基于电解电流的离散化铜箔厚度监测方法以及监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电解电流的离散化铜箔厚度监测方法以及监测系统，属于新能源汽车动力电池电解铜箔技术领域；其技术要点在于：包括：电流监测模块、阴极辊转速监测模块、液位高度模块、存储模块、铜箔厚度计算模块；其中，铜箔厚度计算模块根据电流监测模块、阴极辊转速监测、液位高度模块的检测数据来计算电解铜箔的断面厚度。采用本申请的一种基于电解电流的离散化铜箔厚度监测方法以及监测系统，可以有效的提升电解铜箔的生产品质。可以有效的提升电解铜箔的生产品质。可以有效的提升电解铜箔的生产品质。

【技术实现步骤摘要】
基于电解电流的离散化铜箔厚度监测方法以及监测系统


[0001]本专利技术涉及电解铜箔生箔机这一
，更具体地说，尤其涉及一种基于电解电流的离散化铜箔厚度监测方法以及监测系统。

技术介绍

[0002]CN110158120A提出了一种生箔机在线监测系统及其监测方法，CPU通过特定的算法，实时计算出所生产的铜箔当前厚度。当铜箔厚度超过预定范围时，即触发报警器。
[0003]铜箔的当前厚度为：
[0004][0005]上述方法是从铜箔的整体生产入手来进行计算，即取0～T内的平均厚度D来作为铜箔厚度是否超预定范围来进行判断。
[0006]但是，上述判断方式，在T时间较长时，D很难有较大的波动(基数过大)。
[0007]而若取相同的
△
T来进行监测，铜箔在生产时，W
宽
为铜箔阴极辊幅宽，为定值；L
长
为阴极辊在w
阴极辊
r
阴极辊
△
T也基本为定值(阴极辊角速度w
阴极辊
基本不变)；而铜箔的密度P
密度
不变；因此，按照前述CN110158120A的方案，直接监测电流即可，并不需要再换算成D值。
[0008]因此，直接采用法拉第电解定律作为监测方法，实用性与准确性欠缺。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于电解电流的离散化铜箔厚度监测方法。
[0010]本专利技术的另一目的在于提供一种监测系统。
[0011]一种监测系统，用于监测生箔机的铜箔厚度，包括：电流监测模块、阴极辊转速监测模块、液位高度模块、存储模块、铜箔厚度计算模块；
[0012]其中，电流监测模块用于检测不同时刻的电流；
[0013]其中，阴极辊转速监测模块用于检测不同时刻的阴极辊角速度；
[0014]其中，液位高度模块用于检测不同时刻的电解液的液位高度；
[0015]其中，存储模块用于存储电流监测模块、阴极辊转速监测模块、液位高度模块的检测数据，用于存储铜箔厚度计算模块的计算结果；
[0016]其中，所述铜箔厚度计算模块根据电流监测模块、阴极辊转速监测、液位高度模块的结果来计算电解铜箔的断面厚度。
[0017]进一步，还包括：报警模块，所述报警模块用于根据所述铜箔厚度计算模块计算得到的电解铜箔的断面厚度来进行报警。
[0018]基于电解电流的离散化铜箔厚度监测方法，基于电流监测模块、阴极辊转速监测模块、液位高度模块取得任意时刻T
m
的阴极辊电流值I
m
、阴极辊角速度w
m
、液位高度h
m
，上述数据采用矩阵表达为：
[0019][0020]利用上述矩阵数据，计算任意时刻T
m
时刻刚进入电解液的断面的铜箔的电解厚度。
[0021]进一步，对于T
m
时刻进入电解液的断面而言，采用下述步骤来计算计算T
m
时刻进入电解液的断面的电解厚度D
m
：
[0022]步骤1，T
m+1
时刻时，该断面是否出液；
[0023]当则断面已出液，计算下式且退出程序：
[0024][0025]当则断面未出液，计算下式后且进入步骤2；
[0026][0027]步骤2，T
m+2
时刻时，该断面是否出液；
[0028]当则断面已出液，计算下式且退出程序；
[0029][0030]当则断面未出液，计算下式后且进入步骤3；
[0031][0032]……
[0033]步骤L，T
m+L
时刻时，该断面是否出液；
[0034]当则断面已出液，计算下式且退出程序；
[0035][0036]当则断面未出液，计算下式后且进入步骤L+1；
[0037][0038]……
[0039]直至计算得到断面出液。
[0040]进一步，对于T1、T2、
……
Ty时刻进入电解液的断面的铜箔厚度的最大值与最小值<阈值，即不报警；若最大值与最小值≥阈值，即报警。
[0041]进一步，所述阈值为1.02～1.05。
[0042]本申请的有益效果在于：
[0043]本申请的专利技术点在于：本申请提出了“基于电解过程的铜箔厚度求解方式”：对于任意一断面的铜箔厚度，考察其电解过程：
[0044]第一阶段：在阴极辊浸入
‑
离开电解液的过程中，该断面不断的开始累积电解铜；
[0045][0046]第二阶段：而对于任意t
i
‑1～t
i
时间段内，基于法拉第电解定律可知：
[0047]m
i
＝KI
i
Δt
i
[0048]m
i
为t
i
‑1～t
i
时间段的电解质量，k表示铜(二价)的电化当量，取值：1.186g/(A.H)，I
i
表示t
i
‑1～t
i
时间段的电流，
△
t
i
表示t
i
‑1～t
i
时间段的时间。
[0049]对于t
i
‑1～t
i
时间段的电解质量，做如下分析：
[0050]在t
i
‑1～t
i
时间段的液位高度为h
i
，所述液位高度为电解液高度与阴极辊圆心的竖向距离；则可知：
[0051]在t
i
‑1～t
i
时间段的浸入电解液的阴极辊的面积S
i
为：
[0052][0053]B
阴极辊
表示阴极辊的幅宽。
[0054]假定m是均匀分布在S
x
上的，则可得：
[0055][0056]第二，本申请的第二个专利技术点在于：
““
基于电解过程的铜箔厚度求解方式”与“已有的监测数据结果”并不直接匹配。两者如何协调起来，是本申请在实施过程中遇到的一个难题。
附图说明
[0057]下面结合附图中的实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但并不构成对本专利技术的任何限制。
[0058]图1是本申请的电解铜箔厚度增加的示意图。
[0059]图2是本申请的监测系统的设计示意图。
具体实施方式
[0060]<实施例一:生箔机的监测系统>
[0061]生箔机的监测系统，包括：电流监测模块100、阴极辊转速监测模块200、液位高度模块300、存储模块400、铜箔厚度计算模块500、报警模块600；
[0062]其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种监测系统，用于监测生箔机的铜箔厚度，其特征在于，包括：电流监测模块、阴极辊转速监测模块、液位高度模块、存储模块、铜箔厚度计算模块；其中，电流监测模块用于检测不同时刻的电流；其中，阴极辊转速监测模块用于检测不同时刻的阴极辊角速度；其中，液位高度模块用于检测不同时刻的电解液的液位高度；其中，存储模块用于存储电流监测模块、阴极辊转速监测模块、液位高度模块的检测数据，用于存储铜箔厚度计算模块的计算结果；其中，所述铜箔厚度计算模块根据电流监测模块、阴极辊转速监测、液位高度模块的结果来计算电解铜箔的断面厚度。2.根据权利要求1所述的一种监测系统，其特征在于，电流监测模块、阴极辊转速监测模块、液位高度模块取得任意时刻T
m
的阴极辊电流值I
m
、阴极辊角速度w
m
、液位高度h
m
；液位高度hm表示液面高度与阴极辊中心之间的高度；对于T
m
时刻进入电解液的断面而言，采用下述步骤来计算计算T
m
时刻进入电解液的断面的电解厚度D
m
：步骤1，T
m+1
时刻时，该断面是否出液；当则断面已出液，计算下式且退出程序：当则断面未出液，计算下式后且进入步骤2；步骤2，T
m+2
时刻时，该断面是否出液；当则断面已出液，计算下式且退出程序；
当则断面未出液，计算下式后且进入步骤3；
……
步骤L，T
m+L
时刻时，该断面是否出液；当则断面已出液，计算下式且退出程序；当则断面未出液，计算下式后且进入步骤L+1；
……
直至计算得到断面出液；其中，ρ
铜
表示铜的密度，r
阴极辊
表示阴极辊的半径，B
阴极辊
表示阴极辊的幅宽；K表示二阶铜离子的电化当量；d
L
为T
m+L...

【专利技术属性】
技术研发人员：温欢元，杨剑文，杨雨平，李永根，曾尚南，宋志辉，
申请(专利权)人：广东嘉元科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：