ES3059488T3 - Electrode sheet cutting device and cutting method - Google Patents

Electrode sheet cutting device and cutting method

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ES3059488T3
ES3059488T3 ES22907952T ES22907952T ES3059488T3 ES 3059488 T3 ES3059488 T3 ES 3059488T3 ES 22907952 T ES22907952 T ES 22907952T ES 22907952 T ES22907952 T ES 22907952T ES 3059488 T3 ES3059488 T3 ES 3059488T3
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Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo y un método de corte de láminas de electrodos. Más específicamente, el dispositivo de corte utiliza un sistema de visión para identificar la forma de la pestaña del electrodo y determinar la ubicación de corte en la lámina, mejorando así la precisión del proceso. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Dispositivo de corte de lámina de electrodo y método de corte
[0003] Campo técnico
[0004] Un aspecto de la presente divulgación se refiere a un dispositivo y método de corte de lámina de electrodo para mejorar la exactitud de una posición de corte cuando se corta una lámina de electrodo.
[0005] Antecedentes de la técnica
[0006] En general, a diferencia de una batería primaria que no se puede cargar, una batería secundaria se refiere a una batería que se puede cargar y descargar, y una batería secundaria de este tipo se usa mucho en el campo de los dispositivos electrónicos avanzados, tales como automóviles, teléfonos, ordenadores portátiles y cámaras de vídeo.
[0007] La batería secundaria descrita anteriormente se clasifica en una batería secundaria de tipo lata, en la que un conjunto de electrodos está incrustado en una lata de metal, y una batería secundaria de tipo bolsa, en la que un conjunto de electrodos está incrustado en una bolsa. La batería secundaria de tipo bolsa incluye un conjunto de electrodos, una solución de electrolito y una bolsa que aloja el conjunto de electrodos y la solución de electrolito. El conjunto de electrodos tiene una estructura en la que una pluralidad de electrodos y una pluralidad de separadores están laminados alternativamente.
[0008] El proceso de laminación, que es uno de los procesos unitarios para el montaje de batería de automóvil, es un proceso en el que se cortan individualmente los electrodos enrollados en unidades de rollos hasta las posiciones deseadas mientras se desenrollan y, a continuación, se alinean con un separador y se sellan para producir productos semiterminados en forma de monocelda o bicelda. La monocelda o bicelda se refiere a un producto semiterminado en el que se corta a un tamaño adecuado una lámina en la que está colocado un separador entre electrodos con diferentes polaridades.
[0009] En el proceso de laminación, se realiza una operación de corte del electrodo desenrollado a la posición objetivo permitiendo que un sensor de detección de lengüeta detecte una sección recta de una lengüeta y calcule una distancia que se va a cortar antes de que se corte el electrodo.
[0010] En este caso, la distancia que se va a cortar puede calcularse con exactitud solo cuando el sensor de detección de lengüeta reconoce claramente la sección recta de la lengüeta. Cuando una línea de trayectoria está cambiada debido al serpenteo del electrodo o una posición de ajuste del sensor de detección de lengüeta está mal alineada, el sensor de detección de lengüeta no reconoce de manera adecuada la sección recta de la lengüeta, de modo que puede haber un problema ya que se reduce la exactitud de la posición de corte y, por tanto, se fabrican los electrodos defectuosos.
[0011] El documento US 2020/139569 A1 se refiere a un aparato y método para cortar una lámina de electrodo, en los que la lámina de electrodo está cortada a través de la detección de una ranura con muescas formada en la lámina de electrodo para mejorar la exactitud de corte.
[0012] Documento de la técnica anterior
[0013] Documento de patente
[0014] (Documento de patente 1) Patente coreana n.° 1509208
[0015] Divulgación
[0016] Problema técnico
[0017] Los inventores de un aspecto de la presente divulgación han realizado varios estudios para resolver los problemas anteriores y, como resultado, han confirmado que la exactitud de lectura de la posición de corte de la lámina de electrodo puede mejorarse cuando se determina la posición de corte de la lámina de electrodo usando una visión que reconoce toda la forma de las lengüetas formadas a intervalos regulares en la lámina de electrodo.
[0018] Un objeto de un aspecto de la presente divulgación es proporcionar un dispositivo de corte de lámina de electrodo capaz de mejorar la exactitud de corte de una lámina de electrodo.
[0019] Otro objeto de un aspecto de la presente divulgación es proporcionar un método de corte de lámina de electrodo capaz de mejorar la exactitud de corte de una lámina de electrodo.
[0020] Solución técnica
[0021] Por consiguiente, un aspecto de la presente divulgación proporciona un dispositivo de corte de lámina de electrodo, que incluye: un transportador que transporta una lámina de electrodo que tiene una pluralidad de lengüetas de electrodo formadas en una superficie lateral de la lámina de electrodo a intervalos regulares desde un punto de medición a un punto de corte;
[0022] un detector que está proporcionado en el punto de medición y detecta una forma de la lengüeta de electrodo formada en la lámina de electrodo que pasa a través del punto de medición para generar una señal de detección de lengüeta de electrodo;
[0023] un controlador que recibe la señal de detección de lengüeta de electrodo generada por el detector y determina una porción de corte de la lámina de electrodo; y
[0024] un cortador que corta la porción de corte de la lámina de electrodo determinada por el controlador.
[0025] El detector incluye un sistema de visión que detecta la forma de la lengüeta de electrodo formada en la lámina de electrodo que pasa a través del punto de medición para generar la señal de detección de lengüeta de electrodo. El sistema de visión incluye una cámara de visión que reconoce toda la forma de la lengüeta de electrodo.
[0026] El controlador puede determinar una posición de la lengüeta de electrodo y una porción de corte entre lengüetas de electrodo adyacentes usando la señal de detección de lengüeta de electrodo recibida.
[0027] Además, otro aspecto de la presente divulgación proporciona un método de corte de lámina de electrodo, que incluye las etapas de: (S1) transportar una lámina de electrodo que tiene una pluralidad de lengüetas de electrodo formadas en una superficie lateral de la lámina de electrodo a intervalos regulares desde un punto de medición a un punto de corte;
[0028] (S2) detectar una forma de la lengüeta de electrodo formada en la lámina de electrodo que pasa a través del punto de medición para generar una señal de detección de lengüeta de electrodo;
[0029] (S3) determinar una posición de corte en la lámina de electrodo usando la señal de detección de lengüeta de electrodo; y
[0030] (S4) cortar la lámina de electrodo a lo largo de la posición de corte determinada.
[0031] Efectos ventajosos
[0032] Según un dispositivo de corte de lámina de electrodo según la presente invención, es posible mejorar la exactitud de corte de la lámina de electrodo detectando toda la forma de lengüetas formadas en una lámina de electrodo transportada en una dirección usando una visión y determinar la posición de corte de la lámina de electrodo basándose en la forma detectada de las lengüetas.
[0033] Descripción de los dibujos
[0034] La figura 1 es un diagrama esquemático de un dispositivo de corte de lámina de electrodo según una realización de un aspecto de la presente divulgación.
[0035] Las figuras 2A y 2B son diagramas esquemáticos que ilustran una forma de una lengüeta de electrodo detectada por un sistema de visión según una realización de un aspecto de la presente divulgación.
[0036] La figura 3 es un diagrama esquemático que ilustra un proceso de corte de una lámina de electrodo después de que se determine una porción de corte usando una forma de la lengüeta de electrodo detectada por el sistema de visión según una realización de un aspecto de la presente divulgación.
[0037] Las figuras 4A y 4B son diagramas esquemáticos que ilustran una forma de una lengüeta de electrodo detectada por un sistema de visión según el ejemplo comparativo de un aspecto de la presente divulgación.
[0038] La figura 5 es un diagrama esquemático que ilustra un proceso de corte de la lámina de electrodo después de que se determine la porción de corte usando la forma de la lengüeta de electrodo detectada por el sistema de visión según el ejemplo comparativo de un aspecto de la presente divulgación.
[0039] Mejor modo
[0040] A continuación en el presente documento, se hará la descripción con referencia a los dibujos según realizaciones de la presente invención, pero esto es para facilitar la comprensión de la presente invención, y el alcance de la presente invención no se limita a la misma.
[0041] Dispositivo de corte de lámina de electrodo
[0042] Un aspecto de la presente divulgación se refiere a un dispositivo de corte de lámina de electrodo y detecta una forma de una lengüeta de electrodo formada a intervalos regulares en la superficie lateral de la lámina de electrodo y determina una posición de corte de la lámina de electrodo usando la forma detectada de la lengüeta de electrodo, mejorando de este modo la exactitud de corte de la lámina de electrodo.
[0043] La figura 1 es un diagrama esquemático de un dispositivo de corte de lámina de electrodo según una realización de un aspecto de la presente divulgación.
[0044] Haciendo referencia a la figura 1, un dispositivo de corte de lámina de electrodo 1 incluye: un transportador 100 que transporta una lámina de electrodo 110 que tiene una pluralidad de lengüetas de electrodo 120 formadas en un lado de la misma a intervalos regulares a un punto de corte B a través de un punto de medición A;
[0045] un detector 200 que está proporcionado en el punto de medición A y detecta una forma de la lengüeta de electrodo 120 formada en la lámina de electrodo 110 que pasa a través del punto de medición A para generar una señal de detección de lengüeta de electrodo 120;
[0046] un controlador 300 que recibe la señal de detección de lengüeta de electrodo 120 generada por el detector 200 y determina una porción de corte de la lámina de electrodo 110; y
[0047] un cortador 400 que corta la porción de corte de la lámina de electrodo 110 determinada por el controlador 300. Transportador
[0048] En un aspecto de la presente divulgación, el transportador 100 transporta la lámina de electrodo 110 en la que está formada la lengüeta de electrodo 120 al punto de corte B a través del punto de medición A. En este caso, el transportador 100 incluye una cinta transportadora que transporta la lámina de electrodo 110 de modo que las lengüetas de electrodo 120 formadas a intervalos regulares en una superficie lateral de la lámina de electrodo 110 están transportadas secuencialmente al punto de corte B a través del punto de medición A, y la cinta transportadora está formada en un par para soportar y transportar la lámina de electrodo 110 al mismo tiempo.
[0049] En este caso, la cinta transportadora generalmente se refiere a un dispositivo en forma de cinta que se mueve y/o transporta objetos de manera continua y no está particularmente limitada siempre que sea una cinta transportadora de uso común en la técnica. Por ejemplo, la cinta transportadora que puede aplicarse al transportador 100 puede incluir una parte de cinta que rota estando enrollada alrededor de un primer rodillo y un segundo rodillo dispuestos respectivamente a ambos extremos en una dirección longitudinal. En este caso, la dirección longitudinal puede hacer referencia a una dirección en la que se mueve la lámina de electrodo.
[0050] Detector
[0051] En un aspecto de la presente divulgación, el detector 200 que está proporcionado en el punto de medición A y detecta la forma de la lengüeta de electrodo 120 formada en la lámina de electrodo 110 que pasa a través del punto de medición A para generar la señal de detección de lengüeta de electrodo 120. En este caso, el significado de que el detector 200 está proporcionado en el punto de medición A se refiere a que el detector 200 está proporcionado en una posición donde puede comprobarse la forma de la lengüeta de electrodo 120 formada en la lámina de electrodo 110 que pasa a través del punto de medición A.
[0052] El detector 200 incluye un sistema de visión 210 que detecta la posición de la lengüeta de electrodo 120 comprobando la forma de la lengüeta de electrodo 120 que pasa a través del punto de medición A y, a continuación, genera la señal de detección de lengüeta de electrodo 120. En este caso, el sistema de visión 210 puede comprobar toda la forma de la lengüeta de electrodo 120.
[0053] Dado que el sistema de visión 210 incluye una cámara de visión y detecta la forma de la lengüeta de electrodo 120 cuando la lámina de electrodo 100 está transportada para identificar la posición de la lengüeta de electrodo 120, es posible determinar la posición de corte de la lámina de electrodo 110.
[0054] En este caso, dado que el sistema de visión 210 puede detectar y comprobar toda la forma de la lengüeta de electrodo 120, incluso si el tamaño o forma de la lengüeta de electrodo 120 es de algún modo irregular, es posible reconocer la lengüeta de electrodo 120 a través de toda la forma de la lengüeta de electrodo 120.
[0055] La posición de corte puede estar determinada como un punto intermedio entre lengüetas de electrodo 120 adyacentes.
[0056] Las figuras 2A y 2B son diagramas esquemáticos que ilustran la forma de la lengüeta de electrodo detectada por el sistema de visión según la realización de un aspecto de la presente divulgación y las figuras 2A y 2B ilustran el caso en que las longitudes a y b de una dirección recta S.A. de la lengüeta de electrodo 120 son diferentes (a>b). Haciendo referencia a las figuras 2A y 2B, un área V.A. detectada por el sistema de visión incluye toda la forma de la lengüeta de electrodo 120. Por lo tanto, cuando se usa el sistema de visión, la lengüeta de electrodo 120 puede estar detectada incluso si el diseño de la lengüeta de electrodo 120 es de algún modo diferente. Por ejemplo, a pesar de que la longitud a de la sección recta S.A. de la lengüeta de electrodo 120 de la figura 2A es más larga que la longitud b de la sección recta S.A. de la lengüeta de electrodo 120 de la figura 2B, dado que el sistema de visión detecta la lengüeta de electrodo 120 basándose en toda la forma de la lengüeta de electrodo 120, en ambos casos, la posición de corte puede determinarse con exactitud mediante la detección normal de la lengüeta de electrodo 120.
[0057] Controlador
[0058] En un aspecto de la presente divulgación, el controlador 300 puede recibir una señal de detección de lengüeta de electrodo generada por el detector 200 y calcular y determinar la posición de corte exacta en la lámina de electrodo 110.
[0059] La posición de corte puede estar determinada como el punto intermedio entre las lengüetas de electrodo 120 adyacentes.
[0060] Por ejemplo, la posición de corte puede estar determinada calculando un valor de centro de las lengüetas de electrodo 120 adyacentes usando la señal de detección de la lengüeta de electrodo 120 recibida desde el detector 200.
[0061] Con el fin de determinar la posición de corte mediante el controlador, puede usarse un "controlador de lógica programable(PLC)" o un "controlador universal de máquinas y automatización (UMAC)".
[0062] Cortador
[0063] En un aspecto de la presente divulgación, el cortador 400 se proporciona en el punto de corte B y corta la lámina de electrodo 110 que pasa a través del punto de corte B según la posición de corte determinada por el controlador 400, obteniendo de este modo el electrodo unitario 2.
[0064] Es decir, cuando el detector 200 detecta la lengüeta de electrodo 120 que pasa a través del punto de medición A para determinar la posición de corte, el cortador 400 corta la posición de corte determinada para la lámina de electrodo 100 que pasa a través del punto de corte B.
[0065] El dispositivo de corte de lámina de electrodo según la realización de un aspecto de la presente divulgación está caracterizado por que detecta la posición a través de la forma de la lengüeta de electrodo formada en la lámina de electrodo para cortar la lámina de electrodo y, debido a esta característica, puede detectar con exactitud el momento en el que se corta la lámina de electrodo y, por tanto, puede cortar con exactitud la lámina de electrodo, obteniendo de este modo los electrodos unitarios que tienen la misma calidad.
[0066] Método de corte de lámina de electrodo
[0067] Otro aspecto de la presente divulgación también se refiere a un método de corte de lámina de electrodo. El método de corte de lámina de electrodo incluye las etapas de: (S1) transportar de manera continua una lámina de electrodo que tiene una pluralidad de lengüetas de electrodo formadas en una superficie lateral de la lámina de electrodo a intervalos regulares a un punto de corte a través de un punto de medición; (S2) detectar una forma de la lengüeta de electrodo formada en la lámina de electrodo que pasa a través del punto de medición para generar una señal de detección de lengüeta de electrodo; (S3) determinar una posición de corte en la lámina de electrodo usando la señal de detección de lengüeta de electrodo; y (S4) cortar la lámina de electrodo a lo largo de la posición de corte determinada. El método de corte de lámina de electrodo puede realizarse usando el dispositivo de corte de lámina de electrodo como se ha descrito anteriormente.
[0068] Las etapas S1, S2, S3 y (S4) pueden realizarse en el transportador, el detector, el controlador y el cortador del dispositivo de corte de lámina de electrodo, respectivamente.
[0069] La figura 3 es un diagrama esquemático que ilustra un proceso de corte de la lámina de electrodo después de que se determine la porción de corte usando la forma de la lengüeta de electrodo detectada por el sistema de visión según una realización de otro aspecto de la presente divulgación.
[0070] Haciendo referencia a la figura 3, la posición de la lengüeta de electrodo 120 puede conocerse usando la forma de la lengüeta de electrodo 120 identificada en el área V.A. detectada por el sistema de visión, y se determina el punto intermedio entre las lengüetas de electrodo 120 adyacentes como el punto de corte B que se va a cortar, fabricando de este modo el electrodo unitario 2.
[0071] Las figuras 4A y 4B son diagramas esquemáticos que ilustran una forma de una lengüeta de electrodo detectada por un sensor según el ejemplo comparativo de la presente invención. El sensor reconoce la lengüeta de electrodo detectando la sección recta de la lengüeta de electrodo. Las figuras 4A y 4B ilustran el caso en el que las longitudes a y b de la dirección recta S.A. de la lengüeta de electrodo 120 son diferentes (a>b).
[0072] La figura 5 es un diagrama esquemático que ilustra un proceso de corte de la lámina de electrodo después de que se determine la porción de corte usando la forma de la lengüeta de electrodo detectada por el sistema de visión según un ejemplo comparativo de otro aspecto de la presente divulgación.
[0073] Haciendo referencia a las figuras 4A y 4B, dado que el sensor detecta la sección recta de la lengüeta de electrodo, cuando cambia la longitud de la sección recta, el sensor puede no detectar la lengüeta de electrodo de modo que, cuando el punto de corte se determina de manera incorrecta, como se ilustra en la figura 5, el corte puede producirse en una ubicación anómala, dando como resultado defectos.
[0074] Los expertos en la técnica en el campo al que pertenece la presente invención serán capaces de hacer diversas aplicaciones y modificaciones dentro del alcance de la presente invención basándose en los contenidos anteriores. Descripción de los números de referencia
[0075] 1: Dispositivo de corte de lámina de electrodo
[0076] 2: Electrodo unitario
[0077] 100: Transportador
[0078] 110: Lámina de electrodo 120: Lengüeta de electrodo
[0079] 200: Detector
[0080] 210: Sistema de visión
[0081] 300: Controlador
[0082] 400: Cortador
[0083] A: Punto de medición B: Punto de corte
[0084] V.A.: Área detectada por el sistema de visión
[0085] S.A.: Sección recta de lengüeta de electrodo
[0086] a, b: Longitud de sección recta de lengüeta de electrodo

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de corte (1) de lámina de electrodo (110) para fabricar electrodos unitarios (2), que comprende: un transportador (100) configurado para mover una lámina de electrodo (110) que tiene una pluralidad de lengüetas de electrodo (120) formadas en una superficie lateral de la lámina de electrodo (110) a intervalos regulares, definiendo el dispositivo de corte (1) un punto de medición (A) y un punto de corte (B) separados entre sí a lo largo de una dirección de movimiento del transportador (100);
caracterizado por
un detector (200) dispuesto adyacente al punto de medición (A), estando el detector (200) configurado para detectar una forma de una de las lengüetas de electrodo (120) formadas en la lámina de electrodo (110) que pasa a través del punto de medición (A) de modo que se genere una señal de detección de lengüeta de electrodo (120); un controlador (300) configurado para recibir la señal de detección de lengüeta de electrodo (120) generada por el detector (200), estando el controlador (300) configurado para determinar una porción de corte de la lámina de electrodo (110), en donde un punto intermedio entre las lengüetas de electrodo (120) adyacentes se determina como la porción de corte que se va a cortar; y
un cortador (400) configurado para cortar la porción de corte de la lámina de electrodo (110) en una ubicación a lo largo de la lámina de electrodo (110) que está determinada por el controlador (300), obteniendo de este modo un electrodo unitario (2), en donde
el detector (200) comprende un sistema de visión (210) configurado para detectar la forma de dicha una de las lengüetas de electrodo (120), en donde el sistema de visión (210) comprende una cámara de visión configurada para reconocer una forma completa de dicha una de las lengüetas de electrodo (120).
2. El dispositivo de corte (1) de lámina de electrodo (110) de la reivindicación 1, en donde el controlador (300) está configurado para determinar una posición de dicha una de las lengüetas de electrodo (120) y está configurado para determinar una posición de la porción de corte de la lámina de electrodo (110) usando la señal de detección de lengüeta de electrodo (120), estando la porción de corte ubicada entre lengüetas de electrodo adyacentes de dicha pluralidad de lengüetas de electrodo (120).
3. Un método de corte de lámina de electrodo para fabricar electrodos unitarios (2), que comprende:
(S1) transportar una lámina de electrodo (110) que tiene una pluralidad de lengüetas de electrodo (120) formadas en una superficie lateral de la lámina de electrodo (110) a intervalos regulares, siendo la lámina de electrodo (110) transportada a través de un punto de medición (A) y un punto de corte (B);
(S2) detectar una forma de dicha una de las lengüetas de electrodo (120) formadas en la lámina de electrodo (110) que pasa a través del punto de medición (A) para generar una señal de detección de lengüeta de electrodo, en donde una cámara de visión configurada para reconocer una forma completa de dicha una de las lengüetas de electrodo (120) es usada para la detección;
(S3) determinar una posición de corte en la lámina de electrodo (110) usando la señal de detección de lengüeta de electrodo, en donde un punto intermedio entre las lengüetas de electrodo (120) adyacentes se determina como la posición de corte que se va a cortar; y
(S4) cortar la lámina de electrodo (110) a lo largo de la posición de corte, obteniendo de este modo un electrodo unitario (2).
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