CN219873587U - 电极板制造装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种电极板制造装置，其包括：开卷机，设置有电极卷；蛇行修正部，用于修正从所述电极卷展开的电极片的蛇行；冲裁部，设置在所述蛇行修正部的后端；切割部，设置在所述冲裁部的后端；检测部，设置在所述冲裁部和所述切割部之间，并且获取所述电极片的图像；以及控制部，连接到所述检测部和所述蛇行修正部，通过所述冲裁部以预定间隔去除设置在所述电极片的未涂覆部，同时涂覆有活性物质的区域的一部分与所述未涂覆部一起被去除，从而使活性物质向所述电极片的未涂覆部侧突出，所述控制部利用来自所述检测部的图像，通过向所述电极片的未涂覆部侧突出的活性物质的高度来判断所述电极片是否蛇行。

Description

电极板制造装置
技术领域
本实用新型涉及一种电极板制造装置。
背景技术
一般地，开槽(Notching)设备是将电极卷(Reel)展开后通过冲裁(Pressblanking)和切割(Cutting)制作成单张电极片的设备。另一方面，开槽设备利用开卷机(unwinder)展开电极卷，并且在纠偏控制器(Line Position Controller，LPC)传感器中读取边界面，使得LPC可以使电极展开成直线，从而防止蛇行。
然而，在LPC之后到冲裁之前的移动路径较长，因此存在进一步发生蛇行的问题。
另外，感测是否蛇行的检查部和LPC相距甚远，因此当发生急剧的蛇行时，存在过迟地修正蛇行的问题。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)韩国公开专利公报KR10-2013-105001号
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型提供一种可防止电极片的蛇行的电极板制造装置。
(二)技术方案
根据本实用新型的一个实施例的电极板制造装置包括：开卷机，设置有电极卷；蛇行修正部，用于修正从所述电极卷展开的电极片的蛇行；冲裁部，设置在所述蛇行修正部的后端；切割部，设置在所述冲裁部的后端；检测部，设置在所述冲裁部和所述切割部之间，并且获取所述电极片的图像；以及控制部，连接到所述检测部和所述蛇行修正部，通过所述冲裁部以预定间隔去除设置在所述电极片的未涂覆部，同时涂覆有活性物质的区域的一部分与所述未涂覆部一起被去除，从而使活性物质向所述电极片的未涂覆部侧突出，所述控制部可以利用来自所述检测部的图像，通过向所述电极片的未涂覆部侧突出的活性物质的高度来判断所述电极片是否蛇行。
所述控制部可以从由所述检测部获取的图像中选择至少四个区域以感测所述活性物质的高度。
所述控制部可以从设置有所述未涂覆部的区域中选择至少两个区域，并且从设置在所述未涂覆部之间的设置电极涂覆部的末端的区域中选择至少两个区域。
所述控制部可以在从设置有所述未涂覆部的区域中选择的两个区域中计算一条直线，并且从设置有所述电极涂覆部的末端的区域中选择的两个区域中计算一条直线之后，通过两条直线的垂直距离来计算所述活性物质的高度。
当所述活性物质的高度为0mm时，或者所述活性物质的高度大于2mm时，所述控制部可以判断为所述电极片蛇行。
当所述电极片蛇行时，所述控制部可以使设置在所述蛇行修正部的枢转台旋转，并修正所述电极片的蛇行，以使所述活性物质的高度成为1mm。
所述电极板制造装置可以进一步包括设置在所述蛇行修正部的前端的第一调节辊(dancer roll)和设置在所述蛇行修正部和所述冲裁部之间的第二调节辊(dancerroll)。
所述第二调节辊可以设置在设置第一移动辊和第二移动辊之间，所述第一移动辊设置在所述蛇行修正部的后端，所述第二移动辊设置在所述冲裁部的前端。
在所述蛇行修正部和所述冲裁部之间可以仅设置有第一移动辊、第二移动辊和所述第二调节辊。
在所述蛇行修正部中可以设置有感测所述电极片的端部的感测传感器。
在所述蛇行修正部中可以设置有用于修正所述电极片的蛇行而旋转的枢转台(Pivot Table)。
所述电极板制造装置可以进一步包括设置在所述切割部的后端的视觉检查部。
所述控制部可以通过设置在所述蛇行修正部中的感测传感器和所述视觉检查部发送的信号驱动所述蛇行修正部，以修正所述电极片的蛇行。
(三)有益效果
本实用新型具有可以防止电极片的蛇行的效果。
附图说明
图1是示出根据本实用新型的示例性实施例的电极板制造装置的结构示意图。
图2是用于说明根据本实用新型的示例性实施例的电极板制造装置的设置在蛇行修正部的感测传感器的电极片感测方法的示意图。
图3是用于说明通过根据本实用新型的示例性实施例的电极板制造装置的冲裁部的电极片的形状的示意图。
图4是用于说明根据本实用新型的示例性实施例的电极板制造装置的检测部的活性物质高度检测的示意图。
附图标记说明
100：电极板制造装置
110：开卷机
120：第一调节辊
130：蛇行修正部
140：第二调节辊
150：冲裁部
160：检测部
170：切割部
180：视觉检查部
190：控制部
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。然而，本实用新型的实施方式可以改变为各种其他方式，并且本实用新型的范围不限于以下所描述的实施方式。另外，本实用新型的实施方式是为了向本技术领域的普通技术人员更完整地说明本实用新型而提供的。在附图中，可以放大示出组件的形状和大小等，以更加明确的说明。
图1是示出根据本实用新型的示例性实施例的电极板制造装置的结构示意图。
参照图1，作为根据本实用新型的示例性实施例的电极板制造装置100的一个示例，可以包括开卷机110、第一调节辊120、蛇行修正部130、第二调节辊140、冲裁部150、检测部160、切割部170、视觉检查部180和控制部190中的至少一部分。
开卷机110中设置有电极卷10。设置在开卷机110中的电极卷10上缠绕有电极片20，并且从电极卷10展开的电极片20可以经过冲裁部150和切割部170而被制造成电极板30。
第一调节辊120设置在蛇行修正部130和开卷机110之间，并且可以设置为相比于开卷机110更靠近蛇行修正部130侧。第一调节辊120通过弹簧、气压、砝码等施加预定方向上的预定大小的力，使得与第一调节辊120的位置变化无关地对电极片20施加预定张力。由此，可以防止从开卷机110展开的电极片20在进入到蛇行修正部130之前发生蛇行的情况。
蛇行修正部130起到在电极片20移动时感测电极片20的宽度方向的端部位置，从而调整电极片20的宽度方向的位置的作用。作为一个示例，蛇行修正部130可以由纠偏控制器(Line Position Controller，LPC)组成。另一方面，蛇行修正部130可以包括：感测传感器132，感测电极片20；以及枢转台(Pivot Table)134，修正电极片10的宽度方向的位置。
另一方面，如图2所示，感测传感器132可以感测移动的电极片20的端线，以使控制部190能够估计电极片20的宽度方向的位置。换言之，感测传感器132感测电极片20的涂覆活性物质的电极涂覆部21和未涂覆活性物质的电极未涂覆部22的边界面。其中，宽度方向是指图2的Y轴方向。
然而，不限于此，感测传感器132可以由例如颜色线传感器(Color Line Sensor)组成。此时，感测传感器132通过感测电极片20的端部附近的颜色变化或明暗变化来提取电极片20的端线的变化，从而使控制部190能够估计电极片20的宽度方向端部的位置变化。
电极片20安置在枢转台134的上表面并移动，并且枢转台134被设置为可旋转。因此，当电极片20蛇行移动时，枢转台134通过旋转来修正电极片20的蛇行。
另一方面，感测传感器132和枢转台134可以连接到控制部190。
第二调节辊140设置在蛇行修正部130和冲裁部150之间。作为一个示例，第二调节辊140可以设置在设置于蛇行修正部130的后端的第一移动辊102和设置于冲裁部150的前端的第二移动辊104之间。第二调节辊140也可以通过弹簧、气压、砝码等在预定方向上施加预定大小的力，使得与第二调节辊140的位置变化无关地对电极片20施加预定张力。由此，可以防止通过蛇行修正部130的电极片20在进入到冲裁部150之前蛇行。
冲裁部150设置在第二移动辊104的后端，并且如图3所示，去除电极片20的边缘中的一部分。作为一个示例，冲裁部150可以在去除电极片20的边缘中的一部分的同时，一起去除设置在相对侧的边缘。对此进行更详细地说明，如图2所示，电极片20包括涂覆有活性物质的电极涂覆部21和没有涂覆活性物质的未涂覆部22。并且，如图3所示，通过冲裁部150以预定间隔去除设置在电极片20中的未涂覆部22。此时，涂覆活性物质的区域，即电极涂覆部21的一部分与未涂覆部22一起被去除。由此，如图4进一步详细示出，活性物质向设置在电极片20的未涂覆部22侧突出并具有预定高度H。
另一方面，当通过冲裁部150对电极片20执行冲裁时，电极片20可被冲裁部150按压。另一方面，如上所述，通过在冲裁部150和蛇行修正部130之间仅设置第一移动辊102、第二移动辊104以及第二调节辊140，从而可以减少冲裁部150和蛇行修正部130之间的电极片20的移动距离。因此，可以减少在冲裁部150和蛇行修正部130之间产生的电极片20的蛇行。
对此进行更详细的说明，由于电极片20的弧度(camber)，在冲裁部150的冲裁时间点之前和之后的蛇行程度存在差异。即，在冲裁部进行冲裁前，由于电极片20的弧度使得移动中发生蛇行的风险增加，在冲裁部进行冲裁后，电极片20的弧度引起的张力(tension)缓和，因此发生蛇行的风险减少。因此，从蛇行修正部130到冲裁部150之前的移动路径越长，移动中进一步发生蛇行的风险越增加。
另一方面，在此对弧度(camber)进行说明，弧度(camber)是指进行压延、冲压等工艺时材料在板的宽度方向上发生延伸率差，从而使材料在平面上左右弯曲的现象。
然而，如上所述，由于可通过在蛇行修正部130和冲裁部150之间仅设置第一移动辊102、第二移动辊104以及第二调节辊140来减少电极片20的移动距离，因此可以减少在移动中进一步发生蛇行的风险。因此可以减少发生不良。
另一方面，当通过冲裁部150以预定间隔去除设置在电极片20中的未涂覆部22时，使涂覆有活性物质的区域，即电极涂覆部21的一部分与未涂覆部22一起被去除。由此，如图4进一步详细示出，活性物质向设置在电极片20中的未涂覆部22侧突出并具有预定高度H。
检测部160设置在冲裁部150与切割部170之间。另一方面，检测部160由视觉传感器组成，并且检测出向设置在电极片20中的未涂覆部22侧突出的活性物质的高度H(参照图4)。另一方面，检测部160也连接到控制部190，并且控制部190通过由检测部160检测到的活性物质的高度H的信息判断电极片20是否蛇行。在此，将对判断电极片20是否蛇行进行更详细的说明。
首先，检测部160由视觉传感器组成，控制部190从由视觉传感器组成的检测部160检测的图像中选择至少四个图像选择区域(Region Of Image)。此时，两个区域选自未涂覆部22，并且另外两个区域选自设置在未涂覆部22之间的电极涂覆部21的末端区域。接下来，控制部190在从选自未涂覆部22的两个区域中分别计算一条直线之后，将两条直线连接并识别为一条直线。接下来，控制部190在从选自电极涂覆部21的末端区域的两个区域中分别计算一条直线之后，将两条直线连接并识别为一条直线。如上所述，控制部190通过识别到的两条直线来计算活性物质的高度H。
在此，对控制部190计算直线的方法进行说明，控制部190在从由检测部160检测到的图像中选择的两个区域中，通过未涂覆部22的末端与未涂覆部22和电极涂覆部21的边界线之间的垂直距离来计算直线。并且，通过连接从两个区域中计算出的直线来计算出定义未涂覆部22和电极涂覆部21的边界线的直线。另外，控制部190在从电极涂覆部21的末端区域中选择的两个区域中，通过未涂覆部22的末端与电极涂覆部21的末端之间的垂直距离来计算直线。并且，通过连接从两个区域中计算出的直线来计算出定义在未涂覆部22之间设置的电极涂覆部21的末端的直线。
如上所述，控制部190通过计算出的两条直线之间的距离来计算活性物质的高度H。
另一方面，例如，当活性物质的高度H在以1mm为基准处于±1mm以内的范围时，控制部190判断为电极片20正常移动而没有蛇行。因此，例如，当活性物质的高度H为0mm时或2mm以上时，控制部190判断为电极片20蛇行。
在这种情况下，控制部190通过控制蛇行修正部130的枢转台134来开始修正电极片20的蛇行。并且，当活性物质的高度H为1mm时，控制部190停止蛇行修正部130的枢转台134的操作，并完成电极片20的蛇行修正。
如上所述，通过由视觉传感器组成的检测部160感测电极片20的蛇行，并通过蛇行修正部130来修正电极片20的蛇行，从而可以更准确地判断电极片20是否蛇行。并且，可以更精确地执行蛇行修正。
在此，对根据现有技术的感测是否蛇行的方法进行简要说明，在现有技术中，使用了通过由检测未涂覆部22和电极涂覆部21的边界线的激光传感器组成的LPC传感器来检测电极片20是否蛇行的方法。
即，在现有技术中，使用了通过在照射激光之后由LPC传感器接收激光的时间差来判断未涂覆部22和电极涂覆部21，并且由控制部判断未涂覆部22和电极涂覆部21的边界线的方法。
这种LPC传感器仅能够识别预定的检查区域，例如，通过LPC传感器检查的区域可能是宽度大约为3～5mm的检查区域。然而，当更换电极卷时，如果在连接两个电极卷时两个电极卷错开连接的程度为例如10mm以上，则从连接的电极卷展开的电极片20的未涂覆部22和电极涂覆部21的边界线可能会设置在被LPC传感器检查的区域的外侧。此时，即使在没有发生电极片20的蛇行的情况下，控制部160也会判断为电极片20蛇行并进行电极片20的蛇行修正，因此存在由于错误检测是否蛇行而导致发生电极片20的不良的问题。这种检测错误还可能会因制造电极片20时产生的形成有电极涂覆部21的区域的制造误差而发生。
然而，本实用新型利用从由视觉传感器组成的检测部160获取的图像，由控制部190通过活性物质的高度H来判断电极片20是否蛇行，因此可以防止是否蛇行的检测错误，并且可以防止由于检测错误而导致的电极片20的不良。
另一方面，在本实施例中，检测部160设置在冲裁部150和切割部170之间，以在进一步靠近蛇行修正部130的位置检测电极片20的蛇行，并通过蛇行修正部130来修正电极片20的蛇行。由此，可以更快地感测到突然发生的蛇行，即由新的电极卷和将要使用完的电极卷的连接区间正在移动时发生的蛇行，从而提高蛇行修正效果。
切割部170设置在冲裁部150的后端，并且在检测部160的后端将电极片20切割为单独的电极板30。由此，电极片20被分离为用于电极组件(未示出)的电极板30。
视觉检查部180设置在切割部170的后端，并且检查成型为单独的电极板30的电极板30的外观以感测是否发生不良。另一方面，视觉检查部180也连接到控制部190，控制部190通过由视觉检查部180获取的影像来判断电极板30是否不良。
控制部190连接到蛇行修正部130、检测部160和视觉检查部180，并且可以通过由蛇行修正部130的感测传感器132、检测部160和视觉检查部180发送的信号来判断电极片20是否蛇行和蛇行发生位置。由此，控制部190可以通过驱动蛇行修正部130的枢转台134来修正电极片20的蛇行。
如上所述，由于可通过蛇行修正部130的感测传感器132、检测部160和视觉检查部180来修正电极片20的蛇行，因此可以在比现有技术更快的时间点计算出修正值，并修正电极片20的蛇行。
进一步地，通过减少作为可发生电极片20蛇行的风险较大的移动区域的蛇行修正部130和冲裁部150之间的移动距离，可以进一步减少发生不良的风险。
以下，将参照图1至图4，对根据本实用新型的示例性实施例的电极板制造装置的作用进行说明。
在电极板制造装置100中，电极片20从设置在开卷机110中的电极卷经过蛇行修正部130、冲裁部150和切割部170而被制造为单张电极板30。
另一方面，从电极卷展开的电极片20经过第一调节辊120向蛇行修正部130移动，并且通过第一调节辊120减少电极片20在开卷机110到蛇行修正部130之间蛇行的情况。
并且，通过蛇行修正部130的感测传感器132感测进入到蛇行修正部130的电极片20中的涂覆有活性物质的电极涂覆部21和没有涂覆活性物质的电极未涂覆部22的边界面。另外，控制部190根据来自感测传感器132的信号判断电极片20是否蛇行，并且当电极片20蛇行时，通过驱动蛇行修正部130的枢转台134来修正电极片20的蛇行。
之后，电极片20经过第一移动辊102、第二调节辊140和第二移动辊104进入到冲裁部150。另一方面，通过第二调节辊140来抑制移动中的电极片20蛇行。并且，由于在蛇行修正部130和冲裁部150之间仅设置有第一移动辊102、第二调节辊140和第二移动辊104，因此可以减少电极片20的移动距离。由此，可以抑制在蛇行修正部130和冲裁部150之间发生蛇行移动。
之后，在冲裁部150中完成冲裁的电极片20在到达切割部170之前通过检测部160来检测是否蛇行。检测部160设置在冲裁部150和切割部170之间。另一方面，检测部160由视觉传感器组成，并且控制部190利用通过检测部160获取的图像来检测出向设置在电极片20的未涂覆部22侧突出的活性物质的高度H(参照图4)。
对此再次进行说明，首先，检测部160由视觉传感器组成，并且在从由视觉传感器组成的检测部160检测出的图像中选择至少四个图像选择区域(Region Of Image)。此时，两个区域选自未涂覆部22，并且另外两个区域选自设置在未涂覆部22之间的电极涂覆部21的末端区域。并且，控制部190在从选自未涂覆部22的两个区域中分别计算一条直线之后，将两条直线连接并识别为一条直线。并且，控制部190在从选自电极涂覆部21的末端区域的两个区域中计算分别一条直线之后，将两条直线连接并识别为一条直线。如上所述，控制部190通过识别到的两条直线来计算活性物质的高度H。
在此，对控制部190计算直线的方法进行说明，控制部190在从由检测部160检测到的图像中选择的两个区域中，通过未涂覆部22的末端与未涂覆部22和电极涂覆部21的边界线之间的垂直距离来计算直线。并且，通过连接从两个区域中计算出的直线来计算出定义未涂覆部22和电极涂覆部21的边界线的直线。另外，控制部190在从电极涂覆部21的末端区域中选择的两个区域中，通过未涂覆部22的末端与电极涂覆部21的末端之间的垂直距离来计算直线。并且，通过连接从两个区域中计算出的直线来计算出定义设置在未涂覆部22之间的电极涂覆部21的末端的直线。
如上所述，控制部190通过计算出的两条直线之间的距离来计算活性物质的高度H。
另一方面，例如，当活性物质的高度H在以1mm为基准处于±1mm以内的范围时，控制部190判断为电极片20正常移动而没有蛇行。因此，例如，当活性物质的高度H为0mm时或2mm以上时，控制部190判断为电极片20蛇行。
在这种情况下，控制部190通过控制蛇行修正部130的枢转台134来开始修正电极片20的蛇行。并且，当活性物质的高度H为1mm时，控制部190停止蛇行修正部130的枢转台134的操作，并完成电极片20的蛇行修正。
如上所述，通过由视觉传感器组成的检测部160感测电极片20的蛇行，并通过蛇行修正部130来修正电极片20的蛇行，从而可以更准确地判断电极片20是否蛇行。并且，可以更精确地执行蛇行修正。
之后，电极片20通过切割部170，并被制造为单张电极板30。
如上所述，由于可通过蛇行修正部130的感测传感器132、检测部160和视觉检查部180来修正电极片20的蛇行，因此可以在比现有技术更快的时间点计算出修正值，并修正电极片20的蛇行。
进一步地，通过减少作为可发生电极片20的蛇行的风险较大的移动区域的蛇行修正部130和冲裁部150之间的移动距离，可以进一步减少发生不良的风险。
以上对本实用新型的各种实施例进行了详细说明，但本实用新型的权利范围不限于此，对于本领域普通技术人员而言，可以在不脱离权利要求书中记载的本实用新型的技术思想的范围内进行各种修改和变形是显而易见的。

Claims (13)

1.一种电极板制造装置，其特征在于，包括：
开卷机，设置有电极卷；
蛇行修正部，用于修正从所述电极卷展开的电极片的蛇行；
冲裁部，设置在所述蛇行修正部的后端；
切割部，设置在所述冲裁部的后端；
检测部，设置在所述冲裁部和所述切割部之间，并且获取所述电极片的图像；以及
控制部，连接到所述检测部和所述蛇行修正部，
通过所述冲裁部以预定间隔去除设置在所述电极片中的未涂覆部，同时涂覆有活性物质的区域的一部分与所述未涂覆部一起被去除，从而使活性物质向所述电极片的未涂覆部侧突出，
所述控制部利用来自所述检测部的图像，通过向所述电极片的未涂覆部侧突出的活性物质的高度来判断所述电极片是否蛇行。
2.根据权利要求1所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述控制部从由所述检测部获取的图像中选择至少四个区域以感测所述活性物质的高度。
3.根据权利要求2所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述控制部从设置有所述未涂覆部的区域中选择至少两个区域，并且从设置在所述未涂覆部之间的设置电极涂覆部的末端的区域中选择至少两个区域。
4.根据权利要求3所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述控制部在从设置有所述未涂覆部的区域中选择的两个区域中计算一条直线，并且从设置有所述电极涂覆部的末端的区域中选择的两个区域中计算一条直线之后，通过两条直线的垂直距离来计算所述活性物质的高度。
5.根据权利要求4所述的电极板制造装置，其特征在于，
当所述活性物质的高度为0mm时，或者所述活性物质的高度大于2mm时，所述控制部判断为所述电极片蛇行。
6.根据权利要求1所述的电极板制造装置，其特征在于，
当所述电极片蛇行时，所述控制部使设置在所述蛇行修正部中的枢转台旋转，并修正所述电极片的蛇行，以使所述活性物质的高度成为1mm。
7.根据权利要求1所述的电极板制造装置，其特征在于，进一步包括设置在所述蛇行修正部的前端的第一调节辊和设置在所述蛇行修正部和所述冲裁部之间的第二调节辊。
8.根据权利要求7所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述第二调节辊设置在第一移动辊和第二移动辊之间，所述第一移动辊设置在所述蛇行修正部的后端，所述第二移动辊设置在所述冲裁部的前端。
9.根据权利要求8所述的电极板制造装置，其特征在于，
在所述蛇行修正部和所述冲裁部之间仅设置有第一移动辊、第二移动辊和所述第二调节辊。
10.根据权利要求1所述的电极板制造装置，其特征在于，
在所述蛇行修正部中设置有感测所述电极片的端部的感测传感器。
11.根据权利要求10所述的电极板制造装置，其特征在于，
在所述蛇行修正部中设置有用于修正所述电极片的蛇行而旋转的枢转台。
12.根据权利要求1所述的电极板制造装置，其特征在于，进一步包括设置在所述切割部的后端的视觉检查部。
13.根据权利要求12所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述控制部通过设置在所述蛇行修正部中的感测传感器和所述视觉检查部发送的信号驱动所述蛇行修正部，以修正所述电极片的蛇行。
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