定处于电池极片切片系统不同阶段的第三牵引轴的运行时间，再根据计算得到的相邻牵引轴的动作延时生成整体牵引轴动作控制方案，在对现有技术中极片双刀切的程序控制方案仍处在空白状态的缺陷进行填补的同时，大幅提高了电池极片的生产效率。
具体地，在一实施例中，牵引轴动作控制方案按照时间顺序依次包括加速阶段、匀速阶段和减速阶段，上述步骤S105基于第三牵引轴维持同步速度运行的第一运行时间、在加/减速阶段对应的第二运行时间及相邻牵引轴的动作延时生成牵引轴动作控制方案，具体包括如下步骤：
步骤S301：在加速阶段，控制当前牵引轴按照目标加速度进行加速，加速时间为第二运行时间。
示例性地，本发明实施例以依次启动牵引轴3、牵引轴2和牵引轴1为例进行控制，即当前牵引轴为第三牵引轴(牵引轴3)，根据步骤S103可计算得到加速时间，具体实现过程在此不再进行赘述。
步骤S302：在匀速阶段，根据当前牵引轴的位置、第一运行时间及相邻牵引轴的动作延时计算当前牵引轴对应的第三运行时间，并控制当前牵引轴按照同步速度运行第三运行时间。
步骤S303：在减速阶段，控制当前牵引轴按照目标加速度进行减速，加速时间为第二运行时间。
具体地，本发明实施例以目标加速度不变为例，进行牵引轴的加/减速过程的说明。
具体地，在实际应用中，因为第二运行时间Ta已经计算得到，因此，本发明实施例根据牵引轴3的运行距离、目标拉开距离、第一运行时间T以及动作延时TD，可计算得到第三运行时间。
具体地，在实际应用中，本发明实施例通过对各牵引轴的移动位置要求进行分析，牵引轴3要求在0.35s以内运行距离为(115+60)×2＝350mm；牵引轴2要求在0.35s以内运行距离为(115+60)+115＝290mm；牵引轴1要求在0.35s以内运行距离为115×2＝230mm。但实际情况不限于此，本发明实施例以运行效率240PPM、牵引轴3的牵引时间间隔固定为例，通过获取目标加速度对第一运行时间、第二运行时间以及第三运行时间进行计算，在实际应用中，当运行效率、各牵引轴的相对位置、目标拉开距离、目标加速度等至少任一项切片系统工作参数改变时，各牵引轴的运行距离以及第一运行时间、第二运行时间以及第三运行时间结果均可能发生变化。
此外，在实际应用中，本发明实施例还可通过将三个牵引轴同时加速，再通过对牵引轴1、牵引轴2以及牵引轴3进行依次减速的处理过程，以目标拉开距离将切片后的电池极片输送至输出装置，计算过程与首先启动牵引轴3再依次启动牵引轴2、牵引轴1的过程类似，在此不再进行赘述。
本发明实施例通过将电池极片切片系统简化为加速、匀速和减速阶段，结合获取的切片系统工作参数以及在加/减速阶段设定同一目标加速度，有效解决了双刀切的极片系统工作参数繁多、控制难度极大的问题，基于现有机构和设计要求，在保证电池极片宽度一致性、张力稳定、极片拉距可靠的同时，实现切片系统不停机正常运行，运行效率240PPM的目标。
本发明实施例已基于现有切片系统完成程序设计及调试验证等过程，证明了本发明实施例提供的一种电池极片切片系统控制方法及装置的高效性。
具体地，在一实施例中，上述步骤S302具体包括如下步骤：
步骤S401：当当前牵引轴为第三牵引轴时，第三运行时间等于第一运行时间。
步骤S402：当当前牵引轴为第二牵引轴时，第三运行时间为第一运行时间与动作延时的差值。
步骤S403：当当前牵引轴为第一牵引轴时，第三运行时间为第一运行时间与两个动作延时的差值。
具体地，当牵引轴3先启动时，本发明实施例的第三运行时间即为第一运行时间T；为满足目标拉开距离以及牵引时间间隔等设计要求，牵引轴2的第三运行时间即为(T-0.35)；牵引轴1的第三运行时间即为(T-0.35-0.35)。
具体地，在实际应用中，本发明实施例还可通过设定各运行时间，结合生产工艺要求(包括生产效率、电池极片宽度和两电池极片间的目标拉开距离等)、两电池极片的牵引时间间隔以及第三牵引轴至输出装置的距离，根据公式对加速度进行优化，从而在满足生产需求的同时，进一步地发挥设备的最大工作效率。
本发明实施例以设定目标加速度为例，对各阶段的拉距时间以及运行时间进行优化，还可通过设定运行时间对加速度进行优化，从而满足不同用户对控制过程的个性化习惯要求，更具备灵活性。
通过执行上述步骤，本发明实施例提供的电池极片切片系统控制方法，通过对第一运行时间和第二运行时间进行分别计算，快速确定处于电池极片切片系统不同阶段的第三牵引轴的运行时间，再根据计算得到的相邻牵引轴的动作延时生成整体牵引轴动作控制方案，在对现有技术中极片双刀切的程序控制方案仍处在空白状态的缺陷进行填补的同时，大幅提高了电池极片的生产效率。
下面将结合具体应用示例，对本发明实施例提供的电池极片切片系统控制方法进行详细的说明。
结合图1-图3，根据切片系统以及运行效率要求获取牵引轴的目标加速度和同步速度、两电池极片间的目标拉开距离、两电池极片的牵引时间间隔以及牵引轴3至输出装置的距离，计算牵引轴3以同步速度运行的第一运行时间T，根据牵引时间间隔和第一运行时间计算得到牵引轴3的第二运行时间，根据目标拉开距离和同步距离计算得到牵引轴2、牵引轴1的动作延时(即启动时间)，根据第一运行时间、第二运行时间以及动作延时即可生成牵引轴控制方案，令各牵引轴按照牵引轴动作控制方案进行运行。
本发明实施例已在控制系统中完成相关程序调试，采用电子凸轮与主轴进行耦合的方式实现对整体控制系统的运行控制。在实际运行过程中，目标加速度跟扭矩有着直接关系，目标加速度越大，扭矩值也会增加。后续要减小相关扭矩大小，改变相关凸轮曲线的关键点即可。为了降低电机的扭矩，可采用延长加速度的时间、降低牵引轴线速度大小的方式进行设备或加速度的调节，从而在满足设备运行要求的同时，进一步提高生产效率。
此外，本发明实施例还在程序控制上进行柔性化设计，针对不同极片宽度和目标拉开距离要求，可通过改变电子凸轮的主轴参数即可实现，无需改变原有程序，在实现高效制片的同时，大幅降低调试过程的时间成本。
为保证各牵引轴同步性，本发明实施例通过在完成调整MC命令速度后，监控实际运行速度与命令速度之间的延时，保证三轴之间的相应时间一致，并通过伺服控制系统的软件进行调谐，保证响应的一致性。
本发明实施例可通过优化拉距时间和目标加速度对各牵引轴的运行情况进行灵活调节，从而满足不同用户以及不同生产需求。
本发明实施例提供了一种电池极片切片系统控制装置，应用于如图1所示的电池极片切片系统。如图4所示，该电池极片切片系统控制装置包括：
获取模块101，用于获取电池极片切片系统工作参数，工作参数包括牵引轴的目标加速度和同步速度、两电池极片间的目标拉开距离、两电池极片的牵引时间间隔以及第三牵引轴至输出装置的距离。详细内容参见上述方法实施例中步骤S101的相关描述，在此不再进行赘述。
第一处理模块102，用于基于第三牵引轴至输出装置的距离和目标加速度，计算第三牵引轴维持同步速度运行的第一运行时间。详细内容参见上述方法实施例中步骤S102的相关描述，在此不再进行赘述。
第二处理模块103，用于基于牵引时间间隔和第一运行时间，计算得到第三牵引轴在加/减速阶段对应的第二运行时间。详细内容参见上述方法实施例中步骤S103的相关描述，在此不再进行赘述。
第三处理模块104，用于基于目标拉开距离、同步速度，计算得到相邻牵引轴的动作延时。详细内容参见上述方法实施例中步骤S104的相关描述，在此不再进行赘述。
第四处理模块105，用于基于第三牵引轴维持同步速度运行的第一运行时间、在加/减速阶段对应的第二运行时间及相邻牵引轴的动作延时生成牵引轴动作控制方案。详细内容参见上述方法实施例中步骤S105的相关描述，在此不再进行赘述。
执行模块106，用于按照牵引轴动作控制方案对三个牵引轴进行运行控制。详细内容参见上述方法实施例中步骤S106的相关描述，在此不再进行赘述。
上述的电池极片切片系统控制装置的更进一步描述参见上述电池极片切片系统控制方法实施例的相关描述，在此不再进行赘述。
通过上述各个组成部分的协同合作，本发明实施例提供的电池极片切片系统控制装置，通过对第一运行时间和第二运行时间进行分别计算，快速确定处于电池极片切片系统不同阶段的第三牵引轴的运行时间，再根据计算得到的相邻牵引轴的动作延时生成整体牵引轴动作控制方案，在对现有技术中极片双刀切的程序控制方案仍处在空白状态的缺陷进行填补的同时，大幅提高了电池极片的生产效率。
具体地，如图5所示，控制器7包括处理器901和存储器902，存储器902和处理器901之间互相通信连接，其中处理器901和存储器902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。
处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器901的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。
存储器902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；存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。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。
一个或者多个模块存储在存储器902中，当被处理器901执行时，执行上述方法实施例中的方法。
上述控制器7具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，实现的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器902的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池极片切片系统控制方法，其特征在于，所述电池极片切片系统包括来料输送装置、两个切刀以及输出装置，其中，所述来料输送装置内设置有三个牵引轴，根据来料方向分别设定为第一牵引轴、第二牵引轴和第三牵引轴，所述切刀设置于在所述牵引轴间隙上方，所述输出装置设置于所述第三牵引轴侧，所述方法包括：
获取所述电池极片切片系统工作参数，所述工作参数包括牵引轴的目标加速度和同步速度、两电池极片间的目标拉开距离、两电池极片的牵引时间间隔以及所述第三牵引轴至所述输出装置的距离；
基于所述第三牵引轴至所述输出装置的距离和所述目标加速度，计算所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间；
基于所述牵引时间间隔和所述第一运行时间，计算得到所述第三牵引轴在加/减速阶段对应的第二运行时间；
基于所述目标拉开距离和所述同步速度，计算得到相邻牵引轴的动作延时；
基于所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间、在加/减速阶段对应的第二运行时间及相邻牵引轴的动作延时生成牵引轴动作控制方案；
按照所述牵引轴动作控制方案对三个牵引轴进行运行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述两电池极片的牵引时间间隔，包括：
获取切片系统的运行时间间隔和所述切刀的动作时间间隔；
根据所述切片系统的运行时间间隔和所述切刀的动作时间间隔的时间差，确定所述两电池极片的牵引时间间隔。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牵引轴动作控制方案按照时间顺序依次包括加速阶段、匀速阶段和减速阶段，所述基于所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间、在加/减速阶段对应的第二运行时间及相邻牵引轴的动作延时生成牵引轴动作控制方案，包括：
在所述加速阶段，控制当前牵引轴按照所述目标加速度进行加速，加速时间为所述第二运行时间；
在所述匀速阶段，根据当前牵引轴的位置、所述第一运行时间及相邻牵引轴的动作延时计算所述当前牵引轴对应的第三运行时间，并控制所述当前牵引轴按照所述同步速度运行所述第三运行时间；
在所述减速阶段，控制当前牵引轴按照所述目标加速度进行减速，加速时间为所述第二运行时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据当前牵引轴的位置、所述第一运行时间及相邻牵引轴的动作延时计算所述当前牵引轴对应的第三运行时间，包括：
当所述当前牵引轴为第三牵引轴时，所述第三运行时间等于所述第一运行时间；
当所述当前牵引轴为第二牵引轴时，所述第三运行时间为所述第一运行时间与所述动作延时的差值；
当所述当前牵引轴为第一牵引轴时，所述第三运行时间为所述第一运行时间与两个所述动作延时的差值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第三牵引轴至所述输出装置的距离和所述目标加速度，计算所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间，所述第一运行时间通过如下公式计算：
Figure FDA0003672462340000031
其中，T为所述第一运行时间；A为所述两电池极片的牵引时间间隔；S为所述第三牵引轴至所述输出装置的距离；a为所述牵引轴的目标加速度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述牵引时间间隔和所述第一运行时间，计算得到所述第三牵引轴在加/减速阶段对应的第二运行时间，所述第二运行时间通过如下公式计算：
Figure FDA0003672462340000032
其中，Ta为所述第二运行时间；A为所述两电池极片的牵引时间间隔；T为所述第一运行时间。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标拉开距离和所述同步速度，计算得到相邻牵引轴的动作延时，所述相邻牵引轴的动作延时通过如下公式计算：
Figure FDA0003672462340000033
其中，TD为所述相邻牵引轴的动作延时；SD为所述目标拉开距离；v为所述同步速度。
8.一种电池极片切片系统控制装置，其特征在于，所述电池极片切片系统包括来料输送装置、两个切刀以及输出装置，其中，所述来料输送装置内设置有三个牵引轴，根据来料方向分别设定为第一牵引轴、第二牵引轴和第三牵引轴，所述切刀设置于在所述牵引轴间隙上方，所述输出装置设置于所述第三牵引轴侧，所述电池极片切片系统控制装置包括：
获取模块，用于获取所述电池极片切片系统工作参数，所述工作参数包括牵引轴的目标加速度和同步速度、两电池极片间的目标拉开距离、两电池极片的牵引时间间隔以及所述第三牵引轴至所述输出装置的距离；
第一处理模块，用于基于所述第三牵引轴至所述输出装置的距离和所述目标加速度，计算所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间；
第二处理模块，用于基于所述牵引时间间隔和所述第一运行时间，计算得到所述第三牵引轴在加/减速阶段对应的第二运行时间；
第三处理模块，用于基于所述目标拉开距离、所述同步速度，计算得到相邻牵引轴的动作延时；
第四处理模块，用于基于所述第三牵引轴维持所述同步速度运行的第一运行时间、在加/减速阶段对应的第二运行时间及相邻牵引轴的动作延时生成牵引轴动作控制方案；
执行模块，用于按照所述牵引轴动作控制方案对三个牵引轴进行运行控制。
9.一种电池极片切片系统，其特征在于，所述电池极片切片系统包括：来料输送装置、两个切刀、输出装置以及控制器，其中，所述来料输送装置内设置有三个牵引轴，根据来料方向分别设定为第一牵引轴、第二牵引轴和第三牵引轴，所述切刀设置于在所述牵引轴间隙上方，所述输出装置设置于所述第三牵引轴侧，所述控制器包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。
CN202210612818.3A 2022-05-31 2022-05-31 电池极片切片系统控制方法、装置及电池极片切片系统 Active CN114975882B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210612818.3A CN114975882B (zh) 2022-05-31 2022-05-31 电池极片切片系统控制方法、装置及电池极片切片系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210612818.3A CN114975882B (zh) 2022-05-31 2022-05-31 电池极片切片系统控制方法、装置及电池极片切片系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114975882A CN114975882A (zh) 2022-08-30
CN114975882B true CN114975882B (zh) 2023-07-14

Family

ID=82958226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210612818.3A Active CN114975882B (zh) 2022-05-31 2022-05-31 电池极片切片系统控制方法、装置及电池极片切片系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114975882B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107039629A (zh) * 2016-12-29 2017-08-11 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 电极片多极耳高速成型机
CN206441809U (zh) * 2016-12-29 2017-08-25 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 电极片多极耳高速成型机
CN208674294U (zh) * 2018-11-01 2019-03-29 江西量子新能源科技有限公司 一种锂电池极片分割卷绕机构
CN111786029A (zh) * 2020-07-30 2020-10-16 深圳吉阳智能科技有限公司 一种极片成型装置及电芯生产系统
WO2021008555A1 (zh) * 2019-07-16 2021-01-21 蜂巢能源科技有限公司 模切叠片系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107039629A (zh) * 2016-12-29 2017-08-11 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 电极片多极耳高速成型机
CN206441809U (zh) * 2016-12-29 2017-08-25 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 电极片多极耳高速成型机
CN208674294U (zh) * 2018-11-01 2019-03-29 江西量子新能源科技有限公司 一种锂电池极片分割卷绕机构
WO2021008555A1 (zh) * 2019-07-16 2021-01-21 蜂巢能源科技有限公司 模切叠片系统及方法
CN111786029A (zh) * 2020-07-30 2020-10-16 深圳吉阳智能科技有限公司 一种极片成型装置及电芯生产系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN114975882A (zh) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109894660B (zh) 极耳裁切装置及电芯极耳加工系统
CN102306744B (zh) 一种极片成型机
CN203830615U (zh) 一种确定金属丝长度的自动剪切装置
CN109624112B (zh) 金刚线切割方法
CN114975882B (zh) 电池极片切片系统控制方法、装置及电池极片切片系统
CN104708104A (zh) 一种高速同步飞剪飞冲系统
EP4279196A1 (en) Material belt cutting apparatus and stacking device
CN111958123A (zh) 一种极耳成型及分切设备
CN203277554U (zh) 全自动分切滚压一体机
CN114985970A (zh) 极耳切割方法、装置、设备及存储介质
CN204809298U (zh) 电池极耳成形设备
CN108698172B (zh) 电池极片的切割方法及设备
CN104094446A (zh) 二次电池用极板冲压装置
CN103182723B (zh) 卷对卷激光商标加工系统及其加工方法
CN208674294U (zh) 一种锂电池极片分割卷绕机构
WO2023185120A1 (zh) 极耳边距控制方法、装置、控制器以及存储介质
CN207738186U (zh) 分切复卷机
CN106914706A (zh) 极片切割装置、方法及激光模切机
CN106276381B (zh) 一种连续式板栅滚剪分片系统
CN206550516U (zh) 一种fpc保护膜卷式激光自动切割机
CN210914168U (zh) 一种lcd屏生产用切膜机
CN210789707U (zh) 一种极耳成型及分切设备
CN102626949A (zh) 提高硅棒切片成品率的多晶切片方法
CN201629374U (zh) 一种用于锂电池正极极片切片机的纠偏装置
CN211614629U (zh) 一种极片分切用高效率激光切割设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant