CN115818304A - 收放卷系统、控制方法及电池极片的制备装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种收放卷系统、控制方法及电池极片的制备装置，收放卷系统包括至少两个收卷辊、换卷装置、感应装置、测量装置和控制器。换卷装置能够驱动至少两个收卷辊依次移动至设定位置，位于设定位置的收卷辊能够收卷带材；感应装置在位于设定位置的收卷辊转动一圈时发出到位信号；测量装置用于测量带材的走带长度。控制器在接收到到位信号时根据测量装置测量到的走带长度确定位于设定位置的收卷辊的收卷卷径；控制器在收卷卷径达到预设阈值时控制换卷装置驱动其中另一个收卷辊移动至设定位置并与带材接触，使得带材卷绕至其中另一个收卷辊上。这样，不仅省去了超声波测距传感器，且测量收卷卷径的方式与带材的厚度无关，测量准确性高。

Description

收放卷系统、控制方法及电池极片的制备装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种收放卷系统、控制方法及电池极片的制备装置。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

电池极片收卷时，为了实现锥度张力控制，需要检测收卷卷径以根据收卷卷径调节张力。但是，目前常见的测卷径方式的测量准确性低。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种收放卷系统、控制方法及电池极片的制备装置，以改善收卷卷径的测量准确性。

本申请第一方面的实施例提供一种收放卷系统，包括：至少两个收卷辊、换卷装置、感应装置、测量装置和控制器。换卷装置能够驱动至少两个收卷辊依次移动至设定位置，位于设定位置的收卷辊能够收卷带材；感应装置在位于设定位置的收卷辊转动一圈时发出到位信号；测量装置用于测量带材的走带长度。控制器，与感应装置、测量装置以及换卷装置均连接，控制器响应于接收到到位信号，根据测量装置测量到的走带长度确定位于设定位置的收卷辊的收卷卷径；控制器在收卷卷径达到预设阈值时向换卷装置发送换卷信号，换卷装置接收到换卷信号驱动其中另一个收卷辊移动至设定位置并与带材接触，使得带材卷绕至其中另一个收卷辊上。

本申请实施例的技术方案中，通过测量收卷辊转动一圈时带材的走带长度，可以确定收卷辊的当前周长，进而可以测得收卷辊当前的收卷卷径。这样，省去了超声波测距传感器，不仅可以节约成本，且测量准确性高，有利于避免因测量存在误差而对收卷层数错误估计。而且，本实施例的收放卷系统测量收卷卷径的方式与带材的厚度以及张力均无关，因此，不受极片的厚度以及极片的层间间距影响，测量准确性高。

在一些实施例中，感应装置包括发光器件和接收器件，发光器件用于发射光电信号，接收器件用于接收光电信号，位于设定位置的收卷辊转动一圈时，接收器件对光电信号的接收状态发生变化并发出到位信号。这样设置，感应装置即为光电开关，其具有检测精度高的优点。

在一些实施例中，发光器件和接收器件固定并相对设置，位于设定位置的收卷辊上安装有遮光件，遮光件随该收卷辊能够转动至发光器件与接收器件之间并遮挡住光电信号。这样设置，感应装置根据收卷辊转动发出到位信号，配合控制器进行测量。

在一些实施例中，感应装置为槽型光电开关或者对射式光电开关。通过设置槽型感应装置为槽型光电开关或者对射式光电开关，通过购买的方式容易获取到，且发光器件和接收器件集成在单个部件上，无需单独安装。

在一些实施例中，收放卷系统还包括牵引机构，沿带材的输送方向，牵引机构位于收卷辊的上游，以牵引带材输送至位于设定位置的收卷辊。牵引机构能够用于向带材施加牵引力，以牵引带材往靠近收卷辊的方向输送。

在一些实施例中，牵引机构包括牵引电机、主动牵引辊和从动牵引辊，主动牵引辊与牵引电机传动连接，带材由主动牵引辊和从动牵引辊之间经过；测量装置通过测量主动牵引辊或从动牵引辊的转动角度或转动位移量以确定带材的走带长度。

在一些实施例中，测量装置为计米轮，计米轮与主动牵引辊或从动牵引辊的表面接触。本实施例中，通过设置计米轮与主动牵引辊或从动牵引辊的表面接触，以检测主动牵引辊或从动牵引辊的转动位移量，进而可以直接确定带材的走带长度，无需换算，计算量小。并且，与计米轮抵接于带材的表面，以测量带材的走带长度相比，本实施例中计米轮不与带材接触，以免计米轮与带材上的活性物质层接触而导致带材受影响。

在一些实施例中，还包括驱动装置和与驱动装置传动连接的换卷压辊，驱动装置与控制器连接；控制器在收卷卷径达到预设阈值时向驱动装置发送压卷信号，驱动装置接收到压卷信号驱动换卷压辊运动至靠近设定位置，使得换卷压辊与带材接触。这样设计，换卷后，新的收卷辊收卷带材，换卷压辊可以运动至接触带材，以对带材施加压力，以利于确保带材能够卷绕至新的收卷辊上。

在一些实施例中，驱动装置包括摆臂和伺服电机，摆臂的一端与换卷压辊连接，摆臂的另一端与伺服电机传动连接，伺服电机与控制器连接。

在一些实施例中，收放卷系统还包括放卷辊，放卷辊用于放卷带材，沿带材的输送方向，放卷辊位于收卷辊的上游。

与超声波测距传感器测量收卷卷径相比，本实施例的收放卷系统的测量准确性高，因此，有利于避免因测量存在误差而对放卷辊上卷绕的带材的层数错误估计，从而有利于避免放卷辊提前自动换卷造成浪费。

本申请第二方面的实施例提供一种电池极片的制备装置，其包括本申请第一方面的实施例提供的所述收放卷系统。

本申请第三方面的实施例提供一种收放卷控制方法，其适用于本申请第一方面的实施例提供的所述收放卷系统，控制方法包括：获取到位信号；响应于接收到到位信号，根据测量装置测量到的走带长度确定位于设定位置的收卷辊的收卷卷径；在收卷卷径达到预设阈值时向换卷装置发送换卷信号，以控制换卷装置驱动其中另一个收卷辊移动至设定位置并与带材接触，使得带材卷绕至其中另一个收卷辊上。

在一些实施例中，在根据测量装置测量到的走带长度确定位于设定位置的收卷辊的收卷卷径之后，控制方法还包括：在收卷卷径达到预设阈值时向驱动装置发送压卷信号，以控制驱动装置驱动换卷压辊运动至靠近设定位置，使得换卷压辊与带材接触。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1为相关示例中一种收放卷系统的示意图；

图2为相关示例中另一种收放卷系统的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种收放卷系统在第一工作状态时的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种收放卷系统在第二工作状态时的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种收放卷系统在第三工作状态时的示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种收放卷系统在第一工作状态时的示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种收放卷系统在第二工作状态时的示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种收放卷系统在第三工作状态时的示意图；

图9为本申请实施例提供一种收放卷控制方法的流程示意图。

附图标记说明：

100-收放卷系统；

110-放卷辊；111-第三电机；

120-收卷辊；

130-换卷装置；131-机座；132-杆体；133-转盘；

140-测量装置；141-固定座；142-连杆；143-气缸；

150-感应装置；151-发光器件；152-接收器件；

160-牵引机构；161-主动牵引辊；162-从动牵引辊；163-牵引电机；

170-换卷压辊；171-驱动装置；1711-伺服电机；1712-摆臂；

200-带材。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“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，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。

电池被广泛地应用于储能电源系统、电动交通工具、军事装备以及航空航天等多个领域。电池主要包括电极组件，电极组件作为蓄电部分，其主要由正极极片、负极极片和隔离膜组成，电池主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片和负极极片均包括集流体和活性物质层，活性物质层涂覆于集流体的表面。其中，极片的制作工艺通常为：利用涂布设备将活性物质层涂布于极片上，涂布有活性物质层的极片输送至压辊装置，压辊装置对极片进行压辊，以压紧集流体和活性物质层，之后极片继续输送至收卷辊进行收卷。

当采用恒定的张力来进行收卷时，随着收卷卷径增大，外层的极片容易打滑而沿收卷辊的轴向滑动，靠近收卷辊的内层极片容易产生褶皱。为了解决这一问题，收卷时通常需要实现锥度张力控制，也即，基于收卷卷径的变化调整张力，收卷卷径增大时调小张力。因此，需要对收卷卷径进行测量。

图1为相关示例中一种收放卷系统的示意图。在一些示例中，如图1所示，可以采用超声波测距传感器180a直接检测收卷卷径，本示例中测量收卷卷径的工作原理为：超声波测距传感器180a与收卷辊120a的中心的距离为固定值L1，超声波测距传感器180a能够检测到其至收卷辊120a之间的距离L2，则收卷卷径为L1-L2。但是，采用超声波测距传感器180a来检测收卷卷径存在下述问题：一是超声波测距传感器180a的成本高，二是超声波测距传感器180a的检测精度为±0.5mm，而极片200a的厚度通常为4～6微米(μm)，这样，当超声波测距传感器180a的检测存在误差例如-0.5mm时，据此计算得到的收卷辊120a收卷极片200a的理论层数远大于收卷辊120a收卷极片200a的实际层数，进而对收卷辊120a收卷极片200a的层数错误估计。在收卷辊120a的直径等于放卷辊的直径时，收卷辊120a收卷极片200a的层数等于放卷辊放卷极片200a的层数，相应地，计算得到的放卷辊放卷极片200a的理论层数远大于放卷辊放卷极片200a的实际层数，导致对放卷辊放卷极片200a的实际层数错误估计，进而导致对放卷辊自动换卷时造成浪费。

图2为相关示例中另一种收放卷系统的示意图。在另一些示例中，如图2所示，收放卷系统100a包括放卷辊110a、收卷辊120a、测厚装置190a、接近开关150a和计数器191a，放卷辊110a用于放卷极片200a，收卷辊120a用于收卷极片200a，沿极片200a的输送方向，测厚装置190a位于放卷辊110a的下游，用于测量极片200a的厚度h，接近开关150a用于在放卷辊110a卷绕一圈时发出信号给计数器191a，计数器191a响应于接收到信号进行计数。以收卷辊120a的直径等于放卷辊110a的直径为例，本示例中测量收卷卷径的工作原理为：放卷辊110a每转动一圈时，放卷卷径减小了2h，放卷辊110a的初始直径为D0，放卷辊110a转动圈数达到N时，放卷卷径R＝(D0-2hN)/2。相应地，收卷卷径r＝(D0+2hN)/2。但是，受压辊装置的精度限制以及涂敷工艺限制，极片200a的厚度不均匀，因此，采用该方式检测收卷卷径时，极片200a的厚度会影响卷径计算的准确性。

有鉴于此，本申请人提出了一种收放卷系统，该收放卷系统利用测量装置测量收卷辊转动一圈时带材的走带长度，进而可以确定收卷辊转动一圈的周长，从而可以计算出收卷辊的收卷卷径。

本申请实施例公开的收放卷系统，可以适用于各类带材的收卷。例如，带材可以是指电池的极片，具体地带材可以为正极极片、也可以为负极极片；或者，带材也可以是指钢片、胶带、布带或者纸带，本实施例对此不做限制。其中，当带材为极片时，带材具体可以包括金属箔材(例如铜箔或铝箔)以及活性物质层，此时的收放卷系统具体可以用于极片的模切工序。

图3为本申请实施例提供的一种收放卷系统在第一工作状态时的示意图，图4为本申请实施例提供的一种收放卷系统在第二工作状态时的示意图，图5为本申请实施例提供的一种收放卷系统在第三工作状态时的示意图。参照图3至图5所示，根据本申请的一些实施例，收放卷系统100包括至少两个收卷辊120、换卷装置130、感应装置150、测量装置140和控制器。换卷装置130能够驱动至少两个收卷辊120依次移动至设定位置，位于设定位置的收卷辊120能够收卷带材200，感应装置150在位于设定位置的收卷辊120转动一圈时发出到位信号，测量装置140用于测量带材200的走带长度。

控制器与感应装置150、测量装置140以及换卷装置130均连接，控制器响应于接收到到位信号，根据测量装置140测量到的走带长度确定位于设定位置的收卷辊120的收卷卷径；控制器在收卷卷径达到预设阈值时向换卷装置130发送换卷信号，换卷装置130接收到换卷信号驱动其中另一个收卷辊120移动至设定位置并与带材200接触，使得带材200卷绕至其中另一个收卷辊120上。

收放卷系统100可以包括第一电机和第二电机，第一电机用于驱动位于设定位置的收卷辊120转动，带材200随着收卷辊120转动以卷绕至收卷辊120上。

本实施例中测量收卷卷径的工作原理在于：位于设定位置的收卷辊120转动一圈时，感应装置150发出到位信号，此时，控制器确定测量装置140测量到的走带长度即为收卷辊120的当前周长C，根据周长计算公式C＝2πr，进而可以测得收卷辊120当前的收卷卷径r，收卷卷径r是指卷绕半径。

确定收卷卷径r达到预设阈值时，可以用于表征收卷卷径r接近或达到最大卷径，此时的收放卷系统100能够对收卷辊120进行自动换卷，换卷原理在于：控制器向换卷装置130发送换卷信号，换卷装置130接收到换卷信号驱动其中另一个收卷辊120运动至设定位置并与带材200接触，且第二电机用于驱动移动至设定位置的另一个收卷辊120转动，带材200能够随着另一个收卷辊120转动以卷绕至另一收卷辊120上。

以收卷辊120设有两个为例，换卷装置130例如可以如图3至图5所示，换卷装置130包括机座131和杆体132，机座131安装在地面上，杆体132可转动的安装机座131上，两个收卷辊120分别与杆体132的两端连接，收放卷系统100处于第一工作状态时，其中一个收卷辊120处于设定位置，换卷装置130接收到换卷信号后杆体132转动使得另一个收卷辊120运动至设定位置。

图6为本申请实施例提供的另一种收放卷系统100在第一工作状态时的示意图，图7为本申请实施例提供的另一种收放卷系统100在第二工作状态时的示意图，图8为本申请实施例提供的另一种收放卷系统100在第三工作状态时的示意图。或者，在其他实施例中，如图6至图8所示，换卷装置130还可以包括转盘133，两个收卷辊120的一端与转盘133连接，转盘133通过转动来改变两个收卷辊120的位置，使得两个收卷辊120可以依次运动至设定位置。

综上，本实施例的收放卷系统100通过测量收卷辊120转动一圈时带材200的走带长度，可以确定收卷辊120的当前周长，进而可以测得收卷辊120当前的收卷卷径。这样，省去了超声波测距传感器，不仅可以节约成本，且测量准确性高，有利于避免因测量存在误差而对收卷层数错误估计。而且，本实施例的收放卷系统100测量收卷卷径的方式与带材200的厚度以及张力均无关，因此，不受极片的厚度以及极片的层间间距影响，测量准确性高。

此外，该收放卷系统100还设计在收卷卷径达到预设阈值时，通过控制换卷装置130，可以实现自动更换收卷辊120，使得新的收卷辊120运动至设定位置以收卷带材200，带材200自动卷绕至该收卷辊120上，收放卷系统100便可以开始测量该收卷辊120的收卷卷径，优化了换卷流程，有利于提高生产效率。

根据本申请的一些实施例，感应装置150可以包括发光器件151和接收器件152，发光器件151用于发射光电信号，接收器件152用于接收光电信号，位于设定位置的收卷辊120转动一圈时，接收器件152对光电信号的接收状态发生变化并发出到位信号。

示例性地，如图3至图5所示，发光器件151可以安装在收卷辊120沿转动轴线的一端，并在收卷辊120的带动下同步转动，收卷辊120每转动一圈，发光器件151发出的光电信号从不射入接收器件152变为射入接收器件152，接收器件152对光电信号由不接收状态到接收状态时发出到位信号。这样设置，感应装置150即为光电开关，其具有检测精度高的优点。

根据本申请的另一些实施例，接收器件152也可以配置成对光电信号由接收状态到不接收状态时发出到位信号。例如，发光器件151和接收器件152固定并相对设置，位于设定位置的收卷辊120上安装有遮光件，遮光件随该收卷辊120能够转动至发光器件151与接收器件152之间并遮挡住光电信号。

遮光件可以安装在收卷辊120沿转动轴线的一端，并在收卷辊120的带动下同步转动，在遮光件随收卷辊120转动一圈后，遮光件转动至发光器件151与接收器件152之间并遮挡住光电信号，则接收器件152对光电信号由接收状态到不接收状态。其中，发光器件151和接收器件152可以为单独的部件。这样设置，感应装置150根据收卷辊120转动发出到位信号，配合控制器进行测量。

根据本申请的另一些实施例，感应装置150为槽型光电开关或者对射式光电开关。其中，槽型光电开关具有成本低、响应速度快、占用空间小的优点。

通过设置槽型感应装置150为槽型光电开关或者对射式光电开关，通过购买的方式容易获取到，且发光器件151和接收器件152集成在单个部件上，无需单独安装。当然，在本申请的其他实施例中，感应装置150还可以替换为霍尔接近开关等。

根据本申请的另一些实施例，继续参考图5所示，收放卷系统100还包括牵引机构160，沿带材200的输送方向，牵引机构160位于收卷辊120的上游，以牵引带材200输送至位于设定位置的收卷辊120。通过设置牵引机构160，牵引机构160用于向带材200施加牵引力，以牵引带材200往靠近收卷辊120的方向输送。

根据本申请的另一些实施例，当收放卷系统100包括牵引机构160的技术方案时，牵引机构160具体可以包括牵引电机163、主动牵引辊161和从动牵引辊162，主动牵引辊161与牵引电机163传动连接，带材200由主动牵引辊161和从动牵引辊162之间经过。其中，测量装置140可以通过测量主动牵引辊161或从动牵引辊162的转动角度或转动位移量以确定带材200的走带长度。

可以理解的是，主动牵引辊161和从动牵引辊162的直径相同的情况下，主动牵引辊161和从动牵引辊162的转动位移量即为带材200的走带长度。例如，主动牵引辊161和从动牵引辊162转动一周时，带材200的走带长度即为主动牵引辊161和从动牵引辊162的周长。

测量装置140可以直接测量主动牵引辊161或从动牵引辊162的转动位移量，也可以通过测量主动牵引辊161或从动牵引辊162的转动角度，再根据转动角度来确定转动位移量。示例性地，测量装置140可以旋转编码器，旋转编码器设置在主动牵引辊161或从动牵引辊162上，以检测牵引辊的转动角度；或者，测量装置140也可以为角度传感器。

在一些实施例中，测量装置140还可以设置在牵引电机163上，测量装置140用于获取牵引电机163的脉冲数，基于脉冲数可以确定牵引电机163的转动角度，基于牵引电机163与主动牵引辊161之间的传动比可以确定主动牵引辊161的转动角度。

根据本申请的另一些实施例，测量装置140为计米轮，计米轮与主动牵引辊161或从动牵引辊162的表面接触。

其中，收放卷系统100还可以包括固定座141、连杆142和气缸143，连杆142的一端连接至固定座141上，连杆142的另一端与计米轮连接，气缸143固定安装在固定座141上，气缸143的伸缩杆与连杆142连接，气缸143的伸缩杆伸缩以带动连杆142运动，使得计米轮能够抵接至主动牵引辊161或从动牵引辊162。

如图4所示，以计米轮与从动牵引辊162的表面接触为例，测量装置140测量带材200的走带长度的原理为：从动牵引辊162转动以牵引带材200移动，计米轮随着从动牵引辊162转动而转动，以检测出从动牵引辊162的转动位移量，进而可以直接确定带材200的走带长度。

本实施例通过设置计米轮与主动牵引辊161或从动牵引辊162的表面接触，以检测主动牵引辊161或从动牵引辊162的转动位移量，进而可以直接确定带材200的走带长度，无需换算，计算量小。

并且，与计米轮抵接于带材200的表面，以测量带材200的走带长度相比，本实施例中计米轮不与带材200接触，以免计米轮与带材200上的活性物质层接触而导致带材200受影响。还需说明的是，与计米轮抵接于位于设定位置的收卷辊120相比，通过设置计米轮抵接于主动牵引辊161或从动牵引辊162的表面，以免计米轮影响收卷辊120收卷带材200。

根据本申请的一些实施例，继续参考图3所示，收放卷系统100还可以包括驱动装置171和换卷压辊170，换卷压辊170与驱动装置171传动连接，驱动装置171与控制器连接。控制器在收卷卷径达到预设阈值时向驱动装置171发送压卷信号，驱动装置171接收到压卷信号驱动换卷压辊170运动至靠近设定位置，使得换卷压辊170与带材200接触。

其中，在收卷卷径达到预设阈值时，控制器不限于同时发送换卷信号和压卷信号，也可以先发送换卷信号再发送压卷信号。

收卷辊120的圆周表面还可以设有胶层。本实施例中收放卷系统100的一种示例性地工作原理为：控制器在收卷卷径达到预设阈值时先向换卷装置130发送换卷信号，换卷装置130接收到换卷信号驱动另一个收卷辊120运动至设定位置，另一个收卷辊120能够与带材200接触并开始卷绕；控制器再向驱动装置171发送压卷信号，驱动装置171接收到压卷信号驱动换卷压辊170运动至靠近设定位置，使得换卷压辊170与带材200接触，换卷压辊170对带材200施加压力，使得带材200与胶层的连接可靠，以确保带材200能够卷绕至收卷辊120上。

这样设计，换卷后，新的收卷辊120收卷带材200，换卷压辊170可以运动至接触带材200，以对带材200施加压力，以利于确保带材200能够卷绕至新的收卷辊120上。

其中，驱动装置171可以配置成驱动换卷压辊170沿竖直方向运动，此时，驱动装置171接收到压卷信号可以驱动换卷压辊170上移预设高度至与带材200接触，之后，驱动装置171可以停止驱动换卷压辊170上移。

相关技术中，换卷压辊170上可以设有接触传感器，驱动机构在接触传感器检测到换卷压辊170与带材200接触时停止，以免驱动机构继续驱动换卷压辊170上移而导致换卷压辊170与收卷辊120相撞。但是，该示例中，若接触传感器失效，容易发生换卷压辊170与收卷辊120相撞的事故。而本实施例的收放卷系统100中，控制器根据测量到的收卷卷径可以控制驱动机构驱动换卷压辊170上移预设高度，换卷压辊170上移预设高度时恰至与带材200接触，有利于降低换卷压辊170与收卷辊120发生干涉的风险，且省去了接触传感器，有利于降低硬件成本。

根据本申请的一些实施例，驱动装置171可以配置成包括摆臂1712和伺服电机1711，摆臂1712的一端与换卷压辊170连接，摆臂1712的另一端与伺服电机1711传动连接，伺服电机1711与控制器连接。

伺服电机1711可以驱动摆臂1712转动，以带动换卷压辊170转动至靠近设定位置并与带材200接触。本实施例中，控制器根据测量到的收卷卷径可以控制驱动机构驱动换卷压辊170转动预设角度，换卷压辊170转动预设角度时恰至与带材200接触。

收放卷系统100还可以包括与控制器连接的裁切装置，当带材200卷绕至其中另一个收卷辊120上时，控制器可以发送裁切信号给裁切装置，裁切装置接收到裁切信号裁切掉卷绕在两个收卷辊120之间的带材200。这样，其中一个收卷辊120完成收卷，另一个收卷辊120开始卷绕带材200。

继续参考图3所示，收放卷系统100还可以包括放卷辊110，放卷辊110用于放卷带材200，沿带材200的输送方向，放卷辊110位于收卷辊120的上游。

收放卷系统100还包括第三电机111，第三电机111驱动放卷辊110转动。放卷辊110的转动方向与收卷辊120的转动方向相同，放卷辊110的直径与收卷辊120的直径可以相同、也可以不同。放卷辊110的放卷长度即为收卷辊120的收卷长度。需要说明的是，当放卷辊110的直径与收卷辊120的直径相同时，感应装置150也可以替换为在放卷辊110转动一圈时发出到位信号。

本实施例的收放卷系统100可以测得收卷辊120转动一圈时带材200的走带长度，由于放卷辊110的转动方向与收卷辊120的转动方向相同，因此可以测得放卷辊110的当前放卷半径，进而可以计算出放卷辊110上卷绕的带材200的层数。

与超声波测距传感器测量收卷卷径相比，本实施例的收放卷系统100的测量准确性高，因此，有利于避免因测量存在误差而对放卷辊110上卷绕的带材200的层数错误估计，从而有利于避免放卷辊110提前自动换卷造成浪费。

本申请实施例还提供一种电池极片的制备装置，该制备装置用于制作电池极片，其可以包括上述任一实施例的收放卷系统100。该制备装置可以利用收放卷系统100制成的成卷的极片和隔离膜进行卷绕，以制成电极组件。

图9为本申请实施例提供一种收放卷控制方法的流程示意图。参照图9所示，本申请实施例还提供一种收放卷控制方法，该收放卷控制方法适用于控制上述任一实施例的收放卷系统100。该控制方法可以包括步骤S101至步骤S103。

步骤S101，获取到位信号。

步骤S102，响应于接收到到位信号，根据测量装置140测量到的走带长度确定位于设定位置的收卷辊120的收卷卷径。

步骤S103，在收卷卷径达到预设阈值时向换卷装置130发送换卷信号，以控制换卷装置130驱动其中另一个收卷辊120移动至设定位置并与带材200接触，使得带材200卷绕至其中另一个收卷辊120上。

利用该控制方法控制收放卷系统100，可以通过测量收卷辊120转动一圈时带材200的走带长度，以确定收卷辊120的当前周长，进而可以测得收卷辊120当前的收卷卷径。这样，省去了超声波测距传感器，不仅可以节约成本，且测量准确性高，有利于避免因测量存在误差而对收卷层数错误估计。而且，本实施例的收放卷系统100测量收卷卷径的方式与带材200的厚度以及张力均无关，因此，不受极片的厚度以及极片的层间间距影响，测量准确性高。

在执行步骤S102之后，如图9所示，该控制方法还可以包括步骤S104。

步骤S104，在收卷卷径达到预设阈值时向驱动装置171发送压卷信号，以控制驱动装置171驱动换卷压辊170运动至靠近设定位置，使得换卷压辊170与带材200接触。

这里，可以同时发送压卷信号和换卷信号，或者，也可以先发送换卷信号、再发送压卷信号。

这样设计，利用该控制方法控制收放卷系统100自动换卷后，可以控制换卷压辊170运动至接触带材200，以对带材200施加压力，以利于确保带材200能够卷绕至新的收卷辊120上。

另外，在执行步骤S104之后，该控制方法还可以包括步骤S105。

步骤S105，向裁切装置发送裁切信号，以控制裁切装置裁切掉卷绕在两个收卷辊120之间的带材200。这样，实现自动换卷。

参照图3和图4所示，在一个具体的实施例中，收放卷系统100可以包括：至少两个收卷辊120、换卷装置130、发光器件、接收器件、计米轮、牵引机构160和控制器，牵引机构160具体可以包括牵引电机163、主动牵引辊161和从动牵引辊162，主动牵引辊161与牵引电机163传动连接，带材200由主动牵引辊161和从动牵引辊162之间经过，计米轮与从动牵引辊162的表面接触。

换卷装置130能够驱动至少两个收卷辊120依次移动至设定位置，位于设定位置的收卷辊120能够收卷带材200，每个收卷辊120沿转动轴线的一端设有遮光件，遮光件随收卷辊120转动一圈后，遮光件转动至发光器件与接收器件之间并遮挡住光电信号，接收器件152发出到位信号给控制器，控制器根据计米轮测量到的带材200的走带长度确定位于设定位置的收卷辊120转动一圈的周长，进而计算出位于设定位置的收卷辊120的收卷卷径。

当收卷卷径达到预设阈值时，控制器向换卷装置130发送换卷信号，换卷装置130接收到换卷信号驱动其中另一个收卷辊120移动至设定位置并与带材200接触，使得带材200卷绕至其中另一个收卷辊120上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (13)

1.一种收放卷系统，其特征在于，包括：

至少两个收卷辊；

换卷装置，能够驱动所述至少两个收卷辊依次移动至设定位置，位于所述设定位置的所述收卷辊能够收卷带材；

感应装置，在位于所述设定位置的所述收卷辊转动一圈时发出到位信号；

测量装置，用于测量所述带材的走带长度；

控制器，与所述感应装置、所述测量装置以及所述换卷装置均连接，所述控制器响应于接收到所述到位信号，根据所述测量装置测量到的所述走带长度确定位于所述设定位置的所述收卷辊的收卷卷径；所述控制器在所述收卷卷径达到预设阈值时向所述换卷装置发送换卷信号，所述换卷装置接收到所述换卷信号驱动其中另一个所述收卷辊移动至所述设定位置并与所述带材接触，使得所述带材卷绕至其中另一个所述收卷辊上。

2.根据权利要求1所述的收放卷系统，其特征在于，所述感应装置包括发光器件和接收器件，所述发光器件用于发射光电信号，所述接收器件用于接收光电信号，位于所述设定位置的所述收卷辊转动一圈时，所述接收器件对所述光电信号的接收状态发生变化并发出所述到位信号。

3.根据权利要求2所述的收放卷系统，其特征在于，所述发光器件和所述接收器件固定并相对设置，位于所述设定位置的所述收卷辊上安装有遮光件，所述遮光件随该收卷辊能够转动至所述发光器件与所述接收器件之间并遮挡住所述光电信号。

4.根据权利要求3所述的收放卷系统，其特征在于，所述感应装置为槽型光电开关或者对射式光电开关。

5.根据权利要求1所述的收放卷系统，其特征在于，还包括牵引机构，沿所述带材的输送方向，所述牵引机构位于所述收卷辊的上游，以牵引所述带材输送至位于所述设定位置的所述收卷辊。

6.根据权利要求5所述的收放卷系统，其特征在于，所述牵引机构包括牵引电机、主动牵引辊和从动牵引辊，所述主动牵引辊与所述牵引电机传动连接，所述带材由所述主动牵引辊和所述从动牵引辊之间经过；

所述测量装置通过测量所述主动牵引辊或所述从动牵引辊的转动角度或转动位移量以确定所述带材的走带长度。

7.根据权利要求6所述的收放卷系统，其特征在于，所述测量装置为计米轮，所述计米轮与所述主动牵引辊或所述从动牵引辊的表面接触。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的收放卷系统，其特征在于，还包括驱动装置和与所述驱动装置传动连接的换卷压辊，所述驱动装置与所述控制器连接；

所述控制器在所述收卷卷径达到预设阈值时向所述驱动装置发送压卷信号，所述驱动装置接收到所述压卷信号驱动所述换卷压辊运动至靠近所述设定位置，使得所述换卷压辊与所述带材接触。

9.根据权利要求8所述的收放卷系统，其特征在于，所述驱动装置包括摆臂和伺服电机，所述摆臂的一端与所述换卷压辊连接，所述摆臂的另一端与所述伺服电机传动连接，所述伺服电机与所述控制器连接。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的收放卷系统，其特征在于，还包括放卷辊，所述放卷辊用于放卷所述带材，沿所述带材的输送方向，所述放卷辊位于所述收卷辊的上游。

11.一种电池极片的制备装置，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的收放卷系统。

12.一种收放卷控制方法，适用于如权利要求1-10中任一项所述的收放卷系统，其特征在于，包括：

获取到位信号；

响应于接收到所述到位信号，根据所述测量装置测量到的所述走带长度确定位于所述设定位置的所述收卷辊的收卷卷径；

在所述收卷卷径达到预设阈值时向所述换卷装置发送换卷信号，以控制所述换卷装置驱动其中另一个所述收卷辊移动至所述设定位置并与所述带材接触，使得所述带材卷绕至其中另一个所述收卷辊上。

13.根据权利要求12所述的收放卷控制方法，其特征在于，在所述根据所述测量装置测量到的所述走带长度确定位于所述设定位置的所述收卷辊的收卷卷径之后，所述控制方法还包括：

在所述收卷卷径达到预设阈值时向所述驱动装置发送压卷信号，以控制所述驱动装置驱动所述换卷压辊运动至靠近所述设定位置，使得所述换卷压辊与所述带材接触。

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