CN116565112A - 用基准标记符改善蓄电池电极的可追踪性 - Google Patents

用基准标记符改善蓄电池电极的可追踪性 Download PDF

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Abstract

向片材材料(诸如电极、纸材、塑料和织物)施加基准标记符(参考记号和相关的追踪代码)，并且该基准标记符用作沿机器方向的参考点。当片材前进时，记录追踪代码以创建追踪代码数据库，并且当测量材料片材的物理特性时，记录测量轮廓，其中物理特性的测量与来自数据库的追踪代码同步，使得测量轮廓的不同部分与一个或多个伴随的追踪代码相关。客户可以将在生产期间进行的测量与完成产品(诸如电化学蓄电池)匹配，使得在生产的后期发现的缺陷可以追踪到源测量以实现改善的质量保证。参考记号有利于不同扫描器进行的测量之间的对准，特别是在需要重新设置和重新穿引的不连续分批过程中。

Description

用基准标记符改善蓄电池电极的可追踪性
技术领域
本发明通常涉及用于制造片材材料的质量控制技术，并且更具体地涉及将在经涂覆的片材产品(诸如电化学电池电极)的生产期间进行的测量与完成产品(诸如将阳极和阴极结合的电化学蓄电池)精确地匹配的方法，以便允许在生产的后期发现的缺陷追踪到测量特性的来源。
背景技术
在线测量用于在制造期间检测片材材料的特性，以使得能够迅速控制制片过程，并且因此确保片材质量，同时减少所生产的不合格片材材料的量。在制片期间进行在线测量的主要复杂因素之一是片材材料的物理特性通常在机器方向以及交叉方向上变化。(“机器方向”是指片材材料在制造期间行进的方向，术语“交叉方向”是指垂直于机器方向横跨片材表面的方向)。
为了检测片材材料的变化，采用了扫描传感器，该扫描传感器在交叉方向上周期性地来回横穿跨过制片机，同时沿每次扫描检测所选片材特性(诸如基重或卡厚)的值。通常，在每次扫描期间，所生产的片材从边缘横穿到边缘。典型扫描所需的时间通常在几秒到几十秒之间，这取决于交叉方向长度，该交叉方向长度可以是数米。由此类扫描器提供测量读数的速率通常是可调整的；典型的速率约为每毫秒一次测量读数。
在实践中，由扫描传感器提供的测量信息通常在每次扫描之后汇集，以提供所检测的片材特性在交叉方向上的“轮廓”。换句话说，每个轮廓由在交叉方向上相邻位置处的一系列片材测量结果组成。轮廓的目的是允许容易地检测片材特性的交叉方向变化。基于检测到的所检测片材特性的交叉方向变化，可以对制片机进行适当的控制调整，目的是减小交叉方向和机器方向上的轮廓变化。
以大致恒定的速度周期性地横穿片材的扫描传感器不能在精确地垂直于片材的纵向边缘对准的位置处测量所选片材特性。由于片材速度，扫描传感器实际上斜对地跨过片材表面行进，结果连续的扫描路径在垂直于片材的纵向边缘的方向上具有Z字形图案。在实践中，通常计算每次扫描的轮廓测量结果的平均值。
在制造阳极或阴极电极时，用活性材料的混合物连续地涂覆来自金属卷的金属箔。为了实现和保持电极的连续、卷对卷生产的质量，存在与蓄电池性能强烈相关的质量因素的恒定、在线测量。裁切机将完成的经涂覆的金属箔切割成电极片，所述电极片被组装到电池和蓄电池中。利用当前的制造技术，一旦蓄电池被组装，就没有容易获得的手段来识别和访问与结合到特定蓄电池中的电极相关的特定数据。本领域需要改善的生产可追踪性，使得购买者可以一直追踪在电极生产期间进行的在线测量直至组装的电化学电池和蓄电池。
发明内容
本发明部分地基于在制造片材材料(诸如电极、纸材、塑料和织物)中使用参考记号或标记和相关的追踪代码(统称为“基准标记符”)。所述基准标记符用作沿移动的材料片材的机器方向(MD)的参考点。在一个方面，本发明涉及一种片材生产系统，该片材生产系统包括：
在机器方向(MD)上移动的材料片材；
标记装置，其用于沿所述MD在所述材料片材上施加一系列标记符和相关的追踪代码；
计算机，其被配置成记录施加在所述材料片材上的一系列追踪代码；
读取器装置，其用于读取所述材料片材上的标记符和相关的追踪代码；
传感器装置，其用于在沿所述MD的不同位置处感测所述材料片材的特征，以生成所述材料片材的特征轮廓；以及
关联装置，其用于将所述特征轮廓与所述材料片材上的系列追踪代码关联。
在另一个方面，本发明涉及一种监测材料片材的方法，该方法包括：
(i)提供在机器方向(MD)上移动的金属基底片材；
(ii)将一个或多个电极材料涂层施加到所述金属基底片材上以形成移动的金属基底片材，所述移动的金属基底片材具有一个或多个涂覆区域以及一个或多个未涂覆区域；
(iii)将一系列参考标记符和相关的追踪代码施加到所述金属基底片材上，其中步骤(ii)发生在步骤(iii)之前或之后，以形成移动的金属基底片材，所述移动的金属基底片材具有一个或多个涂覆区域以及一个或多个未涂覆区域，其中(a)在其中步骤(ii)发生在步骤(iii)
之前的情况下，将所述系列参考标记符和相关的追踪代码施加到一个或多个未涂覆区域上，而(b)在其中步骤(iii)发生在步骤(ii)之后的情况下，将所述系列参考标记符和相关的追踪代码施加到一个或多个未涂覆区域上以及/或者一个或多个涂覆区域上；
(iv)记录已施加的追踪代码以创建追踪代码数据库；以及
(v)沿所述MD测量所述涂覆区域中的一个或多个涂覆区域的物理特性以生成被记录的测量轮廓，其中所述物理特性的测量与来自所述数据库的所述追踪代码同步，使得所述测量轮廓的不同部分与一个或多个伴随的追踪代码相关。
本发明使得客户能够将在生产期间进行的测量与完成产品精确地匹配，使得在生产的后期发现的缺陷可以追踪到源测量以实现改善的质量保证。本发明允许在不同扫描器进行的测量之间更好地对准，特别是在不连续分批过程中。
本发明使得能够实现精确的同一点扫描，其中附加的下游随动扫描器被设置为追踪第一(上游)扫描器的精确测量路径。例如，第一扫描器和第二扫描器可以分别定位在涂覆过程之前和之后，以通过从总厚度减去箔未涂覆厚度来测量涂层厚度。
本发明还使得能够在分批型、非连续操作中实现精确的同一点扫描，其中在不同的制造阶段执行多个测量，诸如当产品卷被转移到远离第一扫描器定位的随动扫描器时。例如，产品材料可以在第一扫描器之后被卷起并且在稍后的时间或在储存之后被喂送到随动扫描器。
在另一方面，本发明涉及一种片材生产系统，该片材生产系统包括：
在机器方向(MD)上移动的材料片材；
标记装置，其用于沿所述MD在所述材料片材上施加一系列MD位置标记和相应的位置代码或数字；
读取器装置，其用于所述材料片材上的位置代码；
传感器装置，其用于在沿所述MD的不同位置处感测所述材料片材的特征，以生成所述材料片材的特征轮廓；以及
关联装置，其用于将所述特征轮廓与所述材料片材上的系列位置代码关联。
在又一个方面，本发明涉及一种监测材料片材的方法，该方法包括：
(i)使在机器方向(MD)上移动的材料片材前进；
(ii)沿所述MD将一系列MD位置标记和相应的位置代码或数字施加到所述材料片材上；
(iii)记录已施加的位置代码以创建位置代码数据库；以及
(iv)沿所述MD测量所述材料片材的物理特性以生成被记录的测量轮廓，其中所述物理特性的测量与来自所述数据库的所述位置代码同步，使得所述测量轮廓的不同部分与一个或多个伴随的位置代码相关。
附图说明
图1描绘了用于用阳极或阴极材料连续涂覆金属基底的卷对卷片材生产系统；
图2A是示出连续条带涂覆(strip coating)到金属基底上的平面图；
图2B是示出区块涂覆(patch coating)到金属基底上的平面图；
图3A和图3B是描绘用于在连续移动片材上施加基准标记的系统的平面图；
图4是示出电极制造的平面图，该电极制造采用基准标记符以通过读取连续移动片材上的基准标记符并使用该标记协调测量来建立测量的可追踪性；
图5描绘了具有基重和温度传感器的双扫描头；
图6描绘了具有双扫描头的在线扫描系统；并且
图7示出了电化学蓄电池。
具体实施方式
图1示出了涂覆金属幅材或片材的过程，所述金属幅材或片材用于制造锂离子电化学电池和蓄电池的电极。为了制造阳极，电极涂层包含阳极活性材料诸如石墨，并且为了制造阴极，电极涂层包含阴极活性材料诸如锂金属氧化物。电极包括在箔的一侧或两侧上涂覆有电极浆料的集流件金属箔，所述电极浆料还可包含碳黑、粘结剂和溶剂。在将电极浆料施加在箔的一侧上之后，将湿涂覆的箔在干燥器中加热以提取溶剂，从而留下粘附到金属箔的电极材料的固体层。铜箔是优选的阳极集流件材料，并且铝箔是优选的阴极集流件材料。箔通常为9μm至50μm厚，并且箔的一侧或两侧上的电极涂层的厚度在75μm至400μm的范围内，使得经双侧涂覆的电极可具有至多850μm的卡厚，其中大多数通常为约250μm厚。
如图1所示，卷2由拆卷机退绕并且供应金属幅材或片材30的连续片材，其通过涂覆器4在顶部(或第一)表面上涂覆有电极浆料层，该涂覆器可包括流延涂覆装置。来自卷2的金属幅材30的片材的基重、厚度和其它特征通常是已知的。标记装置6将基准标记符施加到上涂覆和/或未涂覆区域，同时标记装置20将基准标记符施加到下(或第二)表面的未涂覆区域。另选地，标记装置20可定位在涂覆器之后的下游，以便将基准标记符施加到涂覆区域上。读取器22读取基准标记符，并且扫描计量器8测量电极浆料的基重、厚度或其它特性。任选在片材30的两侧上施加基准标记符。
涂覆器4包括控制刮刀以调节挤出到片材30上的浆料的量的致动器。干燥器10除去过量的溶剂并使处于移动的经涂覆的片材32上的浆料固化以在片材上形成电极层。读取器56读取基准标记符，并且计量器12测量离开干燥器10的移动的经涂覆的片材的一种或多种特性。采用了由读取器56获得的标记符位置读数来调整计量器12的扫描开始以及扫描位置和速度，以便精确地追踪计量器8的测量路径。此后，滚动支撑件34、36使移动片材的取向反转，使得第二表面现为未涂覆的顶侧，于是涂覆器14在移动片材38的顶部或第二表面上施加电极浆料层。读取器46和60分别读取第二表面和第一表面上的基准标记符。在进入干燥器18之前，用计量器16测量经双侧涂覆的片材40的特性。类似地，采用了由读取器46和/或60获得的标记符位置读数来调整计量器16的扫描开始以及扫描位置和速度，以便精确地追踪计量器8的测量路径。
在干燥器18之后，读取器48和62分别读取第二表面和第一表面上的基准标记符，并且装置24测量第一表面和第二表面上的电极层的特性。装置24使用来自读取器48和/或62的标记符位置读数来调整其扫描开始以及扫描位置和速度，以便精确地折回计量器8的测量路径。在非常接近测量/扫描器的地方进行基准标记符读取。另外，从基准标记符到测量/扫描器的距离是固定且已知的，使得扫描轮廓可被计算并用于针对任何位置误差进行调整。最后，读取器50和54分别定位在压延机52的上游和下游，该压延机将电极层压实并弄平滑。读取器50和54测量在压延机52之前和之后的基准标记符之间的距离，以确定片材42是否被拉伸。复卷机将经双侧涂覆的片材42卷成卷44。涂层上的表面缺陷由基于相机的幅材检查系统26、28监测。尽管此过程被示为连续的，但是应当理解，各种步骤和伴随的测量可以单独地以离散的、不连续的分批操作进行。例如，卷44随后经受裁切操作以形成适于组装到电池和蓄电池中的单独电极。在设置和穿引过程中使用基准标记符。
图2A示出了用于涂覆箔的条带涂覆技术。当金属基底118在MD上移动时，连续涂覆过程将两个或更多个通道的浆料(包含电极活性材料)施加到集流件上。在这种情况下，形成了两个通道100、102，它们被处于它们之间的未涂覆区域106隔开。金属基底的沿MD的边缘或边104、108通常保持未涂覆。金属基底的相对表面或下表面也被类似地涂覆。第一侧上的浆料的两个通道优选地与第二侧上的两个通道重叠。具有刀片112的裁切器装置110沿MD切割区域106，以形成两个更窄的金属基底片材114、116，每个金属基底片材具有单个连续的涂覆层。可沿CD切割片材114、116，以形成单独的经双侧涂覆的电极。
图2B示出了用于涂覆箔的区块涂覆技术。当金属基底130在MD上移动时，间歇涂覆过程将包含电极活性材料的浆料的涂层施加到集流件上，以形成浆料的多个第一区块120、122，所述多个第一区块被沿CD的未涂覆空间128隔开。金属基底的沿MD的边缘或边124、126通常保持未涂覆。为了制造经双侧涂覆的电极，金属基底的相对侧或下表面也类似地涂覆有多个第二区块。第一区块和第二区块优选地重叠。每个第一区块的尺寸可以不同于第二区块的尺寸。通过沿未涂覆空间128切割金属基底来形成单独的经双侧涂覆的电极。
图3A示出了用于将一系列基准标记符施加到移动的材料片材140上的系统，所述一系列基准标记符包括参考记号或标记和相关的追踪代码。固定式标记器装置142定位在片材上方以沿移动片材的一个边缘施加一系列基准标记符146，同时固定式标记标记器装置144定位在片材上方以沿移动片材的相对边缘施加另一系列基准标记符148。每个系列的基准标记符沿MD对准。在沿MD裁切片材的情况下，可以单独地采用每个系列基准标记符。参考记号或标记被配置为垂直于MD的水平线和平行于MD的竖直线。参考记号的优选构型是十字形或加号“+”符号。参考记号的连续水平元素或分量被隔开距离D。参考记号的竖直元素或分量被形成为与相邻片材边缘相距特定已知距离。追踪代码唯一地标识每个相关的参考记号。片材140由辊154支撑和传送，该辊的速度由编码器158监测。标记器装置可以是在金属基底和/或涂层上生成足够永久标记的任何合适的装置。激光可用于标记金属，并且喷墨打印机可用于在纸材、塑料和织物上打印标记。
在操作中，计算机160调节马达156以控制MD速度。应当理解，使片材在MD上前进的马达可定位在此过程中的其它地方，诸如在拆卷机辊和复卷机辊中或在压延机处。可以使用包括处理器和存储装置(存储器)的常规计算机，诸如膝上型计算机。标记器142和144各自用基准标记符周期性地标记片材的未涂覆区域，所述基准标记符追踪到时间或由编码器158生成的滚动编码器测量结果。来自编码器的代码可以是例如编码器计数、毫秒时间、或者与此类量相关的数字或计算机可读代码。代码存储在数据库162中。代码是唯一的，因此其不能是重复的。如本文进一步所述，读取器150、152(诸如光学字符识别检测器)扫描基准标记符。应当理解，可将基准标记符施加到移动片材140的任何部分，包括未涂覆和/或涂覆区域。
图3B示出了用于在移动的材料片材170上施加一系列基准标记符的另一个系统。固定到框架174上的扫描标记器172在片材上沿交叉方向(CD)移动，以沿移动片材的一个边缘施加一系列基准标记符176，并且沿移动片材的相对边缘施加另一系列基准标记符178。每个系列的基准标记符沿MD对准。片材170由马达184控制的辊188支撑和传送。
计算机190指导标记器装置172用基准标记符周期性地标记片材的未涂覆区域，所述基准标记符追踪到时间或由编码器186生成的滚动编码器测量结果。来自编码器的代码可以存储在数据库192中。如本文进一步所述，读取器180、182检测基准标记符。
图4示出了在追踪移动片材上的电极层的不同测量中的使用基准标记符，以便改善蓄电池电极的可追踪性。电极层200被涂覆在移动基底(箔)上，该移动基底(箔)由马达204操作的辊202在MD上支撑和传送。编码器206监测辊202的速度。读取器208识别移动片材的未涂覆侧上的基准标记符字符216。框架210支撑扫描装置212，该扫描装置包括测量经涂覆的片材的基重和/或厚度的计量器。扫描装置通常以恒定速度周期性地横穿经涂覆的片材200。该计量器被示为测量经涂覆的片材200的点或区域214。该计量器不在精确地垂直于片材的纵向边缘对准的位置处测量所选片材特性。相反，由于片材速度，扫描装置斜对地跨过经涂覆的片材表面行进，结果是连续的扫描路径在垂直于经涂覆的片材200的纵向边缘的方向上具有Z字形图案。此类Z字形图案的一个示例是扫描路径218，当扫描设备212在来回连续扫描期间横穿片材表面时，该扫描路径将被计量器追踪。扫描路径相对于真实CD的角度取决于扫描装置的交叉方向速度和已知的经涂覆的片材200的机器方向速度。询问点的Z字形图案覆盖经涂覆的片材200的表面的相对小的部分。
计算机220协调扫描装置212的测量，使得图案218中的询问点的位置连同相应的基准标记符一起被记录在数据库222中。以这种方式，当将经涂覆的片材200切割成单独的电极时，在每个电极上进行的测量是已知的。此外，将这些电极结合的电化学电池和蓄电池可通过序列号来识别，所述序列号将允许检索测量结果。
本发明的另一特征是可采用基准标记符来使后续的测量与先前的测量同步。例如，图4的经涂覆的片材200在被传感器212测量之后可以被移至另一流水线以用于进一步处理，诸如干燥或压延。然后，形成如此处理的经涂覆的片材230并进行第二测量。片材移动被支撑在辊232和框架240上，该框架固定了第二扫描器装置242。计算机220控制马达234、编码器236和扫描器装置242，以便使由扫描器装置242进行的第二测量与由下游的扫描器装置212执行的第一测量同步。读取器238检测基准标记符246，并且扫描装置242可以被重置以在询问点244处开始测量，使得图案248中的询问点与Z字形图案218中的询问点一致。
如果扫描器212和242很好地对准，使得当扫描器212处于沿CD的第一扫描器位置并且检测到特定基准标记符时，经涂覆的片材边缘在两个扫描器上的相同扫描器箱处被测量，则当扫描器242检测到相同的特定基准标记符时，扫描器242也应当处于沿CD的相同的第一扫描器位置处。然而，在实践中，即使扫描器很好地对准，移动的经涂覆的片材也可能在CD上从一边到另一边漂移，因此有必要通过使用边缘检测来调整操作以解决此运动。可将移动片材的边缘指定为在特定基准标记符xxx+编码器计数的数字处被检测。特别地，当读取基准标记符之一时，计算机将接收信号。然而，这些基准标记符可以相隔很远，因此为了监测连续基准标记符之间的片材，可以使用编码器信号。特别地，编码器以高得多的速率发送脉冲，因此计算机可以使用脉冲在基准标记符之间内插位置。这同样适用于此过程中的下一个扫描器。
参考图4，可以使用基准标记符246的竖直元素或分量来表示经涂覆的片材200和230的CD位置。竖直元素可用于边缘检测器。检测基准标记符的水平元素以监测经涂覆的片材的MD位置的相同标记符读取器208、238也可以使用竖直元素来表示CD位置。CD位置信息可用于调整扫描器212、242的位置并补偿侧向(CD)移动。
当由扫描装置242进行第二测量时，图案248中的询问点的位置连同相应的基准标记符一起被记录在数据库222中。因此，该数据库具有对基本上相同的询问点进行的第一测量和第二测量的库。当将经涂覆的片材切割成单独的电极并组装到电化学电池和蓄电池中时，这些电极可通过序列号来识别，所述序列号将允许追踪第一组和第二组测量结果。
参考图4，片材200和230的MD速度可以不同，从而调整下游扫描器242的位置，使得其CD运动与扫描器212的CD运动一致。在大多时候，两个片材的MD速度是相同的，使得扫描器将具有相同的速度轮廓。应当注意，扫描器通常在片材边缘处加速或减速，因此扫描器CD运动比仅恒定速度更复杂。
在电极制造期间，移动片材的长度可以波动1％以上。例如，压制经涂覆的移动片材的压延可以引起金属基底的拉伸。如图4所示，可以使用读取器238和编码器236来测量基准标记符246的参考记号的水平线之间的距离。将该测量距离与基准标记符216的参考记号的水平线之间的距离进行比较。如果长度有任何变化，则可以执行对移动片材230的MD速度和/或扫描器装置242的CD扫描速度的调整，以使得Z字形图案248中的询问点与Z字形图案218中的询问点尽可能地匹配。
参考图3A，实施本发明的另一种技术是在片材140上施加一系列MD位置标记符和相应的位置代码或数字。在这种情况下，基准标记符146、148可以由作为沿MD的位置标记符的一系列水平线组成，并且位置代码或数字可以是编码器读数。每隔x距离(例如10或20cm)施加基准标记符。例如，由片材140上的标记符146生成的第一基准标记符是MD位置标记符001，下一个基准标记符是标记符数字002等。编码器生成可提供相对于第一基准标记符的距离读数的脉冲。就是说，距离将继续增加，并且具有所有测量的质量数据的计算机被配置成读取代码。如果片材中间有中断，则可采用水平线和相应的代码来重新对准测量结果。
用于测量经涂覆的金属基底的厚度和其它特性的传感器描述于授予Hughes等人的美国专利11,143,495和授予Tixier和Hughes的美国公开2021/0262776中，它们以引用方式并入本文。用于测量自立式片材(诸如纸材和塑料)的传感器描述于授予Hughes等人的美国公开2018/0172432中，它以引用方式并入本文。
图5是用于测量移动的材料片材的特性的扫描装置，该扫描装置包括分别封闭或容纳辐射源74和辐射检测器76的扫描头70、72。辐射源74发射辐射80，诸如β射线，该辐射被引导朝向在MD上移动的经涂覆的片材90上的区域88。辐射检测器76检测透射穿过经涂覆的片材的辐射82的强度。检测器感测经涂覆的片材吸收的辐射量，这给出材料的基重的直接指示。在该示例中，辐射源74发射用于测量基重或厚度的β辐射。扫描器头70还容纳红外传感器78，该红外传感器检测来自点86的辐射84并得到片材温度轮廓。尽管为了例示目的而将点86和88示出为偏移的，但是通过将IR温度传感器74定位在辐射源74上方，这些点可以重合。另一种技术是用于移动询问点的光学平移，如授予Duck和Hughes的美国专利7,528,400中所述，它以引用方式并入本文。
如图6所示，双扫描器头70、72的操作面限定了测量间隙，该测量间隙容纳在MD上移动的经涂覆的片材90。马达92和94分别控制头70和72的移动。双扫描器头的交叉方向移动在速度和方向上是同步的，使得它们彼此对准。
代替使用扫描传感器，可以使用在交叉方向上跨过片材定位的单个固定点传感器或固定点传感器阵列。通过布置连续的阵列使得单独的传感器对准，询问点对于所有测量将是相同的。在这种构型中，每个传感器阵列生成测量结果，从而针对移动的经涂覆的片材的长度形成相对于追踪代码的一组轮廓。当将具有经涂覆的电极材料的片材切割成单独的电极时，每个电极的不同组的测量轮廓是已知的并且可从来自数据库的库中检索。
如图7所示的电化学蓄电池，多个单元电池具有连接到阴极集流件282的阴极片260和262、连接到阳极集流件284的阳极片266和268、连接到阴极集流件286的阴极片272和274、以及连接到阳极集流件288的阳极片278和280。固态电解质264、270和274(它们优选地为聚合物隔膜)定位在阳极和阴极之间。与阳极层和阴极层相关的测量轮廓被分配给蓄电池，该蓄电池通过唯一序列号来标识并且被记录以供访问。
虽然本发明已经示于测量经涂覆的金属片材的特征中，但是应当理解，本发明通常可以监测移动的片材，所述移动的片材包括但不限于纸材、塑料、织物等。纸材是在连续过程中制造的，其中在位于湿端的循环网线筛网丝上由纤维(原料)的含水悬浮液形成纸材幅材，并且水通过重力和真空抽吸而穿过网丝排出。然后将幅材转移到干端以进行压制、干燥和压延。由于纸材片材不是形成在基底上的，所以当纸材达到必要的稠度时，优选地在干端处将基准标记符施加到纸材本身，使得基准标记符在纸材上保持足够永久。造纸描述于授予Backstrom和Forbes的美国专利9,309,625和授予Hughes和Tixier的美国专利8,021,517中，它们以引用方式并入本文。
前述内容描述了本发明的原理、优选实施方案和操作模式。然而，不应将本发明理解为限于所讨论的具体实施方案。因此，上述实施方案应被视为示例性的而非限制性的，并且应当理解，在不脱离由以下权利要求书限定的本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可在这些实施方案中作出变型。

Claims (10)

1.一种片材生产系统，所述片材生产系统包括：
在机器方向(MD)上移动的材料片材；
标记装置，其用于沿所述MD在所述材料片材上施加一系列标记符和相关的追踪代码；
计算机，其被配置成记录施加在所述材料片材上的一系列追踪代码；
读取器装置，其用于读取所述材料片材上的标记符和相关的追踪代码；
传感器装置，其用于在沿所述MD的不同位置处感测所述材料片材的特征，以生成所述材料片材的特征轮廓；以及
关联装置，其用于将所述特征轮廓与所述材料片材上的系列追踪代码关联。
2.根据权利要求1所述的片材生产系统，所述片材生产系统包括：
第一传感器装置，其用于从沿所述MD的第一询问点感测所述材料片材的第一特征，以生成所述材料片材的第一特征轮廓；
第一读取器装置，其用于读取所述材料片材上的标记符和相关的追踪代码；
第二传感器装置，其用于从沿所述MD的第二询问点感测所述材料片材的第二特征，以生成所述材料片材的第二特征轮廓，其中所述第二传感器装置位于所述第一传感器装置的下游；
第二读取器装置，其用于读取所述材料片材上的标记符和相关的追踪代码，其中所述第二读取器装置位于所述第一读取器装置的下游；以及
同步装置，其用于同步所述第二传感器，使得所述第一询问点与所述第二询问点匹配。
3.一种用于用电极材料涂覆金属片材的片材生产系统，所述片材生产系统包括：
在机器方向(MD)上移动的金属基底片材；
涂覆器，其被配置成将电极材料涂层施加到所述移动的金属基底片材上以形成经涂覆的移动的金属基底片材，所述经涂覆的移动的金属基底片材具有一个或多个涂覆区域以及一个或多个未涂覆区域；
标记装置，其用于在未涂覆区域、涂覆区域、或者未涂覆区域和涂覆区域两者上施加一系列标记符和相关的追踪代码，其中所述标记符和相关的追踪代码沿所述MD对准，其中所述标记装置定位在所述涂覆器的下游或上游，其中当定位在上游时，所述标记装置被配置成将所述系列标记符和相关的追踪代码施加在所述金属基底上，而当定位在下游时，所述标记装置被配置成将所述系列标记符和相关的追踪代码施加在所述金属基底的所述未涂覆区域上、所述涂覆区域上、或者所述金属基底的所述未涂覆区域和所述涂覆区域两者上；以及
计算机，其被配置成记录所施加的一系列追踪代码。
4.一种片材生产系统，所述片材生产系统包括：
在机器方向(MD)上移动的材料片材；
标记装置，其用于沿所述MD在所述材料片材上施加一系列MD位置标记和相应的位置代码；
读取器装置，其用于所述材料片材上的位置代码；
传感器装置，其用于在沿所述MD的不同位置处感测所述材料片材的特征，以生成所述材料片材的特征轮廓；以及
关联装置，其用于将所述特征轮廓与所述材料片材上的关联。
5.一种监测材料片材的方法，包括：
(i)使在机器方向(MD)上移动的材料片材前进；
(ii)沿所述MD将一系列参考标记符和相关的追踪代码施加到所述材料片材上；
(iii)记录已施加的追踪代码以创建追踪代码数据库；以及
(iv)沿所述MD测量所述材料片材的物理特性以生成被记录的测量轮廓，其中所述物理特性的测量与来自所述数据库的所述追踪代码同步，使得所述测量轮廓的不同部分与一个或多个伴随的追踪代码相关。
6.根据权利要求5所述的方法，其中步骤(iv)使用安装到第一扫描器的第一传感器，所述第一扫描器沿交叉方向(CD)来回横穿跨过所述材料片材，其中所述第一传感器从所述材料片材上的第一询问点测量第一特性。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括沿所述MD测量所述材料片材的第二物理特性以生成被记录的第二测量轮廓，其中所述第二物理特性的测量与来自所述数据库的所述追踪代码同步，使得所述第二测量轮廓的不同部分与一个或多个伴随的追踪代码相关。
8.一种制备电极的方法，包括：
(i)提供在机器方向(MD)上移动的金属基底片材；
(ii)将一个或多个电极材料涂层施加到所述金属基底片材上以形成移动的金属基底片材，所述移动的金属基底片材具有一个或多个涂覆区域以及一个或多个未涂覆区域；
(iii)将一系列参考标记符和相关的追踪代码施加到所述金属基底片材上，其中步骤(ii)发生在步骤(iii)之前或之后，以形成移动的金属基底片材，所述移动的金属基底片材具有一个或多个涂覆区域以及一个或多个未涂覆区域，其中(a)在其中步骤(ii)发生在步骤(iii)之前的情况下，将所述系列参考标记符和相关的追踪代码施加到一个或多个未涂覆区域上，而(b)在其中步骤(iii)发生在步骤(ii)之后的情况下，将所述系列参考标记符和相关的追踪代码施加到一个或多个未涂覆区域上以及/或者一个或多个涂覆区域上；
(iv)记录已施加的追踪代码以创建追踪代码数据库；以及
(v)沿所述MD测量所述涂覆区域中的一个或多个涂覆区域的物理特性以生成被记录的测量轮廓，其中所述物理特性的测量与来自所述数据库的所述追踪代码同步，使得所述测量轮廓的不同部分与一个或多个伴随的追踪代码相关。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
在步骤(v)之后，切割所述金属基底片材以形成多个电极；以及
使用来自数据库的记录的追踪代码来为每个电极分配被记录的测量轮廓的一部分。
10.一种监测材料片材的方法，包括：
(i)使在机器方向(MD)上移动的材料片材前进；
(ii)沿所述MD将一系列MD位置标记和相应的位置代码施加到所述材料片材上；
(iii)记录已施加的位置代码以创建代码数据库；以及
(iv)沿所述MD测量所述材料片材的物理特性以生成被记录的测量轮廓，其中所述物理特性的测量与来自所述数据库的所述位置代码同步，使得所述测量轮廓的不同部分与一个或多个伴随的位置代码相关。
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