ES3034611T3 - Automatic electrode drying control system and automatic electrode drying control method - Google Patents

Automatic electrode drying control system and automatic electrode drying control method

Info

Publication number
ES3034611T3
ES3034611T3 ES21895092T ES21895092T ES3034611T3 ES 3034611 T3 ES3034611 T3 ES 3034611T3 ES 21895092 T ES21895092 T ES 21895092T ES 21895092 T ES21895092 T ES 21895092T ES 3034611 T3 ES3034611 T3 ES 3034611T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
drying
level
electrode sheet
intensity
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES21895092T
Other languages
English (en)
Inventor
Jin Young Son
Sang Hoon Choy
Shin Wook Jeon
Eun Hoe Jeong
Young Kuk Ko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210157703A external-priority patent/KR102872085B1/ko
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES3034611T3 publication Critical patent/ES3034611T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/30—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/35—Temperature; Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
    • F26B13/101—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts
    • F26B13/103—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts with mechanical supporting means, e.g. belts, rollers, and fluid impingement arrangement having a displacing effect on the materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/30—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/37—Velocity of flow; Quantity of flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/50—Ducting arrangements from the source of air or other gases to the materials or objects being dried
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/22—Controlling the drying process in dependence on liquid content of solid materials or objects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/04—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour circulating over or surrounding the materials or objects to be dried
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/283—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun in combination with convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H01M10/0409—Machines for assembling batteries for cells with wound electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

La presente invención comprende un horno que proporciona un espacio a través del cual se desplaza y se seca una lámina de electrodo, con un medio de secado para aplicar aire caliente y/o calor radiante a la lámina de electrodo y dividido en varias secciones de secado; una unidad de medición que recopila información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodo que pasa por el horno y la transmite a una unidad de control; y dicha unidad de control determina el nivel de secado de la lámina de electrodo basándose en la información recibida de la unidad de medición y controla la intensidad de secado del horno en función del nivel de secado determinado, controlando la unidad de control de forma independiente dichas secciones de secado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema automático de control de secado de electrodos y método automático de control de secado de electrodos
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un sistema y método para controlar automáticamente el secado de un electrodo, y más particularmente, a un sistema y un método para controlar automáticamente el secado de un electrodo, que es capaz de reconocer el nivel de secado a partir de información sobre la cantidad de secado, tal como el contenido sólido y la temperatura de la superficie de una lámina de electrodos, y ajustar en consecuencia la cantidad de secado del electrodo en tiempo real haciendo funcionar automáticamente los medios de secado.
Antecedentes de la invención
Recientemente, las baterías secundarias capaces de cargarse y descargarse se han utilizado ampliamente como fuentes de energía de dispositivos móviles inalámbricos. De manera adicional, la batería secundaria ha llamado la atención como fuente de energía de un vehículo eléctrico, un vehículo eléctrico híbrido, etc., que se proponen como una solución para la contaminación del aire de los vehículos de gasolina y los vehículos diésel existentes que utilizan combustibles fósiles. Por tanto, los tipos de aplicaciones que utilizan la batería secundaria están actualmente muy diversificadas debido a las ventajas de la batería secundaria, y se espera que la batería secundaria se aplique a muchos campos y productos en el futuro.
Estas baterías secundarias pueden clasificarse en baterías de iones de litio, baterías de polímero de iones de litio, baterías de polímero de litio, etc., dependiendo de la composición del electrodo y del electrolito, y, entre ellas, aumenta el uso de baterías de polímero de iones de litio, menos propensas a las fugas de electrolito y fáciles de fabricar. En general, las baterías secundarias se clasifican en baterías cilíndricas y baterías prismáticas, en las que un conjunto de electrodos está incrustado en una petaca metálica cilíndrica o rectangular, en función de la forma de la caja de batería, y pilas de tipo bolsa, en las que el conjunto de electrodos está incrustado en una caja de tipo bolsa de una lámina de aluminio laminada. El conjunto de electrodos integrado en la caja de batería está compuesto por un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, y es un elemento generador de energía capaz de cargarse y descargarse. El conjunto de electrodos se clasifica en un arrollamiento de tipojelly-rollcon un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, que tienen forma de lámina alargada y están recubiertos con materiales activos, y de tipo pila, en el que una pluralidad de electrodos positivos y electrodos negativos de un tamaño predeterminado se apilan secuencialmente mientras un separador se interpone entre ellos.
El electrodo positivo y el electrodo negativo se forman aplicando una pasta de electrodo positivo que contiene un material activo de electrodo positivo y una pasta de electrodo negativo que contiene un material activo de electrodo negativo a un colector de corriente de electrodo positivo y a un colector de corriente de electrodo negativo, para formar así una capa de material activo de electrodo positivo y una capa de material activo de electrodo negativo, respectivamente, seguido de su secado y enrollado.
En este momento, las condiciones de secado del electrodo influyen en la calidad y las propiedades físicas del electrodo. Particularmente, la fuerza adhesiva y el nivel acoplado de la superficie del electrodo pueden modificarse significativamente en función del control de la desviación de la sequedad para la dirección de la anchura del electrodo y el instante en el que se completa el secado durante el secado. Convencionalmente, se secó un electrodo determinando de antemano la condición inicial del proceso, y se evaluó la cantidad de secado mediante la medición de las propiedades físicas de una muestra después de completar el secado y se ajustó entonces la condición del proceso. Sin embargo, un método de este tipo requería mucho tiempo para medir las propiedades físicas, y era difícil reflejar el resultado de la evaluación de la cantidad de secado en el proceso en tiempo real. Como tal, este método no era apropiado para un proceso de producción consecutivo rollo a rollo.
Por lo tanto, existe la necesidad de un método de secado de electrodos capaz de mantener constante la sequedad del electrodo completado mediante la monitorización de la cantidad de secado del electrodo en tiempo real y reflejando rápidamente el resultado de la monitorización al proceso.
El documento US 2014/0014037 A1 se refiere a un dispositivo de producción de placas de electrodos.
Explicación de la invención
Problema técnico
Se cree que la presente invención resuelve al menos algunos de los problemas anteriores. Por ejemplo, un aspecto de la presente invención proporciona un sistema y un método de control automático del secado de un electrodo capaz de reducir la desviación de un producto manteniendo constante el nivel de secado de un electrodo final mediante el control automático del nivel de secado del electrodo en tiempo real.
Solución técnica
Un sistema para controlar automáticamente el secado de un electrodo según la presente invención se describe en la reivindicación 1.
En una realización de la presente invención, la unidad de medición está configurada para recopilar periódicamente información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos a intervalos de tiempo regulares, y el controlador controla periódicamente la intensidad de secado del horno determinando el nivel de secado de la lámina de electrodos cada vez que recibe la información sobre la cantidad de secado de la unidad de medición.
En una realización de la presente invención, la unidad de medición recopila información sobre la cantidad de secado durante 1 a 5 minutos justo antes de un momento en que se espera el control de la intensidad de secado por parte del controlador.
En una realización de la presente invención, la información sobre la cantidad de secado incluye información sobre al menos uno de un contenido sólido y una temperatura superficial de la lámina de electrodos.
En una realización de la presente invención, el controlador incluye: una unidad de entrada de datos que recibe una entrada de la información sobre la cantidad de secado recopilada por la unidad de medición, y un valor de ajuste de referencia sobre la cantidad de secado; una unidad de determinación que determina el nivel de secado de la lámina de electrodos comparando la información sobre la cantidad de secado con el valor de ajuste, y determina si se debe ajustar la intensidad de secado en el horno según el nivel de secado determinado; y una unidad de comando que controla la intensidad de secado del horno basándose en un resultado de determinación de la unidad de determinación.
En una realización de la presente invención, cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como nivel de secado excesivo o nivel de secado exageradamente excesivo, el controlador controla para reducir la intensidad de secado del horno, y cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel de no secado o el nivel exageradamente de no secado, el controlador controla para aumentar la intensidad de secado del horno.
En una realización de la presente invención, el controlador controla la intensidad de secado para secciones de secado distintas de una sección de secado en un extremo frontal del horno entre la pluralidad de secciones de secado.
En una realización de la presente invención, la unidad de medición transmite al controlador un valor medio o un valor mediano de la información recopilada sobre la cantidad de secado.
En una realización de la presente invención, cada una de la pluralidad de secciones de secado incluye medios de secado, y los medios de secado incluyen al menos una tobera de aire caliente, que aplica calor por convección alimentando aire caliente a la lámina de electrodos, y un calentador, que aplica calor radiante a la lámina de electrodos.
En una realización de la presente invención, el controlador controla al menos uno seleccionado del grupo que consiste en una velocidad de aire caliente de la tobera de aire caliente, un volumen de aire caliente de la tobera de aire caliente, una temperatura del calentador, y una velocidad de movimiento de un rodillo de transferencia que mueve la lámina de electrodos.
En una realización de la presente invención, la unidad de medición incluye al menos uno de un medidor de banda para medir la cantidad de carga de la lámina de electrodos y un instrumento de medición de temperatura.
En una realización de la presente invención, la unidad de medición incluye además una unidad de cálculo, y la unidad de cálculo calcula un contenido sólido de la lámina de electrodos a partir de la cantidad de carga medida por el medidor de banda.
Un método para controlar automáticamente el secado de un electrodo según la invención se describe en la reivindicación 13
En una realización de la presente invención, durante la etapa (b), la información sobre la cantidad de secado incluye información sobre al menos uno de un contenido sólido y una temperatura superficial de la lámina de electrodos.
En una realización de la presente invención, la etapa (b) incluye recopilar periódicamente información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos a intervalos de tiempo regulares, y la etapa (c) incluye controlar periódicamente la intensidad de secado del horno determinando el nivel secado de la lámina de electrodos siempre que se reciba la información sobre la cantidad de secado a través de la etapa (b).
Efectos ventajosos
Según la presente invención, es posible controlar automáticamente el nivel de secado de un electrodo en tiempo real mediante el control de la cantidad de secado del horno en tiempo real recopilando la información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos y determinando el nivel de secado del electrodo a partir de la información recopilada sobre la cantidad de secado.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama de bloques que muestra una configuración de un sistema automático de control de secado de electrodos según la presente invención.
La FIG. 2 es un diagrama esquemático que ilustra una estructura de un sistema automático de control de secado de electrodos según una realización de la presente invención.
La FIG. 3 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración de un sistema automático de control de secado de electrodos según una realización de la presente invención.
La FIG. 4 es un diagrama esquemático que ilustra una estructura de un sistema automático de control de secado de electrodos según otra realización de la presente invención.
La FIG. 5 es un diagrama de flujo que ilustra un orden de un método automático de control de secado de electrodo según la presente invención.
La FIG. 6 es una fotografía obtenida al fotografiar una lámina de electrodos secada por un método automático de control según una realización de la presente invención utilizando una cámara termográfica.
Realización preferente de la invención
En lo sucesivo en el presente documento, la presente invención se describirá en detalle con referencia a los dibujos. Los términos y palabras usados en la presente memoria descriptiva y en las reivindicaciones no deben interpretarse como limitados a términos ordinarios o de diccionario y el inventor puede definir adecuadamente el concepto de los términos para describir su invención de la mejor manera. Los términos y palabras deben interpretarse como significado y concepto de manera coherente con la idea técnica de la presente invención.
En esta solicitud, debe entenderse que términos como "incluyen" o "tienen" pretenden indicar que existe una característica, número, etapa, operación, componente, parte, o una combinación de los mismos, descritos en la memoria descriptiva, y no excluyen de antemano la posibilidad de la presencia o adición de una o más características o números, etapas, operaciones, componentes, partes, o combinaciones de los mismos. También, cuando una porción tal como una capa, una película, un área, una placa, etc., se designa como que se encuentra "sobre" otra porción, esto incluye no solo el caso en el que la porción está "directamente sobre" la otra porción, sino también el caso en el que se interpone otra porción adicional entre las mismas. Por otro lado, cuando una porción tal como una capa, una película, un área, una placa, etc., se designa como que se encuentra "debajo" de otra porción, esto incluye no solo el caso en el que la porción está "directamente debajo" de la otra porción, sino también el caso en el que se interpone otra porción adicional entre las mismas. De manera adicional, disponerse "sobre" en la presente solicitud puede incluir el caso de disponerse en la parte inferior así como en la parte superior.
En lo sucesivo en el presente documento, la presente invención se describirá en detalle con referencia a los dibujos.
La FIG. 1 es un diagrama de bloques que muestra una configuración de un sistema automático de control de secado de electrodos según la presente invención, y la FIG. 2 es un diagrama esquemático que ilustra una estructura de un sistema automático de control de secado de electrodos según una realización de la presente invención. Con referencia a estos dibujos, un sistema 100 para controlar automáticamente el secado de un electrodo incluye: un horno 110 que proporciona un espacio donde se desplaza y seca una lámina de electrodos, incluye medios de secado que aplican aire caliente y/o calor radiante a la lámina de electrodos, y se divide en una pluralidad de secciones de secado; una unidad de medición 120 que recopila información sobre una cantidad de secado de la lámina de electrodos 10 y transmite la información recopilada a un controlador 130; y el controlador 130 que determina un nivel de secado de la lámina de electrodos 10 basándose en la información sobre la cantidad de secado recibida desde la unidad de medición 120, y controlar una intensidad de secado del horno 110 en función del nivel de secado determinado. En el presente documento, el controlador 130 controla independientemente la pluralidad de secciones de secado.
Como se ha descrito anteriormente, las condiciones de secado del electrodo influyen significativamente en la calidad y las propiedades físicas del electrodo. Convencionalmente, después de secar un electrodo determinando de antemano la condición inicial del proceso, y a continuación se ajustaba la condición del proceso mediante la evaluación de la sequedad y las propiedades físicas del producto. Sin embargo, en este caso, era difícil controlar el secado del electrodo en tiempo real.
Según el sistema de control automático del secado de un electrodo de la presente invención, es posible controlar automáticamente el nivel de secado de un electrodo ajustando adecuadamente la cantidad de secado en función del nivel de secado de la lámina de electrodos, determinando el nivel de secado mediante la recopilación de información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos en tiempo real y, en consecuencia, controlando de forma independiente una pluralidad de secciones de secado.
Además, en la presente invención, el eje x se refiere a una dirección en la que se transfiere un electrodo, mientras que el eje y se refiere a una dirección que es perpendicular a la dirección de transferencia del electrodo sobre la superficie del electrodo, tal como la dirección de la anchura del electrodo. El eje z corresponde a una dirección en la que se pulveriza aire caliente o se irradian rayos infrarrojos, tal como una dirección perpendicular a la superficie del electrodo.
En lo sucesivo en el presente documento, se describirá en detalle la configuración del sistema automático de control de secado de electrodos según la presente invención.
En cuanto a la FIG. 2, un sistema automático de control de secado de electrodos 100 según la presente invención incluye un horno 110. El horno 110 tiene forma de cámara y proporciona un espacio donde se seca una lámina de electrodos 10, que es un espacio donde la lámina de electrodos 10 a secar puede moverse dentro del horno 110, y puede evitar que el calor interno se escape.
Además, la lámina de electrodos 10 puede tener una estructura en la que una capa de material activo de electrodo 12 se forma cuando una pasta para la formación de electrodo que incluye un material activo de electrodo se recubre sobre la lámina de colector de corriente 11. La pasta de electrodo puede aplicarse al menos a una superficie del colector de corriente.
En este caso, el colector de corriente puede ser un colector de corriente de electrodo positivo o un colector de corriente de electrodo negativo, y el material activo de electrodo puede ser un material activo de electrodo positivo o un material activo de electrodo negativo. De manera adicional, además del material activo de electrodo, la pasta de electrodo puede incluir un material conductor y un aglutinante.
En la presente invención, el colector de electrodo positivo tiene generalmente un espesor de 3 a 500 micrómetros. El colector de corriente de electrodo positivo no está particularmente limitado siempre que tenga una alta conductividad sin causar un cambio químico en la batería. Ejemplos del colector de corriente de electrodo positivo incluyen acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio, aluminio o carbono sinterizado o acero inoxidable cuya superficie ha sido tratada con carbono, níquel, titanio, plata o similares. El colector de corriente puede tener finas irregularidades sobre su superficie para aumentar la adherencia del material activo de electrodo positivo, y diversas formas, tal como una película, una lámina, una hoja, una red, un cuerpo poroso, una espuma y una tela no tejida son posibles.
La lámina para el colector de electrodo negativo tiene generalmente un espesor de 3 a 500 micrómetros. El colector de corriente de electrodo negativo no está particularmente limitado siempre que tenga conductividad eléctrica sin causar cambios químicos en la batería, y ejemplos de ello incluyen cobre, acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio, carbono sinterizado, cobre o acero inoxidable cuya superficie haya sido tratada con carbono, níquel, titanio, plata o similares, aleación de aluminio-cadmio, o similares. De manera adicional, al igual que el colector de corriente de electrodo positivo, se pueden formar finos desniveles en la superficie para mejorar la fuerza de adhesión del material activo de electrodo negativo, y se puede utilizar en diversas formas, tal como una película, una lámina, una hoja, una red, un cuerpo poroso, una espuma y una tela no tejida.
En la presente invención, el material activo de electrodo positivo es un material capaz de provocar una reacción electroquímica y un óxido de metal de transición de litio, y contiene dos o más metales de transición. Ejemplos de ello son: compuestos estratificados como el óxido de litio y cobalto (LiCoO<2>) y el óxido de litio y níquel (LiNiO<2>) sustituidos con uno o más metales de transición; óxido de manganeso de litio sustituido con uno o más metales de transición; óxido de litio y níquel representado por la fórmula LiNi<1-y>M<y>O<2>(en donde M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn o Ga y contiene al menos uno de los elementos anteriores, 0,01 < y < 0,7); óxido compuesto de litio, níquel, cobalto y manganeso representado por la fórmula Li<1+z>Ni<b>Mn<c>Co<1-(b+c+d)>M<d>O<(2-e)>A<e>, tal como Lh<+z>Nh</3>Co<1/3>Mn<1/3>O<2>, Li<1+z>N<0,4>Mn<0,4>Co<0,2>O<2>etc. (en donde - 0,5<z<0,5, 0,1<b<0,8, 0,1<c<0,8, 0<d<0,2, 0<e<0,2, b+c+d<1, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si o Y, y A = F, P o Cl); fosfato metálico de litio a base de olivino representado por la fórmula Li<1+x>M<1-y>M'<y>PO<4-z>X<z>(en donde M = metal de transición, preferentemente Fe, Mn, Co o Ni, M'= Al, Mg o Ti, X=F, S o N, y -0,5<x<0,5, 0<y<0,5, 0<z<0,1).
Entre los ejemplos del material activo de electrodo negativo se incluyen el carbono, como el carbono no grafitizado y el carbono grafitado; óxido compuesto metálico tal como Li<x>Fe<2>O<3>(0<x<1), Li<x>WO<2>(0<x<1), Sn<x>Me<1-x>Me'<y>O<z>(Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, los grupos 1, 2 y 3 de la tabla periódica, halógeno; 0<x<1; 1<y<3; 1<z<8); aleación de litio; aleación de silicio; aleación de estaño; óxidos metálicos tales como SnO, SnO<2>, PbO, PbO<2>, Pb<2>O<3>, Pb<3>O<4>, Sb<2>O<3>, Sb<2>O<4>, Sb<2>O<5>, GeO, GeO<2>, Bi<2>O<3>, Bi<2>O<4>y B<b>O<s>; polímeros conductores tales como poliacetileno; y materiales a base de Li-Co-Ni.
El material conductor suele añadirse en una cantidad del 1 al 30 % en peso con respecto al peso total de la mezcla que incluye el material activo de electrodo positivo. Dicho material conductor no está particularmente limitado siempre que tenga conductividad eléctrica sin provocar un cambio químico en la batería, y ejemplos de ello incluyen grafito, tal como grafito natural y grafito artificial; negro de humo, tal como negro de carbón, negro de acetileno, negro Ketjen, negro de canal, negro de horno, negro de lámpara y negro verano; fibras conductoras, tales como fibra de carbono y fibra metálica; polvos metálicos, tales como polvos de fluoruro de carbono, de aluminio y de níquel; whisky conductor tal como óxido de zinc y titanato de potasio; óxidos de metal conductor, tales como óxido de titanio; y materiales conductores, tales como derivados de polifenileno y similares.
El aglutinante se añade en una cantidad del 1 al 30 % en peso, con respecto al peso total de la mezcla que contiene el material activo de electrodo positivo, como componente que ayuda a la unión entre el material activo y el material conductor y a la unión con el colector de corriente. Ejemplos de tales aglutinantes incluyen fluoruro de polivinilideno, alcohol polivinílico, carboximetilcelulosa (CMC), almidón, hidroxipropilcelulosa, celulosa regenerada, polivinilpirrolidona, tetrafluoroetileno, polietileno, polipropileno, terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM), EPDM sulfonado, caucho de estireno-butileno, caucho fluorado, diversos copolímeros y similares.
Al mismo tiempo, una pasta de electrodo de este tipo puede prepararse disolviendo un material activo de electrodo, un material conductor y un aglutinante en un disolvente. El tipo de disolvente no está particularmente limitado siempre que sea capaz de dispersar un material activo de electrodo, y puede utilizarse un disolvente acuoso o un disolvente no acuoso. Por ejemplo, el disolvente puede ser un disolvente generalmente utilizado en la técnica, tal como dimetilsulfóxido (DMSO), alcohol isopropílico, N-metilpirrolidona (NMP), acetona o agua, y puede utilizarse uno de ellos solo o una mezcla de dos o más. La cantidad de disolvente utilizada puede ser tal que la pasta pueda ajustarse para que tenga una viscosidad adecuada en función del espesor del revestimiento, el rendimiento de producción y la trabajabilidad de la pasta, y no está particularmente limitada.
El horno 110 está dividido en una pluralidad de secciones de secado 111, 112 y 113, y cada una de las secciones de secado incluye medios de secado para secar la lámina de electrodos 10 en su interior. Los medios de secado incluyen una tobera de aire caliente 114, que aplica calor por convección alimentando aire caliente a una lámina de electrodos 10, y un calentador 115, que aplica calor radiante a la lámina de electrodos 10. En cuanto a la FIG. 2, las toberas de aire caliente 114 y los calentadores 115 pueden estar dispuestos a intervalos regulares a lo largo de la dirección de transferencia (dirección MD, dirección x) de la lámina de electrodos 10, y se aplica aire caliente o calor radiante en una dirección perpendicular a la lámina de electrodos 10. En la FIG. 2, se ilustra que la tobera de aire caliente 114 y el calentador de infrarrojos 115 están situados en la parte superior de la lámina de electrodos 10, es decir, la superficie inferior del techo del horno 110, pero cuando la capa de material activo de electrodo se forma en ambas superficies del colector de corriente, la tobera de aire caliente 114 y el calentador 115 pueden situarse en la parte superior y en la parte inferior de la lámina de electrodos 10, respectivamente. Se ilustra en la FIG. 2 que tanto una tobera de aire caliente como un calentador se incluyen como los medios de secado, pero la presente invención no se limita a este ejemplo, y solo uno de la tobera de aire caliente y el calentador puede ser incluido como el medio de secado.
Por otro lado, la tobera de aire caliente 114 incluye una unidad de cuerpo principal y una unidad de inyección. La unidad de cuerpo principal constituye el cuerpo de la tobera de aire caliente y fija la tobera de aire caliente 114 al techo del horno. De manera adicional, la unidad de cuerpo principal está vacía por dentro y transmite aire caliente transmitido desde una fuente de alimentación de aire caliente (no mostrada) a la unidad de inyección. Por otro lado, la unidad de inyección está situada en la superficie inferior de la unidad de cuerpo principal. La unidad de inyección se comunica con la unidad de cuerpo principal, y en la superficie inferior de la unidad de inyección está formada una porción de orificio de inyección a través de la cual se inyecta aire caliente. La porción de orificio de inyección puede tener una estructura en la que una pluralidad de poros están dispuestos a intervalos regulares.
Además, el calentador 115 puede ser un calentador de infrarrojos en un ejemplo específico de la presente invención, y el calentador de infrarrojos puede incluir una lámpara de infrarrojos, que irradia rayos infrarrojos al electrodo, y una base que soporta la lámpara de infrarrojos. La forma de la lámpara de infrarrojos no está particularmente limitada y, por ejemplo, la lámpara en forma de varilla puede estar dispuesta en paralelo a lo largo de la dirección de transferencia del electrodo mientras se extiende en la dirección de anchura del electrodo.
Las toberas de aire caliente 114 y los calentadores 115 pueden estar dispuestos alternativamente en una dirección en la que se mueve la lámina de electrodos 10 a fin de alimentar uniformemente aire caliente y rayos infrarrojos a la superficie de la lámina de electrodos 10. Sin embargo, no hay ninguna limitación particular en cuanto al tipo de disposición, y el esquema de disposición de las toberas de aire caliente 114 y los calentadores de infrarrojos 115 puede cambiarse apropiadamente por un experto en la materia en función de las condiciones de secado.
Además, en el horno 110 puede incluirse un rodillo de transferencia 116 para transferir un electrodo. Una pluralidad de rodillos de transferencia 116 pueden estar dispuestos a intervalos regulares a lo largo de la dirección de transferencia de la lámina de electrodos 10, y los rodillos de transferencia 116 soportan la lámina de electrodos 10 durante el proceso de secado y transfieren la lámina de electrodos 10 al exterior del horno 110. Además, la cantidad de secado de la lámina de electrodos también puede controlarse ajustando la velocidad de rotación del rodillo de transferencia.
El horno 110 se divide en una pluralidad de zonas de secado. Cuando se produce una situación de secado excesivo o no secado durante el proceso de secado de la lámina de electrodos 10, puede ser necesario secar adecuadamente la lámina de electrodos 10 cambiando la intensidad de secado. En este momento, es posible controlar independientemente la intensidad de secado para cada sección de secado dividiendo el horno 110 en una pluralidad de secciones de secado. Se ilustra en la FIG. 2 que el horno 110 está dividido en 3 secciones de secado, pero el horno también puede dividirse en 3 a 20 secciones de secado o en 5 a 15 secciones de secado, y la presente invención no se limita a este ejemplo. En la memoria descriptiva de la presente invención, las 3 secciones de secado se denominan primera sección de secado 111, segunda sección de secado 112 y tercera sección de secado 113.
La primera sección de secado 111, la segunda sección de secado 112 y la tercera sección de secado 113 pueden ser espacios divididos físicamente mediante la instalación de una pared interior entre las secciones de secado o también pueden ser espacios divididos abstractamente según la condición de secado.
El sistema 100 para controlar automáticamente el secado de un electrodo según la presente invención incluye una unidad de medición que recopila información sobre una cantidad de secado de la lámina de electrodos y transmite la información recopilada a un controlador.
En un ejemplo específico de la presente invención, la información sobre la cantidad de secado incluye información sobre al menos uno de un contenido sólido y una temperatura superficial de la lámina de electrodos. El sistema para controlar automáticamente el secado de un electrodo de la presente invención determina el nivel de secado de la lámina de electrodos mediante información sobre el contenido de sólidos y/o la temperatura, que se recopila a través de la unidad de medición. La unidad de medición puede incluir al menos un medidor de banda para medir la cantidad de carga de la lámina de electrodos y un instrumento de medición de la temperatura para recopilar información sobre el contenido sólido y la temperatura de la superficie de la lámina de electrodos.
En cuanto a la FIG. 2, las unidades de medición 120a y 120b incluyen un medidor de banda que mide la cantidad de carga de la lámina de electrodos, y la unidad de medición 120 puede instalarse en la entrada y en la salida del horno 110, respectivamente, y medir la cantidad de carga antes de secar la lámina de electrodos y la cantidad de carga después de secar la lámina de electrodos. La unidad de medición puede incluir, además, una unidad de cálculo para deducir el contenido sólido, y la unidad de cálculo puede deducir el contenido sólido de la capa de material activo de electrodo 12 a partir de la cantidad de carga medida utilizando una fórmula de cálculo introducida previamente. Para obtener el contenido sólido a partir de la cantidad de carga se puede utilizar una fórmula conocida en la técnica.
Cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos es excesivo (secado en exceso), el contenido sólido supera el valor de referencia y, cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos no es suficiente, el contenido sólido es inferior al valor de referencia. Por lo tanto, el contenido sólido puede convertirse en un indicador para reconocer el nivel de secado de la lámina de electrodos.
El sistema 100 para controlar automáticamente el secado de un electrodo según la presente invención incluye un controlador 130. El controlador 130 puede determinar un nivel de secado de la lámina de electrodos basándose en la información sobre la cantidad de secado recibida desde las unidades de medición 120a y 120b, y controlar una intensidad de secado del horno 110 en función del nivel de secado determinado, para ajustar así la cantidad de secado de la lámina de electrodos en tiempo real.
Para ajustar la cantidad de secado de la lámina de electrodos en tiempo real, la unidad de medición está configurada para recopilar periódicamente información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos a intervalos de tiempo regulares, y el controlador controla periódicamente la intensidad de secado del horno determinando el nivel de secado de la lámina de electrodos cada vez que recibe la información sobre la cantidad de secado de la unidad de medición.
La FIG. 3 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un sistema para controlar automáticamente el secado de un electrodo según una realización de la presente invención. En cuanto a la FIG. 3, un controlador 130 de la presente invención incluye: una unidad de entrada de datos 131 que recibe una entrada de la información sobre la cantidad de secado recopilada por la unidad de medición, y un valor de ajuste de referencia sobre la cantidad de secado; una unidad de determinación 132 que determina el nivel de secado de la lámina de electrodos comparando la información sobre la cantidad de secado con el valor de ajuste, y determina si se debe ajustar la intensidad de secado en el horno según el nivel de secado determinado; y una unidad de comando 133 que controla la intensidad de secado del horno basándose en un resultado de determinación de la unidad de determinación 132.
La unidad de entrada de datos 131 puede recibir información sobre la cantidad de carga antes/después de secar la lámina de electrodos, y/o la cantidad de secado, tal como la temperatura de la superficie del electrodo, desde la unidad de medición 120, y recibe la entrada del valor de referencia para determinar si el nivel de secado de la lámina de electrodos es excesivo o insuficiente. Además, la información sobre la cantidad de secado y el valor de referencia, que se introducen a través de la unidad de entrada de datos, se transmiten a la unidad de determinación 132.
La unidad de determinación 132 determina si el nivel de secado de la lámina de electrodos es el nivel de secado excesivo, el nivel de no secado o el nivel normal comparando la información sobre la cantidad de secado recibida de la unidad de entrada de datos 131 con el valor de referencia, y la unidad de determinación 132 determina el método de control de la intensidad de secado reconociendo cuantitativamente el grado de secado excesivo o no secado comparando la información sobre la cantidad de secado con el valor de referencia.
El controlador controla al menos uno de una velocidad del aire caliente de la tobera de aire caliente, un volumen de aire caliente de la tobera de aire caliente, una temperatura del calentador, y una velocidad de movimiento de un rodillo de transferencia que mueve la lámina de electrodos. Para que el controlador controle la intensidad de secado del horno, la unidad de comando 133 transmite un comando de operación de accionamiento al horno según el cambio de la intensidad de secado determinado por la unidad de determinación.
El horno puede ajustar la intensidad de secado en el horno según el comando de operación de accionamiento recibido de la unidad de comando del controlador. El horno incluye una tobera de aire caliente que aplica calor convectivo suministrando aire caliente a la lámina de electrodos; y un calentador que aplica calor radiante a la lámina de electrodos, como medio de secado. En el presente documento, es posible ajustar la cantidad de secado de la lámina de electrodos modificando al menos uno de la temperatura, velocidad y volumen de aire caliente pulverizado desde la tobera de aire caliente según el comando de operación de accionamiento.
Además, es posible ajustar la cantidad de secado controlando la velocidad de rotación del rodillo de transferencia que transfiere la lámina de electrodos, además de la operación de accionamiento de la tobera de aire caliente y/o el calentador.
El control de la intensidad de secado por parte del controlador se realiza periódicamente a intervalos de tiempo regulares. En un ejemplo específico, el controlador puede controlar repetidamente la intensidad de secado del horno en el período de 5 a 20 minutos y, preferentemente, en el período de 6 a 15 minutos, pero la presente invención no se limita a estos ejemplos.
Además, la unidad de medición está configurada para recopilar periódicamente la información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos a intervalos de tiempo regulares en función del control de la intensidad de secado por parte del controlador. En un ejemplo específico, la unidad de medición recopila información sobre la cantidad de secado durante de 1 a 5 minutos justo antes del momento en que se espera el control de la intensidad de secado por parte del controlador. En concreto, la unidad de medición no recopila enseguida información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos después de controlar la intensidad de secado del horno, sino que recopila información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos una vez transcurrido un tiempo predeterminado desde la realización del control de la intensidad de secado por parte del controlador. Esto se debe a que se requiere un tiempo predeterminado hasta que se muestre el efecto del ajuste de la cantidad de secado conforme a la modificación de la intensidad de secado del horno.
La unidad de medición establece el valor promedio o el valor mediano de la información sobre la cantidad de secado recopilada durante el tiempo predeterminado, como valor representativo de la información sobre la cantidad de secado, y transmite el valor al controlador.
En el sistema para controlar automáticamente el secado de un electrodo de la presente invención, el controlador controla la intensidad de secado para secciones de secado distintas de una sección de secado en un extremo frontal del horno entre la pluralidad de secciones de secado. Por sección de secado de extremo frontal se entiende una sección de secado situada a la entrada del horno. En un ejemplo específico, en el caso de que un horno se divida secuencialmente en una primera sección de secado a una N-ésima sección de secado desde la entrada hasta la salida, la sección de secado de extremo frontal puede significar la primera sección de secado a una (N/3)-ésima sección de secado, pero la presente invención no se limita a este ejemplo.
En dicha sección de secado de extremo frontal, ya que la placa de electrodos acaba de introducirse en el horno, aunque se ajuste la intensidad de secado en la sección de secado de extremo frontal, el efecto de ajuste de la cantidad de secado es insignificante, comparado con el efecto en las secciones siguientes. Por lo tanto, el controlador de la presente invención controla el ajuste de la intensidad de secado en las secciones de secado excepto la sección de secado de extremo frontal entre una pluralidad de secciones de secado del horno.
De acuerdo con la invención, el controlador determina el nivel de secado de la lámina de electrodos como uno de los 5 niveles de nivel normal, nivel de secado excesivo, nivel de no secado, nivel de secado exageradamente excesivo, y nivel exageradamente de no secado. El controlador determina el nivel de secado de la lámina de electrodos basándose en el valor de referencia predeterminado. Si la información sobre la cantidad de secado recopilada por la unidad de medición está por encima del valor de referencia predeterminado pero la diferencia es pequeña, se determina como el nivel de secado excesivo y el nivel de no secado, pero si la diferencia es grande, se determina como el nivel de secado exageradamente excesivo o el nivel exageradamente de no secado.
El controlador de la presente invención también distingue el nivel de secado exageradamente excesivo y el nivel exageradamente de no secado mediante el reconocimiento cuantitativo del grado de secado excesivo y de no secado. Por consiguiente, el control optimizado de la intensidad de secado puede realizarse en función del nivel de secado.
Específicamente, en el caso de que el nivel de secado de la lámina de electrodos sea normal, no es necesario modificar la intensidad de secado. Como tal, el controlador no realiza el control del ajuste de la intensidad de secado del horno. En concreto, no se transmite al horno un comando para ajustar la intensidad de secado.
Cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como nivel de secado excesivo o nivel de secado exageradamente excesivo, el controlador de la presente invención controla para reducir la intensidad de secado del horno, y cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel de no secado o el nivel exageradamente de no secado, el controlador controla para aumentar la intensidad de secado del horno.
Además, cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como nivel de secado excesivo o nivel de no secado, el controlador de la presente invención controla para ajustar la intensidad de secado para una sección de secado, y cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel de secado exageradamente excesivo o el nivel exageradamente de no secado, el controlador controla para ajustar la intensidad de secado de dos o más secciones de secado juntas.
En el caso de que el nivel de secado de la lámina de electrodos se determine como nivel de secado excesivo o nivel de no secado, la diferencia con el valor de referencia es pequeña. Como tal, si la intensidad de secado se ajusta uniformemente para una pluralidad de secciones de secado, puede producirse un efecto contrario. Por ejemplo, si se aumenta la intensidad de secado de todas las secciones de secado para ajustar el estado de no secado, puede provocarse el nivel de secado excesivo. Por lo tanto, el controlador controla en primer lugar para aumentar la intensidad de secado para una sola sección de secado y recibe una retroalimentación sobre la información de la cantidad de secado de la unidad de medición y, a continuación, realiza el control de seguimiento.
Además, al realizar el control de seguimiento, si la información recibida sobre la cantidad de secado va más allá del valor de referencia y se sigue determinando como el nivel de no secado, el controlador controla para aumentar la intensidad de secado en la siguiente sección de la sección de secado donde la intensidad de secado ha sido previamente controlada. Además, si la información recibida sobre la cantidad de secado está dentro del intervalo del valor de referencia, no es necesario ajustar la intensidad de secado. Por lo tanto, no se realiza el control del ajuste de la intensidad de secado.
Además, en el caso de que el nivel de secado de la lámina de electrodos se determine como el nivel de secado excesivo, el controlador de la presente invención puede reducir secuencialmente la intensidad de secado desde la sección de secado de extremo posterior hasta la sección de secado media. Por el contrario, en el caso de que el nivel de secado de la lámina de electrodos se determine como el nivel de no secado, el controlador puede aumentar secuencialmente la intensidad de secado desde la sección de secado central hasta la sección de secado de extremo posterior. El orden de control de la intensidad de secado se modifica en función de si la lámina de electrodos se ha secado en exceso o no se ha secado, con el fin de mejorar la eficacia de ajuste de la cantidad de secado.
Análogamente, cuando la intensidad de secado se controla secuencialmente según el orden secuencial temporal, la intensidad de secado no se controla para la sección de secado de extremo frontal. Dado que el efecto de ajuste de la cantidad de secado es pequeño en la sección de secado de extremo frontal, el control se realiza secuencialmente desde la sección de secado central para mejorar la eficacia de ajuste de la cantidad de secado.
Además, en el caso de que el nivel de secado de la lámina de electrodos sea el nivel de secado exageradamente excesivo o el nivel exageradamente de no secado, la diferencia con el valor de referencia es relativamente grande. En este caso, si la intensidad de secado se ajusta para una sola sección de secado, el efecto de ajuste de la cantidad de secado es insignificante. Por lo tanto, en este caso, para aumentar relativamente el cambio de la intensidad de secado, el controlador de la presente invención controla para ajustar la intensidad de secado de dos o más secciones de secado.
Específicamente, cuando se determina que el nivel de secado de la lámina de electrodos es el nivel de secado excesivo y se realiza el control de disminución de la intensidad de secado, se realiza el control de la disminución simultánea de la intensidad de secado para la sección de secado central y la sección de secado de extremo posterior. Por otro lado, cuando se determina que el nivel de secado de la lámina de electrodos es el nivel exageradamente de no secado y se realiza el control de aumento de la intensidad de secado, se realiza el control del aumento simultáneo de la intensidad de secado para la sección de secado central y la sección de secado de extremo posterior.
La FIG. 4 es un diagrama esquemático que ilustra una estructura de un sistema automático de control de secado de electrodos según otra realización de la presente invención. En cuanto a la FIG. 4, a la entrada y a la salida del horno se instalan unos medidores de banda 221a y 221b para medir la cantidad de carga de la lámina de electrodos, respectivamente, y un instrumento de medición de temperatura 222 está instalado entre la primera sección de secado 211 y la segunda sección de secado 212, entre la segunda sección de secado 212 y la tercera sección de secado 213, y a la salida del horno. El instrumento de medición de la temperatura puede medir la temperatura de la superficie del electrodo. Además, se ilustra en la FIG. 4 que el instrumento de medición de temperatura 222 está colocado en la parte superior de la lámina de electrodos 10, pero cuando la capa de material activo de electrodo se forma en ambas superficies del colector de corriente, el instrumento de medición de temperatura 222 puede colocarse tanto en la parte superior como en la parte inferior del electrodo.
En un ejemplo, el instrumento de medición de temperatura 222 puede colocarse dentro del horno 110 y medir la temperatura de la superficie de la lámina de electrodos 10. No hay ninguna limitación en cuanto al tipo de instrumento de medición de temperatura, siempre que pueda medir la temperatura de la superficie del electrodo. Específicamente, puede ser un sensor de temperatura o una cámara termográfica.
En el caso de que el instrumento de medición de temperatura 222 sea una cámara termográfica, puede disponerse de forma que penetre en la pared exterior del horno, y con el fin de evitar que la cámara termográfica quede expuesta a una temperatura excesivamente elevada, se coloca preferentemente en un lugar de temperatura relativamente baja. Además, la cámara termográfica se coloca preferentemente en un lugar en el que la vista del usuario no esté bloqueada por la tobera de aire caliente 214 y el calentador 215 del horno 210. Por lo tanto, la cámara termográfica puede colocarse en una posición en la que no se hayan dispuesto la tobera de aire caliente 213 ni el calentador de infrarrojos 215.
Además, para evitar que se dañe el instrumento de medición de temperatura instalado en el interior del horno, puede incluirse además un dispositivo de refrigeración (no mostrado) para enfriar el instrumento de medición de temperatura. El dispositivo de refrigeración permite la medición continua de la temperatura de la superficie del electrodo evitando un daño al instrumento de medición de temperatura por un ambiente de alta temperatura en el horno.
El dispositivo de refrigeración puede sujetarse o fijarse al instrumento de medición de temperatura desde el lado exterior del horno para evitar un cambio de la temperatura en el interior del horno. No existe ninguna limitación en cuanto a la forma del dispositivo de refrigeración, siempre que pueda refrigerar el instrumento de medición de temperatura. Por ejemplo, puede tratarse de una camisa de refrigeración que cubre el instrumento de medición de temperatura y contiene refrigerantes en su interior.
Además, la presente invención proporciona un método para controlar automáticamente el secado de un electrodo.
La FIG. 5 es un diagrama de flujo que ilustra un orden de un método automático de control de secado de electrodo según la presente invención.
En cuanto a la FIG. 5, un método de control automático de secado de un electrodo incluye: (a) suministrar una lámina de electrodos en un horno que se divide en varias secciones de secado y tiene medios de secado; (b) recopilar información sobre una cantidad de secado de la lámina de electrodos a través de una unidad de medición; y (c) determinar un nivel de secado de la lámina de electrodos comparando la información recopilada sobre la cantidad de secado con un valor de referencia, y controlar una intensidad de secado del horno en función del nivel de secado determinado. En el presente documento, la determinación del nivel de secado incluye el control independiente de la pluralidad de secciones de secado.
Según el método de control automático del secado de un electrodo de la presente invención, la recopilación de la información incluye la recopilación periódica de información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos a intervalos de tiempo regulares, y la determinación del nivel de secado incluye el control periódico de la intensidad de secado del horno mediante la determinación del nivel de secado de la lámina de electrodos siempre que se reciba la información sobre la cantidad de secado durante la recopilación de la información. Por tanto, según el método de control automático del secado de un electrodo de la presente invención, es posible controlar automáticamente la cantidad de secado para que sea uniforme ajustando la cantidad de secado para que se ajuste al valor de referencia predeterminado después de recibir información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos en tiempo real.
En lo sucesivo en el presente documento, se describirá en detalle cada etapa del sistema automático de control de secado de electrodos según la presente invención.
Preparación del electrodo
En primer lugar, se fabrica una lámina de electrodos recubriendo una pasta para la formación de electrodos que incluye un material activo sobre la lámina colectora de corriente. Los detalles de la lámina de electrodos son los mismos que los descritos anteriormente. Si se fabrica la lámina de electrodos, se inicia el secado introduciendo la lámina de electrodos en el horno descrito anteriormente.
Secado de la lámina de electrodos y recopilación de información sobre la cantidad de secado
Cuando se introduce una lámina de electrodos en un horno, la lámina de electrodos se seca a medida que se elimina el disolvente de la pasta mediante un medio de secado, tal como un calentador o una tobera de aire caliente, mientras la lámina de electrodos se desplaza dentro del horno. Además, la unidad de medición recopila información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos. La información sobre la cantidad de secado incluye información sobre al menos uno de un contenido sólido y una temperatura superficial de la lámina de electrodos. El proceso de recopilación de información sobre la cantidad de secado por la unidad de medición se realiza midiendo la temperatura de la superficie de la lámina de electrodos mediante un instrumento de medición de temperatura instalado dentro o fuera del horno o mediante un medio de medición de la cantidad de carga de electrodos, tal como un medidor de banda, que se instala a la entrada y a la salida del horno.
En un ejemplo específico, la unidad de medición puede incluir además una unidad de cálculo que calcula el contenido de sólidos a partir de la cantidad de carga de la lámina de electrodos antes y después del secado.
Determinación del nivel de secado y control de la intensidad de secado
Si la información sobre la cantidad de secado, tal como la temperatura de la superficie de la lámina de electrodos o el contenido de sólidos, se obtiene de la unidad de medición, se compara con el valor de referencia para realizar así la operación de determinación del nivel de secado de la lámina de electrodos. Si la cantidad de secado medida es inferior al valor de referencia, significa que el secado es insuficiente. Por lo tanto, para aumentar la intensidad del secado, es posible aumentar al menos uno de la temperatura, velocidad y volumen del aire caliente de la tobera de aire caliente, y la temperatura del calentador en el horno. Por el contrario, si la cantidad de secado medida es mayor al valor de referencia, significa que se ha secado en exceso. Por lo tanto, para disminuir la intensidad del secado, es posible disminuir al menos uno de la temperatura, velocidad y volumen del aire caliente de la tobera de aire caliente, y la temperatura del calentador en el horno.
Además, el horno puede estar dividido en una pluralidad de secciones de secado como se ha descrito anteriormente, y estas secciones de secado pueden estar divididas en una sección de secado de extremo frontal, una sección de secado central, y una sección de secado de extremo posterior. El método de control automático del secado de un electrodo de la presente invención no realiza el control de la intensidad de secado en la sección de secado de extremo frontal. La sección de secado de extremo frontal es una sección de secado inicial en la que la lámina de electrodos se seca justo después de finalizar el proceso de recubrimiento. No es deseable cambiar periódicamente la intensidad de secado en la sección de secado inicial donde se estabiliza la lámina de electrodos, y el ajuste de la cantidad de secado en la sección de secado central y en la sección de secado de extremo posterior es suficiente en términos de eficacia de ajuste de la cantidad de secado.
Por lo tanto, incluso cuando es necesario controlar la intensidad de secado, la intensidad de secado se controla cambiando la condición de accionamiento de la tobera de aire caliente o del calentador instalados en la sección de secado central y en la sección de secado de extremo posterior, sin cambiar la condición de accionamiento de la tobera de aire caliente o del calentador incluidos en la sección de secado de extremo frontal.
Además, el método de control automático del secado de un electrodo de la presente invención puede modificarse en función del cambio cuantitativo entre el nivel de secado de la lámina de electrodos determinado según el método anterior y el nivel de secado objetivo. Específicamente, la determinación del nivel de secado incluye determinar el nivel de secado de la lámina de electrodos como uno de los 5 niveles de nivel normal, nivel de secado excesivo, nivel de no secado, nivel de secado exageradamente excesivo, y nivel exageradamente de no secado.
Según el método de control de la presente invención, cuando la información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos recopilada por la unidad de medición se compara con el valor de referencia objetivo, si la información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos se ajusta al valor de referencia, se determina como el nivel normal. Cuando la información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos recopilada por la unidad de medición se compara con el valor de referencia objetivo, si la diferencia está dentro del intervalo predeterminado, se determina como el nivel de secado excesivo o el nivel de no secado. Si la diferencia supera el intervalo predeterminado, el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como nivel de secado exageradamente excesivo o nivel exageradamente de no secado.
Por ejemplo, partiendo de la base de que el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina a través del contenido de sólidos, y el valor de referencia del contenido de sólidos predeterminado es del 88 al 89 %, si la información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos recopilada por la unidad de medición está dentro de un margen de ±1 %, en comparación con el valor de referencia, se determina como el nivel de secado excesivo o el nivel de no secado, si la información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos recopilada por la unidad de medición está más allá de un margen de ±1 %, en comparación con el valor de referencia, se determina como el nivel de secado exageradamente excesivo o el nivel exageradamente de no secado, y si la información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos recopilada por la unidad de medición se encuentra dentro del intervalo del valor de referencia, se determina como el nivel normal.
En el método para controlar automáticamente el secado de un electrodo de la presente invención, cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como nivel de secado excesivo o nivel de no secado, el controlador controla para ajustar la intensidad de secado para una sección de secado, y cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel de secado exageradamente excesivo o el nivel exageradamente de no secado, el controlador controla para ajustar la intensidad de secado de dos o más secciones de secado juntas. Además, en caso de que se determine que el nivel de secado de la lámina de electrodos es normal, el control del ajuste de la intensidad de secado del horno no se realiza porque la intensidad de secado del horno es la adecuada.
En el caso de que el nivel de secado de la lámina de electrodos sea el nivel de secado excesivo o el nivel de no secado, la intensidad de secado puede aumentarse primero para una sección de secado, y después de algún tiempo hasta que se muestre el efecto de ajuste de la cantidad de secado según el ajuste de la intensidad de secado, el nivel de secado se determina de nuevo mediante la recepción de información sobre la cantidad de secado procedente de la unidad de medición, y el control de la intensidad de secado de seguimiento se realiza según la información recibida, ajustando así con mayor precisión la cantidad de secado.
Además, el método de ajuste de la intensidad de secado para una sección de secado después de determinar si el nivel de secado de la lámina de electrodos es el nivel de secado excesivo o el nivel de no secado puede ser diferente, dependiendo de si se trata del nivel de secado excesivo o del nivel de no secado. Específicamente, cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como nivel de secado excesivo, debe realizarse el control de la disminución de la intensidad de secado. En este momento, se realiza el control de la disminución secuencial de la intensidad de secado a partir de una sección de secado próxima a la salida del horno. En el caso de que, en un horno, que se divide en una pluralidad de secciones de secado, las secciones de secado de la entrada a la salida estén numeradas como se denomina de una primera sección de secado a una N-ésima sección de secado, si el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como nivel de secado excesivo, el control de la disminución de la intensidad de secado se realiza en la N-ésima sección de secado más cercana a la salida del horno. Además, pasa un tiempo predeterminado, y en el caso de que la unidad de medición recopile información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos y compare la información con el valor de referencia, si el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina todavía como nivel de secado excesivo, se realiza el control de la disminución de la intensidad de secado en la (N-1)-ésima sección de secado.
Por el contrario, si el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel de no secado, debe realizarse el control del aumento de la intensidad de secado. En este momento, se realiza el control del aumento secuencial de la intensidad de secado a partir de secciones de secado próximas a la entrada del horno. En la presente invención, el control del ajuste de la intensidad de secado no se realiza en la sección de secado inicial próxima a la entrada del horno, y en consecuencia, si la sección de secado inicial corresponde a la primera sección de secado a la 8a sección de secado, el control del aumento de la intensidad de secado se realiza en la 9a sección de secado. Además, pasa un tiempo predeterminado, y en el caso de que la unidad de medición recopile información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos y compare la información con el valor de referencia, si el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina todavía como el nivel de no secado, se realiza el control del aumento de la intensidad de secado en la 10a sección de secado.
Además, en el caso de que el nivel de secado de la lámina de electrodos se determine como nivel de secado excesivo o nivel de secado exageradamente excesivo, el efecto de ajustar la cantidad de secado puede no ser suficiente cambiando la intensidad de secado en una sola sección de secado. Como tal, puede realizarse un control adecuado de la intensidad de secado ajustando simultáneamente la intensidad de secado de dos o más secciones de secado.
Después de realizar el control de ajuste de la intensidad de secado del horno como se ha descrito anteriormente, el proceso de secado de la lámina de electrodos con la intensidad de secado ajustada se realiza durante un tiempo predeterminado. Como tal, la cantidad de secado de la lámina de electrodos puede ajustarse en cierta medida mediante la intensidad de secado ajustada. Además, para reconocer de nuevo el nivel de secado de la lámina de electrodos, el proceso de recopilación de información sobre la cantidad de secado se realiza de la misma manera que se ha descrito anteriormente.
En este momento, la información sobre la cantidad de secado puede recopilarse durante 1 a 5 minutos justo antes de un momento en el que se espera el siguiente control de la intensidad de secado. En concreto, la información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos puede recopilarse durante 2 minutos justo antes de un momento en el que se espera el siguiente control de la intensidad de secado, durante 3 minutos justo antes de un momento en el que se espera el siguiente control de la intensidad de secado, o durante 4 minutos justo antes de un momento en el que se espera el siguiente control de la intensidad de secado. Además, un valor medio o un valor mediano de la información sobre la cantidad de secado recopilada durante un tiempo predeterminado puede reconocerse como información sobre la cantidad de secado.
Análogamente, se realiza el proceso de determinar el nivel de secado de la lámina de electrodos del mismo modo que se ha descrito basándose en la información reconocida sobre la cantidad de secado, y el control de la intensidad de secado del horno, y se puede controlar que el nivel de secado de la lámina de electrodos sea uniforme realizando periódicamente el proceso de recopilación de la cantidad de secado, la determinación del nivel de secado y el proceso de control de la intensidad de secado.
En lo sucesivo en el presente documento, un sistema de control automático de la presente invención se describirá con más detalle a través de una realización de la presente invención. La siguiente tabla 1 muestra el valor de referencia para determinar el nivel de secado de la lámina de electrodos, así como el resultado de la determinación y el método de control según el mismo.
T l 11
Haciendo referencia a la tabla 1, el valor de referencia del contenido de sólidos es del 88 al 89 %. En caso de que el contenido de sólidos medido sea inferior al valor de ajuste, la intensidad de secado se eleva porque significa que el secado es insuficiente, y por otro lado, en caso de que el contenido de sólidos medido sea superior al valor de ajuste, la intensidad de secado se reduce porque significa que el secado es excesivo.
Una pluralidad de secciones de secado, que se disponen secuencialmente desde la entrada hasta la salida del horno, se dividen en una primera sección de secado, una segunda sección de secado, ... , una (N-1)-ésima sección de secado, y una N-ésima sección de secado, y se describirá en detalle el método de control de la intensidad de secado.
En primer lugar, si el contenido de sólidos medido se sitúa entre el 88 y el 89 %, significa que el nivel de secado es normal, y en consecuencia, puede mantenerse la intensidad de secado existente. Por lo tanto, no es necesario realizar el control de ajuste de la intensidad de secado.
Si el contenido de sólidos medido es inferior al 87 %, se determina como el nivel exageradamente de no secado, y en consecuencia, el control del aumento de la intensidad de secado se realiza para las secciones de secado excepto para la sección de secado de extremo frontal. Si la sección de secado de extremo frontal corresponde a la primera sección de secado a la (N/3)-ésima sección de secado, la intensidad de secado aumenta desde la sección de secado siguiente a la sección de secado N-ésima. Para facilitar la explicación esto se denomina control dos más.
Si el contenido de sólidos medido es superior al 90 %, se determina como el nivel de secado exageradamente excesivo, y en consecuencia, el control de la disminución de la intensidad de secado se realiza para las secciones de secado excepto para la sección de secado de extremo frontal. Para facilitar la explicación esto se denomina control dos menos.
Si el contenido de sólidos medido se sitúa entre el 87 % y el 88 %, se determina como el nivel de no secado, y en consecuencia, la intensidad de secado aumenta en la sección de secado siguiente de la sección de secado de extremo frontal. Para facilitar la explicación esto se denomina control uno más. El control uno más no aumenta la intensidad de secado de la sección de secado, donde ya se ha aumentado la intensidad de secado, y aumenta la intensidad de secado para la siguiente sección de secado. Por ejemplo, el control del aumento de la intensidad de secado de la 5a sección de secado en cierta medida se lleva a cabo realizando el control uno más en la 5a sección de secado, y después de que transcurra cierto tiempo, si el contenido de sólidos recogido en la unidad de medición es del 87,5 %, todavía se encuentra en el nivel de no secado, por lo que debe realizarse el control uno más. En este momento, se realiza el control del aumento de la intensidad de secado de la 6a sección de secado seguida de la 5a sección de secado, y no se realiza el control del cambio de la intensidad de secado de la 5a sección de secado.
Dado que el contenido de sólidos medido es superior al 89 % e igual o inferior al 90 %, se determina como el nivel de secado excesivo, y en consecuencia, se realiza el control de la disminución de la intensidad de secado desde la sección de secado de extremo posterior cerca de la salida del horno entre las secciones de secado excepto para la sección de secado de extremo frontal. Para facilitar la explicación esto se denomina control uno menos. El control uno menos no disminuye la intensidad de secado de la sección de secado, donde ya se ha disminuido la intensidad de secado, y disminuye la intensidad de secado para la anterior sección de secado. Por ejemplo, el control de la disminución de la intensidad de secado de la 15a sección de secado en cierta medida se lleva a cabo realizando el control uno menos en la 15a sección de secado, y después de que transcurra cierto tiempo, si el contenido de sólidos recogido en la unidad de medición es del 89,8 %, todavía se encuentra en el nivel de secado excesivo, por lo que debe realizarse el control uno menos. En este momento, se realiza el control de la disminución de la intensidad de secado de la 14a sección de secado antes de la 15a sección de secado, y no se realiza el control del cambio de la intensidad de secado de la 15a sección de secado.
En lo sucesivo en el presente documento, el sistema de control y el método de control de la presente invención se describirán más detalladamente con referencia a la Tabla 2 a continuación.
T l 2
En relación con la Tabla 2 anterior, los contenidos de sólidos se miden a intervalos de 10 minutos desde el número de secuencia 1 hasta el número de secuencia 15, y en consecuencia, el control de ajuste de la intensidad de secado se llevó a cabo (en el presente documento, el contenido de sólidos no se midió en el número de secuencia 3 porque el número de secuencia 3 corresponde a una parte no recubierta). Además, el método de control en función del contenido de sólidos medido para cada número de secuencia se divulgó en la última fila de la Tabla 2. Además, los números 0, 1 y 2 escritos en las filas de las secciones de secado 10a a 12a son valores arbitrarios que indican el cambio de la intensidad de secado.
El sistema de control automático y el método de control automático de la presente invención se describirán en detalle con referencia a la Tabla 2 anterior.
Dado que el contenido de sólidos es del 87,6 % en el número de secuencia 2, el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel de no secado, y se realiza el control uno más. Como tal, la intensidad de secado de la 10a sección de secado pasa a ser 2, que se incrementa en 1 a partir de la intensidad de secado 1 en el número de secuencia 1, aumentando la intensidad de secado solo para la 10a sección de secado, y el control del aumento de la intensidad de secado no se realiza en otras secciones de secado, manteniendo así la intensidad de secado 1 del número de secuencia 1.
Dado que el número de secuencia 3 corresponde a la parte no recubierta, no se realiza el control.
Dado que el contenido de sólidos es del 91,8 % en el número de secuencia 4, el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel de secado exageradamente excesivo, y se realiza el control dos menos. Como tal, el control de disminución de la intensidad de secado en 1 se realiza para cada una de las secciones de secado 10a a 12a. Como tal, la intensidad de secado pasa a ser 1, 0 y 0 que disminuyen en 1 a partir de la intensidad de secado 2, 1 y 1 de cada zona en el número de secuencia 2.
Dado que el contenido de sólidos es del 88,2 % en el número de secuencia 5, el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel normal, y no se realiza el control de ajuste de la intensidad de secado. Como tal, la intensidad de secado de la 10a sección de secado a la 12a sección de secado es la misma que la de cada una de las secciones de secado del número de secuencia 4.
Dado que el contenido de sólidos es del 87,7 % en el número de secuencia 6, el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel de no secado, y se realiza el control uno más. Como tal, la intensidad de secado se incrementa en la 11a sección de secado, que es una sección de secado seguida de la 10a sección de secado en la que la intensidad de secado se ha incrementado en el número de secuencia 2. Como tal, la intensidad de secado en la 10a sección de secado se mantiene como la intensidad de secado 1 en el número de secuencia 5, y la intensidad de secado de la 11a sección de secado pasa a ser 1, que se ha incrementado en 1 desde la intensidad de secado 0 de la 11a sección de secado en el número de secuencia 5.
Dado que el contenido de sólidos es del 87,4 % en el número de secuencia 7, el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel de no secado, y se realiza el control uno más. Como tal, la intensidad de secado se incrementa en 1 solo en la 12a sección de secado, que es una sección de secado seguida de la 11a sección de secado en la que la intensidad de secado se ha incrementado en el número de secuencia 6. Por lo tanto, la intensidad de secado de cada una de la 10a sección de secado a la 12a sección de secado pasa a ser 1, 1 y 1 a partir de la intensidad de secado 1, 1 y 0 en el número de secuencia 6.
Dado que el contenido de sólidos es del 87,2 % en el número de secuencia 8, el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel de no secado, y se realiza el control uno más. Dado que la intensidad de secado se ha incrementado secuencialmente en la 10a sección de secado hasta la 12a sección de secado, la intensidad de secado vuelve a aumentar en 1 solo en la 10a sección de secado. Como tal, la intensidad de secado de cada una de la 10a sección de secado a la 12a sección de secado pasa a ser 2, 1 y 1 a partir de la intensidad de secado 1, 1 y 1 en el número de secuencia 7.
En los números de secuencia 9 y 10, se realiza el control uno más. El método específico es el mismo que se ha descrito anteriormente.
Dado que el contenido de sólidos es del 87,3 % en el número de secuencia 11, el nivel de secado de la lámina de electrodos se determina como el nivel de no secado, y se debería realizar el control uno más. Sin embargo, ya que la intensidad de secado de las secciones de secado 10a a 12a se incrementó hasta el límite superior (2), no se realiza el control para no aumentar más la intensidad de secado.
Dado que el método de control en los números de secuencia 12 a 15 es el mismo que parte de lo descrito anteriormente, se omite su descripción detallada.
La FIG. 6 ilustra una fotografía obtenida fotografiando la lámina de electrodos, que se ha secado según el control de los números de secuencia 2 a 15, utilizando una cámara termográfica. En cuanto a la FIG. 6, la lámina de electrodos, que se ha secado según el sistema automático de control de secado según el ejemplo de la presente invención, muestra la temperatura uniforme a lo largo de la dirección longitudinal. Por lo tanto, el sistema automático de control de secado de la presente invención muestra un efecto de fabricación de una lámina de electrodos que tiene un nivel de secado uniforme.
Los dibujos divulgados en la presente invención no pretenden limitar la idea técnica de la presente invención, sino describir la presente invención, y el alcance de la idea técnica de la presente invención no está limitado por estos dibujos. El alcance de protección de la presente invención debería interpretarse por las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (100) para controlar automáticamente el secado de un electrodo, comprendiendo el sistema (100):
un horno (110) que proporciona un espacio donde se desplaza y seca una lámina de electrodos (10), incluye medios de secado (114, 115) que aplican aire caliente y/o calor radiante a la lámina de electrodos (10), y se divide en una pluralidad de secciones de secado (111, 112, 113);
una unidad de medición (120) que recopila información sobre una cantidad de secado de la lámina de electrodos (10) y transmite la información recopilada a un controlador (130); y
el controlador (130) que determina un nivel de secado de la lámina de electrodos (10) basándose en la información sobre la cantidad de secado recibida desde la unidad de medición (120), y controla una intensidad de secado del horno (110) en función del nivel de secado determinado,
en donde el controlador (130) controla independientemente la pluralidad de secciones de secado (111, 112, 113),caracterizado por queel controlador (130) determina el nivel de secado de la lámina de electrodos (10) como uno de los 5 niveles de nivel normal, nivel de secado excesivo, nivel de no secado, nivel de secado exageradamente excesivo, y nivel exageradamente de no secado,
por que, cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos (10) se determina como nivel de secado excesivo o nivel de no secado, el controlador (130) controla para ajustar la intensidad de secado para una sección de secado (111, 112, 113), y
por que, cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos (10) se determina como nivel de secado exageradamente excesivo o nivel exageradamente de no secado, el controlador (130) controla para ajustar la intensidad de secado de dos o más secciones de secado (111, 112, 113) juntas.
2. El sistema (100) de la reivindicación 1, en donde la unidad de medición (120) está configurada para recopilar periódicamente información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos (10) a intervalos regulares de tiempo, y
en donde el controlador (130) controla periódicamente la intensidad de secado del horno (110) determinando el nivel de secado de la lámina de electrodos (10) cada vez que recibe la información sobre la cantidad de secado de la unidad de medición (120).
3. El sistema (100) de la reivindicación 2, en donde la unidad de medición (120) recopila información sobre la cantidad de secado durante 1 a 5 minutos justo antes de un momento en que se espera el control de la intensidad de secado por parte del controlador (130).
4. El sistema (100) de la reivindicación 1, en donde la información sobre la cantidad de secado incluye información sobre al menos uno de un contenido sólido y una temperatura superficial de la lámina de electrodos (10).
5. El sistema (100) de la reivindicación 1, en donde el controlador (130) incluye:
una unidad de entrada de datos (131) que recibe una entrada de la información sobre la cantidad de secado recopilada por la unidad de medición (120), y un valor de ajuste de referencia sobre la cantidad de secado; una unidad de determinación (132) que determina el nivel de secado de la lámina de electrodos (10) comparando la información sobre la cantidad de secado con el valor de ajuste, y determina si se debe ajustar la intensidad de secado en el horno (110) en función del nivel de secado determinado; y
una unidad de comando (133) que controla la intensidad de secado del horno (110) en función de un resultado de determinación de la unidad de determinación (132).
6. El sistema (100) de la reivindicación 1, en donde, cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos (10) se determina como nivel de secado excesivo o nivel de secado exageradamente excesivo, el controlador (130) controla para reducir la intensidad de secado del horno (110), y
en donde, cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos (10) se determina como nivel de no secado o nivel exageradamente de no secado, el controlador (130) controla para aumentar la intensidad de secado del horno (110).
7. El sistema (100) de la reivindicación 1, en donde el controlador (130) controla la intensidad de secado para secciones de secado (112, 113) distintas de una sección de secado (111) en un extremo frontal del horno (110) entre la pluralidad de secciones de secado.
8. El sistema (100) de la reivindicación 1, en donde la unidad de medición (120) transmite al controlador (130) un valor medio o un valor mediano de la información recopilada sobre la cantidad de secado.
9. El sistema (100) de la reivindicación 1, en donde cada una de la pluralidad de secciones de secado (111, 112, 113) incluye medios de secado (114, 115), y
en donde los medios de secado incluyen al menos una tobera de aire caliente (114), que aplica calor por convección alimentando aire caliente a la lámina de electrodos (10), y un calentador (115), que aplica calor radiante a la lámina de electrodos (10).
10. El sistema (100) de la reivindicación 9, en donde el controlador (130) controla al menos uno seleccionado del grupo que consiste en una velocidad de aire caliente de la tobera de aire caliente (114), un volumen de aire caliente de la tobera de aire caliente (114), una temperatura del calentador (115), y una velocidad de movimiento de un rodillo de transferencia (116) que mueve la lámina de electrodos (10).
11. El sistema (100) de la reivindicación 1, en donde la unidad de medición (120) incluye al menos uno de un medidor de banda (120a) para medir la cantidad de carga de la lámina de electrodos (10) y un instrumento de medición de temperatura (222).
12. El sistema de la reivindicación 11, en donde la unidad de medición (120) incluye además una unidad de cálculo, y en donde la unidad de cálculo calcula un contenido sólido de la lámina de electrodos (10) a partir de la cantidad de carga medida por el medidor de banda (120a).
13. Un método de control automático del secado de un electrodo, comprendiendo el método:
(a) introducir una lámina de electrodos (10) en un horno (110) que se divide en una pluralidad de secciones de secado (111, 112, 113) y tiene medios de secado (114, 115);
(b) recopilar información sobre una cantidad de secado de la lámina de electrodos (10) a través de una unidad de medición (120); y
(c) determinar un nivel de secado de la lámina de electrodos (10) comparando la información recopilada sobre la cantidad de secado con un valor de referencia, y controlar una intensidad de secado del horno (110) en función del nivel de secado determinado, en donde la determinación del nivel de secado incluye el control independiente de la pluralidad de secciones de secado (111, 112, 113),
caracterizado por quela determinación del nivel de secado incluye determinar el nivel de secado de la lámina de electrodos (10) como uno de 5 niveles de nivel normal, nivel de secado excesivo, nivel de no secado, nivel de secado exageradamente excesivo, y nivel exageradamente de no secado, y
por que, durante la determinación del nivel de secado, cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos (10) se determina como nivel de secado excesivo o nivel de no secado, la intensidad de secado se controla para ajustarse a una sección de secado (111, 112, 113), y, cuando el nivel de secado de la lámina de electrodos (10) se determina como nivel de secado exageradamente excesivo o nivel exageradamente de no secado, se controla la intensidad de secado de dos o más secciones de secado (111, 112, 113) para que se ajusten juntas.
14. El método de la reivindicación 13, en donde, durante la recopilación de la información, la información sobre la cantidad de secado incluye información sobre al menos uno de un contenido sólido y una temperatura superficial de la lámina de electrodos (10).
15. El método de la reivindicación 13, en donde la recopilación de información incluye la recopilación periódica de información sobre la cantidad de secado de la lámina de electrodos (10) a intervalos regulares de tiempo, y en donde la determinación del nivel de secado incluye el control periódico de la intensidad de secado del horno (110) mediante la determinación del nivel de secado de la lámina de electrodos (10) siempre que se reciba la información sobre la cantidad de secado durante la recopilación de la información.
ES21895092T 2020-11-18 2021-11-17 Automatic electrode drying control system and automatic electrode drying control method Active ES3034611T3 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200154295 2020-11-18
KR1020210157703A KR102872085B1 (ko) 2020-11-18 2021-11-16 전극 건조 자동 제어 시스템 및 전극 건조 자동 제어 방법
PCT/KR2021/016858 WO2022108324A1 (ko) 2020-11-18 2021-11-17 전극 건조 자동 제어 시스템 및 전극 건조 자동 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES3034611T3 true ES3034611T3 (en) 2025-08-20

Family

ID=81709360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES21895092T Active ES3034611T3 (en) 2020-11-18 2021-11-17 Automatic electrode drying control system and automatic electrode drying control method

Country Status (6)

Country Link
US (1) US12607403B2 (es)
EP (1) EP4109580B1 (es)
CN (1) CN115315826B (es)
ES (1) ES3034611T3 (es)
HU (1) HUE072097T2 (es)
WO (1) WO2022108324A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102813677B1 (ko) * 2020-09-10 2025-05-28 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 건조 장치 및 전극 건조 방법
EP4109580B1 (en) * 2020-11-18 2025-06-11 LG Energy Solution, Ltd. Automatic electrode drying control system and automatic electrode drying control method
ES3008015T3 (en) * 2020-11-27 2025-03-21 Lg Energy Solution Ltd Electrode drying system and electrode drying method
CN217094252U (zh) * 2022-01-25 2022-08-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 烘干装置和极片制造设备

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5540000A (en) * 1995-05-10 1996-07-30 Eastman Kodak Company Method of photosensitive material drying
US5950325A (en) * 1995-07-06 1999-09-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method and apparatus for low temperature continuous drying of temperature sensitive materials (granular agricultural pesticides) at atmospheric pressure using radio frequency energy
DE19911394A1 (de) * 1999-03-15 2000-09-21 Voith Sulzer Papiertech Patent Verfahren zum Betreiben einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung von Materialbahnen
ATE403145T1 (de) * 2000-01-31 2008-08-15 Univ Texas Tragbare vorrichtung mit einer sensor-array- anordnung
JP2004267834A (ja) 2003-03-05 2004-09-30 Nissan Motor Co Ltd 中上塗りウェットオンウェット塗装方法および塗膜の乾燥装置
US6920704B1 (en) * 2004-01-21 2005-07-26 Silverbrook Research Pty Ltd Drying method for a printer
JP4929747B2 (ja) * 2005-03-28 2012-05-09 コニカミノルタオプト株式会社 光学フィルムの製造方法
KR101286003B1 (ko) * 2006-03-09 2013-07-15 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지의 전극 슬러리 건조 방법 및 장치
JP5897808B2 (ja) * 2011-03-29 2016-03-30 東レエンジニアリング株式会社 電極板の製造装置
KR101285913B1 (ko) 2011-12-16 2013-07-12 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 건조장치 및 건조방법
JP5831223B2 (ja) * 2011-12-28 2015-12-09 日産自動車株式会社 電極乾燥方法、電極乾燥制御方法、電極乾燥装置および電極乾燥制御装置
WO2014039194A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Applied Materials, Inc. Integrated processing of porous dielectric, polymer-coated substrates and epoxy within a multi-chamber vacuum system confirmation
JP5984643B2 (ja) * 2012-11-29 2016-09-06 株式会社メイコー 電極シート乾燥装置及び電極シート乾燥方法
WO2015058027A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 Triglia Joseph P Jr System and method of removing moisture from fibrous or porous materials using microwave radiation and rf energy
US9126434B2 (en) * 2014-01-22 2015-09-08 Ricoh Company, Ltd. Radiant heat control with adjustable reflective element
KR101735034B1 (ko) * 2014-09-29 2017-05-12 주식회사 엘지화학 전극 건조장치
CN104374793A (zh) 2014-12-17 2015-02-25 中国科学院青海盐湖研究所 一种固样中钾离子含量的快速测定方法
KR102075098B1 (ko) 2017-01-03 2020-02-07 주식회사 엘지화학 스크레치 테스터를 구비하는 이차전지용 전극 제조 시스템
JP6841246B2 (ja) 2017-03-23 2021-03-10 株式会社村田製作所 積層電子部品の製造ライン及び積層電子部品の製造方法
KR20180125721A (ko) * 2017-05-16 2018-11-26 주식회사 엘지화학 이차전지 전극 건조오븐 제어 자동화 시스템
CA3113413A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 Malcolm FREDRIC Moisture measurement of timber
JP2019155214A (ja) 2018-03-07 2019-09-19 日立化成株式会社 塗布制御装置、塗布制御方法、および塗布制御プログラム
CN108906536A (zh) * 2018-07-19 2018-11-30 深圳市赢合科技股份有限公司 一种锂电池涂布机干燥系统
US20210370053A1 (en) * 2018-10-30 2021-12-02 Newrom Biomedical, Llc Neuro-stimulation and Sensor Devices Comprising Low-Impedance Electrodes, and Methods, Systems And Uses Thereof
KR20200082246A (ko) 2018-12-28 2020-07-08 주식회사 케이씨씨 반도체용 비자외선형 점착제 조성물 및 이를 포함하여 제조된 다이싱 다이본딩 필름
KR102409286B1 (ko) 2020-06-22 2022-06-16 주식회사 바이오솔루션 일회용 캔에 소포장된 실험용 용액
US12228338B2 (en) * 2020-08-21 2025-02-18 Ziel Equipment, Sales And Services, Inc. RF treatment systems and methods
KR102813677B1 (ko) * 2020-09-10 2025-05-28 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 건조 장치 및 전극 건조 방법
EP4109580B1 (en) * 2020-11-18 2025-06-11 LG Energy Solution, Ltd. Automatic electrode drying control system and automatic electrode drying control method
CN120479720A (zh) * 2021-07-30 2025-08-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 涂布设备

Also Published As

Publication number Publication date
HUE072097T2 (hu) 2025-10-28
WO2022108324A1 (ko) 2022-05-27
CN115315826B (zh) 2025-05-23
EP4109580B1 (en) 2025-06-11
US12607403B2 (en) 2026-04-21
EP4109580A4 (en) 2023-11-22
US20230175776A1 (en) 2023-06-08
CN115315826A (zh) 2022-11-08
EP4109580A1 (en) 2022-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES3034611T3 (en) Automatic electrode drying control system and automatic electrode drying control method
ES3008015T3 (en) Electrode drying system and electrode drying method
KR20220068179A (ko) 전극 건조 자동 제어 시스템 및 전극 건조 자동 제어 방법
JP7546952B2 (ja) 電極乾燥装置及び電極乾燥方法
EP4101547B1 (en) Electrode coating apparatus and electrode coating method
EP4106041B1 (en) Electrode drying system and electrode drying method
ES3038477T3 (en) Electrode manufacturing system having excellent uniformity of electrode slurry coating and electrode manufacturing method using same
ES3059311T3 (en) Reaction estimation method for secondary battery and secondary battery comprising battery cell used for same
KR102872088B1 (ko) 전극 건조 시스템 및 전극 건조 방법
EP4258376A1 (en) Electrode sheet drying device capable of preventing thermal wrinkles in uncoated portion
US12298229B2 (en) Dry quality evaluation device for electrode and dry quality evaluation method for electrode
KR102946841B1 (ko) 음극 및 이를 포함하는 이차전지
KR102872057B1 (ko) 가습부를 포함하는 전극 건조 장치
KR20220030751A (ko) 전극 건조 자동 제어 시스템 및 전극 건조 자동 제어 방법
ES2945832T3 (es) Método para diagnosticar la causa de la degradación de una batería secundaria de litio
KR20220058196A (ko) 전극의 접착력 예측 방법
ES3035635T3 (en) Electrode manufacturing apparatus and method
KR20240082661A (ko) 전극 건조 시스템 및 이를 이용한 전극 건조 방법
KR20230067927A (ko) 무지부의 열 주름을 방지할 수 있는 전극 건조 장치
ES3036679T3 (en) Copper foil for secondary battery, method of manufacturing the same, and secondary battery including the same
EP4668347A1 (en) Electrode drying system and electrode drying method
US20250316678A1 (en) Apparatus and method for manufacturing secondary battery for improvement of brittleness of electrode plate
KR20240082654A (ko) 전극 건조 설비 및 이를 이용한 전극 건조 방법