CN116918114A - 电极片切割装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开内容的一个方面涉及一种电极片切割装置和方法，更特别地，涉及使用视觉系统识别电极接片的形状，然后识别切割位置以确定电极片的切割位置，由此改善电极片的切割准确度。

Description

电极片切割装置和方法
技术领域
本申请要求基于在2021年12月15日提交的韩国专利申请第2021-0179723号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请的全部内容结合作为本说明书的一部分。
本公开内容的一个方面涉及一种用于在切割电极片时改善切割位置的准确度的电极片切割装置和方法。
背景技术
一般而言，与不能充电的一次电池不同，二次电池是指能够进行充放电的电池，这样的二次电池广泛用于诸如车辆、手机、笔记本电脑和摄像机之类的先进电子装置的领域。
上述二次电池分为电极组件嵌入于金属罐中的罐型二次电池和电极组件嵌入于袋中的袋型二次电池。袋型二次电池包括：电极组件、电解液、和容纳电极组件与电解液的袋。电极组件具有其中多个电极和多个隔膜交替层压的结构。
作为用于汽车电池组件的单元工艺之一的层压工艺，是其中将卷绕成卷单元的电极在退绕的同时在目标位置进行切割，然后与隔膜对准并且密封以生产单电池或双电池形式的半成品的工艺。单电池或双电池是指其中隔膜位于具有不同极性的电极之间的层压片被切割成了适当尺寸的半成品。
在层压工艺中，通过在切割电极之前允许接片检测传感器检测接片的笔直区段并且计算要切割的距离来来执行在目标位置处切割退绕的电极的操作。
在此情况下，只有当接片检测传感器清楚地识别接片的笔直区段时，才可以准确地计算要切割的距离。当路径线由于电极的曲折而改变或接片检测传感器的设定位置未对准时，接片检测传感器无法正确识别接片的笔直区段，因此可能存在切割位置准确度降低的问题，从而制造有缺陷的电极。
[现有技术文件]
[专利文件]
(专利文件1)韩国专利第1509208号
发明内容
技术问题
本公开内容的一个方面的发明人已经进行了各种研究以解决上述问题，并且结果证实，在使用识别以规则的间隔形成在电极片上的接片的整体形状的视觉来确定电极片的切割位置时，可以改善电极片的切割位置的读取准确度。
本公开内容的一个方面的目的是提供一种能够改善电极片的切割准确度的电极片切割装置。
本公开内容的一个方面的另一个目的是提供一种能够改善电极片切割准确度的电极片切割方法。
技术方案
相应地，本公开内容的一个方面提供一种电极片切割装置，包括：输送机，所述输送机将电极片从测量点输送到切割点，所述电极片具有以规则的间隔形成在电极片的一个侧表面上的多个电极接片；
检测器，所述检测器被提供在测量点处并且检测经过测量点的形成在电极片上的电极接片的形状以产生电极接片检测信号；
控制器，所述控制器接收由检测器产生的电极接片检测信号并且确定电极接片的切割部分；和
切割器，所述切割器切割由控制器确定的电极片的切割部分。
检测器可包括视觉系统，视觉系统检测经过测量点的形成在电极片上的电极接片的形状以产生电极接片检测信号。
视觉系统可以包括视觉照相机，视觉照相机识别电极接片的整体形状。
控制器可使用接收的电极接片检测信号来确定电极接片的位置和在相邻电极接片之间的切割部分。
另外，本公开内容的另一方面提供一种电极片切割方法，包括以下步骤：(S1)将具有以规则的间隔形成在电极片的一个侧表面上的多个电极接片的电极片从测量点输送到切割点；
(S2)检测经过测量点的形成在电极片上的电极接片的形状以产生电极接片检测信号；
(S3)使用电极接片检测信号来确定电极片上的切割位置；和
(S4)沿着确定的切割位置切割电极片。
有益效果
根据本发明的电极片切割装置，可以通过使用视觉来检测形成于在一个方向上输送的电极片上的接片的整体形状并且基于检测的接片的形状确定电极片的切割位置，来改善电极片的切割准确度。
附图说明
图1是根据本公开内容的一个方面的实施方式的电极片切割装置的示意图。
图2A和图2B是图示根据本公开内容的一个方面的实施方式由视觉系统检测的电极接片的形状的示意图。
图3是图示根据本公开内容的一个方面的实施方式的在使用由视觉系统检测的电极接片的形状来确定切割部分之后切割电极片的工艺的示意图。
图4A和4B是图示根据本公开内容的一个方面的比较例由视觉系统检测的电极接片的形状的示意图。
图5是图示根据本公开内容的一个方面的比较例的在使用由视觉系统检测的电极片的形状来确定切割部分之后切割电极片的工艺的示意图。
具体实施方式
在下文中，将根据本发明的实施方式参照附图进行描述，但这是为了更容易理解本发明，并且本发明的范围不限于此。
电极片切割装置
本公开内容的一个方面涉及一种电极片切割装置，并且检测以规则的间隔形成在电极片的侧表面上的电极接片的形状，并且使用检测的电极接片的形状确定电极片的切割位置，由此改善电极片的切割准确度。
图1是根据本公开内容的一个方面的实施方式的电极片切割装置的示意图。
参照图1，电极片切割装置1包括：输送机100，输送机100将电极片110经由测量点A输送到切割点B，电极片110具有以规则的间隔形成在电极片110的一侧上的多个电极接片120；
检测器200，检测器200被提供在测量点A处并且检测经过测量点A的形成在电极片110上的电极接片120的形状以产生电极接片120检测信号。
控制器300，控制器300接收由检测器200产生的电极接片120检测信号并且确定电极片110的切割部分；和
切割器400，切割器400切割由控制器300确定的电极片110的切割部分。
输送机
在本公开内容的一个方面中，输送机100将电极片110经由测量点A输送到切割点B，电极接片120形成在电极片110上。在此情况下，输送机100包括输送带，输送带输送电极片110使得以规则的间隔形成在电极片110的侧表面上的电极接片120被顺序地经由测量点A输送到切割点B，并且输送带成对形成以同时支撑和输送电极片110。
在此情况下，输送带通常是指连续移动和/或输送物体的带形装置，并且没有特别限制，只要是本领域常用的输送带即可。例如，可应用于输送机100的输送带可包括通过卷绕分别在纵向方向上设置在两端处的第一辊和第二辊而旋转的带部分。在此情况下，纵向方向可以指电极片移动的一个方向。
检测器
在本公开内容的一个方面中，在测量点A处提供的检测器200检测经过测量点A的形成在电极片110上的电极接片120的形状以产生电极接片120检测信号。在此情况下，在测量点A处提供检测器200的含义是指在可检查经过测量点A的形成在电极片110上的电极接片120的形状的位置处提供检测器200。
检测器200可以包括视觉系统210，视觉系统210通过检查经过测量点A的电极接片120的形状来检测电极接片120的位置，然后产生电极接片120检测信号。在此情况下，视觉系统210可以检查电极接片120的整体形状。
由于视觉系统210可以包括视觉照相机并且在输送电极片100时检测电极接片120的形状以识别电极接片120的位置，可以确定电极片110的切割位置。
在此情况下，由于视觉系统210可以检测并且检查电极接片120的整体形状，即使电极接片120的尺寸或形状有些不规则，也可以通过电极接片120的整体形状识别电极接片120。
切割位置可以被确定为在相邻电极接片120之间的中间点。
图2A和图2B是图示根据本公开内容的一个方面的实施方式由视觉系统检测的电极接片的形状的示意图，并且图2A和图2B图示电极接片120的笔直区段S.A.的长度a和b不同(a＞b)的情况。
参照图2A和图2B，由视觉系统检测的区域V.A.包括电极接片120的整体形状。因此，当使用视觉系统时，即使电极接片120的设计有些不同，也可以检测电极接片120。例如，虽然图2A的电极接片120的笔直区段S.A.的长度a比图2B的电极接片120的笔直区段S.A.的长度b长，但是由于视觉系统基于电极接片120的整体形状来检测电极接片120，在这两种情况下，都可以通过正常检测电极接片120来准确地确定切割位置。
控制器
在本公开内容的一个方面中，控制器300可以接收由检测器200产生的电极接片检测信号，并且计算和确定电极片110上的准确切割位置。
切割位置可以被确定为在相邻电极接片120之间的中间点。
例如，可以通过使用从检测器200接收的电极接片120的检测信号计算相邻电极接片120的中心值来确定切割位置。
为了通过控制器确定切割位置，可以使用“可编程逻辑控制器(PLC)”或“通用机器和自动化控制器(UMAC)”。
切割器
在本公开内容的一个方面中，切割器400被提供在切割点B处，并且根据由控制器400确定的切割位置来切割经过切割点B的电极片110，由此获得单元电极2。
也就是说，当检测器200检测经过测量点A的电极接片120以确定切割位置时，切割器400切割针对经过切割点B的电极片110确定的切割位置。
根据本公开内容的一个方面的实施方式的电极片切割装置的特征在于：该电极片切割装置经由形成在电极片上的电极接片的形状来检测位置以切割电极片，并且由于此特性，可以准确地检测电极片被切割的时间，从而可以准确地切割电极片，由此获得具有相同质量的单元电极。
电极片切割方法
本公开内容的另一方面还涉及一种电极片切割方法。该电极片切割方法包括以下步骤：(S1)将电极片经由测量点连续地输送到切割点，电极片具有以规则的间隔形成在电极片的一个侧表面上的多个电极接片；(S2)检测经过测量点的形成在电极片上的电极接片的形状以产生电极接片检测信号；(S3)使用电极接片检测信号确定在电极片上的切割位置；(S4)沿着确定的切割位置切割电极片。可以使用如上所述的电极片切割装置来执行电极片切割方法。
步骤S1、S2、S3和(S4)可以分别在电极片切割装置的输送机、检测器、控制器和切割器中执行。
图3是图示根据本公开内容的另一方面的实施方式在使用由视觉系统检测的电极接片的形状来确定切割部分之后切割电极片的工艺的示意图。
参照图3，可使用由视觉系统检测的区域V.A.中识别的电极片120的形状，来获知电极接片120的位置，并且将在相邻电极接片120之间的中间点确定为要切割的切割点B，由此制造单元电极2。
图4A和图4B是图示根据本发明的比较例由传感器检测的电极接片的形状的示意图。传感器通过检测电极接片的笔直区段来识别电极接片。图4A和图4B图示电极接片120的笔直区段S.A.的长度a和b不同(a>b)的情况。
图5是图示根据本公开内容的另一方面的比较例在使用由视觉系统检测的电极接片的形状来确定切割部分之后切割电极片的工艺的示意图。
参照图4A和4B，由于传感器检测电极接片的笔直区段，当笔直区段的长度改变时，传感器不能检测电极接片，因此，当错误地确定切割点时，如图5中所示，切割可能发生在不正常的位置，造成缺陷。
基于上述内容，本发明所属领域的技术人员将能够在本发明的范围内做出各种应用和更改。
在上文中，虽然已经通过有限的实施方式和附图描述了本发明，但是本发明不限于此，并且对于本领域的技术人员来说清楚的是，在本发明的技术精神和要在下文描述的权利要求的等同范围内可以做出各种更改和变化。
[符号说明]
1：电极片切割装置
2：单元电极
100：输送机
110：电极片120：电极接片
200：检测器
210：视觉系统
300：控制器
400：切割器
A：测量点B：切割点
V.A.：由视觉系统检测的区域
S.A.：电极接片的笔直区段
a、b：电极接片的笔直区段的长度

Claims (5)

1.一种电极片切割装置，包括：
输送机，所述输送机将电极片从测量点输送到切割点，所述电极片具有以规则的间隔形成在所述电极片的一个侧表面上的多个电极接片；
检测器，所述检测器被提供在所述测量点处，并且检测经过所述测量点的形成在所述电极片上的电极接片的形状，以产生电极接片检测信号；
控制器，所述控制器接收由所述检测器产生的所述电极接片检测信号并且确定所述电极片的切割部分；和
切割器，所述切割器切割由所述控制器确定的所述电极片的所述切割部分。
2.根据权利要求1所述的电极片切割装置，其中所述检测器包含视觉系统，所述视觉系统检测经过所述测量点的形成在所述电极片上的所述电极接片的形状以产生所述电极接片检测信号。
3.根据权利要求2所述的电极片切割装置，其中所述视觉系统包含识别所述电极接片的整体形状的视觉照相机。
4.根据权利要求1所述的电极片切割装置，其中所述控制器使用接收的所述电极接片检测信号来确定所述电极接片的位置和在相邻电极接片之间的切割部分。
5.一种电极片切割方法，包括：
(S1)将电极片从测量点输送到切割点，所述电极片具有以规则的间隔形成在所述电极片的一个侧表面上的多个电极接片；
(S2)检测经过所述测量点的形成在所述电极片上的所述电极接片的形状，以产生电极接片检测信号；
(S3)使用所述电极接片检测信号来确定在所述电极片上的切割位置；和
(S4)沿着确定的所述切割位置切割所述电极片。
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