System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种卷绕极耳错位检测及自动纠正方法与系统技术方案_技高网

一种卷绕极耳错位检测及自动纠正方法与系统技术方案

技术编号:40027225 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-16 17:40
一种卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,包括步骤:一、对极片进行卷绕并获得当前极耳的错位量;二、对当前极耳所在圈的极片进行偏心卷绕以调整当前极耳卷绕后的位置。本发明专利技术还提供了一种卷绕极耳错位检测及自动纠正系统,包括:卷针,卷针可获得其任意时刻的旋转角度;感应器,用于对极片上每一个极耳的通过进行检测;可对极片的卷绕施加作用力以改变当前圈极片进行偏心卷绕的错位纠正装置;控制器,与卷针以及感应器信号连接并与错位纠正装置控制连接。本发明专利技术可实现自动检测极耳错位、自动纠正极耳错位,减少极耳错位芯包报废,有效节约成本;自动纠正极耳错位,节约返工人力,同时自动纠正能保持返工的一致性,确保芯包不受损伤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池芯包卷绕相关,更具体地说,特别涉及一种卷绕极耳错位检测及自动纠正方法与一种卷绕极耳错位检测及自动纠正系统。


技术介绍

1、锂离子电池产业保持高速增长,应用领域不断拓展。锂离子电池主要以卷绕或者叠片结构为主,其中在大容量大倍率电池方面大都采用多极耳卷绕结构。

2、随着电池容量越做越大,芯包的圈数和极耳数量越来越多。在卷绕过程中多极耳的对齐度成为了行业的一大难题,随着卷绕圈数的增加极耳的位置受物料厚度影响越大,这样就会造成极耳错位过大芯包无法进行超声波焊接的问题。

3、请参考图1和图2,其中图1为芯包采用传统卷绕方式时极耳的错位结构示意图;图2为芯包采用传统卷绕方式时极耳在另一方向上的错位结构示意图。

4、为了更好地描述极耳错位问题,建立极耳错位模型如下:

5、采用卷绕结构的芯包由正极片、负极片、隔膜叠加后缠绕成形,正极片、负极片与隔膜叠加到一起形成极片a,在极片a上设置有极耳b,由极片a卷绕成芯包且每一圈极片a都设有极耳b,每一圈极耳b的位置受前面圈数累积直径影响,故卷绕物料(正极片a以及负极片a、隔膜)厚度决定着每片极耳b的位置,且随着芯包圈数的增加极耳b错位受物料厚度影响更大,计算公式如下:设物料厚度波动xμm,产品卷绕圈数n,卷针形状圆形(直径d),极耳b错位量计算如下:

6、第1圈错位量:c1=π[(d1+2x)-d1]=2πx

7、第2圈错位量:c2=π[(d2+4x)-d2]=4πx

8、第3圈错位量:c3=π[(d3+6x)-d3]=6πx

9、第4圈错位量:c4=π[(d4+8x)-d4]=8πx……

10、第n圈错位量:cn=π[(dn+2nx)-dn]=2nπx。

11、以上计算的每圈错位量为对应极耳与上一片极耳的错位量,即:总错位量c=c1+c2+c3+c4+……+cn=2πx+4πx+6πx+8πx+……+2nπx=(2+4+6+8+……+2n)πx=n(n+1)πx。

12、目前针对极耳错位较大的芯包,其处理方式要么是直接报废,要么是进行人工返工,通过手工揉搓芯包使极耳位置发生偏移,从而使得极耳的对齐度在标准要求范围内。

13、通过对现有技术的分析,当极耳错位尺寸超过标准要求时,如果采用芯包报废处理方式将会造成成本增加、材料浪费的问题,如果采用人工手工揉搓芯包调节极耳错位,由于人工返工过程不可控,容易造成芯包包覆尺寸波动或极片掉粉的情况,进而使得电芯存在一定的安全隐患。

14、综上所述,如何解决现有技术中由于卷绕而存在的极耳错位的问题,成为了本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现思路

1、为了实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

2、本专利技术提供了一种卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,在本专利技术中,该卷绕极耳错位检测及自动纠正方法包括:

3、步骤一、对极片进行卷绕,并在卷绕过程中获得当前极耳的错位量;

4、步骤二、根据所述当前极耳的错位量,对当前极耳所在圈的极片进行偏心卷绕以调整所述当前极耳卷绕后的位置。

5、优选地,在本专利技术所提供的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法中,采用圆形的卷针对极片进行卷绕。

6、优选地,在本专利技术所提供的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法中,通过高速光纤感应器对当前极耳的错位量进行检测。

7、优选地,在本专利技术所提供的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法中,在所述步骤二中,对当前极耳后方的极片进行压制,通过改变压制点相对于卷绕圆心的偏心量以调整所述当前极耳卷绕后的位置。

8、优选地,在本专利技术所提供的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法中,在所述步骤二中,通过设置纠正压辊采用压制方式进行偏心卷绕以调整所述当前极耳卷绕后的位置。

9、优选地,在本专利技术所提供的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法中,在所述步骤一中:首先确认检测点位,在对极片进行卷绕时,在第一个极耳经过所述检测点位时确认极片的卷绕角度为初始角度;然后获得第一个极耳之后每一个经过检测点位的极耳所对应的极片的卷绕角度为纠偏计算角度,通过纠偏计算角度与所述初始角度的差值计算当前极耳的错位量。

10、优选地,在本专利技术所提供的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法中,所述初始角度为wa;之后卷绕第n圈时,第n圈当前极耳的标准卷绕角度为wa+360*(n-1),第n圈当前极耳的纠偏计算角度为wb;则:首尾极耳错位角度差值为:δw=wb-[wa+360*(n-1)],首尾极耳检测错位量:c=(δw/360)*π*d,其中d为第n圈极片卷绕完成后相对于卷绕圆心的直径。

11、优选地,在本专利技术所提供的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法中,在距离卷绕圆为l1处设置纠正压辊,设定第n圈时纠正压辊的纠正距离为δl,则在对第n圈所对应的极耳进行纠正时所述纠正压辊的伸出量l=l1+δl;根据式1:c=2π(r1-r2),式2:δl=(r1-r2)/2,计算δl=c/(4π),其中,r1为卷绕圆心到当极片最外层的最远距离,r2为卷绕圆心到当极片最外层的最近距离。

12、本专利技术还提供了一种卷绕极耳错位检测及自动纠正系统,在本专利技术中,该卷绕极耳错位检测及自动纠正系统包括:

13、用于对极片进行卷绕的卷针,所述卷针可获得其任意时刻的旋转角度;

14、设置在极片卷绕行进路线上的感应器,用于对极片上每一个极耳的通过进行检测;

15、可对极片的卷绕施加作用力以改变当前圈极片进行偏心卷绕的错位纠正装置;

16、控制器,与所述卷针以及所述感应器信号连接并与所述错位纠正装置控制连接。

17、优选地,在本专利技术所提供的卷绕极耳错位检测及自动纠正系统中,所述感应器为高速光纤感应器,所述感应器设置有多个且于极片的两侧各至少一个;所述错位纠正装置包括有可伸缩的纠正压辊,所述纠正压辊的伸缩量可控。

18、本专利技术的有益效果如下:

19、由上述可知,本专利技术提供了一种卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,具体包括:步骤一、对极片进行卷绕,并在卷绕过程中获得当前极耳的错位量;步骤二、根据当前极耳的错位量,对当前极耳所在圈的极片进行偏心卷绕以调整当前极耳卷绕后的位置。另外,本专利技术还提供了一种卷绕极耳错位检测及自动纠正系统,该系统包括:用于对极片进行卷绕的卷针,卷针可获得其任意时刻的旋转角度;设置在极片卷绕行进路线上的感应器,用于对极片上每一个极耳的通过进行检测;可对极片的卷绕施加作用力以改变当前圈极片进行偏心卷绕的错位纠正装置;控制器,与卷针以及感应器信号连接并与错位纠正装置控制连接。

20、本专利技术的关键专利技术点在于:本专利技术可实现自动检测极耳错位、自动纠正极耳错位,实现极耳错位检测纠正闭环,大量减少极耳错位不良返工、报废。通过上述结构设计,本专利技术的有益效果如下:1、减少极耳错位芯包报废,有效节约成本;2、自动纠正极耳错位,节约返本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,

4.根据权利要求1至3任一项所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,

8.根据权利要求7所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,

9.一种卷绕极耳错位检测及自动纠正系统,其特征在于,包括:

10.根据权利要求1所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正系统,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,

4.根据权利要求1至3任一项所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的卷绕极耳错位检测及自动纠正方法,其特征在于,

【专利技术属性】
技术研发人员:江鸿浪
申请(专利权)人:楚能新能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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