一种涂布面密度的闭环调节方法技术

本发明专利技术提供一种涂布面密度的闭环调节方法，包括以下步骤：S1，预先将浆料的固含量值和密度值代入涂布面密度与湿膜厚度的计算公式F中，并确定涂布面密度的公差区域Y

【技术实现步骤摘要】
一种涂布面密度的闭环调节方法
本专利技术涉及涂布领域，具体涉及一种涂布面密度的闭环调节方法。
技术介绍
在锂离子电池有着能量密度高、使用寿命长、绿色环保等优点，因而得到越来越广泛的使用。在锂离子电池的生产制程中，涂布是至关重要的一环。极片涂布的好坏往往直接决定着电池的优劣。而对于涂布面密度的管控，是涂布最关键的管控点之一。为了提高涂布面密度的一致性，减少过程波动，使用面密度闭环控制是现常用的方法。在现有的闭环控制方法中，主要有两种调节方法：一是根据机尾的在线测重/测厚来实现闭环调节面密度的；二是根据机头的湿膜厚度进行闭环调节的。但两种调节方法均存在一定的弊端：1)采用机尾的在线测量闭环调节方法，由于测量反馈装置与调节装置相隔太远，常常导致调节存在滞后性，并不能很好的实现在线调节，不仅无法避免不良极片的产生，而且后续的调节也会增加工序的涂布时间；2)而采用机头的湿膜厚度调节，虽避免了调节的滞后性，但目前缺少湿膜厚度与面密度的对应关系，存在调节不精准的情况。有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种涂布面密度的闭环调节方法，解决了现有技术对于涂布面密度闭环调节方法存在的滞后性及不精准的问题。本专利技术通过提供涂布湿膜厚度与面密度的对应关系，使得通过精准调节湿膜厚度即可控制面密度的一致性，提高了涂布面密度湿膜测厚闭环调节方法的可操作性。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种涂布面密度的闭环调节方法，包括以下步骤：S1，预先将浆料的固含量值和密度值代入涂布面密度与湿膜厚度的计算公式F中，并确定涂布面密度的公差区域Y1，再由计算公式F确定湿膜厚度的公差区域Y2；计算公式F为：ρm＝h(ρWt％)+C；ρm为涂布面密度，单位为mg/cm2；ρ为浆料密度，单位为g/cm3；Wt％为浆料固含量；h为湿膜厚度，单位为μm；C为补偿值；S2，测量实际的湿膜厚度，然后与公差区域Y2内的湿膜厚度值进行比较，如果实际的湿膜厚度值超出了公差区域Y2的范围，则对湿膜厚度进行调节以使得实际的湿膜厚度值落在公差区域Y2的范围内；反之，如果实际的湿膜厚度值在公差区域Y2的范围内，则不用进行调节。本专利技术通过确定涂布面密度与湿膜厚度的关系，由于在涂布干燥的过程仅是浆料的溶剂被除去，因此可得到计算关系ρm*s＝hsρWt％(s为涂布面积)，化简后即可得到本专利技术所述的计算公式F。先根据实际的涂布需求确定涂布面密度值的公差区域Y1，公差区域Y1为实际生产中可确定的工艺条件，然后由计算公式F得到公差区域Y1所对应的湿膜厚度的公差区域Y2，将实际测量得到的湿膜厚度值与公差区域Y2做比较，判断实际的湿膜厚度值是否落入公差区域Y2内，进而决定是否需要对湿膜厚度进行调节。如实际的湿膜厚度值在公差区域Y2内，证明实际的涂布面密度值与其他面密度值相近，极片的涂布面密度一致性高，无需调节；而如果实际的湿膜厚度值不在此区域范围内，则证明该涂布的面密度一致性差，需要调节湿膜厚度以提高涂布面密度的一致性。由此，解决了涂布面密度机头闭环调节方法存在的不精准问题，相比于现有的机尾调节方法，由于不存在测量反馈装置与调节装置相隔远的问题，也就避免了调节存在的滞后性问题，提高了调节的精准度。优选的，所述浆料为悬浮液体系的浆料，包括锂电池电极浆料、陶瓷涂层浆料或是油漆涂料中的一种。当然也可为其他具体的悬浮性浆料，均可采用本专利技术所指出的计算公式F对湿膜厚度进行调节，以提高涂布面密度的一致性。优选的，开始涂布面密度调节时，预先调试极片，先测量所述极片的实际涂布面密度值和湿膜厚度值，然后将湿膜厚度值带入计算公式F中得到计算的涂布面密度值，计算公式F中的补偿值C为实际的涂布面密度值减去计算的涂布面密度值的差值。补偿值C的加入进一步提高了调节的准确性，当首件的实际的涂布面密度与计算的涂布面密度值相同是，则补偿值C为零，即无需补偿。优选的，所述的调试极片为N片极片，所述补偿值C为N个差值的平均值，N为正整数。可以根据具体的工艺需求确定极片的数量，如在第一次测量所计算得到的补偿值较小，可直接以第一次测量的结果作为补偿值；但如发现补偿值的结果较大，则可根据需要测量多组极片的面密度值，再取所得补偿值C的平均值。优选的，所述的调试极片为三片极片，所得补偿值C为三个差值的平均值。通过三次的平均值确定补偿值C，可以进一步确定补偿值的准确性，保证调节的准确性。优选的，S1步骤中，由计算公式F得到在所述浆料的固含量值和密度值下的涂布面密度与湿膜厚度的对应关系图R，并在对应关系图R中选出公差区域Y2。从对应关系图R中可以更加直观地判断是否需要对湿膜厚度进行调节。优选的，S1步骤中，还包括将所述计算公式F储存到PLC控制台中。优选的，S2步骤中，还包括将测量的实际湿膜厚度值储存到PLC控制台中。利用控制台PLC进行控制各项数据，提高了计算的准确性以及调节的效率。本方法采用的控制台为常规的PLC控制台，可由市场购得，这里不再赘述。优选的，所述的涂布面密度的闭环调节方法用于正极片涂布面密度的调节或负极片涂布面密度的调节。本调节方法可适用于正极片或负极片的调节，由正极片或负极片的浆料密度和固含量的不同，确定最终的计算公式F，而公差区域Y1的范围也由具体的极片进而确定适合的调节范围，即确定公差区域Y2的范围。而对于其他悬浮系的浆料，调节方法同样参考正、负极片涂布面密度的调节方法。本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术提供一种涂布面密度的闭环调节方法，包括以下步骤：S1，预先将浆料的固含量值和密度值代入涂布面密度与湿膜厚度的计算公式F中，并确定涂布面密度的公差区域Y1，再由计算公式F确定湿膜厚度的公差区域Y2；S2，测量实际的湿膜厚度，然后与公差区域Y2内的湿膜厚度值进行比较，如果实际的湿膜厚度值超出了公差区域Y2的范围，则对湿膜厚度进行调节以使得实际的湿膜厚度值落在公差区域Y2的范围内；反之，如果实际的湿膜厚度值在公差区域Y2的范围内，则不用进行调节。相比于现有技术，本专利技术通过计算公式F确定涂布面密度与湿膜厚度的具体对应关系式，接着由生产的实际需求确定公差区域Y1的范围，再利用对应关系式得到湿膜厚度的公差区域Y2的范围，为后续的涂布面密度调节提供调节参考范围，由此，解决了目前涂布面密度调节不精确的问题，不仅提高了面密度的一致性，同时提高了涂布面密度湿膜测厚闭环调节方法的可操作性。2)本专利技术还提供了补偿值的计算方式，进一步提高了涂布面密度的一致性。本专利技术的可操作性强，调节方法与现有工艺的结合性强，无需克服外在的影响因素即可实现本专利技术，适用于工业化的实际生产。附图说明图1为实施例1中的对应关系图R。图2为实施例2中的对应关系图R。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本专利技术及其有益效果作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。需要预先说明的是，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂布面密度的闭环调节方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，预先将浆料固含量值和密度值代入涂布面密度与湿膜厚度的计算公式F中，并确定涂布面密度的公差区域Y

【技术特征摘要】
1.一种涂布面密度的闭环调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，预先将浆料固含量值和密度值代入涂布面密度与湿膜厚度的计算公式F中，并确定涂布面密度的公差区域Y1，再由计算公式F确定湿膜厚度的公差区域Y2；计算公式F为：ρm＝h(ρWt％)+C；ρm为涂布面密度，单位为mg/cm2；ρ为浆料密度，单位为g/cm3；Wt％为浆料固含量；h为湿膜厚度，单位为μm；C为补偿值；
S2，测量实际的湿膜厚度，然后与公差区域Y2内的湿膜厚度值进行比较，如果实际的湿膜厚度值超出了公差区域Y2的范围，则对湿膜厚度进行调节以使得实际的湿膜厚度值落在公差区域Y2的范围内；反之，如果实际的湿膜厚度值在公差区域Y2的范围内，则不用进行调节。


2.根据权利要求1所述的涂布面密度的闭环调节方法，其特征在于，开始涂布面密度调节时，预先调试极片，先测量所述极片的实际涂布面密度值和湿膜厚度值，然后将湿膜厚度值带入计算公式F中得到计算的涂布面密度值，计算公式F中的补偿值...

【专利技术属性】
技术研发人员：易万超，李万亮，刘碧辉，聂灿，袁成龙，朱坤庆，张涛，楚英，
申请(专利权)人：东莞维科电池有限公司，宁波维科电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44