CN115036554A - 锂电池卷绕机中的裁切系统、控制方法、控制器及介质 - Google Patents
锂电池卷绕机中的裁切系统、控制方法、控制器及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115036554A CN115036554A CN202111501816.9A CN202111501816A CN115036554A CN 115036554 A CN115036554 A CN 115036554A CN 202111501816 A CN202111501816 A CN 202111501816A CN 115036554 A CN115036554 A CN 115036554A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- distance
- cutter assembly
- tab
- pole piece
- last
- 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.)
- Pending
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
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
- B26D7/2628—Means for adjusting the position of the cutting member
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0404—Machines for assembling batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- 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
- H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本申请实施例中公开了一种锂电池卷绕机中的裁切系统、控制方法、控制器及介质。其中,所述系统包括:切刀组件、控制器、第一传感器和第二传感器;其中,第一传感器用于检测所述极片上的极耳,并输出极耳信号;第二传感器用于检测所述极片上的标记孔,并输出标记孔信号;控制器用于接收极耳信号和标记孔信号,根据检测到的极耳信号的个数确定最后两个极耳,根据所述最后两个极耳之间的距离值确定最后一个极耳是否为正确极耳,根据最后一个正确极耳和/或所述标记孔信号,确定标记孔与切刀组件之间的距离,根据所述标记孔与切刀组件之间的距离控制所述切刀组件对所述极片进行定位裁切。本申请实施例中的技术方案能够提高极片的裁切精度。
Description
技术领域
本申请涉及电池制造技术领域,特别是一种锂电池高速卷绕机中的裁切系统、控制方法、控制器、锂电池高速卷绕机和计算机可读存储介质。
背景技术
锂电池电芯通常包括相互隔离的正极片和负极片,其中,正极片上设置有多个正极耳,负极片上设置有多个负极耳。锂电池电芯由正极片和负极片卷制而成,且卷制后的多个正极耳堆叠构成锂电池电芯的正极端,多个负极耳堆叠构成锂电池电芯的负极端。
在锂电池电芯卷绕过程中,当正负极片达到电芯工艺所设定长度后需要对其进行裁切。在正负极片的料路中,通过外部编码器来测量极片长度,而动力锂电池的极片长度一般都比较长,再加上卷绕机在高速状态下进行减速时,张力波动比较大,张力摆杆位置实时不停地在调整,难以保证裁切极片的精度。
因此,本领域内的技术人员还在致力于寻找其他的裁切解决方案。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例中提出了一种锂电池高速卷绕机中的裁切系统,另一方面提供一种锂电池高速卷绕机中的裁切控制方法、控制器、锂电池高速卷绕机及计算机可读存储介质,用以提高极片的裁切精度以及电芯的产品合格率。
本申请实施例中提出的一种锂电池高速卷绕机中的裁切系统,包括:切刀组件和控制器;其中,所述切刀组件用于裁切所述极片;此外,所述系统还包括设置在所述极片的料路上的第一传感器和第二传感器;其中,所述第一传感器用于检测所述极片上的极耳,并向所述控制器输出检测到的极耳信号;所述第二传感器用于检测所述极片上位于切口位置的标记孔,并向所述控制器输出检测到的标记孔信号;所述控制器用于接收所述极耳信号和所述标记孔信号,根据检测到的极耳信号的个数确定最后两个极耳,根据所述最后两个极耳之间的距离值确定最后一个极耳是否为正确极耳,根据最后一个正确极耳和/或所述标记孔信号,确定所述极片上标记孔与切刀组件之间的距离,根据所述标记孔与切刀组件之间的距离控制所述切刀组件对所述极片进行定位裁切。
在一个实施方式中,所述最后两个极耳位于所述标记孔的两侧;或者,所述最后两个极耳位于所述标记孔的前方。
在一个实施方式中,所述系统还包括:编码器和卷针;其中,所述编码器用于在所述锂电池的极片的卷绕过程中测量经过的极片长度,将测量值提供给所述控制器;所述极片用于随着所述卷针的旋转卷绕在所述卷针上;所述控制器用于接收所述极耳信号和所述标记孔信号,在接收到所述极耳信号时,对接收到的极耳信号进行计数,在计数值达到设定值之前,若没有接收到标记孔信号,则在计数值达到设定值时,根据所述编码器对应计数的最后两个极耳信号的测量值得到最后两个极耳之间的实际距离值,在所述实际距离值与其设定距离值的偏差满足设定要求时,根据第一传感器与切刀组件之间的距离以及预先确定的标记孔与计数的最后一个极耳之间的位置关系,计算得到标记孔与切刀组件之间的距离;若在计数值达到设定值之前,接收到标记孔信号,将第二传感器与切刀组件之间的距离作为标记孔与切刀组件之间的距离;所述控制器在得到标记孔与切刀组件之间的距离后,按照使标记孔对应的切口停在切刀组件中的切刀补偿电机的有效移动范围内的原则,根据设定的极片运行速度计算出卷针减速过程的速度和加速度,并控制所述卷针按照所述速度和加速度减速停止,在所述卷针停止转动后,根据编码器在所述卷针开始减速时以及停止时的测量值确定从所述卷针开始减速到停止这段时间极片移动的距离,得到减速距离;利用所述标记孔与所述切刀组件之间的距离减去所述减速距离,得到补偿距离;将所述补偿距离作为所述切刀补偿电机的定位距离,由所述切刀补偿电机控制所述切刀组件移动所述补偿距离,夹紧并裁断所述极片。
在一个实施方式中,所述系统进一步包括:在所述极片的料路上对应所述第二传感器的位置设置的标记孔检测窗口;所述第二传感器通过所述检查窗口检测所述极片上的标记孔。
本申请实施例中提出的一种锂电池高速卷绕机的裁切控制方法,包括:接收到极耳信号,并对所述极耳信号进行计数;若在计数值达到设定值之前接收到标记孔信号,则根据所述标记孔信号确定锂电池的极片上的标记孔与锂电池高速卷绕机中切刀组件之间的距离;否则,在计数值达到设定值时,根据所述最后两个极耳之间的距离值及设定距离值确定最后一个极耳是否为正确极耳,如果为正确极耳,则根据最后一个极耳与切刀组件之间的距离以及最后一个极耳与标记孔之间的设定距离,确定锂电池的极片上的标记孔与切刀组件之间的距离;根据所述标记孔与切刀组件之间的距离控制所述切刀组件对所述极片进行定位裁切。
在一个实施方式中,所述根据所述标记孔与切刀组件之间的距离控制所述切刀组件对所述极片进行定位裁切包括:按照使所述标记孔对应的切口停在切刀组件中的切刀补偿电机的有效移动范围内的原则,控制极片减速停止,同时计算极片减速停止过程中极片的减速距离;利用所述标记孔与切刀组件之间的距离减去所述减速距离,得到补偿距离;将所述补偿距离作为所述切刀补偿电机的定位距离,控制所述切刀补偿电机驱动所述切刀组件移动所述补偿距离,并控制所述切刀组件夹紧并裁断所述极片。
在一个实施方式中,所述最后两个极耳位于所述标记孔的两侧;或者,所述最后两个极耳位于所述标记孔的前方。
本申请实施例中提出的一种锂电池高速卷绕机中的控制器,包括:至少一个存储器和至少一个处理器,其中:所述至少一个存储器用于存储计算机程序;所述至少一个处理器用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序,执行上述任一实施方式中所述的锂电池高速卷绕机的裁切控制方法。
本申请实施例中提出的一种锂电池高速卷绕机,包括上述任一实施方式所述的锂电池高速卷绕机中的裁切系统。
本申请实施例中提出的一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序;所述计算机程序能够被一处理器执行并实现上述任一实施方式中所述的锂电池高速卷绕机的裁切控制方法。
从上述方案中可以看出,由于本申请实施例中结合极耳间距和标记孔的检测,并根据检测结果,在电芯卷绕过程中根据标记孔信号或正确的最后一个极耳来确定标记孔与切刀组件之间的距离,然后再根据所述标记孔与切刀组件之间的距离控制所述切刀组件对所述极片进行定位裁切。这样便可以在极耳发生翻折时根据标记孔信号来定位裁切位置,在电芯卷绕过程横向对齐偏差过大时根据正确的极耳来定位裁切位置,实现了裁切定位的双保险,提高了极片的裁切精度,进而提高了电芯的产品合格率。
通过在极片的料路上设置标记孔检测窗口,可以减少不必要的干扰。
此外,通过设置位于所述标记孔的两侧的极耳作为最后两个极耳;或者,设置位于所述标记孔的前方的两个极耳作为最后两个极耳,可以灵活实现优先以标记孔为准进行定位还是优先以极耳间距为准进行定位的方案。可见,实现方式灵活。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本申请的优选实施例,使本领域的普通技术人员更清楚本申请的上述及其它特征和优点,附图中:
图1为锂电池极片上的标记孔和极耳的示意图。
图2为本申请实施例中一种锂电池高速卷绕机中的裁切系统的示例性结构图。
图3为本申请实施例中锂电池高速卷绕机的裁切控制方法的示例性流程图。
图4为本申请一个例子中锂电池高速卷绕机的裁切控制方法的流程图。
图5为本申请实施例中锂电池高速卷绕机中的控制器的示例性结构图。
其中,附图标记如下:
标号 | 含义 |
1 | 极片 |
11 | 标记孔 |
12 | 极耳 |
h | 极耳间距 |
21 | 放卷机 |
22 | 进给机构 |
23 | 浮动辊 |
24 | 编码器 |
25 | 切刀组件 |
26 | 卷针 |
27 | 控制器 |
28 | 第一传感器 |
29 | 第二传感器 |
51 | 存储器 |
52 | 处理器 |
53 | 总线 |
301~303、401A~408 | 步骤 |
具体实施方式
目前,为了提高极片的裁切精度,在正负极片的料路中,设置了检测极耳的光电传感器。因为电芯在卷绕过程中,直径一直在变大,因此每两个极耳之间的距离是不等的,根据设计的电芯工艺,可以知道切口位置所处的极耳间距。因此可以根据极耳位置确定裁切位置,进而进行极片裁切。然而,在高速卷绕过程中,极耳容易出现翻折现象,如果正确的极耳出现翻折,设备会检测不到正确的极耳间距,这个电芯就会作为不合格品处理。
为此,本申请实施例中,考虑到如图1所示,极片1在切口位置处会存在有一个标记(Mark)孔11,该标记孔11位于两个极耳12之间。考虑到标记孔11除非是在电芯的卷绕过程横向对齐偏差过大时检测误差较大,通常情况下检测误差还是比较小的。因此本申请实施例中考虑采用极耳间距h与标记孔相结合的检测技术,通过设置检测标记孔11和极耳12的两个光电传感器,同时捕捉极片上的标记孔信号和极耳信号,来进一步优化改善极片的裁切技术。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,以下举实施例对本申请进一步详细说明。
图2为本申请实施例中一种锂电池高速卷绕机中的裁切系统的示例性结构图。如图1所示,该系统包括:放卷机21、进给机构22、浮动辊23、外部编码器24、切刀组件25、卷针26、控制器27、以及设置在极片料路中的第一传感器28和第二传感器29。其中,编码器24、切刀组件25、卷针26、第一传感器28和第二传感器29皆与控制器27电相连。
其中,放卷机21上的极片1一端固定在卷针26上,以使得放卷机21上的极片1随着卷针26的旋转卷绕在卷针26上。
进给机构22用于将放卷机21上的所述极片1向卷针26的方向进给。
浮动辊23用于在所述极片1卷绕过程中保证张力稳定,使张力波动在10%以内。
编码器24用于在所述极片1卷绕过程中测量经过的极片长度,将测量值提供给所述控制器。
第一传感器28用于检测所述极片1上的极耳12,并向控制器27输出检测到的极耳信号。
第二传感器29用于检测所述极片1上位于切口位置的标记孔11,并向控制器27输出检测到的标记孔信号。本实施例中,标记孔信号可被配置成带有时间戳的测量输入工艺对象,且在具体实现时,可根据标记孔的大小设置一个检测窗口,以防止干扰造成误检测。该检测窗口可设置在所述极片的料路上对应所述第二传感器的位置。
本实施例中,第一传感器28和第二传感器29可以为光电传感器,也可以为其他的可以实现测量目的的传感器,此处不对其进行限定。
在一个例子中,控制器27可在第一传感器28检测到最后两个极耳时,将编码器24对应时刻的测量值进行锁存,在第二传感器29检测到标记孔时,将编码器24对应时刻的测量值进行锁存,以用于计算。
控制器27用于接收所述极耳信号和所述标记孔信号,根据检测到的极耳信号的个数确定最后两个极耳,根据所述最后两个极耳之间的距离值确定最后一个极耳是否为正确极耳,根据最后一个正确极耳和/或所述标记孔信号,确定所述极片上标记孔与切刀组件25之间的距离,根据所述标记孔与切刀组件之间的距离控制所述切刀组件对所述极片进行定位裁切。例如,控制过程可如图3所示,包括:步骤301、接收到来自第一传感器27的极耳信号,并对所述极耳信号进行计数。步骤302、若在计数值达到设定值之前接收到标记孔信号,则根据所述标记孔信号确定锂电池的极片上的标记孔与切刀组件之间的距离;否则,在计数值达到设定值时,根据所述最后两个极耳之间的距离值及设定距离值确定最后一个极耳是否为正确极耳,如果为正确极耳,则根据最后一个极耳与切刀组件之间的距离以及最后一个极耳与标记孔之间的设定距离,确定锂电池的极片上的标记孔与切刀组件之间的距离。步骤303、根据所述标记孔与切刀组件之间的距离控制所述切刀组件对所述极片进行定位裁切。
具体实现时,控制器27可有多种逻辑判断实施方式。例如,同时接收极耳信号和标记孔信号,但优先以标记孔信号为准进行极片裁切,在检测不到标记孔信号时说明可能电芯卷绕过程横向对齐偏差过大,此时再以极耳信号为准进行极片裁切,该应用方式中,满足极耳设定个数的最后两个极耳位于标记孔的两侧,因此正常情况下,首先会检测到标记孔信号,后检测到正确的极耳间距。或者优先以极耳信号为准进行极片裁切,在检测到最后两个极耳之间的间距不满足要求时或者是在检测到最后一个极耳之前优先检测到了标记孔信号,说明可能发生了极耳的翻折,此时则以标记孔信号为准进行极片裁切,该应用方式中,满足极耳设定个数的最后两个极耳位于标记孔的前方,因此正常情况下,首先会检测到正确的极耳间距,后检测到标记孔信号。此外,对所述极片进行定位裁切的过程也可以有多种。例如,在一个例子中,可按照使标记孔对应的切口停在切刀组件25中的切刀补偿电机的有效移动范围内的原则,根据设定的极片运行速度计算出卷针26减速过程的速度和加速度,并控制卷针26按照所述速度和加速度减速停止,之后控制切刀组件25移动至切口位置对极片进行裁切。
例如,在一个例子中,控制器27可具体用于接收所述极耳信号和所述标记孔信号,在接收到所述极耳信号时,对接收到的极耳信号进行计数,若在接收到标记孔信号之前,计数值达到设定值,则根据编码器24对应计数的最后两个极耳信号的测量值得到最后两个极耳之间的实际距离值,在所述实际距离值与其设定距离值的偏差满足第一设定要求时,确定最后一个极耳为正确的极耳,则根据第一传感器28(其对应检测到的最后一个极耳的位置)与切刀组件25之间的距离以及预先确定的标记孔11与计数的最后一个极耳之间的位置关系,计算得到标记孔11与切刀组件25之间的距离;若在计数值达到设定值之前,接收到标记孔信号,则根据编码器24对应所述标记孔信号的测量值得到标记孔前极片的实际长度值,在所述实际长度值与其设定长度值的偏差满足第二设定要求时,将第二传感器29(其对应检测到的标记孔的位置)与切刀组件25之间的距离作为标记孔11与切刀组件25之间的距离。控制器27在得到标记孔与切刀组件25之间的距离后,按照使标记孔对应的切口停在切刀组件25中的切刀补偿电机的有效移动范围内的原则,根据设定的极片运行速度计算出卷针26减速过程的速度和加速度,并控制卷针26按照所述速度和加速度减速停止。在卷针26停止转动后,根据编码器24在卷针26开始减速时以及停止时的测量值确定从卷针26开始减速到停止这段时间极片移动的距离,得到减速距离;利用所述标记孔与切刀组件25之间的距离减去所述减速距离,得到补偿距离;将所述补偿距离作为所述切刀补偿电机的定位距离,由所述切刀补偿电机控制所述切刀组件25移动所述补偿距离,夹紧所述极片并裁断极片。上述过程中,在设置有标记口检测窗口的情况下,也可以省略上述根据编码器24对应所述标记孔信号的测量值得到标记孔前极片的实际长度值,以及将所述实际长度值与其设定长度值进行比较的处理。
上述例子中的控制过程可如图4所示,图4为本申请一个例子中锂电池高速卷绕机的裁切控制方法的流程图,其可包括如下步骤:
步骤401A,接收到来自第一传感器28的极耳信号,并对所述极耳信号进行计数。之后执行步骤302。
步骤401B,接收到来自第二传感器29的标记孔信号。之后执行步骤403B。
本步骤中的一个实施方式中,第二传感器29可通过预先设置在极片料路上的检测窗口检测所述标记孔11,若通过所述检查窗口检测不到所述标记孔11,则可能是在电芯的卷绕过程横向对齐偏差过大,此时则可以以极耳信号为准进行后续的裁切处理。否则,将主要以该标记孔信号为准进行后续的裁切处理。
另一个实施方式中,也可不设置检测窗口,第二传感器29直接检测标记孔11。
步骤402,判断计数值是否达到设定值?如果计数值达到设定值且未接收到标记孔信号,则执行步骤403A。
本步骤中,对于标记孔11位于最后两个极耳12之间的情况,极耳的设定值可以为从第一个极耳到标记孔后面的一个极耳的数量。对于标记孔11位于最后两个极耳12之后的情况,极耳的设定值可以为从第一个极耳到标记孔前面的一个极耳的数量。
步骤403A,确定计数的最后两个极耳12之间的实际距离值。之后执行步骤404A。
本步骤中,可在第一传感器28依次检测到最后两个极耳信号时,分别获取编码器24对应时刻的测量值,根据编码器24对应所述最后两个极耳信号的测量值计算得到最后两个极耳12之间的实际距离值。
步骤403B,确定标记孔11前极片的实际长度值。之后执行步骤404B。
本步骤中,可在第二传感器29检测到标记孔信号时,获取编码器24对应时刻的测量值,并根据编码器24对应所述标记孔信号的测量值得到标记孔11前极片的实际长度值。
步骤404A,判断所述实际距离值与一设定距离值的偏差是否满足第一设定要求?如果是,则执行步骤405A;否则,对于标记孔11位于最后两个极耳12之间的情况,可将本次电芯作为不合格产品;对于标记孔11位于最后两个极耳12之后的情况,则可继续等待步骤401B接收后面的标记孔信号。
本步骤中,若正确的极耳出现翻折,则在计数值达到设定值时,最后两个极耳之间的实际距离值将与设定距离值具有较大偏差。
步骤404B,判断所述实际长度值与极片的设定长度值的偏差是否满足第二设定要求?如果是,则执行步骤405B;否则,对于标记孔11位于最后两个极耳12之间的情况,可返回执行步骤402;对于标记孔11位于最后两个极耳12之后的情况,则可将本次电芯作为不合格产品。
在一个实施方式中,例如,在设置有标记孔检测窗口的情况下,上述步骤403B和404B也可以省略,即步骤401B之后直接执行步骤405B。
步骤405A,根据第一传感器28与切刀组件25之间的距离以及预先确定的标记孔11与计数的最后一个极耳12之间的位置关系,计算得到标记孔11与切刀组件25之间的距离。之后执行步骤306。
步骤405B,将第二传感器29与切刀组件25之间的距离作为标记孔11与切刀组件25之间的距离。之后执行步骤406。
步骤406,按照使标记孔对应的切口停在切刀组件25中的切刀补偿电机的有效移动范围内的原则,控制极片减速停止,同时计算极片减速停止过程中极片的减速距离。
本步骤中,可按照使标记孔对应的切口停在切刀组件25中的切刀补偿电机的有效移动范围内的原则,根据设定的极片运行速度计算出卷针26减速过程的速度和加速度,并控制卷针26按照所述速度和加速度减速停止。同时确定从卷针26开始减速到停止这段时间极片移动的距离,得到减速距离。
其中,对于以标记孔信号为准进行极片裁切的情况,卷针26开始减速的时间点对应的是标记孔信号被第二传感器29检测到的时间点,对于以极耳信号为准进行极片裁切的情况,卷针26开始减速的时间点对应的是最后一个极耳信号被第一传感器28检测到的时间点。相应地,可在卷针26停止转动后,根据编码器24在卷针26开始减速时以及停止时的测量值确定从卷针26开始减速到停止这段时间极片移动的距离,得到减速距离。
步骤407,利用所述标记孔与切刀组件25之间的距离减去所述减速距离,得到补偿距离。
步骤408,将所述补偿距离作为所述切刀补偿电机的定位距离,控制所述切刀补偿电机驱动所述切刀组件25移动所述补偿距离,之后控制所述切刀组件25夹紧并裁断所述极片。
图5为本申请实施例中锂电池高速卷绕机中的控制器的示例性结构图。如图5所示,可包括:至少一个存储器51和至少一个处理器52。此外,还可以包括一些其它组件,例如通信端口等。这些组件通过总线53进行通信。
其中,至少一个存储器51用于存储计算机程序。此外,至少一个存储器51还可存储操作系统等。操作系统包括但不限于:Android操作系统、Symbian操作系统、Windows操作系统、Linux操作系统等等。
至少一个处理器52用于调用至少一个存储器51中存储的计算机程序,以执行本发明实施例中所述的磁共振成像水脂图像分离方法。例如,可包括:接收到极耳信号,并对所述极耳信号进行计数;若在计数值达到设定值之前接收到标记孔信号,则根据所述标记孔信号确定锂电池的极片上的标记孔与锂电池高速卷绕机中切刀组件之间的距离;否则,在计数值达到设定值时,根据所述最后两个极耳之间的距离值及设定距离值确定最后一个极耳是否为正确极耳,如果为正确极耳,则根据最后一个极耳与切刀组件之间的距离以及最后一个极耳与标记孔之间的设定距离,确定锂电池的极片上的标记孔与切刀组件之间的距离;根据所述标记孔与切刀组件之间的距离控制所述切刀组件对所述极片进行定位裁切。
在一个例子中,所述根据所述标记孔与切刀组件之间的距离控制所述切刀组件对所述极片进行定位裁切包括:按照使所述标记孔对应的切口停在切刀组件中的切刀补偿电机的有效移动范围内的原则,控制极片减速停止,同时计算极片减速停止过程中极片的减速距离;利用所述标记孔与切刀组件之间的距离减去所述减速距离,得到补偿距离;将所述补偿距离作为所述切刀补偿电机的定位距离,控制所述切刀补偿电机驱动所述切刀组件移动所述补偿距离,并控制所述切刀组件夹紧并裁断所述极片。
其中,处理器52可以为CPU,处理单元/模块,ASIC,逻辑模块或可编程门阵列等。其可通过所述通信端口进行数据的接收和发送。
需要说明的是,上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的,可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的,可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分,实际实现时,一个模块可以分由多个模块实现,多个模块的功能也可以由同一个模块实现,这些模块可以位于同一个设备中,也可以位于不同的设备中。
可以理解,上述各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如,一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器,如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器,如PLC等)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式,或是采用专用的永久性电路,或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块,可以根据成本和时间上的考虑来决定。
此外,本发明实施例中还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序能够被一处理器执行并实现本发明实施例中所述的锂电池高速卷绕机的裁切控制方法。具体地,可以提供配有存储介质的系统或者装置,在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码,且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外,还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中,随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作,从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地,可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
可见,本实施例中,当检测到标记孔信号时,以对应捕捉到标记孔时刻的编码器测量值以及第二电传感器到切刀组件的距离做绝对定位,定位到达后切刀补偿电机再定位到切口位置,打开切刀阀裁切极片。此时,极耳间距信号可仅作为正确切口位置的参考值。如果发生正确极耳间距上的极耳翻折,那么这次裁切动作将不考虑极耳间距信号。相反,如果电芯卷绕过程横向对齐偏差过大,导致标记孔信号检测有误,此时则主要考虑极耳间距,可将标记孔信号屏蔽掉。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.锂电池高速卷绕机中的裁切系统,包括:切刀组件(25)和控制器(27);其中,所述切刀组件(25)用于裁切所述极片(1);其特征在于,所述系统还包括设置在所述极片的料路上的第一传感器(28)和第二传感器(29);
其中,所述第一传感器(28)用于检测所述极片(1)上的极耳,并向所述控制器(27)输出检测到的极耳信号;
所述第二传感器(29)用于检测所述极片(2)上位于切口位置的标记孔(11),并向所述控制器(27)输出检测到的标记孔信号;
所述控制器(27)用于接收所述极耳信号和所述标记孔信号,根据检测到的极耳信号的个数确定最后两个极耳,根据所述最后两个极耳之间的距离值确定最后一个极耳是否为正确极耳,根据最后一个正确极耳和/或所述标记孔信号,确定所述极片上标记孔(11)与切刀组件(25)之间的距离,根据所述标记孔(11)与切刀组件(25)之间的距离控制所述切刀组件(25)对所述极片(1)进行定位裁切。
2.根据权利要求1所述的锂电池高速卷绕机中的裁切系统,其特征在于,所述最后两个极耳位于所述标记孔(11)的两侧;或者,所述最后两个极耳位于所述标记孔(11)的前方。
3.根据权利要求2所述的锂电池高速卷绕机中的裁切系统,还包括:编码器(24)和卷针(26);其中,所述编码器(24)用于在所述锂电池的极片的卷绕过程中测量经过的极片长度,将测量值提供给所述控制器(27);所述极片用于随着所述卷针(26)的旋转卷绕在所述卷针(26)上;其特征在于,
所述控制器(27)用于在接收到所述极耳信号时,对接收到的极耳信号进行计数,若在接收到标记孔信号之前计数值达到设定值,则根据所述编码器(24)对应计数的最后两个极耳信号的测量值得到最后两个极耳之间的实际距离值,在所述实际距离值与其设定距离值的偏差满足设定要求时,根据第一传感器(28)与切刀组件(25)之间的距离以及预先确定的标记孔(11)与计数的最后一个极耳之间的位置关系,计算得到标记孔(11)与切刀组件(25)之间的距离;若在计数值达到设定值之前,接收到标记孔信号,则将第二传感器(29)与切刀组件(25)之间的距离作为标记孔(11)与切刀组件(25)之间的距离;所述控制器(27)在得到标记孔(11)与切刀组件(25)之间的距离后,按照使标记孔(11)对应的切口停在切刀组件(25)中的切刀补偿电机的有效移动范围内的原则,根据设定的极片运行速度计算出卷针(26)减速过程的速度和加速度,并控制所述卷针(26)按照所述速度和加速度减速停止,在所述卷针(26)停止转动后,根据编码器(24)在所述卷针(26)开始减速时以及停止时的测量值确定从所述卷针(26)开始减速到停止这段时间极片移动的距离,得到减速距离;利用所述标记孔(11)与所述切刀组件(25)之间的距离减去所述减速距离,得到补偿距离;将所述补偿距离作为所述切刀补偿电机的定位距离,由所述切刀补偿电机控制所述切刀组件(25)移动所述补偿距离,夹紧并裁断所述极片(1)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的锂电池高速卷绕机中的裁切系统,其特征在于,进一步包括:在所述极片(1)的料路上对应所述第二传感器(29)的位置设置的标记孔检测窗口;所述第二传感器(29)通过所述检查窗口检测所述极片上的标记孔(11)。
5.锂电池高速卷绕机的裁切控制方法,其特征在于,包括:
接收到极耳信号,并对所述极耳信号进行计数(301);
若在计数值达到设定值之前接收到标记孔信号,则根据所述标记孔信号确定锂电池的极片上的标记孔与锂电池高速卷绕机中切刀组件之间的距离;否则,在计数值达到设定值时,根据所述最后两个极耳之间的距离值及设定距离值确定最后一个极耳是否为正确极耳,如果为正确极耳,则根据最后一个极耳与切刀组件之间的距离以及最后一个极耳与标记孔之间的设定距离,确定锂电池的极片上的标记孔与切刀组件之间的距离(302);
根据所述标记孔与切刀组件之间的距离控制所述切刀组件对所述极片进行定位裁切(303)。
6.根据权利要求5所述的锂电池高速卷绕机的裁切控制方法,其特征在于,所述根据所述标记孔与切刀组件之间的距离控制所述切刀组件对所述极片进行定位裁切(303)包括:
按照使所述标记孔对应的切口停在切刀组件中的切刀补偿电机的有效移动范围内的原则,控制极片减速停止,同时计算极片减速停止过程中极片的减速距离(406);
利用所述标记孔与切刀组件之间的距离减去所述减速距离,得到补偿距离(407);
将所述补偿距离作为所述切刀补偿电机的定位距离,控制所述切刀补偿电机驱动所述切刀组件移动所述补偿距离,并控制所述切刀组件夹紧并裁断所述极片(408)。
7.根据权利要求5或6所述的锂电池高速卷绕机的裁切控制方法,其特征在于,所述最后两个极耳位于所述标记孔的两侧;或者,所述最后两个极耳位于所述标记孔的前方。
8.一种锂电池高速卷绕机中的控制器,其特征在于,包括:至少一个存储器(51)和至少一个处理器(52),其中:
所述至少一个存储器(51)用于存储计算机程序;
所述至少一个处理器(52)用于调用所述至少一个存储器(51)中存储的计算机程序,执行如权利要求5至7中任一项所述的锂电池高速卷绕机的裁切控制方法。
9.一种锂电池高速卷绕机,其特征在于,包括如权利要求1至4中任一项所述的锂电池高速卷绕机中的裁切系统。
10.一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,所述计算机程序能够被一处理器执行并实现如权利要求5至7中任一项所述的锂电池高速卷绕机的裁切控制方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP21158721.7 | 2021-02-23 | ||
EP21158721.7A EP4047675A1 (en) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | A cutting system, control method, controller in a li-ion battery winding machine and medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115036554A true CN115036554A (zh) | 2022-09-09 |
Family
ID=74732618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111501816.9A Pending CN115036554A (zh) | 2021-02-23 | 2021-12-09 | 锂电池卷绕机中的裁切系统、控制方法、控制器及介质 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220266466A1 (zh) |
EP (1) | EP4047675A1 (zh) |
CN (1) | CN115036554A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115498371A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-12-20 | 广州市易鸿智能装备有限公司 | 一种基于锂电池极耳间距的分片系统及方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115535685B (zh) * | 2022-11-25 | 2023-03-21 | 钛玛科(北京)工业科技有限公司 | 一种对电芯卷材进行纠偏控制的方法和系统 |
CN117369251B (zh) * | 2023-12-07 | 2024-02-13 | 深圳市阿尔斯自动化科技有限公司 | 一种锂电池的切叠一体机的控制方法及其相关设备 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1197056A (ja) * | 1997-09-18 | 1999-04-09 | Sony Corp | 長尺体巻回装置 |
JP2001266852A (ja) * | 2000-03-16 | 2001-09-28 | Toshiba Battery Co Ltd | テープ状電極の製造方法および製造装置 |
JP2010198770A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置 |
JP5595309B2 (ja) * | 2011-03-14 | 2014-09-24 | Ckd株式会社 | 巻取装置 |
CN106796184B (zh) * | 2014-10-10 | 2019-11-19 | 住友化学株式会社 | 隔膜及隔膜卷料的制造方法、隔膜卷料及其制造装置 |
IT201700103755A1 (it) * | 2017-09-15 | 2019-03-15 | Manz Italy Srl | Metodo e apparato per assemblare elettrodi |
CN107958990B (zh) * | 2017-11-24 | 2020-10-30 | 广东南大机器人有限公司 | 锂电池制片机 |
KR20200129649A (ko) * | 2019-05-09 | 2020-11-18 | 주식회사 엘지화학 | 전극 절단 장치 |
-
2021
- 2021-02-23 EP EP21158721.7A patent/EP4047675A1/en active Pending
- 2021-12-09 CN CN202111501816.9A patent/CN115036554A/zh active Pending
-
2022
- 2022-02-23 US US17/678,127 patent/US20220266466A1/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115498371A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-12-20 | 广州市易鸿智能装备有限公司 | 一种基于锂电池极耳间距的分片系统及方法 |
CN115498371B (zh) * | 2022-09-28 | 2023-08-25 | 广州市易鸿智能装备有限公司 | 一种基于锂电池极耳间距的分片系统及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4047675A1 (en) | 2022-08-24 |
US20220266466A1 (en) | 2022-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN115036554A (zh) | 锂电池卷绕机中的裁切系统、控制方法、控制器及介质 | |
US20160169977A1 (en) | Device, method, and non-transitory recording medium storing program for specifying abnormality-occurrence area of secondary battery system | |
CN103906668A (zh) | 列车占用推测范围确定装置、车载装置以及列车占用推测范围确定方法 | |
US9842452B2 (en) | Banknote jam determination system and method | |
US11124379B2 (en) | Method of producing film, and film winding apparatus | |
CN117340439B (zh) | 极片打标系统及方法 | |
WO2024032263A1 (zh) | 设备控制方法、装置、控制器、电子设备和设备控制系统 | |
CN113182703B (zh) | 一种降低锂电池卷绕机放卷剩余报废量的装置及方法 | |
CN104924783A (zh) | 标签打印机检测标签的方法 | |
US20150013556A1 (en) | Web Break Analysis System and Method and Corresponding Printing Press | |
CN117381539A (zh) | 一种极片裁切位置确定方法、装置及电子设备 | |
CN209125465U (zh) | 铣削类数控机加工刀具主动防错系统 | |
JPH0788549A (ja) | コイル処理ライン通板速度自動減速制御装置 | |
EP4287340A1 (en) | Rejection control method and apparatus for battery electrode plate, and device | |
IT201800021331A1 (it) | Metodo per contare le rotazioni di un tamburo per cavi e tamburo per cavi. | |
US20140008426A1 (en) | Recording information for a web manufacturing process | |
CN109269419A (zh) | 裸电芯外观尺寸检测方法、电子设备、存储介质及系统 | |
CA2531183C (en) | Method and arrangement for measuring the position of an end head of a roll | |
CN210773931U (zh) | 一种锂电隔膜弧度激光量测装置 | |
CN107275663A (zh) | 一种电池的电芯切割卷绕机构 | |
CN205752420U (zh) | 一种提高锂离子电池卷芯包覆度的装置 | |
CN204043541U (zh) | 带有报警器的微机型钢卷尺检定装置 | |
CN213583893U (zh) | 一种用于卷绕机上的焊印厚度检测设备 | |
CN219390984U (zh) | 零点校验装置、卷帘门控制系统及卷帘门柜 | |
CN214930879U (zh) | 一种自动龙骨生产线胶带自动检测装置 |
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 |