CN117066729A - 电池极片切割方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光切割领域，公开了一种电池极片切割方法、装置、设备及存储介质，用于切割极片。电池极片切割方法包括：确定极片的目标切割形状以及能够拼接为目标切割形状的若干切割段；输送极片至目标切割区域，控制切割系统移动至目标切割区域；控制切割系统对极片的箔材区以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹，第一切割轨迹能够拼接为极片的极耳段；控制切割系统对极片的涂层区以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹，第二切割轨迹能够拼接为极片的边缘切割轨迹，第二切割轨迹与第一切割轨迹连接。本发明技术方案有利于提升极片切割时的工作效率，提升极片切割质量。

Description

电池极片切割方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及激光切割领域，尤其涉及一种电池极片切割方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

激光切割极片的原理主要利用激光束在振镜系统的作用下，按照一定的路径作用于极片上，形成切割轨迹，而且现在大多数的极片都包括金属箔片和涂层，涂层在箔片上涂覆的区域为涂布区域，而极片的一侧或者两侧还存在未涂覆涂层的区域，即空箔区，经过激光的切割后，空箔区中形成有多个间隔设置且向外凸出的极耳结构。由于空箔区和涂布区对激光的吸收及作用不同，切割空箔区极耳和涂布区域极片所用参数不同，需要分段分参数处理切割。现有技术中采用的机械模切方式，刀具损耗大，成本高，且对于异形极片尺寸的切割难度较大，换型比较复杂，且换型调试难度较大。

发明内容

本发明实施例提供一种电池极片切割方法、装置、设备及存储介质，能够提升极片切割时的工作效率，提升极片切割质量。

第一方面，本发明实施例提供一种电池极片切割方法，包括：确定极片的目标切割形状以及能够拼接为目标切割形状的若干切割段；输送极片至目标切割区域，控制切割系统移动至目标切割区域；控制切割系统对极片的箔材区以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹，第一切割轨迹能够拼接为极片的极耳段；控制切割系统对极片的涂层区以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹，第二切割轨迹能够拼接为极片的边缘切割轨迹，第二切割轨迹与第一切割轨迹连接。

根据本发明第一方面的前述实施方式，在切割系统由箔材区运动至涂层区的过程中，切割系统处于加速运动状态，形成加速切割轨迹；在切割系统由涂层区运动至箔材区的状态下，切割系统处于减速运动状态，形成减速切割轨迹。

根据本发明第一方面的前述实施方式，控制切割系统对极片的箔材区以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹包括：在箔材区与涂层区交界处定位切割系统的减速切割轨迹的切入点，切割系统由涂层区作减速运动至箔材区；在减速切割轨迹的末端控制切割系统为箔材区直线段切割参数，切割系统在箔材区直线段作匀速运动，切割极片形成箔材区直线切割轨迹；在箔材区直线切割轨迹末端控制切割系统为箔材区圆角段切割参数，切割系统在箔材区圆角段作匀速运动，切割极片形成箔材区圆角切割轨迹；以及在箔材区确定第一切割轨迹末端，切割系统朝向第一切割轨迹末端作加速运动，得到第一切割轨迹。

根据本发明第一方面的前述实施方式，控制切割系统对极片的涂层区以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹包括：在第一切割轨迹末端控制切割系统为涂层区圆角段切割参数，切割系统在涂层区圆角段作匀速运动，切割极片形成涂层区圆角切割轨迹；以及在涂层区圆角切割轨迹末端控制切割系统为涂层区直线段切割参数，切割系统在涂层区直线段作匀速运动，切割极片形成涂层区直线切割轨迹，涂层区圆角切割轨迹与涂层区直线切割轨迹连接，得到第二切割轨迹。

根据本发明第一方面的前述实施方式，部分涂层区圆角切割轨迹与涂层区直线切割轨迹之间设置切割系统位于涂层区的加速段以及减速段，形成涂层区加速切割轨迹以及涂层区减速切割轨迹，加速段、减速段的长度、切割参数能够分别编辑。

根据本发明第一方面的前述实施方式，切割系统为3D振镜或2D振镜与运动轴组合切割系统。

根据本发明第一方面的前述实施方式，切割系统在极片箔材区的切割速度为1-10m/s，在涂层区的切割速度为0.5-30m/s。

第二方面，本发明实施例提供一种电池极片切割装置，包括：输送极片模块、切割系统、控制模块、参数配置模块以及速度控制模块。输送极片模块用于输送极片以及切割系统至目标切割区域。切割系统用于切割极片。控制模块用于控制切割系统对极片的箔材区切割形成第一切割轨迹和控制第二切割系统对极片的涂层区切割形成第二切割轨迹。参数配置模块用于配置切割系统在箔材区以第一切割参数切割和在涂层区以第二切割参数切割。速度控制模块用于控制切割系统在加速运动段加速和在减速运动段减速。

第三方面，本发明实施例提供一种电池极片切割设备，包括：存储器和至少一个处理器，存储器中存储有指令；至少一个处理器调用存储器中的指令，以使得电池极片切割设备执行本发明第一方面的前述任一实施方式的电池极片切割方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本发明第一方面的前述任一实施方式的电池极片切割方法。

本发明提供的技术方案中，确定极片的目标切割形状以及能够拼接为目标切割形状的若干切割段；输送极片至目标切割区域，控制切割系统移动至目标切割区域；控制切割系统对极片的箔材区以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹，第一切割轨迹能够拼接为极片的极耳段；以及控制切割系统对极片的涂层区以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹，第二切割轨迹能够拼接为极片的边缘切割轨迹，第二切割轨迹与第一切割轨迹连接。本发明实施例中，采用一套振镜实现连续切割涂布区和箔材区，使得切割效率提高；同时可以实现针对不同材料设置对应不同切割参数，保证切割质量。

附图说明

图1是本发明电池极片切割方法的一实施例的流程图；

图2是本发明电池极片切割方法的一实施例的结构图；

图3是本发明电池极片切割方法一实施例中控制切割系统对极片的箔材区以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹的步骤的流程图；

图4是本发明电池极片切割方法一实施例中控制切割系统对极片的涂层区以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹的步骤的流程图；

图5是本发明电池极片切割装置一实施例的示意图；

图6是本发明提供的一种电池极片切割设备的结构示意图。

附图标号说明：

极片-100；

箔材区-110，涂层区-120，第一切割轨迹-130，第二切割轨迹-140；

极耳段-131，边缘切割轨迹-141。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种电池极片切割方法、装置、设备及存储介质，能够确定极片的目标切割形状以及能够拼接为目标切割形状的若干切割段；输送极片至目标切割区域，控制切割系统移动至目标切割区域；控制切割系统对极片的箔材区以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹，第一切割轨迹能够拼接为极片的极耳段；以及控制切割系统对极片的涂层区以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹，第二切割轨迹能够拼接为极片的边缘切割轨迹，第二切割轨迹与第一切割轨迹连接。本发明实施例中，采用一套振镜实现连续切割涂布区和箔材区，使得切割效率提高；同时可以实现针对不同材料设置对应不同切割参数，保证切割质量。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述。

可以理解的是，本发明的执行主体可以为电池极片切割装置，还可以是终端或者服务器，具体此处不做限定。本发明实施例以服务器为执行主体为例进行说明。

图1是本发明电池极片切割方法的一实施例的流程图，电池极片切割方法包括步骤S110至步骤S140。图2是本发明电池极片切割方法的一实施例的结构图。

在步骤S110中，确定极片100的目标切割形状以及能够拼接为目标切割形状的若干切割段。

在步骤S120中，输送极片100至目标切割区域，控制切割系统移动至目标切割区域。

在步骤S130中，控制切割系统对极片100的箔材区110以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹130，第一切割轨迹130能够拼接为极片100的极耳段131。第一切割参数包括切割箔材区110极耳区域时所需的功率、频率、脉宽以及切割速度。

图3是本发明电池极片切割方法一实施例中控制切割系统对极片的箔材区以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹的步骤的流程图，控制切割系统对极片100的箔材区110以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹130的步骤S130可以包括步骤S131至步骤S134。

在步骤S131中，在箔材区110与涂层区120交界处定位切割系统的减速切割轨迹的切入点A4，切割系统由涂层区120作减速运动至箔材区110。

在步骤S132中，在减速切割轨迹的末端C2控制切割系统为箔材区110直线段切割参数，切割系统在箔材区110直线段作匀速运动，切割极片100形成箔材区110直线切割轨迹。如图2所示，C2-B2段、A1-C1段、A2-B1段为箔材区110直线切割轨迹。

在步骤S133中，在箔材区110直线切割轨迹末端控制切割系统为箔材区110圆角段切割参数，切割系统在箔材区110圆角段作匀速运动，切割极片100形成箔材区110圆角切割轨迹。如图2所示，B2-A2段、B1-A1段为箔材区110圆角切割轨迹。

在步骤S134中，在箔材区110确定第一切割轨迹130末端，切割系统朝向第一切割轨迹130末端作加速运动，得到第一切割轨迹130。

在步骤S140中，控制切割系统对极片100的涂层区120以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹，第二切割轨迹能够拼接为极片100的边缘切割轨迹141，第二切割轨迹与第一切割轨迹130连接。第二切割参数包括切割涂层区120时所需的功率、频率、脉宽以及切割速度。

在本发明实施例中，在切割系统由箔材区110运动至涂层区120的过程中，切割系统处于加速运动状态，形成加速切割轨迹；在切割系统由涂层区120运动至箔材区110的状态下，切割系统处于减速运动状态，形成减速切割轨迹。如图2所示，A4-C2段为减速切割轨迹，C1-A3段为加速切割轨迹。对加速段、减速段的长度、切割参数能够分别进行编辑。

图4是本发明电池极片切割方法一实施例中控制切割系统对极片的涂层区以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹的步骤的流程图，控制切割系统对极片100的涂层区120以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹140的步骤S140可以包括步骤S141至步骤S142。

在步骤S141中，在第一切割轨迹130末端控制切割系统为涂层区120圆角段切割参数，切割系统在涂层区120圆角段作匀速运动，切割极片100形成涂层区120圆角切割轨迹。如图2所示，A3-B3段、A5-B5段、A7-B7段、B8-A8段、B6-A6段、B4-A4段为涂层区120圆角切割轨迹。

在步骤S142中，在涂层区120圆角切割轨迹末端控制切割系统为涂层区120直线段切割参数，切割系统在涂层区120直线段作匀速运动，切割极片100形成涂层区120直线切割轨迹，涂层区120圆角切割轨迹与涂层区120直线切割轨迹连接，得到第二切割轨迹140。如图2所示，B3-A5段、D1-A7段、B7-B8段、A8-D2段、A6-B4段为涂层区120直线切割轨迹。

在本发明实施例中，部分涂层区120圆角切割轨迹与涂层区120直线切割轨迹之间设置切割系统位于涂层区120的加速段以及减速段，形成涂层区120加速切割轨迹以及涂层区120减速切割轨迹。如图2所示，B5-D1段为加速切割轨迹，D2-B6减速切割轨迹。对加速段、减速段的长度、切割参数能够分别进行编辑。

在本发明实施例中，切割系统为3D振镜或2D振镜与运动轴组合切割系统。

在本发明实施例中，切割系统在极片100箔材区110的切割速度为1-10m/s，在涂层区120的切割速度为0.5-30m/s。在硬件的可使用的范围内，箔材区和涂层区的切割速度可以任意设置。

本发明实施例中，能够确定极片100的目标切割形状以及能够拼接为目标切割形状的若干切割段；输送极片100至目标切割区域，控制切割系统移动至目标切割区域；控制切割系统对极片100的箔材区110以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹130，第一切割轨迹130能够拼接为极片100的极耳段131；以及控制切割系统对极片100的涂层区120以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹140，第二切割轨迹140能够拼接为极片100的边缘切割轨迹141，第二切割轨迹140与第一切割轨迹130连接。本发明实施例中，采用一套振镜实现连续切割涂布区和箔材区110，使得切割效率提高；同时可以实现针对不同材料设置对应不同切割参数，保证切割质量。

上面对本发明实施例中切割方法进行了描述，下面对本发明实施例中切割方法装置进行描述。

图5是本发明电池极片切割装置一实施例的示意图。电池极片切割装置包括：输送极片模块201、切割系统202、控制模块203、参数配置模块204以及速度控制模块205。输送极片模块201用于输送极片100以及切割系统202至目标切割区域。切割系统202用于切割极片100。控制模块203用于控制切割系统202对极片100的箔材区110切割形成第一切割轨迹130和控制第二切割系统202对极片100的涂层区120切割形成第二切割轨迹140。参数配置模块204用于配置切割系统202在箔材区110以第一切割参数切割和在涂层区120以第二切割参数切割。切割参数包括但不限于光斑大小、焦点位置和其他激光参数(脉冲宽度、功率、频率等)。速度控制模块205用于控制切割系统202在加速运动段加速和在减速运动段减速。

本发明实施例中，能够确定极片100的目标切割形状以及能够拼接为目标切割形状的若干切割段；输送极片100至目标切割区域，控制切割系统202移动至目标切割区域；控制切割系统202对极片100的箔材区110以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹130，第一切割轨迹130能够拼接为极片100的极耳段131；以及控制切割系统202对极片100的涂层区120以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹140，第二切割轨迹140能够拼接为极片100的边缘切割轨迹141，第二切割轨迹140与第一切割轨迹130连接。本发明实施例中，采用一套振镜实现连续切割涂布区和箔材区110，使得切割效率提高；同时可以实现针对不同材料设置对应不同切割参数，保证切割质量。

上面图5从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的电池极片切割装置进行详细描述，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中电池极片切割设备进行详细描述。

图6是本发明实施例提供的一种电池极片切割设备的结构示意图，该电池极片切割设备300可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括处理器(centralprocessing units，CPU)310(例如，一个以上处理器)和存储器320，一个或一个以上存储应用程序333或数据332的存储介质330(例如一个以上海量存储设备)。其中，存储器320和存储介质330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质330的程序可以包括一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对电池极片切割设备300中的一系列指令操作。更进一步地，处理器310可以设置为与存储介质330通信，在电池极片切割设备300上执行存储介质330中的一系列指令操作。

电池极片切割设备300还可以包括一个以上电源340，一个以上有线或无线网络接口350，一个以上输入输出接口360，和/或，一个以上操作系统331，例如Windows Serve，MacOS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图6示出的电池极片切割设备结构并不构成对电池极片切割设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本发明还提供一种电池极片切割设备，计算机设备包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行上述各实施例中的所述电池极片切割方法的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行电池极片切割方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池极片切割方法，其特征在于，所述电池极片切割方法包括：

确定极片的目标切割形状以及能够拼接为所述目标切割形状的若干切割段；

输送所述极片至目标切割区域，控制所述切割系统移动至所述目标切割区域；

控制所述切割系统对所述极片的箔材区以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹，所述第一切割轨迹能够拼接为所述极片的极耳段；以及

控制所述切割系统对所述极片的涂层区以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹，所述第二切割轨迹能够拼接为所述极片的边缘切割轨迹，所述第二切割轨迹与所述第一切割轨迹连接。

2.根据权利要求1所述的电池极片切割方法，其特征在于，在所述切割系统由箔材区运动至涂层区的过程中，所述切割系统处于加速运动状态，形成加速切割轨迹；在所述切割系统由涂层区运动至箔材区的状态下，所述切割系统处于减速运动状态，形成减速切割轨迹。

3.根据权利要求2所述的电池极片切割方法，其特征在于，所述控制所述切割系统对所述极片的箔材区以第一切割参数切割，得到第一切割轨迹包括：

在所述箔材区与所述涂层区交界处定位所述切割系统的减速切割轨迹的切入点，所述切割系统由涂层区作减速运动至箔材区；

在所述减速切割轨迹的末端控制所述切割系统为箔材区直线段切割参数，所述切割系统在所述箔材区直线段作匀速运动，切割所述极片形成箔材区直线切割轨迹；

在所述箔材区直线切割轨迹末端控制所述切割系统为箔材区圆角段切割参数，所述切割系统在所述箔材区圆角段作匀速运动，切割所述极片形成箔材区圆角切割轨迹；以及

在所述箔材区确定所述第一切割轨迹末端，所述切割系统朝向所述第一切割轨迹末端作加速运动，得到第一切割轨迹。

4.根据权利要求2所述的电池极片切割方法，其特征在于，所述控制所述切割系统对所述极片的涂层区以第二切割参数切割，得到第二切割轨迹包括：

在所述第一切割轨迹末端控制所述切割系统为涂层区圆角段切割参数，所述切割系统在所述涂层区圆角段作匀速运动，切割所述极片形成涂层区圆角切割轨迹；以及

在所述涂层区圆角切割轨迹末端控制所述切割系统为涂层区直线段切割参数，所述切割系统在所述涂层区直线段作匀速运动，切割所述极片形成涂层区直线切割轨迹，所述涂层区圆角切割轨迹与所述涂层区直线切割轨迹连接，得到第二切割轨迹。

5.根据权利要求4所述的电池极片切割方法，其特征在于，部分所述涂层区圆角切割轨迹与所述涂层区直线切割轨迹之间设置所述切割系统位于涂层区的加速段以及减速段，形成涂层区加速切割轨迹以及涂层区减速切割轨迹，所述加速段、所述减速段的长度、切割参数能够分别编辑。

6.根据权利要求1所述的电池极片切割方法，其特征在于，所述切割系统为3D振镜或2D振镜与运动轴组合切割系统。

7.根据权利要求1所述的电池极片切割方法，其特征在于，所述切割系统在所述极片箔材区的切割速度为1-10m/s，在所述涂层区的切割速度为0.5-30m/s。

8.一种电池极片切割装置，其特征在于，所述电池极片切割装置包括：

输送极片模块，所述输送极片模块用于输送极片以及切割系统至目标切割区域；

切割系统，所述切割系统用于切割极片；

控制模块，所述控制模块用于控制切割系统对所述极片的箔材区切割形成第一切割轨迹和控制第二切割系统对所述极片的涂层区切割形成第二切割轨迹；

参数配置模块，所述参数配置模块用于配置切割系统在箔材区以第一切割参数切割和在涂层区以第二切割参数切割；以及

速度控制模块，所述速度控制模块用于控制切割系统在加速运动段加速和在减速运动段减速。

9.一种电池极片切割设备，其特征在于，所述电池极片切割设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；

所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述电池极片切割设备执行如权利要求1-7中任意一项所述的电池极片切割方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述电池极片切割方法。