CN117133961A - 纠偏方法、装置、叠片机和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种纠偏方法、装置、叠片机和存储介质。所述纠偏方法包括:获取电极材料的正面图像和反面图像,所述电极材料的正反面均敷设有涂层,所述涂层位于所述电极材料的极耳侧;对所述正面图像和所述反面图像分别进行涂层宽度识别,确定所述电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度;基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,控制所述电极材料移动所述纠偏量进行纠偏。本申请实施例通过在电极材料的正反面敷设有涂层,以避免阴极与阳极之间接触导致短路的问题,并通过对电极材料移动进行纠偏,保证电极材料之间复合的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池加工控制技术领域,具体涉及一种纠偏方法、装置、叠片机和存储介质。
背景技术
随着生产设备加工控制技术的发展,且叠片电芯相对卷绕电芯存在高倍率、高能量密度的优点,叠片电芯还可根据不同需求制作成各种异型电池,因此在行业内普遍采用叠片电芯进行电池的制作。目前,在叠片电芯的生产过程中,会将阳极电极材料、隔膜、阴极电极材料卷绕在卷针上制成卷芯。然而,在隔膜存在偏差的情况下,可能会使阴极边缘被裸露出来,导致阴极与阳极短路,从而降低电极材料之间复合的可靠性。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供一种纠偏方法、装置、叠片机和存储介质,能够避免阴极与阳极之间接触导致短路的问题,以及降低电极材料之间复合可靠性的问题。
第一方面,本申请提供了纠偏方法,包括:获取电极材料的正面图像和反面图像,所述电极材料的正反面均敷设有涂层,所述涂层位于所述电极材料的极耳侧;对所述正面图像和所述反面图像分别进行涂层宽度识别,确定所述电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度;基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,控制所述电极材料移动所述纠偏量进行纠偏。
本申请实施例的技术方案中,在电极材料的正反面敷设有涂层,以避免阴极与阳极之间接触导致短路的问题,并通过对电极材料移动进行纠偏,保证电极材料之间复合的可靠性。
在一些实施例中,所述对所述正面图像和所述反面图像分别进行涂层宽度识别,确定所述电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度,包括:对所述正面图像进行涂层宽度识别,将所述正面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,确定为所述正面涂层宽度;对所述反面图像进行涂层宽度识别,将所述反面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,确定为所述反面涂层宽度。本申请实施例的技术方案中,通过将正面图像以及反面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,分别作为正面涂层宽度以及反面涂层宽度,由此进行后续纠偏量的技术能够保证更为准确地描述所敷设涂层的最小宽度,以保证本方案的所确定涂层宽度的可靠性。
在一些实施例中,所述基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,包括:将所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为所述纠偏量。本申请实施例的技术方案中,由于所确定的纠偏量是正面涂层宽度以及反面涂层宽度中的最小宽度,也就是纠偏量是所敷设涂层的最小宽度,因此基于最小宽度涂层进行纠偏,能够保证大于该宽度的涂层也能够完成纠偏,以避免阴极与阳极之间接触,进一步提升电极材料之间复合的可靠性。
在一些实施例中,所述电所述电极材料为第一电极材料;所述方法还包括:获取第二电极材料的位置距离差值;所述第二电极材料,用于与所述第一电极材料进行复合;所述位置距离差值,是所述第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值;所述基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,包括:将所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为纠偏宽度;基于所述纠偏宽度以及所述位置距离差值,计算所述纠偏量。本申请实施例的技术方案中,由于所确定的纠偏宽度是正面涂层宽度以及反面涂层宽度中的最小宽度,结合考虑第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值的基础上,由此确定的纠偏量不但能够保证大于该最小宽度的涂层也能够完成纠偏,还进一步地考虑到进行复合的后续步骤中可能产生的距离差值,因此所得到的纠偏量更符合实际情况,提升本方案的可靠性以及可行性。
在一些实施例中,所述方法还包括:获取所述第一电极材料的初始纠偏方向,所述初始纠偏方向为所述第一电极材料与所述期望复合位置的纠偏方向;获取所述第二电极材料的期望纠偏方向,所述期望纠偏方向为所述第二电极材料的所述实际复合位置,与所述期望复合位置的位置关系所表征的纠偏方向,所述期望纠偏方向用于描述期望第一电极材料进行纠偏的方向;基于所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向,确定当前纠偏方向;所述控制所述电极材料移动所述纠偏量进行纠偏,包括:控制所述电极材料,在所述当前纠偏方向上移动所述纠偏量进行纠偏。本申请实施例的技术方案中,通过考虑第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置之间位置关系,由此所确定的当前纠偏方向更符合实际复合位置与期望复合位置之间的实际情况,即不同的位置关系所确定的当前纠偏方向可能不同,从而保证控制电极材料进行纠偏的纠偏方向能够与各种不同实际情况相对应,保证纠偏方向是准确且可靠的,以提升纠偏的灵活性,并进一步地提升电极材料之间复合的可靠。
在一些实施例中,所述基于所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向,确定当前纠偏方向,包括:当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相同时,将所述初始纠偏方向确定为所述当前纠偏方向。本申请实施例的技术方案中,由于初始纠偏方向为第一电极材料与期望复合位置的纠偏方向,因此当初始纠偏方向与位置关系所表征的期望纠偏方向相同时,即以初始纠偏方向为基准进行纠偏,以保证纠偏的可靠性。
在一些实施例中,所述基于所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向,确定当前纠偏方向,包括:当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相反、且所述位置距离差值小于或等于所述纠偏宽度时,将所述初始纠偏方向确定为所述当前纠偏方向。本申请实施例的技术方案中,由于初始纠偏方向为第一电极材料与期望复合位置的纠偏方向,因此当初始纠偏方向与位置关系所表征的期望纠偏方向不相同时,此时需要进一步地考虑第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值与所得到的需要纠偏的纠偏宽度,若小于,说明该距离差值并未超过纠偏宽度,因此不会影响初始纠偏方向,还是以初始纠偏方向为基准进行纠偏,以保证纠偏的可靠性。
在一些实施例中,所述基于所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向,确定当前纠偏方向,包括:当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相反、且所述位置距离差值大于所述纠偏宽度时,将所述期望纠偏方向确定为当前纠偏方向。本申请实施例的技术方案中,由于初始纠偏方向为第一电极材料与期望复合位置的纠偏方向,因此当初始纠偏方向与位置关系所表征的期望纠偏方向不相同时,此时需要进一步地考虑第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值与所得到的需要纠偏的纠偏宽度,若大于,说明该距离差值已超过纠偏宽度,也就是距离差值对纠偏方向的影响大于涂层纠偏对纠偏方向的影响,此时将以期望纠偏方向为基准进行纠偏,以保证纠偏的可靠性。
在一些实施例中,所述获取电极材料的正面图像和反面图像,包括:获取所述电极材料中极片裁剪区域的正面图像,以及所述极片裁剪区域的反面图像;所述对所述正面图像和所述反面图像分别进行涂层宽度识别,确定所述电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度,包括:对所述极片裁剪区域的正面图像和所述极片裁剪区域的反面图像,分别进行涂层宽度识别,确定所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度;所述基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,控制所述电极材料移动所述偏移量进行纠偏,包括:基于所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,计算所述极片裁剪区域的纠偏量,控制所述极片裁剪区域,移动所述极片裁剪区域的纠偏量进行纠偏。本申请实施例的技术方案中,通过对电极材料中的一个极片裁剪区域进行纠偏,由于极片裁剪区域的正反面敷设有涂层,因此基于极片裁剪区域进行复合能够避免阴极与阳极之间接触导致短路的问题,并且更叠合对第一电极材料中每个极片裁剪区域进行纠偏的实际应用场景,从而在保证纠偏的可靠性的基础上,提升本方案的可行性以及实际应用效果。
在一些实施例中,所述方法还包括:按照所述极片裁剪区域对进行纠偏后的第一电极材料进行切割处理,得到第一极片单元,所述第一极片单元的边缘涂层中心线,与第二极片单元的边缘线之间的最大距离小于预设阈值,所述第二极片单元,是对所述第二电极材料切割得到的;控制复合辊对所述第一极片单元与所述第二极片单元进行叠片复合,得到叠片电芯。本申请实施例的技术方案中,由于第一极片单元的边缘涂层中心线与第二极片单元的边缘线之间的最大距离小于预设阈值,即中心线之间的具体值是误差可接受范围内的,由此进行叠片复合所得到的叠片电芯,能够保证敷设有有涂层的阴极与阳极之间不会直接接触,避免叠片电芯出现短路等问题,保证所得到的叠片电芯的可靠性,即保证叠片电芯的可用质量。
在一些实施例中,所述方法还包括:将所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为所述极片裁剪区域的纠偏宽度;当所述极片裁剪区域的纠偏宽度小于最小可纠偏宽度,或,所述极片裁剪区域的纠偏宽度大于最大可纠偏宽度时,将所述极片裁剪区域确定为不合格极片裁剪区域;若所述电极材料中的不合格极片裁剪区域的总面积,大于最大不合格面积时,发出电极材料更换告警。本申请实施例的技术方案中,由于当极片裁剪区域的纠偏宽度不属于可纠偏范围(即最小可纠偏宽度至最大可纠偏宽度)内时,说明即使对该极片裁剪区域进行纠偏,也无法保证纠偏后的极片裁剪区域所敷设的涂层能够使得阴极与阳极之间不会直接接触,因此为了降低贴合后叠片电芯的报废率,将这样的极片裁剪区域确定为不合格极片裁剪区域,并且在电极材料中存在不合格极片裁剪区域的总面积大于所能接受的最大不合格面积时,说明该不合格极片裁剪区域所敷设的涂层存在问题,因此需要发出电极材料更换告警,即提醒更换电极材料以减少电极材料的浪费。
在一些实施例中,所述方法还包括:根据所述电极材料的移动速度,确定电机纠偏参数;所述控制所述极片裁剪区域,移动所述极片裁剪区域的纠偏量进行纠偏,包括:基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移,所述纠偏电机用于控制走带的倾斜角度;处于在倾斜状态下所述走带,其所承载的电极材料会随着所述走带的移动发生位置偏移,所述极片裁剪区域的纠偏量与所述走带的倾斜程度正相关;控制所述纠偏电机按照所述电机纠偏位移进行移动,以使所述极片裁剪区域,在所述纠偏方向上移动所述极片裁剪区域的纠偏量进行位置纠偏。本申请实施例的技术方案中,在考虑用于控制走带的倾斜角度的纠偏电机的电机纠偏位移时,引入电极材料的移动速度与电机纠偏参数的关系,从而保证所得到的电机纠偏位移更符合叠片机的实际运行情况。基于此,通过控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动,以使极片裁剪区域随着走带的移动发生位置偏移从而进行位置纠偏,使得本方案进行位置纠偏更符合叠片机的实际运行情况。
在一些实施例中,所述方法还包括:获取所述纠偏电机的预设位移量;所述基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移,包括:基于所述极片裁剪区域的纠偏量、所述纠偏电机的预设位移量以及所述电机纠偏参数,确定所述纠偏电机的纠偏位移。本申请实施例的技术方案中,在实际应用中还需要考虑需要预设位移量,从而保证所计算的电机纠偏位移符合纠偏电机的实际配置情况,由此提升所确定纠偏位移的可靠性以及准确度。
在一些实施例中,所述方法还包括:确定所述极片裁剪区域的正面图像和反面图像的拍摄时刻;根据所述电极材料的移动速度以及所述拍摄时刻,确定所述极片裁剪区域到达纠偏位置的目标时刻;所述控制所述纠偏电机按照所述电机纠偏位移进行移动,包括:在所述目标时刻,基于控制所述纠偏电机按照所述电机纠偏位移进行移动。本申请实施例的技术方案中,通过图像的拍摄时刻和放卷速度确定极片裁剪区域到达纠偏位置的目标时刻刻,由此在实际纠偏过程中,在到达时刻具体对第一电极材料中的极片裁剪区域进行位置纠偏,也就是对第一电极材料中各个极片裁剪区域进行位置纠偏的时刻不同,且纠偏量也可能不同,以保证位置纠偏的可靠性。
在一些实施例中,所述方法还包括:获取所述电极材料每个极片裁剪区域具有对应的区域标识;所述基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移,包括:若在纠偏位置检测到所述极片裁剪区域对应的区域标识,则基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定所述纠偏电机的电机纠偏位移。本申请实施例的技术方案中,在实际纠偏过程中,在通过各个极片裁剪区域具有对应的区域标识,识别所到达的极片裁剪区域,并基于此对极片裁剪区域进行位置纠偏,提供了另一种具体进行位置纠偏的方法,在提升纠偏的可靠性的基础上,还提升了本方案的灵活性。
第二方面,本申请提供了一种纠偏装置,所述纠偏装置包括:
图像获取模块,用于获取电极材料的正面图像和反面图像,所述电极材料的正反面均敷设有涂层,所述涂层位于所述电极材料的极耳侧;
宽度识别模块,用于对所述正面图像和所述反面图像分别进行涂层宽度识别,确定所述电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度;
纠偏模块,用于基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,控制所述电极材料移动所述偏移量进行纠偏。
在一些实施例中,宽度识别模块,还用于对所述正面图像进行涂层宽度识别,将所述正面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,确定为所述正面涂层宽度;对所述反面图像进行涂层宽度识别,将所述反面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,确定为所述反面涂层宽度。
在一些实施例中,纠偏模块,还用于将所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为所述纠偏量。
在一些实施例中,所述电极材料为第一电极材料;所述纠偏装置还包括获取模块;
获取模块,用于获取第二电极材料的位置距离差值;所述第二电极材料,用于与所述第一电极材料进行复合;所述位置距离差值,是所述第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值;
纠偏模块,还用于将所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为纠偏宽度;基于所述纠偏宽度以及所述位置距离差值,计算所述纠偏量。
在一些实施例中,获取模块,还用于获取所述第一电极材料的初始纠偏方向,所述初始纠偏方向为所述第一电极材料与所述期望复合位置的纠偏方向;获取所述第二电极材料的期望纠偏方向,所述期望纠偏方向为所述第二电极材料的所述实际复合位置,与所述期望复合位置的位置关系所表征的纠偏方向,所述期望纠偏方向用于描述期望第一电极材料进行纠偏的方向;基于所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向,确定当前纠偏方向;
纠偏模块,还用于控制所述电极材料,在所述当前纠偏方向上移动所述纠偏量进行纠偏。
在一些实施例中,获取模块,还用于当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相反、且所述位置距离差值小于或等于所述纠偏宽度时,将所述初始纠偏方向确定为所述当前纠偏方向。
在一些实施例中,获取模块,还用于当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相反、且所述位置距离差值小于或等于所述纠偏宽度时,将所述初始纠偏方向确定为所述当前纠偏方向。
在一些实施例中,获取模块,还用于当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相反、且所述位置距离差值大于所述纠偏宽度时,将所述期望纠偏方向确定为当前纠偏方向。
在一些实施例中,图像获取模块,还用于获取所述电极材料中极片裁剪区域的正面图像,以及所述极片裁剪区域的反面图像;
宽度识别模块,还用于对所述极片裁剪区域的正面图像和所述极片裁剪区域的反面图像,分别进行涂层宽度识别,确定所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度;
纠偏模块,还用于基于所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,计算所述极片裁剪区域的纠偏量,控制所述极片裁剪区域,移动所述极片裁剪区域的纠偏量进行纠偏。
在一些实施例中,所述纠偏装置还包括极片切割模块以及叠片复合模块;
极片切割模块,用于按照所述极片裁剪区域对进行纠偏后的第一电极材料进行切割处理,得到第一极片单元,所述第一极片单元的边缘涂层中心线,与第二极片单元的边缘线之间的最大距离小于预设阈值,所述第二极片单元,是对所述第二电极材料切割得到的;
叠片复合模块,用于控制复合辊对所述第一极片单元与所述第二极片单元进行叠片复合,得到叠片电芯。
在一些实施例中,所述纠偏装置还包括告警模块;
获取模块,还用于将所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为所述极片裁剪区域的纠偏宽度;当所述极片裁剪区域的纠偏宽度小于最小可纠偏宽度,或,所述极片裁剪区域的纠偏宽度大于最大可纠偏宽度时,将所述极片裁剪区域确定为不合格极片裁剪区域;
告警模块,用于若所述电极材料中的不合格极片裁剪区域的总面积,大于最大不合格面积时,发出电极材料更换告警。
在一些实施例中,纠偏模块,还用于根据所述电极材料的移动速度,确定电机纠偏参数;基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移,所述纠偏电机用于控制走带的倾斜角度;处于在倾斜状态下所述走带,其所承载的电极材料会随着所述走带的移动发生位置偏移,所述极片裁剪区域的纠偏量与所述走带的倾斜程度正相关;控制所述纠偏电机按照所述电机纠偏位移进行移动,以使所述极片裁剪区域,在所述纠偏方向上移动所述极片裁剪区域的纠偏量进行位置纠偏。
在一些实施例中,纠偏模块,还用于获取所述纠偏电机的预设位移量;基于所述极片裁剪区域的纠偏量、所述纠偏电机的预设位移量以及所述电机纠偏参数,确定所述纠偏电机的纠偏位移。
在一些实施例中,纠偏模块,还用于确定所述极片裁剪区域的正面图像和反面图像的拍摄时刻;根据所述电极材料的移动速度以及所述拍摄时刻,确定所述极片裁剪区域到达纠偏位置的目标时刻;在所述目标时刻,基于控制所述纠偏电机按照所述电机纠偏位移进行移动。
在一些实施例中,纠偏模块,还用于获取所述电极材料每个极片裁剪区域具有对应的区域标识;若在纠偏位置检测到所述极片裁剪区域对应的区域标识,则基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定所述纠偏电机的电机纠偏位移。
第三方面,本申请提供了一种叠片机,其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上述各方法实施例中的步骤。
第四方面,本申请提供了一种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上述各方法实施例中的步骤。
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
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例提供的纠偏系统的系统架构示意图;
图2为本申请一实施例提供的阴极极片单元与阳极极片单元复合后的沿走带方向的正视图;
图3为本申请一些实施例的纠偏方法的流程示意图;
图4为本申请一些实施例的电极材料的正反面所敷设涂层的示意图;
图5为本申请一些实施例的确定电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度的流程示意图;
图6为本申请一些实施例的计算纠偏量的流程示意图;
图7为本申请另一些实施例的计算纠偏量的流程示意图;
图8为本申请一些实施例的位置距离差值的示意图;
图9为本申请另一些实施例的计算纠偏量的流程示意图;
图10为本申请一些实施例的第一电极材料的初始纠偏方向的示意图;
图11为本申请一些实施例的第二电极材料的期望纠偏方向的示意图;
图12为本申请一些实施例的确定当前纠偏方向的流程示意图;
图13为本申请一些实施例的纠偏方向的示意图;
图14为本申请另一些实施例的确定当前纠偏方向的流程示意图;
图15为本申请另一些实施例的纠偏方向的示意图;
图16为本申请又一些实施例的确定当前纠偏方向的流程示意图;
图17为本申请又一些实施例的纠偏方向的示意图;
图18为本申请又一些实施例的计算纠偏量的流程示意图;
图19为本申请一些实施例的复合得到叠片电芯的流程示意图;
图20为本申请又一些实施例的进行切割处理得到第一极片单元的示意图;
图21为本申请一些实施例的对极片裁剪区域纠偏的流程示意图;
图22为本申请一些实施例的确定纠偏电机的纠偏位移的流程示意图;
图23为本申请一些实施例的控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动的流程示意图;
图24为本申请另一些实施例的控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动的流程示意图;
图25为本申请一些实施例的纠偏方法的整体流程示意图;
图26为本申请一些实施例的纠偏装置的结构示意图;
图27为本申请一些实施例的计算机设备的内部结构图。
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。随着生产设备加工控制技术的发展,且叠片电芯相对卷绕电芯存在高倍率、高能量密度的优点,叠片电芯还可根据不同需求制作成各种异型电池,因此在行业内普遍采用叠片电芯进行电池的制作。本发明人注意到,在叠片电芯的生产过程中,由于会将阳极电极材料、隔膜、阴极电极材料卷绕在卷针上制成卷芯,但是在隔膜存在偏差的情况下,可能会使阴极边缘被裸露出来,导致阴极与阳极短路之间直接接触,从而降低电极材料之间复合的可靠性,从而降低复合后所得到的叠片电芯的可靠性。
为了缓解阴极与阳极短路之间直接接触导致短路的问题,申请人研究发现,可以在电极材料的正反面敷设有涂层,以避免阴极与阳极之间接触,基于以上考虑,发明人经过深入研究,设计了一种纠偏方法,在电极材料的正反面敷设有涂层,且涂层位于电极材料的极耳侧,通过对正面图像和反面图像分别进行涂层宽度识别,确定电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度,从而基于正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,控制电极材料移动纠偏量进行纠偏。基于此,通过正反面所敷设的涂层以避免阴极与阳极之间接触,能够有效避免短路的问题,并进而基于电极材料正反面的涂层宽度对电极材料移动进行纠偏,使第一电极材料所敷设的涂层的宽度覆盖在第二电极材料的边缘中心线上,由此完成第一电极材料与第二电极材料的复合,避免电极材料之间复合的可靠性的问题,从而有效避免叠片电芯的可靠性低的问题。因此,本申请所提供的纠偏方法能够通过在电极材料的正反面敷设有涂层,以避免阴极与阳极之间接触导致短路的问题,并通过对电极材料移动进行纠偏,保证电极材料之间复合的可靠性,从而提升复合后所得到的叠片电芯的可靠性。
本申请实施例公开的纠偏方法可以但不限用于各种类型的叠片机中,具体运用在叠片机在阴极极片单元与阳极极片单元复合之前的送片工艺,应理解,本申请实施例公开的纠偏方法还可以运用到类似工业控制领域,此处不做限定。基于此,使用具备本申请公开的纠偏电机以及相机等组成该纠偏装置的纠偏系统,通过在电极材料的正反面敷设有涂层,以避免阴极与阳极之间接触导致短路的问题,并通过对电极材料移动进行纠偏,保证电极材料之间复合的可靠性,从而提升复合后所得到的叠片电芯的可靠性。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种纠偏系统为例进行说明。请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的纠偏系统的系统架构示意图。纠偏系统包括复合辊102、阴极放卷机构103、过辊105、放卷纠偏机构106、正面相机107、反面相机108、纠偏电机109、纠偏机构110以及切刀111。在实际应用于阴极极片单元与阳极极片单元复合之前的送片工艺的场景下,还包括需要进行复合的阳极材料(即阳极卷材)101,以及阴极材料(即阴极卷材)104,阴极材料104的正反面均敷设有涂层,且涂层位于阴极材料104的阴极极耳侧。
基于此,阴极放卷机构103用于在走带上对阴极材料104进行放卷上料,过辊105用于控制走带方向的以及走带速度,从而控制对阴极材料104进行放卷的放卷上料速度。正面相机107用于拍摄阴极材料104的正面图像,反面相机108用于拍摄阴极材料104的反面图像,然后纠偏机构110对正面相机107所拍摄的阴极材料104的正面图像,以及反面相机108所拍摄阴极材料104的反面图像,确定阴极材料104的正面涂层宽度以及反面涂层宽度,并基于阴极材料104的正面涂层宽度以及反面涂层宽度计算纠偏量,从而通过纠偏量控制纠偏电机109对阴极材料104进行位置纠偏。进一步地,切刀111用于对进行纠偏后的阴极材料104进行切割处理,得到阴极极片单元,而复合辊102用于对阴极极片单元与阳极极片单元进行叠片复合,以经过后续步骤得到叠片电芯。
请参照图2,图2为本申请一实施例提供的阴极极片单元与阳极极片单元复合后的沿走带方向的正视图。由于在阴极材料的正反面敷设有涂层,因此所得到的阴极极片单元200的正反面敷设有涂层,阴极极片单元200与阳极极片单元201复合后,可能存多种复合情况。例如,若阳极极片单元201的边缘线206,与阴极极片单元200的涂层中心线205之间的最大距离小于预设阈值,那么说明阴极极片单元200的涂层宽度为图2所示出的阴极涂层正常宽度203。其次,若阳极极片单元201的边缘线206,与阴极极片单元200的涂层中心线205之间的最大距离大于预设阈值,那么说明阴极极片单元200的涂层宽度为图2所示出的阴极涂层异常宽度204。
由此可知,阴极涂层正常宽度203的情况下,阴极极片单元200与阳极极片单元201复合后,阳极极片单元201的边缘线206与阴极极片单元200的涂层中心线205距离差较小,由此可以避免阴极与阳极之间接触导致短路的问题。然而,若阴极涂层正反面涂层宽度不一致,或者出现如图2所示出的阴极涂层异常宽度204,导致阴极涂层位于阳极极片单元201的边缘线206外,此时进行复合会导致阴极与阳极之间接触从而导致单片异常,由此导致所得到的叠片电芯异常。因此,本申请实施例在电极材料的正反面敷设有涂层基础上,所公开的纠偏方法可以通过对电极材料移动进行纠偏,以保证阳极极片单元的边缘线与阴极极片单元的涂层中心之间的最大距离小于预设阈值,进一步地避免阴极与阳极之间接触的问题。
根据本申请的一些实施例,参照图3,图3为本申请一些实施例的纠偏方法的流程示意图。具体包括以下步骤:
步骤302,获取电极材料的正面图像和反面图像,电极材料的正反面均敷设有涂层,涂层位于电极材料的极耳侧。
通过图2可知,放卷机构在走带上对电极材料进行放卷上料的过程中,通过正面相机以及反面相机对电极材料进行实时拍摄,即通过正面相机拍摄得到电极材料的正面图像,以及通过反面相机拍摄得到电极材料的反面图像。其中,电极材料的正反面均敷设有涂层,且涂层位于电极材料的极耳侧,因此电极材料的正面图像中包括所敷设的涂层图像,同理,电极材料的反面图像中包括所敷设的涂层图像。
为便于理解,参照图4,图4为本申请一些实施例的电极材料的正反面所敷设涂层的示意图。电极材料的正面图像402中包括所敷设的涂层图像,且所敷设的涂层具有对应的涂层宽度4021,涂层宽度4021为电极材料的正面涂层中一段涂层的宽度。同理,电极材料的反面图像404中包括所敷设的涂层图像,且所敷设的涂层具有对应的涂层宽度4041,涂层宽度4041为电极材料的反面涂层中一段涂层的宽度。
具体地,电极材料可以为阴极材料(阴极卷材),此时阴极材料的正反面所敷设的涂层位于阴极材料的阴极极耳侧。应理解,在实际应用中,电极材料也可以为阳极材料(阳极卷材),此时阳极材料的正反面所敷设的涂层位于阳极材料的阳极极耳侧,此处不对具体电极材料进行限定。其次,本申请实施例中正反面所敷设的涂层为陶瓷材质。
步骤304,对正面图像和反面图像分别进行涂层宽度识别,确定电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度。
正面相机在拍摄得到电极材料的正面图像后,对电极材料的正面图像进行涂层宽度识别,该正面涂层宽度为电极材料的正面图像中所敷设涂层宽度的最小值。同理可知,反面相机在拍摄得到电极材料的反面图像后,对电极材料的反面图像进行涂层宽度识别,确定电极材料的反面涂层宽度,该反面涂层宽度为电极材料的反面图像中所敷设涂层宽度的最小值。
步骤306,基于正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,控制电极材料移动纠偏量进行纠偏。
纠偏机构从正面相机与反面相机中获取正面涂层宽度和反面涂层宽度,并基于正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量。基于此,控制电极材料移动纠偏量进行位置纠偏,通过控制电极材料移动纠偏量之后能够使得后续复合过程中,保证通过对电极材料切割得到的第一极片单元的涂层中心线,与第二极片单元的边缘线之间的最大距离小于预设阈值,进一步地避免阴极与阳极之间接触的问题。
本申请实施例中,通过在电极材料的正反面敷设有涂层,以避免阴极与阳极之间接触导致短路的问题,并通过对电极材料移动进行纠偏,保证电极材料之间复合的可靠性。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图5,图5为本申请一些实施例的确定电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度的流程示意图。步骤304,对正面图像和反面图像分别进行涂层宽度识别,确定电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度,具体包括以下步骤:
步骤502,对正面图像进行涂层宽度识别,将正面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,确定为正面涂层宽度。
由于对电极材料的正面与反面进行敷设涂层处理为2次工艺制造,为保证后续所确定的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,能够准确描述为电极材料的正反面敷设涂层宽度较小值,因此在确定正面涂层宽度和反面涂层宽度时,应该将正反面各位置所敷设涂层的宽度最小值作为对应的涂层宽度。
基于此,正面相机在获取电极材料的正面图像后,所获取的正面图像中具体包括在电极材料所敷设涂层的图像,因此具体对正面图像中各位置的所敷设涂层对应的图像进行涂层宽度识别,从而得到正面图像中各位置的涂层宽度。然后,再将各位置的涂层宽度中的最小值确定为正面涂层宽度。
步骤504,对反面图像进行涂层宽度识别,将反面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,确定为反面涂层宽度。
具体地,反面相机在获取电极材料的反面图像后,所获取的反面图像中具体包括在电极材料所敷设涂层的图像,因此具体对反面图像中各位置的所敷设涂层对应的图像进行涂层宽度识别,从而得到反面图像中各位置的涂层宽度。基于此,再将各位置的涂层宽度中的最小值确定为反面涂层宽度。
本申请实施例中,通过将正面图像以及反面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,分别作为正面涂层宽度以及反面涂层宽度,由此进行后续纠偏量的技术能够保证更为准确地描述所敷设涂层的最小宽度,以保证本方案的所确定涂层宽度的可靠性。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图6,图6为本申请一些实施例的计算纠偏量的流程示意图。步骤306,基于正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,具体包括以下步骤:
步骤602,将正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为纠偏量。
具体地,由于对电极材料的正面与反面进行敷设涂层处理为2次工艺制造,即在正面与反面所敷设涂层的宽度通过不一致,因此,纠偏机构直接将正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值确定为纠偏量。并且,取正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值目的在于:敷设涂层宽度较小的一侧通过纠偏能覆盖另一电极材料达到工艺效果,那么敷设涂层宽度较大的一侧也能满足要求。
本申请实施例中,由于所确定的纠偏量是正面涂层宽度以及反面涂层宽度中的最小宽度,也就是纠偏量是所敷设涂层的最小宽度,因此基于最小宽度涂层进行纠偏,能够保证大于该宽度的涂层也能够完成纠偏,以避免阴极与阳极之间接触,进一步提升电极材料之间复合的可靠性。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图7,图7为本申请另一些实施例的计算纠偏量的流程示意图。电极材料为第一电极材料;基于此,还包括以下步骤:
步骤702,获取第二电极材料的位置距离差值;第二电极材料,用于与第一电极材料进行复合;位置距离差值,是第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值。
具体地,第一电极材料为阴极电极材料,那么用于与第一电极材料(阴极电极材料)的第二电极材料即为阳极电极材料。应理解,在实际应用中,也可以第一电极材料为阳极电极材料,而第二电极材料为阴极电极材料,具体此处不做限定。
由于在实际应用中,对第二电极材料进行放卷上料时,也可能出现偏移的情况,因此在计算纠偏量时还应考虑第二电极材料的位置偏移成都。基于此,纠偏机构还需要获取第二电极材料的位置距离差值,位置距离差值具体为第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值。
前述第二电极材料的期望复合位置具体为:在不产生任何偏移的场景下,第一电极材料的所敷设涂层的中心线与第二电极材料的边缘进行复合的空间理论位置,而前述第二电极材料的实际复合位置具体为第二电极材料的边缘的实际位置。为便于理解,请参考图8,图8为本申请一些实施例的位置距离差值的示意图,如图8所示,第二电极材料的期望复合位置802:在不产生任何偏移的场景下,第一电极材料的所敷设涂层的中心线与第二电极材料的边缘进行复合的空间理论位置,第二电极材料的实际复合位置804为第二电极材料的边缘的实际位置,具体计算期望复合位置802与实际复合位置804之间的在空间上的位置距离即可得到距离差值806。
步骤306,基于正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,具体包括以下步骤:
步骤704,将正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为纠偏宽度。
与前述实施例类似,由于对电极材料的正面与反面进行敷设涂层处理为2次工艺制造,即在正面与反面所敷设涂层的宽度通过不一致。因此,纠偏机构直接将正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值确定为第一电极材料对应的纠偏宽度,该纠偏宽度为所敷设涂层的中心线位置所需纠偏的宽度。
步骤706,基于纠偏宽度以及位置距离差值,计算纠偏量。
纠偏机构具体基于纠偏宽度以及位置距离差值,计算纠偏量。基于纠偏宽度以及位置距离差值计算纠偏量的具体方式如公式(1)所示:
其中,P2表示纠偏量,L3表示偏宽度,P4表示第二电极材料的期望复合位置,P5表示第二电极材料的实际复合位置,即(P4-P5)表示位置距离差值。
本申请实施例中,由于所确定的纠偏宽度是正面涂层宽度以及反面涂层宽度中的最小宽度,并结合考虑第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值的基础上,由此确定的纠偏量不但能够保证大于该最小宽度的涂层也能够完成纠偏,还进一步地考虑到进行复合的后续步骤中可能产生的距离差值,因此所得到的纠偏量更符合实际情况,提升本方案的可靠性以及可行性。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图9,图9为本申请另一些实施例的计算纠偏量的流程示意图。还包括以下步骤:
步骤902,获取第一电极材料的初始纠偏方向,初始纠偏方向为第一电极材料与期望复合位置的纠偏方向。
纠偏机构先确定第一电极材料的期望复合位置,前述第一电极材料的期望复合位置具体为:在第二电极材料不产生偏移的场景下,第一电极材料的所敷设涂层的中心线与第二电极材料的边缘进行复合的空间理论位置。且纠偏机构还能够确定第一电极材料的所敷设涂层的中心线的实际位置,因此通过第一电极材料的所敷设涂层的中心线的实际位置与第一电极材料的期望复合位置,确定所需的纠偏方向(即初始纠偏方向)。
为便于理解,请参考图10,图10为本申请一些实施例的第一电极材料的初始纠偏方向的示意图,第一电极材料的期望复合位置1002为在第二电极材料不产生偏移的场景下,第一电极材料的所敷设涂层的中心线与第二电极材料的边缘进行复合的空间理论位置,并且确定第一电极材料的所敷设涂层的中心线的实际位置1004,通过图10可知,第一电极材料的所敷设涂层的中心线的实际位置1004相较于第一电极材料的期望复合位置1002已向下偏移,因此需要向上调整以达到期望复合位置1002,因此可以确定初始纠偏方向1006。
步骤904,获取第二电极材料的期望纠偏方向,期望纠偏方向为第二电极材料的实际复合位置,与期望复合位置的位置关系所表征的纠偏方向,期望纠偏方向用于描述期望第一电极材料进行纠偏的方向。
纠偏机构先确定第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置的位置关系,确定描述期望第一电极材料进行纠偏的方向,从而获取第二电极材料的期望纠偏方向,前述第二电极材料的期望复合位置具体为:在第二电极材料不产生偏移的场景下,第一电极材料的所敷设涂层的中心线与第二电极材料的边缘进行复合的空间理论位置。
为便于理解,请参考图11,图11为本申请一些实施例的第二电极材料的期望纠偏方向的示意图,第一电极材料的期望复合位置1102在第二电极材料不产生偏移的场景下,第一电极材料的所敷设涂层的中心线与第二电极材料的边缘进行复合的空间理论位置,由于实际应用中,第二电极材料上料过程中可能产生偏移的场景下,因此第二电极材料的实际复合位置1104为第二电极材料的边缘的实际位置,通过图11可知,由于第二电极材料的实际复合位置1104相较于第二电极材料的期望复合位已向下偏移,因此对于第二电极材料而言,应期望第一电极材料进行纠偏的方向为向第二电极材料的实际复合位置1104靠近,即向下纠偏,因此可以确定期望纠偏方向1106。
步骤906,基于初始纠偏方向与期望纠偏方向,确定当前纠偏方向。
纠偏机构具体从初始纠偏方向与期望纠偏方向之中确定当前纠偏方向。
步骤306,控制电极材料移动纠偏量进行纠偏,包括:
步骤908,控制电极材料,在当前纠偏方向上移动纠偏量进行纠偏。
控制电极材料,在步骤906所确定的当前纠偏方向上移动纠偏量进行纠偏。
本申请实施例中,通过考虑第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置之间位置关系,由此所确定的当前纠偏方向更符合实际复合位置与期望复合位置之间的实际情况,即不同的位置关系所确定的当前纠偏方向可能不同,从而保证控制电极材料进行纠偏的纠偏方向能够与各种不同实际情况相对应,保证纠偏方向是准确且可靠的,以提升纠偏的灵活性,并进一步地提升电极材料之间复合的可靠。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图12,图12为本申请一些实施例的确定当前纠偏方向的流程示意图。步骤906,基于初始纠偏方向与期望纠偏方向,确定当前纠偏方向,包括:
步骤1202,当初始纠偏方向与期望纠偏方向相同时,将初始纠偏方向确定为当前纠偏方向。
在初始纠偏方向与期望纠偏方向相同的情况下,说明第二电极材料的偏移方向与第一电极材料的纠偏方向是相同的,所以对于第二电极材料而言,需要第一电极材料往期望纠偏方向纠偏,且第一电价材料也需要向初始纠偏方向纠偏,因此纠偏机构能够将初始纠偏方向(等同于期望纠偏方向)确定为当前纠偏方向。
为便于理解,请参考图13,图13为本申请一些实施例的纠偏方向的示意图。第一电极材料的所敷设涂层的中心线的实际位置1304相较于第一电极材料的期望复合位置1302已向下偏移,因此需要向上调整以达到期望复合位置1302,因此可以确定初始纠偏方向1306。其次,由于第二电极材料的实际复合位置1308相较于第二电极材料的期望复合位已向上偏移,因此对于第二电极材料而言,应期望第一电极材料进行纠偏的方向为向第二电极材料的实际复合位置1308靠近,即向上纠偏,因此可以确定期望纠偏方向1310。此时,初始纠偏方向1306与期望纠偏方向1310相同,因此可以确定当前纠偏方向为初始纠偏方向1306,即向上纠偏。
本申请实施例中,由于初始纠偏方向为第一电极材料与期望复合位置的纠偏方向,因此当初始纠偏方向与位置关系所表征的期望纠偏方向相同时,即以初始纠偏方向为基准进行纠偏,以保证纠偏的可靠性。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图14,图14为本申请另一些实施例的确定当前纠偏方向的流程示意图。步骤906,基于初始纠偏方向与期望纠偏方向,确定当前纠偏方向,包括:
步骤1402,当初始纠偏方向与期望纠偏方向相反、且位置距离差值小于或等于纠偏宽度时,将初始纠偏方向确定为当前纠偏方向。
在初始纠偏方向与期望纠偏方向相反的情况下,说明第二电极材料的偏移方向与第一电极材料的纠偏方向是相反的。基于此,通过前述实施例可知,位置距离差值是第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值,纠偏宽度为正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,因此需要进一步地判断位置距离差值与纠偏宽度的大小,通过位置距离差值与纠偏宽判断第一电极材料所需偏移的位移量大,还是第二电极材料所需偏移的位移量。
基于此,在确定位置距离差值小于或等于纠偏宽度时,说明第一电极材料所需偏移的位移量大,因此将第一电极材料的初始纠偏方向确定为当前纠偏方向。为便于理解,请参考图15,图15为本申请另一些实施例的纠偏方向的示意图。第一电极材料的所敷设涂层的中心线的实际位置1504相较于第一电极材料的期望复合位置1502已向下偏移,因此需要向上调整以达到期望复合位置1502,因此可以确定初始纠偏方向1506,且确定第一电极材料的纠偏宽度1508。其次,由于第二电极材料的实际复合位置1510相较于第二电极材料的期望复合位已向下偏移,因此对于第二电极材料而言,应期望第一电极材料进行纠偏的方向为向第二电极材料的实际复合位置1510靠近,即向下纠偏,因此可以确定期望纠偏方向1512。
此时,初始纠偏方向1506与期望纠偏方向1512相反,因此需要判定第一电极材料的纠偏宽度1508与第二电极材料的位置距离差值1514的大小,由图15可知,纠偏宽度1508大于位置距离差值1514,因此确定当前纠偏方向为初始纠偏方向1506,即向上纠偏。
本申请实施例中,由于初始纠偏方向为第一电极材料与期望复合位置的纠偏方向,因此当初始纠偏方向与位置关系所表征的期望纠偏方向不相同时,此时需要进一步地考虑第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值与所得到的需要纠偏的纠偏宽度,若小于,说明该距离差值并未超过纠偏宽度,因此不会影响初始纠偏方向,还是以初始纠偏方向为基准进行纠偏,以保证纠偏的可靠性。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图16,图16为本申请又一些实施例的确定当前纠偏方向的流程示意图。步骤906,基于初始纠偏方向与期望纠偏方向,确定当前纠偏方向,包括:
步骤1602,当初始纠偏方向与期望纠偏方向相反、且位置距离差值大于纠偏宽度时,将期望纠偏方向确定为当前纠偏方向。
在初始纠偏方向与期望纠偏方向相反的情况下,说明第二电极材料的偏移方向与第一电极材料的纠偏方向是相反的。基于此,通过前述实施例可知,位置距离差值是第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值,纠偏宽度为正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,因此需要进一步地判断位置距离差值与纠偏宽度的大小,通过位置距离差值与纠偏宽判断第一电极材料所需偏移的位移量大,还是第二电极材料所需偏移的位移量。
基于此,在确定位置距离差值大于纠偏宽度时,说明第二电极材料所需偏移的位移量大,因此将第二电极材料的期望纠偏方向确定为当前纠偏方向。为便于理解,请参考图17,图17为本申请又一些实施例的纠偏方向的示意图。第一电极材料的所敷设涂层的中心线的实际位置1704相较于第一电极材料的期望复合位置1702已向下偏移,因此需要向上调整以达到期望复合位置1702,因此可以确定初始纠偏方向1706,且确定第一电极材料的纠偏宽度1708。其次,由于第二电极材料的实际复合位置1710相较于第二电极材料的期望复合位已向下偏移,因此对于第二电极材料而言,应期望第一电极材料进行纠偏的方向为向第二电极材料的实际复合位置1710靠近,即向下纠偏,因此可以确定期望纠偏方向1712。
此时,初始纠偏方向1706与期望纠偏方向1712相反,因此需要判定第一电极材料的纠偏宽度1708与第二电极材料的位置距离差值1714的大小,由图17可知,纠偏宽度1708小于位置距离差值1714,因此确定当前纠偏方向为位置距离差值1714,即向下纠偏。
本申请实施例中,由于初始纠偏方向为第一电极材料与期望复合位置的纠偏方向,因此当初始纠偏方向与位置关系所表征的期望纠偏方向不相同时,此时需要进一步地考虑第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值与所得到的需要纠偏的纠偏宽度,若大于,说明该距离差值已超过纠偏宽度,也就是距离差值对纠偏方向的影响大于涂层纠偏对纠偏方向的影响,此时将以期望纠偏方向为基准进行纠偏,以保证纠偏的可靠性。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图18,图18为本申请又一些实施例的计算纠偏量的流程示意图。步骤302,获取电极材料的正面图像和反面图像,包括:
步骤1802,获取电极材料中极片裁剪区域的正面图像,以及极片裁剪区域的反面图像。
在实际应用中,会将电极材料划分为多个极片裁剪区域,该极片裁剪区域为切刀对电极材料进行切割处理之前的极片单元对应的区域。再次参考图2可知,放卷机构在走带上对电极材料进行放卷上料的过程中,通过正面相机以及反面相机对电极材料进行实时拍摄。
基于此,通过正面相机拍摄得到极片裁剪区域的正面图像,以及通过反面相机拍摄得到极片裁剪区域的反面图像。由于电极材料的正反面均敷设有涂层,那么在电极材料中各极片裁剪区域的正反面也均敷设有涂层,因此极片裁剪区域的正面图像中包括所敷设的涂层图像,同理,极片裁剪区域的反面图像中包括所敷设的涂层图像。极片裁剪区域的正反面所敷设涂层与电极材料的正反面所敷设涂层类似,此处不再赘述。
步骤304,对正面图像和反面图像分别进行涂层宽度识别,确定电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度,包括:
步骤1804,对极片裁剪区域的正面图像和极片裁剪区域的反面图像,分别进行涂层宽度识别,确定极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度。
正面相机在拍摄得到极片裁剪区域的正面图像后,对极片裁剪区域的正面图像进行涂层宽度识别,该正面涂层宽度为极片裁剪区域的正面图像中所敷设涂层宽度的最小值。同理可知,反面相机在拍摄得到极片裁剪区域的反面图像后,对极片裁剪区域的反面图像进行涂层宽度识别,确定极片裁剪区域的反面涂层宽度,该反面涂层宽度为极片裁剪区域的反面图像中所敷设涂层宽度的最小值。
步骤306,基于正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,控制电极材料移动纠偏量进行纠偏,包括:
步骤1806,基于极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,计算极片裁剪区域的纠偏量,控制极片裁剪区域,移动极片裁剪区域的纠偏量进行纠偏。
纠偏机构从正面相机与反面相机中获取正面涂层宽度和反面涂层宽度,并基于正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量。基于此,此时仅控制电极材料中该极片裁剪区域,移动该极片裁剪区域对应的纠偏量进行位置纠偏,通过控制极片裁剪区域移动该极片裁剪区域对应的纠偏量后,能够使得切刀进行切割处理后所得到的极片单元的涂层中心线,与另一极片单元的边缘线之间的最大距离小于预设阈值,进一步地避免阴极与阳极之间接触的问题。
应理解,如何计算极片裁剪区域的纠偏量,与前述实施例中计算纠偏量的方法类似,此处不再赘述。
本申请实施例中,通过对电极材料中的一个极片裁剪区域进行纠偏,由于极片裁剪区域的正反面敷设有涂层,因此基于极片裁剪区域进行复合能够避免阴极与阳极之间接触导致短路的问题,并且更叠合对第一电极材料中每个极片裁剪区域进行纠偏的实际应用场景,从而在保证纠偏的可靠性的基础上,提升本方案的可行性以及实际应用效果。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图19,图19为本申请一些实施例的复合得到叠片电芯的流程示意图。具体包括以下步骤:
步骤1902,按照极片裁剪区域对进行纠偏后的第一电极材料进行切割处理,得到第一极片单元,第一极片单元的边缘涂层中心线,与第二极片单元的边缘线之间的最大距离小于预设阈值,第二极片单元,是对第二电极材料切割得到的。
具体地,控制切刀按照极片裁剪区域对进行纠偏后的第一电极材料进行切割处理,以得到第一极片单元,此时第一极片单元的边缘涂层中心线,与第二极片单元的边缘线之间的最大距离小于预设阈值,第二极片单元是对第二电极材料切割得到的。为便于理解,请参考图20,图20为本申请又一些实施例的进行切割处理得到第一极片单元的示意图。控制切刀2002按照极片裁剪区域2004对进行纠偏后的第一电极材料进行切割处理,以得到第一极片单元2006。
其中,预设阈值为0.3毫米(mm),即第二极片单元的边缘线位于第一极片单元的边缘涂层中心线附近的公差范围为-0.3mm至0.3mm。
步骤1904,控制复合辊对第一极片单元与第二极片单元进行叠片复合,得到叠片电芯。
具体地,再次参阅图2,通过控制复合辊对第一极片单元与第二极片单元进行叠片复合,得到叠片电芯。
本申请实施例中,由于第一极片单元的边缘涂层中心线与第二极片单元的边缘线之间的最大距离小于预设阈值,即中心线之间的具体值是误差可接受范围内的,由此进行叠片复合所得到的叠片电芯,能够保证敷设有有涂层的阴极与阳极之间不会直接接触,避免叠片电芯出现短路等问题,保证所得到的叠片电芯的可靠性,即保证叠片电芯的可用质量。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图20,图20为本申请一些实施例的电极材料更换的流程示意图。具体包括以下步骤:
步骤2002,将极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为极片裁剪区域的纠偏宽度。
由于对极片裁剪区域的正面与反面进行敷设涂层处理为2次工艺制造,为保证后续所确定的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,能够准确描述为极片裁剪区域的正反面敷设涂层宽度较小值,因此在确定正面涂层宽度和反面涂层宽度时,应该将正反面各位置所敷设涂层的宽度最小值作为对应的涂层宽度。
步骤2004,当极片裁剪区域的纠偏宽度小于最小可纠偏宽度,或,极片裁剪区域的纠偏宽度大于最大可纠偏宽度时,将极片裁剪区域确定为不合格极片裁剪区域。
在实际应用中,当极片裁剪区域的需要进行纠偏的纠偏宽度过大或过小时,无法正常对此极片裁剪区域进行纠偏,也就是对此极片裁剪区域进行纠偏后,进行切割后所得到的第一极片单元的中心线与第二极片单元的边缘线之间的距离无法满足需求。因此,当极片裁剪区域的纠偏宽度小于最小可纠偏宽度,或,极片裁剪区域的纠偏宽度大于最大可纠偏宽度时,将极片裁剪区域确定为不合格极片裁剪区域,不合格极片裁剪区域的正反面所敷设的涂层无法通过纠偏完成所需的位置调整。
其中,极片裁剪区域的所敷设的涂层宽度的标准值为2.5mm,且极片裁剪区域的所敷设的涂层宽度范围为2.3mm至2.7mm。其次,最小可纠偏宽度为1.6mm,以及最大可纠偏宽为3mm。
步骤2006,若电极材料中的不合格极片裁剪区域的总面积,大于最大不合格面积时,发出电极材料更换告警。
若电极材料中的不合格极片裁剪区域的总面积大于最大不合格面积时,说明该电极材料边缘所敷设涂层宽度异常,为了避免电极材料的消耗,停止继续上料,并发出电极材料更换告警,以使得对该电极材料进行更换,直到更换物料后再次启动。
应理解,在实际应用中,若检测出电极材料中存在连续多个不合格极片裁剪区域,且连续多个的次数大于最大异常次数是,也可以确定该电极材料边缘所敷设涂层宽度异常,以发出电极材料更换告警。发送电极材料更换告警的具体判断方式此处不做限定。
本申请实施例中,由于当极片裁剪区域的纠偏宽度不属于可纠偏范围(即最小可纠偏宽度至最大可纠偏宽度)内时,说明即使对该极片裁剪区域进行纠偏,也无法保证纠偏后的极片裁剪区域所敷设的涂层能够使得阴极与阳极之间不会直接接触,因此为了降低贴合后叠片电芯的报废率,将这样的极片裁剪区域确定为不合格极片裁剪区域,并且在电极材料中存在不合格极片裁剪区域的总面积大于所能接受的最大不合格面积时,说明该不合格极片裁剪区域所敷设的涂层存在问题,因此需要发出电极材料更换告警,即提醒更换电极材料以减少电极材料的浪费。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图21,图21为本申请一些实施例的对极片裁剪区域纠偏的流程示意图。具体包括以下步骤:
步骤2102,根据电极材料的移动速度,确定电机纠偏参数。
纠偏机构获取电极材料的移动速度,并且基于电极材料的移动速度确定电机纠偏参数,电机纠偏参数具体包括第一纠偏参数(P),第二纠偏参数(I)以及第三纠偏参数(D),且电机纠偏参数与移动速度的对应关系是预设的。
具体地,本实施例中,电极材料的移动速度小于5米每分钟(m/min)时,预设电机纠偏参数中P为0.1,I为14以及D为0.8。其次,电极材料的移动速度为5m/min至10m/min时,预设电机纠偏参数中P为0.37,I为58以及D为0.7。再次,电极材料的移动速度为10m/min至20m/min时,预设电机纠偏参数中P为0.5,I为30以及D为0.3。
步骤1806,控制极片裁剪区域,移动极片裁剪区域的纠偏量进行纠偏,包括:
步骤2104,基于极片裁剪区域的纠偏量以及电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移,纠偏电机用于控制走带的倾斜角度;处于在倾斜状态下走带,其所承载的电极材料会随着走带的移动发生位置偏移,极片裁剪区域的纠偏量与走带的倾斜程度正相关。
纠偏机构基于极片裁剪区域的纠偏量以及电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移。具体地,通过公式(2)确定纠偏电机的电机纠偏位移:
其中,L为纠偏电机的电机纠偏位移,e(t)极片裁剪区域的纠偏量,P为第一纠偏参数,I为第二纠偏参数,D为第三纠偏参数。
具体地,纠偏电机用于控制走带的倾斜角度。并且处于在倾斜状态下的走带,其所承载的电极材料会随着走带的移动发生位置偏移,极片裁剪区域的纠偏量与走带的倾斜程度正相关。
步骤2106,控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动,以使极片裁剪区域,在纠偏方向上移动极片裁剪区域的纠偏量进行位置纠偏。
由于处于在倾斜状态下的走带,其所承载的电极材料会随着走带的移动发生位置偏移,因此纠偏机构控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动,以通过纠偏电机控制走带的倾斜角度,使得极片裁剪区域在纠偏方向上随着走带的移动发生位置偏移,从而移动极片裁剪区域的纠偏量进行位置纠偏。
本申请实施例中,在考虑用于控制走带的倾斜角度的纠偏电机的电机纠偏位移时,引入电极材料的移动速度与电机纠偏参数的关系,从而保证所得到的电机纠偏位移更符合叠片机的实际运行情况。基于此,通过控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动,以使极片裁剪区域随着走带的移动发生位置偏移从而进行位置纠偏,使得本方案进行位置纠偏更符合叠片机的实际运行情况。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图22,图22为本申请一些实施例的确定纠偏电机的纠偏位移的流程示意图。具体包括以下步骤:
步骤2202,获取纠偏电机的预设位移量。
纠偏机构获取纠偏电机的预设位移量,预设位移量为1mm的纠偏量需要纠偏电机移动的位移量。
步骤2104,基于极片裁剪区域的纠偏量以及电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移,包括:
步骤2204,基于极片裁剪区域的纠偏量、纠偏电机的预设位移量以及电机纠偏参数,确定纠偏电机的纠偏位移。
由于预设位移量为1mm的纠偏量需要纠偏电机移动的位移量,因此纠偏机构具体基于极片裁剪区域的纠偏量以及纠偏电机的预设位移量,并且在考虑电机纠偏参数的基础上,确定纠偏电机的纠偏位移。
本申请实施例中,在实际应用中还需要考虑需要预设位移量,从而保证所计算的电机纠偏位移符合纠偏电机的实际配置情况,由此提升所确定纠偏位移的可靠性以及准确度。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图23,图23为本申请一些实施例的控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动的流程示意图。具体包括以下步骤:
步骤2302,确定极片裁剪区域的正面图像和反面图像的拍摄时刻。
纠偏机构确定正面相机拍摄极片裁剪区域的正面图像的拍摄时刻,以及反面相机拍摄极片裁剪区域的反面图像的拍摄时刻,通常来说,正面图像的拍摄时刻与反面图像的拍摄时刻相同。
例如,正面相机拍摄极片裁剪区域A1的正面图像的拍摄时刻为15:40:01,反面相机拍摄极片裁剪区域A1的反面图像的拍摄时刻为15:40:01。而正面相机拍摄极片裁剪区域A2的正面图像的拍摄时刻为15:40:03,反面相机拍摄极片裁剪区域A2的反面图像的拍摄时刻为15:40:03。
步骤2304,根据电极材料的移动速度以及拍摄时刻,确定极片裁剪区域到达纠偏位置的目标时刻。
由于正面相机以及反面相机与纠偏机构的距离是确定的,因此根据电极材料的移动速度以及拍摄时刻,能够计算得到极片裁剪区域到达纠偏位置的目标时刻。
步骤2106,控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动,包括:
步骤2306,在目标时刻,基于控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动。
纠偏机构在极片裁剪区域到达纠偏位置的目标时刻,基于控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动。
本申请实施例中,通过图像的拍摄时刻和放卷速度确定极片裁剪区域到达纠偏位置的目标时刻刻,由此在实际纠偏过程中,在到达时刻具体对第一电极材料中的极片裁剪区域进行位置纠偏,也就是对第一电极材料中各个极片裁剪区域进行位置纠偏的时刻不同,且纠偏量也可能不同,以保证位置纠偏的可靠性。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图24,图24为本申请另一些实施例的控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动的流程示意图。具体包括以下步骤:
步骤2402,获取电极材料每个极片裁剪区域具有对应的区域标识。
纠偏机构获取电极材料每个极片裁剪区域具有对应的区域标识。例如,极片裁剪区域A1对应区域标识1,极片裁剪区域A2对应区域标识2,极片裁剪区域A3对应区域标识3。
步骤2104,基于极片裁剪区域的纠偏量以及电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移,包括:
步骤2404,若在纠偏位置检测到极片裁剪区域对应的区域标识,则基于极片裁剪区域的纠偏量以及电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移。
纠偏机构在纠偏位置还会实时检测区域标识,若检测到极片裁剪区域对应的区域标识,则基于极片裁剪区域的纠偏量以及电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移。
例如,若纠偏机构检测到区域标识1,那么基于区域标识1对应的极片裁剪区域A1的纠偏量以及电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移。同理,纠偏机构检测到区域标识2,那么基于区域标识2对应的极片裁剪区域A2的纠偏量以及电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移。
本申请实施例中,在实际纠偏过程中,在通过各个极片裁剪区域具有对应的区域标识,识别所到达的极片裁剪区域,并基于此对极片裁剪区域进行位置纠偏,提供了另一种具体进行位置纠偏的方法,在提升纠偏的可靠性的基础上,还提升了本方案的灵活性。
根据本申请的一些实施例,参见图25,图25为本申请一些实施例的纠偏方法的整体流程示意图。具体包括以下步骤:
步骤2502,获取电极材料中极片裁剪区域的正面图像,以及极片裁剪区域的反面图像。
通过正面相机拍摄得到极片裁剪区域的正面图像,以及通过反面相机拍摄得到极片裁剪区域的反面图像。由于电极材料的正反面均敷设有涂层,那么在电极材料中各极片裁剪区域的正反面也均敷设有涂层,因此极片裁剪区域的正面图像中包括所敷设的涂层图像,同理,极片裁剪区域的反面图像中包括所敷设的涂层图像。极片裁剪区域的正反面所敷设涂层与电极材料的正反面所敷设涂层类似,此处不再赘述。
步骤2504,对极片裁剪区域的正面图像和极片裁剪区域的反面图像,分别进行涂层宽度识别,确定极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度。
正面相机在拍摄得到极片裁剪区域的正面图像后,对极片裁剪区域的正面图像进行涂层宽度识别,该正面涂层宽度为极片裁剪区域的正面图像中所敷设涂层宽度的最小值。同理可知,反面相机在拍摄得到极片裁剪区域的反面图像后,对极片裁剪区域的反面图像进行涂层宽度识别,确定极片裁剪区域的反面涂层宽度,该反面涂层宽度为极片裁剪区域的反面图像中所敷设涂层宽度的最小值。
步骤2506,将极片裁剪区域的将正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为极片裁剪区域的纠偏宽度。
由于对电极材料的正面与反面进行敷设涂层处理为2次工艺制造,即在正面与反面所敷设涂层的宽度通过不一致。因此,纠偏机构直接将正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值确定为极片裁剪区域对应的纠偏宽度,该纠偏宽度为所敷设涂层的中心线位置所需纠偏的宽度。
步骤2508,获取第二电极材料的位置距离差值。
由于在实际应用中,对第二电极材料进行放卷上料时,也可能出现偏移的情况,因此在计算纠偏量时还应考虑第二电极材料的位置偏移成都。基于此,纠偏机构还需要获取第二电极材料的位置距离差值,位置距离差值具体为第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值。
步骤2510,基于极片裁剪区域的纠偏宽度以及位置距离差值,计算极片裁剪区域的纠偏量。
纠偏机构通过前述公式(1),基于极片裁剪区域的纠偏宽度以及位置距离差值,计算极片裁剪区域的纠偏量。
步骤2512,获取极片裁剪区域的初始纠偏方向,以及获取第二电极材料的期望纠偏方向。
纠偏机构先获取极片裁剪区域的初始纠偏方向,以及获取第二电极材料的期望纠偏方向的方式与前述实施例类似,此处不再赘述。
步骤2514,基于极片裁剪区域的初始纠偏方向与期望纠偏方向,确定极片裁剪区域的当前纠偏方向。
纠偏机构具体从初始纠偏方向与期望纠偏方向之中确定当前纠偏方向,且具体实施方式与前述实施例类似,此处不再赘述。
步骤2516,根据电极材料的移动速度,确定电机纠偏参数。
纠偏机构获取电极材料的移动速度,并且基于电极材料的移动速度确定电机纠偏参数,电机纠偏参数具体包括第一纠偏参数(P),第二纠偏参数(I)以及第三纠偏参数(D),且电机纠偏参数与移动速度的对应关系是预设的。前述对应关系与前述实施例类似,此处不再赘述。
步骤2518,基于极片裁剪区域的纠偏量以及电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移。
具体地,通过公式(2)基于极片裁剪区域的纠偏量以及电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移。
步骤2520,控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动,以使极片裁剪区域,在当前纠偏方向上移动极片裁剪区域的纠偏量进行位置纠偏。
由于处于在倾斜状态下的走带,其所承载的电极材料会随着走带的移动发生位置偏移,因此纠偏机构控制纠偏电机按照电机纠偏位移进行移动,以通过纠偏电机控制走带的倾斜角度,使得极片裁剪区域在纠偏方向上随着走带的移动发生位置偏移,从而移动极片裁剪区域的纠偏量进行位置纠偏。
步骤2522,按照极片裁剪区域对进行纠偏后的第一电极材料进行切割处理,得到第一极片单元。
控制切刀按照极片裁剪区域对进行纠偏后的第一电极材料进行切割处理,以得到第一极片单元,此时第一极片单元的边缘涂层中心线,与第二极片单元的边缘线之间的最大距离小于预设阈值,第二极片单元是对第二电极材料切割得到的。
步骤2524,控制复合辊对第一极片单元与第二极片单元进行叠片复合,得到叠片电芯。
具体地,再次参阅图2,通过控制复合辊对第一极片单元与第二极片单元进行叠片复合,得到叠片电芯。
步骤2526,当极片裁剪区域的纠偏宽度小于最小可纠偏宽度,或,极片裁剪区域的纠偏宽度大于最大可纠偏宽度时,将极片裁剪区域确定为不合格极片裁剪区域。
当极片裁剪区域的需要进行纠偏的纠偏宽度过大或过小时,无法正常对此极片裁剪区域进行纠偏,也就是对此极片裁剪区域进行纠偏后,进行切割后所得到的第一极片单元的中心线与第二极片单元的边缘线之间的距离无法满足需求。因此,当极片裁剪区域的纠偏宽度小于最小可纠偏宽度,或,极片裁剪区域的纠偏宽度大于最大可纠偏宽度时,将极片裁剪区域确定为不合格极片裁剪区域,不合格极片裁剪区域的正反面所敷设的涂层无法通过纠偏完成所需的位置调整。
步骤2528,若电极材料中的不合格极片裁剪区域的总面积,大于最大不合格面积时,发出电极材料更换告警。
若电极材料中的不合格极片裁剪区域的总面积大于最大不合格面积时,说明该电极材料边缘所敷设涂层宽度异常,为了避免电极材料的消耗,停止继续上料,并发出电极材料更换告警,以使得对该电极材料进行更换,直到更换物料后再次启动。
应理解,在实际应用中,若检测出电极材料中存在连续多个不合格极片裁剪区域,且连续多个的次数大于最大异常次数是,也可以确定该电极材料边缘所敷设涂层宽度异常,以发出电极材料更换告警。发送电极材料更换告警的具体判断方式此处不做限定。
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纠偏方法的纠偏装置。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纠偏装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于纠偏方法的限定,在此不再赘述。
根据本申请的一些实施例,参见图26,提供了一种纠偏装置,包括:图像获取模块2602、宽度识别模块2604和纠偏模块2606,其中:
图像获取模块2602,用于获取电极材料的正面图像和反面图像,所述电极材料的正反面均敷设有涂层,所述涂层位于所述电极材料的极耳侧;
宽度识别模块2604,用于对所述正面图像和所述反面图像分别进行涂层宽度识别,确定所述电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度;
纠偏模块2606,用于基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,控制所述电极材料移动所述偏移量进行纠偏。
在一些实施例中,宽度识别模块2604,还用于对所述正面图像进行涂层宽度识别,将所述正面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,确定为所述正面涂层宽度;对所述反面图像进行涂层宽度识别,将所述反面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,确定为所述反面涂层宽度。
在一些实施例中,纠偏模块2606,还用于将所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为所述纠偏量。
在一些实施例中,所述电极材料为第一电极材料;所述纠偏装置还包括获取模块2608;
获取模块2608,用于获取第二电极材料的位置距离差值;所述第二电极材料,用于与所述第一电极材料进行复合;所述位置距离差值,是所述第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值;
纠偏模块2606,还用于将所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为纠偏宽度;基于所述纠偏宽度以及所述位置距离差值,计算所述纠偏量。
在一些实施例中,获取模块2608,还用于获取所述第一电极材料的初始纠偏方向,所述初始纠偏方向为所述第一电极材料与所述期望复合位置的纠偏方向;获取所述第二电极材料的期望纠偏方向,所述期望纠偏方向为所述第二电极材料的所述实际复合位置,与所述期望复合位置的位置关系所表征的纠偏方向,所述期望纠偏方向用于描述期望第一电极材料进行纠偏的方向;基于所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向,确定当前纠偏方向;
纠偏模块2606,还用于控制所述电极材料,在所述当前纠偏方向上移动所述纠偏量进行纠偏。
在一些实施例中,获取模块2608,还用于当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相反、且所述位置距离差值小于或等于所述纠偏宽度时,将所述初始纠偏方向确定为所述当前纠偏方向。
在一些实施例中,获取模块2608,还用于当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相反、且所述位置距离差值小于或等于所述纠偏宽度时,将所述初始纠偏方向确定为所述当前纠偏方向。
在一些实施例中,获取模块2608,还用于当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相反、且所述位置距离差值大于所述纠偏宽度时,将所述期望纠偏方向确定为当前纠偏方向。
在一些实施例中,图像获取模块2602,还用于获取所述电极材料中极片裁剪区域的正面图像,以及所述极片裁剪区域的反面图像;
宽度识别模块2604,还用于对所述极片裁剪区域的正面图像和所述极片裁剪区域的反面图像,分别进行涂层宽度识别,确定所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度;
纠偏模块2606,还用于基于所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,计算所述极片裁剪区域的纠偏量,控制所述极片裁剪区域,移动所述极片裁剪区域的纠偏量进行纠偏。
在一些实施例中,所述纠偏装置还包括极片切割模块2610以及叠片复合模块2612;
极片切割模块2610,用于按照所述极片裁剪区域对进行纠偏后的第一电极材料进行切割处理,得到第一极片单元,所述第一极片单元的边缘涂层中心线,与第二极片单元的边缘线之间的最大距离小于预设阈值,所述第二极片单元,是对所述第二电极材料切割得到的;
叠片复合模块2612,用于控制复合辊对所述第一极片单元与所述第二极片单元进行叠片复合,得到叠片电芯。
在一些实施例中,所述纠偏装置还包括告警模块2614;
获取模块2608,还用于将所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为所述极片裁剪区域的纠偏宽度;当所述极片裁剪区域的纠偏宽度小于最小可纠偏宽度,或,所述极片裁剪区域的纠偏宽度大于最大可纠偏宽度时,将所述极片裁剪区域确定为不合格极片裁剪区域;
告警模块2614,用于若所述电极材料中的不合格极片裁剪区域的总面积,大于最大不合格面积时,发出电极材料更换告警。
在一些实施例中,纠偏模块2606,还用于根据所述电极材料的移动速度,确定电机纠偏参数;基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移,所述纠偏电机用于控制走带的倾斜角度;处于在倾斜状态下所述走带,其所承载的电极材料会随着所述走带的移动发生位置偏移,所述极片裁剪区域的纠偏量与所述走带的倾斜程度正相关;控制所述纠偏电机按照所述电机纠偏位移进行移动,以使所述极片裁剪区域,在所述纠偏方向上移动所述极片裁剪区域的纠偏量进行位置纠偏。
在一些实施例中,纠偏模块2606,还用于获取所述纠偏电机的预设位移量;基于所述极片裁剪区域的纠偏量、所述纠偏电机的预设位移量以及所述电机纠偏参数,确定所述纠偏电机的纠偏位移。
在一些实施例中,纠偏模块2606,还用于确定所述极片裁剪区域的正面图像和反面图像的拍摄时刻;根据所述电极材料的移动速度以及所述拍摄时刻,确定所述极片裁剪区域到达纠偏位置的目标时刻;在所述目标时刻,基于控制所述纠偏电机按照所述电机纠偏位移进行移动。
在一些实施例中,纠偏模块2606,还用于获取所述电极材料每个极片裁剪区域具有对应的区域标识;若在纠偏位置检测到所述极片裁剪区域对应的区域标识,则基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定所述纠偏电机的电机纠偏位移。
上述纠偏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,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图27所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机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、计算机程序和数据库。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。该计算机设备的数据库用于存储纠偏方法所需数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种纠偏方法。
在一些实施例中,提供了一种叠片机,其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上述各方法实施例中的步骤。
在一些实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行上述各方法实施例中的步骤。
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 (18)
1.一种纠偏方法,其特征在于,包括:
获取电极材料的正面图像和反面图像,所述电极材料的正反面均敷设有涂层,所述涂层位于所述电极材料的极耳侧;
对所述正面图像和所述反面图像分别进行涂层宽度识别,确定所述电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度;
基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,控制所述电极材料移动所述纠偏量进行纠偏。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述正面图像和所述反面图像分别进行涂层宽度识别,确定所述电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度,包括:
对所述正面图像进行涂层宽度识别,将所述正面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,确定为所述正面涂层宽度;
对所述反面图像进行涂层宽度识别,将所述反面图像中各位置的涂层宽度中的最小值,确定为所述反面涂层宽度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,包括:
将所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为所述纠偏量。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电极材料为第一电极材料;
所述方法还包括:
获取第二电极材料的位置距离差值;所述第二电极材料,用于与所述第一电极材料进行复合;所述位置距离差值,是所述第二电极材料的实际复合位置与期望复合位置间的距离差值;
所述基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,包括:
将所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为纠偏宽度;
基于所述纠偏宽度以及所述位置距离差值,计算所述纠偏量。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述第一电极材料的初始纠偏方向,所述初始纠偏方向为所述第一电极材料与所述期望复合位置的纠偏方向;
获取所述第二电极材料的期望纠偏方向,所述期望纠偏方向为所述第二电极材料的所述实际复合位置,与所述期望复合位置的位置关系所表征的纠偏方向,所述期望纠偏方向用于描述期望第一电极材料进行纠偏的方向;
基于所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向,确定当前纠偏方向;
所述控制所述电极材料移动所述纠偏量进行纠偏,包括:
控制所述电极材料,在所述当前纠偏方向上移动所述纠偏量进行纠偏。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向,确定当前纠偏方向,包括:
当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相同时,将所述初始纠偏方向确定为所述当前纠偏方向。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向,确定当前纠偏方向,包括:
当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相反、且所述位置距离差值小于或等于所述纠偏宽度时,将所述初始纠偏方向确定为所述当前纠偏方向。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向,确定当前纠偏方向,包括:
当所述初始纠偏方向与所述期望纠偏方向相反、且所述位置距离差值大于所述纠偏宽度时,将所述期望纠偏方向确定为当前纠偏方向。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取电极材料的正面图像和反面图像,包括:
获取所述电极材料中极片裁剪区域的正面图像,以及所述极片裁剪区域的反面图像;
所述对所述正面图像和所述反面图像分别进行涂层宽度识别,确定所述电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度,包括:
对所述极片裁剪区域的正面图像和所述极片裁剪区域的反面图像,分别进行涂层宽度识别,确定所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度;
所述基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,控制所述电极材料移动所述偏移量进行纠偏,包括:
基于所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,计算所述极片裁剪区域的纠偏量,控制所述极片裁剪区域,移动所述极片裁剪区域的纠偏量进行纠偏。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
按照所述极片裁剪区域对进行纠偏后的第一电极材料进行切割处理,得到第一极片单元,所述第一极片单元的边缘涂层中心线,与第二极片单元的边缘线之间的最大距离小于预设阈值,所述第二极片单元,是对所述第二电极材料切割得到的;
控制复合辊对所述第一极片单元与所述第二极片单元进行叠片复合,得到叠片电芯。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述极片裁剪区域的正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值,确定为所述极片裁剪区域的纠偏宽度;
当所述极片裁剪区域的纠偏宽度小于最小可纠偏宽度,或,所述极片裁剪区域的纠偏宽度大于最大可纠偏宽度时,将所述极片裁剪区域确定为不合格极片裁剪区域;
若所述电极材料中的不合格极片裁剪区域的总面积,大于最大不合格面积时,发出电极材料更换告警。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述电极材料的移动速度,确定电机纠偏参数;
所述控制所述极片裁剪区域,移动所述极片裁剪区域的纠偏量进行纠偏,包括:
基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移,所述纠偏电机用于控制走带的倾斜角度;
处于在倾斜状态下所述走带,其所承载的电极材料会随着所述走带的移动发生位置偏移,所述极片裁剪区域的纠偏量与所述走带的倾斜程度正相关;
控制所述纠偏电机按照所述电机纠偏位移进行移动,以使所述极片裁剪区域,在所述纠偏方向上移动所述极片裁剪区域的纠偏量进行位置纠偏。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述纠偏电机的预设位移量;
所述基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移,包括:
基于所述极片裁剪区域的纠偏量、所述纠偏电机的预设位移量以及所述电机纠偏参数,确定所述纠偏电机的纠偏位移。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述极片裁剪区域的正面图像和反面图像的拍摄时刻;
根据所述电极材料的移动速度以及所述拍摄时刻,确定所述极片裁剪区域到达纠偏位置的目标时刻;
所述控制所述纠偏电机按照所述电机纠偏位移进行移动,包括:
在所述目标时刻,基于控制所述纠偏电机按照所述电机纠偏位移进行移动。
15.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述电极材料每个极片裁剪区域具有对应的区域标识;
所述基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定纠偏电机的电机纠偏位移,包括:
若在纠偏位置检测到所述极片裁剪区域对应的区域标识,则基于所述极片裁剪区域的纠偏量以及所述电机纠偏参数,确定所述纠偏电机的电机纠偏位移。
16.一种纠偏装置,其特征在于,所述纠偏装置包括:
图像获取模块,用于获取电极材料的正面图像和反面图像,所述电极材料的正反面均敷设有涂层,所述涂层位于所述电极材料的极耳侧;
宽度识别模块,用于对所述正面图像和所述反面图像分别进行涂层宽度识别,确定所述电极材料的正面涂层宽度和反面涂层宽度;
纠偏模块,用于基于所述正面涂层宽度和反面涂层宽度中的较小值计算纠偏量,控制所述电极材料移动所述偏移量进行纠偏。
17.一种叠片机,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15中任一项所述的方法的步骤。
18.一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15中任一项所述的方法的步骤。
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- 2022-05-20 CN CN202210559762.XA patent/CN117133961A/zh active Pending
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