CN116470152A - 同侧极耳对齐方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
同侧极耳对齐方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116470152A CN116470152A CN202310304104.0A CN202310304104A CN116470152A CN 116470152 A CN116470152 A CN 116470152A CN 202310304104 A CN202310304104 A CN 202310304104A CN 116470152 A CN116470152 A CN 116470152A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tab
- current
- theoretical
- winding
- obtaining
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 252
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000013072 incoming material Substances 0.000 claims description 58
- 230000003447 ipsilateral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 238000012797 qualification Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 16
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
Abstract
本申请涉及一种同侧极耳对齐方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，涉及卷绕电池技术领域。所述方法包括：获取待卷绕的电极来料的当前厚度；根据当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；获取当前卷径，根据当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；获取当前卷绕张力值，根据当前卷绕张力值、理论卷绕张力值和间距偏移量，得到当前极耳相对于前一极耳的间距调整量；获取当前极耳相对于前一极耳的理论间距，根据理论间距和间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。采用本方法能够得到准确的极耳对齐间距，提高卷绕电芯产品的合格率。
Description
技术领域
本申请涉及卷绕电池技术领域，特别是涉及一种同侧极耳对齐方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
圆柱电芯同侧极耳对齐度不稳定的影响因素有来料、张力控制等，极片来料公差±2微米，隔膜来料公差±1微米，经仿真在此公差最大时已经不满足对齐度要求，因此在设备张力控制等稳定的情况下，来料是最大的影响因素，需根据来料厚度动态调整激光切割尺寸，从而保证后面卷绕的极耳对齐度。
现有的圆柱电芯同侧极耳对齐度控制一般是在卷绕完成后人工检测对齐度误差，计算每一个极耳的实际偏差，然后将计算偏差补偿在激光切割的间距里面，从而控制同侧极耳对齐度，此方法是在最后卷绕完成后再检测，而卷绕下料处到激光切割处有一段距离，如果实际检测对齐度有问题的话实际已经浪费了这段距离上的来料。
发明内容
基于此，有必要针对同侧极耳对齐不准确的技术问题，提供一种同侧极耳对齐方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种同侧极耳对齐方法。所述方法包括：
获取待卷绕的电极来料的当前厚度；
根据所述当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；
获取当前卷径，根据所述当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；
获取当前卷绕张力值，根据所述当前卷绕张力值、所述理论卷绕张力值和所述间距偏移量，得到所述当前极耳相对于所述前一极耳的间距调整量；
获取所述当前极耳相对于所述前一极耳的理论间距，根据所述理论间距和所述间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
在其中一个实施例中，所述获取所述当前极耳相对于所述前一极耳的理论间距，包括：
获取所述基准厚度、所述当前极耳在所述电极来料中的第一目标卷绕角度和所述前一极耳在所述电极来料中的第二目标卷绕角度；
根据所述基准厚度和所述第一目标卷绕角度，得到所述当前极耳在所述电极来料上的第一目标位置；
根据所述基准厚度和所述第二目标卷绕角度，得到所述前一极耳在所述电极来料上的第二目标位置；
根据所述第一目标位置和所述第二目标位置，确定所述理论间距。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一目标位置和所述第二目标位置，确定所述理论间距，包括：
获取所述当前极耳对应的第一极耳宽度和所述前一极耳的第二极耳宽度；
根据所述第一极耳宽度、所述第二极耳宽度、所述第一目标位置和所述第二目标位置，确定所述理论间距。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一极耳宽度、所述第二极耳宽度、所述第一目标位置和所述第二目标位置，确定所述理论间距，包括：
根据所述第一极耳宽度和所述第一目标位置，得到所述当前极耳的极耳前端位置；
根据所述第二极耳宽度和所述第二目标位置，得到所述前一极耳的极耳后端位置；
根据所述极耳前端位置和所述极耳后端位置，确定所述理论间距。
在其中一个实施例中，所述根据所述当前卷绕张力值、所述理论卷绕张力值和所述间距偏移量，得到所述当前极耳相对于所述前一极耳的间距调整量，包括：
获取所述理论卷绕张力与所述当前卷绕张力之间的比值；
获取所述比值和所述间距偏移量之间的乘积，作为所述当前极耳相对于所述前一极耳的间距调整量。
在其中一个实施例中，所述根据当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值，包括：
获取所述电极来料卷绕的卷径范围、锥度张力系数和初始锥度张力值；
根据所述卷径范围、所述锥度张力系数、所述初始锥度张力值和所述当前卷径，确定针对所述电极来料的理论卷绕张力值。
第二方面，本申请还提供了一种同侧极耳对齐装置。所述装置包括：
厚度获取模块，用于获取待卷绕的电极来料的当前厚度；
偏移量获取模块，用于根据所述当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；
卷径处理模块，用于获取当前卷径，根据所述当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；
调整量获取模块，用于获取当前卷绕张力值，根据所述当前卷绕张力值、所述理论卷绕张力值和所述间距偏移量，得到所述当前极耳相对于所述前一极耳的间距调整量；
对齐间距确定模块，用于获取所述当前极耳相对于所述前一极耳的理论间距，根据所述理论间距和所述间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取待卷绕的电极来料的当前厚度；
根据所述当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；
获取当前卷径，根据所述当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；
获取当前卷绕张力值，根据所述当前卷绕张力值、所述理论卷绕张力值和所述间距偏移量，得到所述当前极耳相对于所述前一极耳的间距调整量；
获取所述当前极耳相对于所述前一极耳的理论间距，根据所述理论间距和所述间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
第四方面，本申请还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，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取待卷绕的电极来料的当前厚度；
根据所述当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；
获取当前卷径，根据所述当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；
获取当前卷绕张力值，根据所述当前卷绕张力值、所述理论卷绕张力值和所述间距偏移量，得到所述当前极耳相对于所述前一极耳的间距调整量；
获取所述当前极耳相对于所述前一极耳的理论间距，根据所述理论间距和所述间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取待卷绕的电极来料的当前厚度；
根据所述当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；
获取当前卷径，根据所述当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；
获取当前卷绕张力值，根据所述当前卷绕张力值、所述理论卷绕张力值和所述间距偏移量，得到所述当前极耳相对于所述前一极耳的间距调整量；
获取所述当前极耳相对于所述前一极耳的理论间距，根据所述理论间距和所述间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
上述同侧极耳对齐方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过实时检测得到电极来料的当前厚度，根据电极来料的当前厚度确定对应的极耳间的间距理论偏移量，并根据当前卷绕张力值确定出极耳间距的实际调整量，进而得出准确的极耳对齐间距。避免了电芯卷绕过程中由于来料厚度变化导致极耳切割间距不对、造成同侧极耳没对齐的问题，从而提高了卷绕电芯产品的合格率。
附图说明
图1为一个实施例中同侧极耳对齐方法的应用环境图；
图2为一个实施例中同侧极耳对齐方法的流程示意图；
图3为一个实施例中理论间距的确定步骤的流程示意图；
图4为一个实施例中卷绕电芯中的极耳示意图；
图5为另一个实施例中同侧极耳对齐方法的完整流程示意图；
图6为一个实施例中同侧极耳对齐装置的结构框图；
图7为一个实施例中极耳切割控制设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的同侧极耳对齐方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，测厚设备102和卷绕控制设备103通过网络与极耳切割控制设备104进行通信。极耳切割控制设备104中包含有数据存储器和微处理器。极耳切割控制设备104获取到测厚设备102测量到的针对待卷绕的来料的当前厚度，以及获取到卷绕控制设备103发送的卷绕当前卷径和当前卷绕张力值，然后根据当前极耳和当前卷径从数据存储器中获取到理论间距和理论卷绕张力值，最后计算得到实际操作中极耳间的对齐间距，以完成极耳的切割。其中，测厚设备102可以包括但不限于是激光测厚设备和超声波测厚设备等。卷绕控制设备103可以是可编程逻辑控制系统(PLC控制系统)。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种同侧极耳对齐方法，以该方法应用于图1中的极耳切割控制设备104为例进行说明，包括以下步骤：
步骤201，获取待卷绕的电极来料的当前厚度。
其中，电极来料是卷绕电芯中的原材料。
进一步地，电极来料包括正极来料、负极来料和隔膜来料。
示例性地，极耳切割控制设备104通过测厚设备102获取到正极来料、负极来料和隔膜来料对应的当前厚度数据，并将三个来料的当前厚度进行相加，得到整个电极来料的当前厚度数据。
步骤202，根据当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量。
其中，基准厚度为不存在公差的来料理论厚度。
示例性地，极耳切割控制装置104获取到用户预设的基准厚度，并计算得到厚度差值，然后根据如下公开的公式计算极耳间的间距偏移量。
其中，L0需要根据实际场景中进行确定，具体需要满足：当θ＝0且r0为卷芯半径时，L应为0的条件。根据公式的物理意义，将上述厚度差值除以2π之后代入上述公式中的参数b中(表示卷绕螺旋线每增加单位角度，卷绕半径随之对应增加的数值)，同时将极耳间的卷绕角度差代入参数θ中，计算得到的L即为间距偏移量。需要说明的是，一般情况下，卷绕电芯中对齐的相邻同侧极耳间的卷绕角度差为2π。
步骤203，获取当前卷径，根据当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值。
其中，理论卷绕张力值为电极来料在基准厚度下(理想状态下)卷绕的卷绕张力值。
进一步地，卷绕张力值和卷径之间具有对应关系，卷绕张力值应随着卷径的增大而减小。
示例性地，极耳切割控制设备104查询数据存储器中用户预设的初始理论卷绕张力值，并从卷绕控制设备103中获取到电极卷绕的当前卷径，根据当前卷径和初始理论卷绕张力值，计算得到当前卷径对应的理论卷绕张力值。其中，初始卷绕张力值为来料在卷径最小时的卷绕张力值，即来料刚开始卷绕时的卷绕张力值。进一步地，最小卷径由具体操作中卷芯的半径决定，例如，卷芯的半径为5厘米，则来料刚开始卷绕时的卷径就是5厘米，即为最小卷径。
步骤204，获取当前卷绕张力值，根据当前卷绕张力值、理论卷绕张力值和间距偏移量，得到当前极耳相对于前一极耳的间距调整量。
示例性地，极耳切割控制设备104从卷绕控制设备103中获取到电极卷绕的当前卷绕张力值，并且根据当前卷绕张力值、理论卷绕张力值和间距偏移量，得到当前极耳相对于前一极耳的间距调整量。需要说明的是，卷绕张力值为施加于来料上的力，卷绕张力值的大小影响来料卷绕的松紧程度，卷绕张力越大，卷绕得越紧，反之亦然。因此基于理论卷绕张力值和实际的当前卷绕张力值获得实际的间距调整量。
步骤205，获取当前极耳相对于前一极耳的理论间距，根据理论间距和间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
其中，理论间距为电极来料在基准厚度下(理想状态下)完成卷绕后，同侧极耳能够实现对齐的极耳切割间距。
示例性地，极耳切割控制设备104根据间距调整量对理论间距进行调整，得到本次实际操作中当前极耳和上一极耳之间对齐所需的对齐间距，后续极耳切割控制设备104可以根据对齐间距切割出相应的极耳。
上述同侧极耳对齐方法中，通过实时检测得到电极来料的当前厚度，根据电极来料的当前厚度确定对应的极耳间的间距理论偏移量，并根据当前卷绕张力值确定出极耳间距的实际调整量，进而得出准确的极耳对齐间距。避免了电芯卷绕过程中由于来料厚度变化导致极耳切割间距不对、造成同侧极耳没对齐的问题，从而提高了卷绕电芯产品的合格率。
在一个实施例中，如图3所示，上述步骤205获取当前极耳相对于前一极耳的理论间距，还可以通过以下步骤实现：
步骤301，获取基准厚度、当前极耳在电极来料中的第一目标卷绕角度和前一极耳在电极来料中的第二目标卷绕角度；
步骤302，根据基准厚度和第一目标卷绕角度，得到当前极耳在电极来料上的第一目标位置；
步骤303，根据基准厚度和第二目标卷绕角度，得到前一极耳在电极来料上的第二目标位置；
步骤304，根据第一目标位置和第二目标位置，确定理论间距。
其中，卷绕电芯中对齐的相邻同侧极耳间的卷绕角度差为2π，因此第一目标卷绕角度比第二目标卷绕角度大2π。
示例性地，假设当前卷绕电芯需要的正负极极耳个数为n，则每个负极极耳对应的卷绕角度为0+2iπ(i＝0，1，2，…n)，相应的正极极耳对应的卷绕角度为π+2iπ(i＝0，1，2，…n)。成品卷绕电芯中的极耳如图4所示。根据基准厚度和每个极耳的目标卷绕角度，利用如下公式可以计算出每个极耳的理论目标位置。
其中，L0需要根据实际场景中进行确定，具体需要满足：当θ＝0且r0为卷芯半径时，L应为0的条件。根据公式的物理意义，将上述基准厚度除以2π之后代入上述公式中的参数b中(表示卷绕螺旋线每增加单位角度，卷绕半径随之对应增加的数值)，同时将极耳的目标卷绕角度差代入参数θ中，计算得到的L即为对应极耳在来料上的理论目标位置。最后根据相邻的极耳理论目标位置得到每对相邻极耳之间的理论间距。
本实施例中，根据电极来料的基准厚度和极耳的卷绕角度，计算得到极耳的理论间距，以进行后续的间距调整，实现同侧极耳对齐的目标。
在一个实施例中，上述步骤304根据第一目标位置和第二目标位置，确定理论间距，还可以通过以下步骤实现：
步骤一，获取当前极耳对应的第一极耳宽度和前一极耳的第二极耳宽度；
步骤二，根据第一极耳宽度、第二极耳宽度、第一目标位置和第二目标位置，确定理论间距。
在同一个实施例中，上述步骤二根据第一极耳宽度、第二极耳宽度、第一目标位置和第二目标位置，确定理论间距，还可以通过以下步骤实现：
步骤一，根据第一极耳宽度和第一目标位置，得到当前极耳的极耳前端位置；
步骤二，根据第二极耳宽度和第二目标位置，得到前一极耳的极耳后端位置；
步骤三，根据极耳前端位置和极耳后端位置，确定理论间距。
示例性地，如图4所示，每个极耳具有不同的宽度，极耳间距计算需要考虑到极耳宽度。假设每个极耳对应的宽度为W1、W2…Wn，当前极耳的第一目标位置为Li，则当前极耳的前端位置为Li-Wi/2；前一极耳的第二目标位置为Li-1，则前一极耳的后端位置为Li-1+Wi-1/2。将当前极耳的前端位置减去前一极耳的后端位置，得到的差值即为当前极耳和前一极耳之间切割所需的理论间距。
本实施例中，根据极耳不同的极耳宽度和目标位置，计算得到极耳的理论间距，以进行后续的间距调整，实现同侧极耳对齐的目标。
在一个实施例中，上述步骤203根据当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值，还可以通过以下步骤实现：
步骤一，获取电极来料卷绕的卷径范围、锥度张力系数和初始锥度张力值；
步骤二，根据卷径范围、锥度张力系数、初始锥度张力值和当前卷径，确定针对电极来料的理论卷绕张力值。
其中，卷径范围由最大卷径和最小卷径组成。
进一步地，最大卷径为实际操作中电极来料卷绕的电芯需要达到的目标卷径；最小卷径为卷芯的半径。
其中，卷绕张力系数可以由用户预设，一般设定为0.6至0.8。
示例性地，获取到用户预设的产品目标卷径和卷芯的半径，分别作为最大卷径和最小卷径，组成电极来料卷绕电芯的卷径范围，以及获取到用户预设的卷绕张力系数。然后通过公式Ti＝T0*[1-k*(A/B)]，A＝ri-rmin，B＝rmax-rmin，计算得到当前卷径对应的理论卷绕张力值，其中Ti为当前卷径下的理论卷绕张力值，T0为初始卷绕张力值，k为卷绕张力系数，ri为当前卷径，rmin为最小卷径，rmax为最大卷径。
本实施例中，基于初始卷绕张力值和当前卷径，计算得到理论卷绕张力值，以在后续与当前卷绕张力值进行对比，实现极耳间距调整，达到同侧极耳对齐的目的。
在一个实施例中，上述步骤204根据当前卷绕张力值、理论卷绕张力值和间距偏移量，得到当前极耳相对于前一极耳的间距调整量，还可以通过以下步骤实现：
步骤一，获取理论卷绕张力与当前卷绕张力之间的比值；
步骤二，获取比值和间距偏移量之间的乘积，作为当前极耳相对于前一极耳的间距调整量。
示例性地，当电极来料的厚度发生变化使得卷径也发生变化时，不仅会直接影响极耳间距，还会影响到卷绕中的卷绕张力的变化，因此需要考虑当前操作中实际的当前卷绕张力和理想状态下的理论卷绕张力。通过公式ΔL’＝ΔL*(T/T’)计算得到极耳间的间距调整量，其中，ΔL’为间距调整量，ΔL为间距偏移量，T为理论卷绕张力，T’为当前卷绕张力。
本实施例中，综合考虑电极来料当前厚度变化引起的卷绕张力值变化，进而得到准确的极耳间距调整量，实现同侧极耳对齐的目标，提高了产品的合格率。
在另一个实施例中，如图5所示，提供了一种同侧极耳对齐方法，包括以下步骤：
步骤501，获取待卷绕的电极来料的当前厚度。
步骤502，根据当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量。
步骤503，获取当前卷径、电极来料卷绕的卷径范围、锥度张力系数和初始锥度张力值。
步骤504，根据卷径范围、锥度张力系数、初始锥度张力值和当前卷径，确定针对电极来料的理论卷绕张力值。
步骤505，获取当前卷绕张力值，并获取理论卷绕张力与当前卷绕张力之间的比值。
步骤506，获取比值和间距偏移量之间的乘积，作为当前极耳相对于前一极耳的间距调整量。
步骤507，获取基准厚度、当前极耳在电极来料中的第一目标卷绕角度和前一极耳在电极来料中的第二目标卷绕角度。
步骤508，根据基准厚度和第一目标卷绕角度，得到当前极耳在电极来料上的第一目标位置；以及根据基准厚度和第二目标卷绕角度，得到前一极耳在电极来料上的第二目标位置。
步骤509，获取当前极耳对应的第一极耳宽度和前一极耳的第二极耳宽度。
步骤510，根据第一极耳宽度和第一目标位置，得到当前极耳的极耳前端位置；根据第二极耳宽度和第二目标位置，得到前一极耳的极耳后端位置。
步骤511，根据极耳前端位置和极耳后端位置，确定理论间距。
步骤512，根据理论间距和间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
示例性地，上述方法可以应用于卷绕电池工艺流程中，执行上述方法的极耳切割控制设备可以激光切割控制设备，极耳切割控制设备通过控制器局域网(CANopen)通讯从测厚设备中获取到电极来料的当前厚度，其中测厚设备的重复精度为±0.3μm，并且安放在放卷辊后面、激光切割前的位置。极耳切割控制设备还从卷绕控制设备中获取本次操作中的当前张力值、卷芯半径和当前卷径，卷绕控制设备可以是可编程逻辑控制系统(PLC控制系统)。极耳切割控制设备根据电极来料的基准厚度、每个极耳的宽度和每个极耳的卷绕角度(均由用户根据产品需求提前预设)，获取得到每对极耳之间的极耳对齐理论间距。例如，根据如下公式计算得到每个极耳的中间位置，即根据每个负极极耳的卷绕角度θ＝0+2iπ(i＝0，1，2，…n)和基准厚度计算对应的来料弧长作为负极极耳中心位置L1，L2…Ln，相应的每个正极极耳的卷绕角度为θ＝(2i+1)π(i＝0，1，2，…n)。
每个负极极耳的极耳宽度为W1，W2…Wn，则每个负极极耳前端对应位置为Lif＝Li-Wi/2，后端对应位置为Lib＝Li+Wi/2，将后一个极耳前端的位置减前一个极耳后端的位置就是极耳对齐理论间距，即pi＝L(i+1)f-Lib。相应地，得到正极极耳对齐理论间距ki。然后根据当前厚度得到的厚度差值的极耳之间的固定角度差值2π，计算得到间距偏移量Δpi和Δki；接着通过公式Ti＝T0*[1-k*(A/B)]，A＝ri-rmin，B＝rmax-rmin，计算得到当前卷径对应的理论卷绕张力值，其中Ti为当前卷径下的理论卷绕张力值，T0为初始卷绕张力值，k为卷绕张力系数，ri为当前卷径，rmin为最小卷径(为卷芯卷径)，rmax为最大卷径(为卷绕电芯的电芯卷径)。从卷绕控制设备中获取到当前卷绕张力值Ti’，计算ψ＝Ti/Ti’，最后计算间距调整量Δpi’＝ψ*Δpi和Δki＝ψ×Δki。最后根据间距调整量和理论间距(pi或ki)计算得到本次操作中电极来料上的极耳对齐间距，极耳切割控制系统根据极耳对齐间距完成极耳的切割。
本实施例中，从电极来料源头上开始检测电极来料的当前厚度，然后在卷绕前的激光切割时通过上述方法调整极耳对齐间距，从而控制极耳对齐度，提高了产品良率和设备效率。解决由于极片和隔膜来料厚度误差导致卷绕对齐度超出公差要求的问题，减少卷绕后人工测量矫正导致的中间电芯材料浪费和卷绕工时浪费。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的同侧极耳对齐方法的同侧极耳对齐装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个同侧极耳对齐装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于同侧极耳对齐方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种同侧极耳对齐装置，包括：厚度获取模块601、偏移量获取模块602、卷径处理模块603、调整量获取模块604和对齐间距确定模块605，其中：
厚度获取模块601，用于获取待卷绕的电极来料的当前厚度；
偏移量获取模块602，用于根据当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；
卷径处理模块603，用于获取当前卷径，根据当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；
调整量获取模块604，用于获取当前卷绕张力值，根据当前卷绕张力值、理论卷绕张力值和间距偏移量，得到当前极耳相对于前一极耳的间距调整量；
对齐间距确定模块605，用于获取当前极耳相对于前一极耳的理论间距，根据理论间距和间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
在一个实施例中，上述对齐间距确定模块605还用于，获取基准厚度、当前极耳在电极来料中的第一目标卷绕角度和前一极耳在电极来料中的第二目标卷绕角度；根据基准厚度和第一目标卷绕角度，得到当前极耳在电极来料上的第一目标位置；根据基准厚度和第二目标卷绕角度，得到前一极耳在电极来料上的第二目标位置；根据第一目标位置和第二目标位置，确定理论间距。
在一个实施例中，上述对齐间距确定模块605还用于，获取当前极耳对应的第一极耳宽度和前一极耳的第二极耳宽度；根据第一极耳宽度、第二极耳宽度、第一目标位置和第二目标位置，确定理论间距。
在一个实施例中，上述对齐间距确定模块605还用于，根据第一极耳宽度和第一目标位置，得到当前极耳的极耳前端位置；根据第二极耳宽度和第二目标位置，得到前一极耳的极耳后端位置；根据极耳前端位置和极耳后端位置，确定理论间距。
在一个实施例中，上述调整量获取模块604还用于，获取理论卷绕张力与当前卷绕张力之间的比值；获取比值和间距偏移量之间的乘积，作为当前极耳相对于前一极耳的间距调整量。
在一个实施例中，上述卷径处理模块603还用于，获取电极来料卷绕的卷径范围、锥度张力系数和初始锥度张力值；根据卷径范围、锥度张力系数、初始锥度张力值和当前卷径，确定针对电极来料的理论卷绕张力值。
上述同侧极耳对齐装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种极耳切割控制设备，该设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该设备的处理器用于提供计算和控制能力。该设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种同侧极耳对齐方法。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的极耳切割控制设备的限定，具体的极耳切割控制设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取待卷绕的电极来料的当前厚度；
根据当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；
获取当前卷径，根据当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；
获取当前卷绕张力值，根据当前卷绕张力值、理论卷绕张力值和间距偏移量，得到当前极耳相对于前一极耳的间距调整量；
获取当前极耳相对于前一极耳的理论间距，根据理论间距和间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取待卷绕的电极来料的当前厚度；
根据当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；
获取当前卷径，根据当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；
获取当前卷绕张力值，根据当前卷绕张力值、理论卷绕张力值和间距偏移量，得到当前极耳相对于前一极耳的间距调整量；
获取当前极耳相对于前一极耳的理论间距，根据理论间距和间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取待卷绕的电极来料的当前厚度；
根据当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；
获取当前卷径，根据当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；
获取当前卷绕张力值，根据当前卷绕张力值、理论卷绕张力值和间距偏移量，得到当前极耳相对于前一极耳的间距调整量；
获取当前极耳相对于前一极耳的理论间距，根据理论间距和间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
本领域普通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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种同侧极耳对齐方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待卷绕的电极来料的当前厚度；
根据所述当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；
获取当前卷径，根据所述当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；
获取当前卷绕张力值，根据所述当前卷绕张力值、所述理论卷绕张力值和所述间距偏移量，得到所述当前极耳相对于所述前一极耳的间距调整量；
获取所述当前极耳相对于所述前一极耳的理论间距，根据所述理论间距和所述间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述当前极耳相对于所述前一极耳的理论间距，包括：
获取所述基准厚度、所述当前极耳在所述电极来料中的第一目标卷绕角度和所述前一极耳在所述电极来料中的第二目标卷绕角度；
根据所述基准厚度和所述第一目标卷绕角度，得到所述当前极耳在所述电极来料上的第一目标位置；
根据所述基准厚度和所述第二目标卷绕角度，得到所述前一极耳在所述电极来料上的第二目标位置；
根据所述第一目标位置和所述第二目标位置，确定所述理论间距。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一目标位置和所述第二目标位置，确定所述理论间距，包括：
获取所述当前极耳对应的第一极耳宽度和所述前一极耳的第二极耳宽度；
根据所述第一极耳宽度、所述第二极耳宽度、所述第一目标位置和所述第二目标位置，确定所述理论间距。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一极耳宽度、所述第二极耳宽度、所述第一目标位置和所述第二目标位置，确定所述理论间距，包括：
根据所述第一极耳宽度和所述第一目标位置，得到所述当前极耳的极耳前端位置；
根据所述第二极耳宽度和所述第二目标位置，得到所述前一极耳的极耳后端位置；
根据所述极耳前端位置和所述极耳后端位置，确定所述理论间距。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前卷绕张力值、所述理论卷绕张力值和所述间距偏移量，得到所述当前极耳相对于所述前一极耳的间距调整量，包括：
获取所述理论卷绕张力与所述当前卷绕张力之间的比值；
获取所述比值和所述间距偏移量之间的乘积，作为所述当前极耳相对于所述前一极耳的间距调整量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值，包括：
获取所述电极来料卷绕的卷径范围、锥度张力系数和初始锥度张力值；
根据所述卷径范围、所述锥度张力系数、所述初始锥度张力值和所述当前卷径，确定针对所述电极来料的理论卷绕张力值。
7.一种同侧极耳对齐装置，其特征在于，所述装置包括：
厚度获取模块，用于获取待卷绕的电极来料的当前厚度；
偏移量获取模块，用于根据所述当前厚度相对于基准厚度的厚度差值，得到当前极耳相对于前一个极耳的间距偏移量；
卷径处理模块，用于获取当前卷径，根据所述当前卷径，得到对应的理论卷绕张力值；
调整量获取模块，用于获取当前卷绕张力值，根据所述当前卷绕张力值、所述理论卷绕张力值和所述间距偏移量，得到所述当前极耳相对于所述前一极耳的间距调整量；
对齐间距确定模块，用于获取所述当前极耳相对于所述前一极耳的理论间距，根据所述理论间距和所述间距调整量，确定极耳对齐的对齐间距。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310304104.0A CN116470152A (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 同侧极耳对齐方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310304104.0A CN116470152A (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 同侧极耳对齐方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116470152A true CN116470152A (zh) | 2023-07-21 |
Family
ID=87178037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310304104.0A Pending CN116470152A (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 同侧极耳对齐方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116470152A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117274160A (zh) * | 2023-08-17 | 2023-12-22 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | 一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法 |
-
2023
- 2023-03-17 CN CN202310304104.0A patent/CN116470152A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117274160A (zh) * | 2023-08-17 | 2023-12-22 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | 一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法 |
| CN117274160B (zh) * | 2023-08-17 | 2024-04-30 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | 一种锂电卷绕极耳对齐闭环的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9947956B2 (en) | System for rolling electrode plates | |
| CN116470152A (zh) | 同侧极耳对齐方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN107394097B (zh) | 一种多极耳卷绕型锂离子电池极耳位置精确定位的方法 | |
| CN102881946A (zh) | 一种锂离子电池电芯卷绕方法 | |
| KR20130085050A (ko) | 도포 시공 방법 및 도포 시공 장치 | |
| US10069172B2 (en) | Spirally-wound electrode and method of manufacturing spirally-wound electrode | |
| CN204809338U (zh) | 一种极片自动卷绕装置 | |
| CN102569721B (zh) | 一种差节距极片及采用该差节距极片的动力电池 | |
| JP2013218819A (ja) | 蓄電装置及び二次電池並びに蓄電装置用電極体の製造方法 | |
| CN116448038A (zh) | 实时卷径确定方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN107253633A (zh) | 一种面向变截面柔性电子的恒应力收卷控制系统及其方法 | |
| CN117718198A (zh) | 涂布纠偏控制方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN117722955B (zh) | 涂布错位检测方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN116476154A (zh) | 极耳模切尺寸信息确认方法、装置和电芯切割卷绕设备 | |
| WO2023028897A1 (zh) | 电池卷绕方法、电池卷绕系统、电池和用电装置 | |
| CN116670885A (zh) | 卷绕电极组件测量方法及装置 | |
| CN116342526A (zh) | 极耳对齐度调节方法、装置和电芯切割卷绕设备 | |
| JP2012009297A (ja) | 電池の製造方法および電極製造装置 | |
| CN116417688A (zh) | 卷绕张力值确定方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN102820489B (zh) | 卷针的制造方法、锂离子电池的制造方法及锂离子电池 | |
| CN116499411A (zh) | 一种极片对齐度的检测方法 | |
| CN108380673B (zh) | 确定粗轧减宽策略的方法、系统及终端设备 | |
| CN103107353B (zh) | 一种张力可编程的电芯卷绕系统和方法 | |
| CN114518543A (zh) | 电池参数测量方法、装置、设备、介质和程序产品 | |
| CN117228403B (zh) | 一种锂电池放卷纠偏装置及其控制方法 |
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 |