锂电池极片涂布的在线控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种锂电池极片涂布的在线控制系统，所述系统包括第一测量装置、涂布装置、烘干装置、第二测量装置及程序控制装置，所述第一测量装置、涂布装置、烘干装置及第二测量装置依次连接，并且所述第一测量装置、涂布装置及第二测量装置分别与所述程序控制装置相连接；所述第一测量装置和第二测量装置分别将测得的涂层装载量的数据反馈到所述程序控制装置，所述程序控制装置计算出涂层的实时装载量并与涂层的预设装载量进行比较，然后发布调节指令至所述涂布装置，来调整涂布的浆料输出量。此外，本发明专利技术还提供了一种利用所述在线控制系统实现的锂电池极片涂布的在线控制方法。

On line control system and method for lithium battery pole coating

The present invention provides a method of on-line lithium battery pole piece coating control system, the system includes a first measuring device, a coating device, a drying device, second measuring device and a program control device, which is connected with the first measuring device, coating device, a drying device and a measuring device two, and the first measuring device, coating the two device and the measuring device are respectively connected with the program control device is connected; the first measuring device and second measuring device are respectively measured by coating the data of the load feedback to the program control device, the program control device to calculate the real-time loading and loading coating with preset compare coating. Then release the coating device to adjust instruction, to adjust the output of the coating slurry. In addition, the invention also provides an on-line control method for the coating of the lithium battery pole using the online control system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学电源
，特别涉及一种。
技术介绍
在电池行业，锂电池由于具有能量密度高、电压高、工作温度范围宽、寿命长等优 点，已受到越来越多人的关注与重视。在过去的十几年中，锂电池已经在一次(不可充电)和 二次(可充电)电池市场中占据了主导地位，被广泛应用于移动电话、笔记本电脑以及数码 相机等便携式电子设备中。电池极片是锂电池的重要组成部分，是锂电池的核心。目前，生产电池极片需要进 行粉浆、涂布、碾压和剪切等工序，其中，涂布是生产电池极片的关键工序。传统工艺中的电 极制作过程主要是将电极材料混合制成具有一定流动性的浆料，然后将其涂覆在基材(例 如金属薄膜)的表面，再经过干燥辊压成型。这种传统的涂布技术通常采用简易的称重手段来对涂层的装载量进行控制，即浆 料涂布烘干后才进行手动称量。例如可以在涂布后的极片上，用正方形模板(假定面积为S) 裁切一块等大小的样块，然后将此样块用分析天平称重，得到的重量值假定为W;同理，裁 切同样大小涂布前的基材进行称重，得到的重量值假定为Wtl，这样，最终得到的样块的装载 量Ln= (W- W0VSo这种手动方式称量，每次取样时均需要停机，然后切断涂布卷料来取样， 再进行样块手动称重，最后还需要将涂布卷料重新粘接起来，并调整涂布参数，等待新的涂 布料卷出来后，又要再次裁切取样。如此反复，不利于涂布过程的连续性，降低涂布卷料的 完整性(接头会较多)，因此不能全程监控涂层装载量的状况，进一步地导致不能保证涂层 的装载量的过程的稳定性，使得涂层的薄厚分布不均勻，最终导致产品的良品率下降，产生 很多废品，增加了生产成本，使产品不具有竞争力。因此，需要一种方法，能够实时检测和观察极片的单面或双面涂层的装载量情况， 并且能够自动完成对涂层装载量的实时调整，以确保整个涂布过程的涂层装载量的稳定 性。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进 一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的 关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了能够实时检测和观察极片的单面或双面涂层的装载量情况，并且能够自动完 成对涂层装载量的实时调整，本专利技术提供了一种。首先，本专利技术提供了一种锂电池极片涂布的在线控制系统，所述系统包括第一测 量装置、涂布装置、烘干装置、第二测量装置及程序控制装置，所述第一测量装置、涂布装 置、烘干装置及第二测量装置依次连接，并且所述第一测量装置、涂布装置及第二测量装置分别与所述程序控制装置相连接；所述第一测量装置和第二测量装置分别将测得的涂层装 载量的数据反馈到所述程序控制装置，所述程序控制装置计算出涂层的实时装载量并与涂 层的预设装载量进行比较，然后发布调节指令至所述涂布装置，来调整涂布的浆料输出量。优选地，所述第一测量装置、涂布装置和第二测量装置之间的距离保持相对固定。优选地，所述第一测量装置和第二测量装置为相同的利用β射线进行扫描测量 的装置。优选地，所述第一测量装置和第二测量装置为相同的利用Y射线进行扫描测量 的装置。其次，本专利技术还提供了一种利用所述的在线控制系统实现的锂电池极片涂布的在 线控制方法，所述方法包括提供需要进行涂布的基材；第一测量装置对所述基材进行检测，得到所述基材的第一装载量，并将第一装载量的 数据发送到程序控制装置；涂布装置按照涂层的预设装载量进行供料，对所述基材进行涂布，然后经过烘干装置 烘干，在基材表面形成涂层；第二测量装置对完成涂布的基材进行检测，得到所述基材的第二装载量，并将第二装 载量的数据发送到程序控制装置；程序控制装置将上述数据汇总和换算，计算出涂层的实时装载量，并与涂层的预设装 载量进行比较，根据比较的结果发送调节指令至涂布装置，涂布装置通过调整负责供料的 伺服电机的转速来增加或减少涂布的浆料输出量，从而对涂层的装载量进行实时调整。优选地，所述基材为金属薄膜或具有单面涂层的金属薄膜。优选地，所述金属薄膜为铝箔、铜箔、纯镍带中的任一种。根据本专利技术的涂布在线控制系统及方法，实现了极片的涂层装载量的闭环程序控 制，达到了对极片的单面或双面涂层的装载量的全程监控和实时调整，保证整个涂布过程 中涂层装载量的稳定性，提高电池极片的良品率。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本发 明的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。在附图中，图1是本专利技术所述的锂电池极片涂布的在线控制系统的示意图； 图2是本专利技术所述的锂电池极片涂布的在线控制系统的装置的位置关系示意图； 图3是本专利技术所述的锂电池极片涂布的在线控制方法的流程图； 图4是本专利技术的一个优选实施例的在线控制系统的示意图。具体实施例方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然 而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以 实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进 行描述。本专利技术提供了一种锂电池极片涂布的在线控制系统，该系统在传统的涂布工艺基 础上，对基材原始的装载量和完成涂布的基材的装载量进行实时地检测，并采用程序控制 装置自动根据涂层的实时装载量来比对预设装载量，然后发送调节指令给涂布装置，自动 调整涂布的浆料输出量，以便更精确地对基材进行涂布，最终达到合格的涂层装载量。图1示出了本专利技术所述的锂电池极片涂布的在线控制系统的示意图。第一测量装 置101、涂布装置102、烘干装置103及第二测量装置104依次连接，并且所述第一测量装置 101、涂布装置102及第二测量装置104分别与所述程序控制装置105相连接。第一测量装 置101检测基材的原始的装载量，即第一装载量，并将第一装载量的数据发送到程序控制 装置105 ；第二测量装置104检测完成涂布的基材的装载量，即第二装载量，然后将第二装 载量的数据发送到程序控制装置105，程序控制装置105通过计算得到基材的涂层的实时 装载量，然后与涂层的预设装载量进行比较，计算出所需要调节的涂层装载量，并将该数据 发送到涂布装置102，这样涂布装置102可以实时地进行调节，以达到合格的装载量；并且， 程序控制装置105通过进行统一的数据换算、补偿和汇总，将涂层装载量图形显示在电脑 屏幕上。通过装载量图形，可以非常直观的看到涂层的实时装载量、波动情况和整体分布状 况。这样，在设定最初的涂布参数值时，操作人员可作为依据，来判断涂布结果的装载量值 是否满足规范要求；并且便于操作人员监视实时涂布状态，对于异常状态可及时发现，诸如 涂层材料自身存在问题等；另外，还便于对每批次的涂布卷料的整个涂布过程进行监控和 记录，确保产品质量在可控范围内。为保证两台测量装置所测量的位置是一致的，需要将第一测量装置、第二测量装 置和涂布装置位置固定下来，确保它们之间的距离保持相对固定。如图2所示，第一测量装 置202安装在进料口 201之后、涂布装置203之前，用于检测基材原始的装载量，即第一装 载量；涂布装置203对基材进行涂布，烘干装置204安装在涂布装置203之后，用于对涂层 进行烘干；然后第二测量装置205安装在烘干装置204本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种锂电池极片涂布的在线控制系统，所述系统包括第一测量装置、涂布装置、烘干装置、第二测量装置及程序控制装置，所述第一测量装置、涂布装置、烘干装置及第二测量装置依次连接，并且所述第一测量装置、涂布装置及第二测量装置分别与所述程序控制装置相连接；所述第一测量装置和第二测量装置分别将测得的涂层装载量的数据反馈到所述程序控制装置，所述程序控制装置计算出涂层的实时装载量并与涂层的预设装载量进行比较，然后发布调节指令至所述涂布装置，来调整涂布的浆料输出量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张清顺，叶永锋，常海涛，
申请(专利权)人：福建南平南孚电池有限公司，
类型：发明
国别省市：35