本發(fā)明涉及鋰離子電池極板的加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

電池極板是生產(chǎn)鋰電子化合物電池的材料，它是一種厚度僅為幾十微米到500微米的連續(xù)帶狀產(chǎn)品，它的表面上涂有鋰電子化合物的活性物質(zhì)部分和不涂物質(zhì)的基帶部分。它是生產(chǎn)電池的核心材料，電池極板厚度的控制精度直接影響到電池產(chǎn)品的質(zhì)量。因此。對(duì)電池極板的厚度進(jìn)行準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)在線測量和控制對(duì)生產(chǎn)高質(zhì)量的電池具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于電池極板的厚度極小，傳感器測量數(shù)據(jù)的漂移誤差和安裝機(jī)構(gòu)的溫度變形問題等因素都會(huì)造成被測電池極板厚度測量過程中很大的測量誤差，所以要實(shí)現(xiàn)對(duì)被測電池極板在線準(zhǔn)確測量必須對(duì)測量進(jìn)行在線實(shí)時(shí)自動(dòng)校準(zhǔn)。已有檢測電池極板厚度的方法是用β射線透射流水線上的電池極板，在電池極板的另一表面用光電倍增管接收穿透電池極板的β射線，根據(jù)光電倍增管上接收到的β射線能量變化所引起的敏感電流的變化來檢測電池極板厚度的變化。該方法存在的缺陷是：β射線照射的是一個(gè)區(qū)域，由于電池極板的基帶部分比較窄而且采用β射線采集厚度變化信號(hào)的反應(yīng)慢，因此無法利用電池極板的基帶部分對(duì)測量的結(jié)果進(jìn)行在線實(shí)時(shí)自動(dòng)校準(zhǔn)，因此測得的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度低。

如申請(qǐng)?zhí)枮?00810064632.9的發(fā)明專利申請(qǐng)“基于基帶厚度進(jìn)行自校的電池極板厚度在線測量方法”中采用激光差分檢測實(shí)現(xiàn)電池極板的在線測量的方法，但該技術(shù)方案的缺陷在于無法及時(shí)對(duì)電池極板的測試范圍進(jìn)行校準(zhǔn)，測試過程中電池極板偏移容易造成測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性誤差，所以提供本方案，可以有效解決準(zhǔn)確性誤差的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的系統(tǒng)及方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)措施：

一種自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的系統(tǒng)，其特征在于，包括：激光掃描儀、激光測距儀、自動(dòng)取樣機(jī)、電池極板、控制計(jì)算機(jī)、校正組件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述電池極板包括基板以及電池活性物質(zhì)層，所述電池活性物質(zhì)層分別設(shè)置在所述基板的上表面和下表面；所述激光測距儀分別固定設(shè)置在所述電池極板上表面上方和下表面下方；所述激光掃描儀固定設(shè)置在所述電池極板上表面上方；所述電池極板依次通過所述激光掃描儀和激光測距儀的掃描位置；所述兩個(gè)自動(dòng)取樣機(jī)分別連接所述激光測距儀和所述控制計(jì)算機(jī)；所述多個(gè)電池活性物質(zhì)層之間的基板部分上設(shè)置有定位標(biāo)志；所述激光掃描儀用于掃描所述定位標(biāo)志，從而獲得所述定位標(biāo)志的運(yùn)動(dòng)路線信息；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有校正組件，與所述激光掃描儀連接，用于對(duì)所述定位標(biāo)志運(yùn)動(dòng)偏移位置進(jìn)行校正。

本發(fā)明還可以通過以下技術(shù)措施進(jìn)一步完善：

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述定位標(biāo)志設(shè)置在所述電池極板上表面基板部分運(yùn)動(dòng)方向的中心線上；所述定位標(biāo)志設(shè)為圓形，所述圓的直徑為0.5cm。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述激光測距儀采用線激光掃描。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，定義所述激光掃描儀沿電池極板寬度方向的掃描范圍為L，其中，1cm≤L≤1.5cm。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩側(cè)設(shè)置有限位槽。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有透明罩，所述透明罩與所述限位槽固定連接。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述透明罩內(nèi)設(shè)置有溫濕度控制器，用于控制透明罩內(nèi)的溫濕度。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述電池極板的運(yùn)動(dòng)速度為8米/分鐘。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述激光掃描儀內(nèi)設(shè)置有警報(bào)器，所述警報(bào)器為一蜂鳴器。

另一方面，還提供了一種自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的方法，使用上述自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的的系統(tǒng)，包括以下步驟：

S1，所述電池極板在所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上以恒速運(yùn)動(dòng)；

S2，設(shè)置所述激光掃描儀的掃描范圍，當(dāng)所述定位標(biāo)志運(yùn)動(dòng)到所述激光掃描儀正下方時(shí)，所述激光掃描儀對(duì)所述定位標(biāo)志進(jìn)行掃描，并判斷其是否在預(yù)設(shè)掃描范圍內(nèi)；如所述定位標(biāo)志運(yùn)動(dòng)偏移預(yù)設(shè)的掃描范圍時(shí)，所述電池極板立即停止運(yùn)動(dòng)及所述蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，同時(shí)所述激光掃描儀將偏移信息反饋到所述校正組件并進(jìn)行校正；當(dāng)校正OK后，重新反饋到激光掃描儀進(jìn)行掃描；如所述定位標(biāo)志運(yùn)動(dòng)于預(yù)設(shè)的掃描范圍時(shí)，電池極板繼續(xù)往前運(yùn)動(dòng)；

S3，當(dāng)所述電池極板運(yùn)動(dòng)到所述激光測距儀的掃描位置時(shí)，所述激光測距儀開始進(jìn)行掃描，分別測得所述激光測距儀相對(duì)于所述電池極板上表面和下表面的距離值，并將數(shù)據(jù)輸送到所述自動(dòng)取樣機(jī)進(jìn)行采樣；

S4，所述控制計(jì)算機(jī)內(nèi)的程序分別獲得所述激光測距儀與所述電池極板基板部分距離的采樣數(shù)據(jù)的和SUMB，以及所述激光測距儀與所述電池活性物質(zhì)層距離的采樣數(shù)據(jù)的和SUMM；

S5，所述控制計(jì)算機(jī)內(nèi)的程序按(SUMM-SUMB)*K+Db計(jì)算出所述電池極板的厚度，其中，所述K為常數(shù)，Db為基帶厚度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、通過本系統(tǒng)及方法，可以有效地實(shí)時(shí)自動(dòng)校正在線測量電池極板厚度的測量路線，防止測量過程中位置漂移誤差和安裝機(jī)構(gòu)的溫度變形問題等因素造成被測電池極板厚度的測量誤差，提高測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的一種自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的系統(tǒng)示意圖；

附圖2是本發(fā)明的一種自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的系統(tǒng)的電池極板及定位標(biāo)志示意圖；

附圖3是本發(fā)明的一種自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的系統(tǒng)的限位槽示意圖；

附圖4是本發(fā)明的一種自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的系統(tǒng)的透明罩示意圖；

附圖5是本發(fā)明的一種自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

一種自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的系統(tǒng)，包括：激光掃描儀10、激光測距儀20、自動(dòng)取樣機(jī)30、電池極板40、控制計(jì)算機(jī)50、校正組件60和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)70；所述電池極板40包括基板41以及電池活性物質(zhì)層42，所述電池活性物質(zhì)層42分別設(shè)置在所述基板41的上表面和下表面；所述激光測距儀20分別固定設(shè)置在所述電池極板40上表面上方和下表面下方；所述激光掃描儀10固定設(shè)置在所述電池極板40上表面上方；

如圖1所示，所述電池極板40依次通過所述激光掃描儀10和激光測距儀20的掃描位置；所述兩個(gè)自動(dòng)取樣機(jī)30分別連接所述激光測距儀20和所述控制計(jì)算機(jī)50；所述多個(gè)電池活性物質(zhì)層42之間的基板部分上設(shè)置有定位標(biāo)志411；所述激光掃描儀10用于掃描所述定位標(biāo)志411，從而獲得所述定位標(biāo)志411的運(yùn)動(dòng)路線信息；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)70上設(shè)置有校正組件60，與所述激光掃描儀10連接，用于對(duì)所述定位標(biāo)志411運(yùn)動(dòng)偏移位置進(jìn)行校正。

通過本系統(tǒng)及方法，可以有效地實(shí)時(shí)自動(dòng)校正電池極板40運(yùn)動(dòng)測量路線，防止測量過程中位置漂移誤差和安裝機(jī)構(gòu)的溫度變形問題等因素造成被測電池極板40厚度的測量誤差，提高測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

如圖2所示，實(shí)施例中，所述定位標(biāo)志411設(shè)置在所述電池極板40上表面基板部分運(yùn)動(dòng)方向的中心線上。各個(gè)定位標(biāo)志411的連接線形成一條直線，掃描時(shí)就可很容易的掃描識(shí)別出定位標(biāo)志411是否偏移預(yù)設(shè)的掃描范圍。

如圖2所示，實(shí)施例中，所述定位標(biāo)志411設(shè)為圓形，所述圓的直徑為0.5cm。

實(shí)施例中，所述激光測距儀20采用線激光掃描，這樣，可以加快電池極板40的掃描速度，縮短時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；同時(shí)激光掃描儀10固定設(shè)置在所述電池極板40上表面上方，避免了激光掃描儀10掃描過程中需要移動(dòng)產(chǎn)生位置漂移，減小了測量數(shù)據(jù)的誤差。

如圖1所示，實(shí)施例中，所述激光掃描儀10沿電池極板40寬度方向的掃描范圍為L，其中，1cm≤L≤1.5cm。優(yōu)選的，L為1cm，定位標(biāo)志411在該1cm范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，一旦定位標(biāo)志411運(yùn)動(dòng)偏移了改范圍，就不能完整的對(duì)電池極板40進(jìn)行測量，會(huì)照成數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤或者誤差，缺乏真實(shí)準(zhǔn)確性；只要定位標(biāo)志411在激光掃描儀10預(yù)設(shè)的掃描范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，就可以保證激光測距儀20可以完整的對(duì)電池極板40進(jìn)行測量。

如圖3所示，實(shí)施例中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)70的兩側(cè)設(shè)置有限位槽71，增設(shè)限位槽71，可以避免出現(xiàn)電池極板40在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)70上運(yùn)動(dòng)時(shí)的左右偏移問題。

如圖4所示，實(shí)施例中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)70上設(shè)置有透明罩72，所述透明罩72與所述限位槽71固定連接，所述透明罩72內(nèi)設(shè)置有溫濕度控制器721，用于控制透明罩72內(nèi)的溫濕度。工作過程中異物的掉落，激光掃描儀10和激光測距儀20在工作過程產(chǎn)生的溫度以及空氣中一定的濕度等都有可能會(huì)導(dǎo)致測量誤差的產(chǎn)生，通過增設(shè)透明罩72，可以提供一個(gè)可控的空間環(huán)境，排除上述等因素的可能性，提高了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

實(shí)施例中，所述電池極板40的運(yùn)動(dòng)速度為8米/分鐘。

如圖4所示，實(shí)施例中，所述激光掃描儀10內(nèi)設(shè)置有警報(bào)器11，所述警報(bào)器11為一蜂鳴器。當(dāng)激光掃描儀10掃描判定定位標(biāo)志411偏移預(yù)設(shè)范圍時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員。

另一方面，還提供了一種自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的方法，使用上述自動(dòng)校正路線的在線測量電池極板厚度的的系統(tǒng)，如圖5所示，包括以下步驟：

S1，所述電池極板40在所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)70上以恒速運(yùn)動(dòng)；

S2，設(shè)置所述激光掃描儀10的掃描范圍為1cm，當(dāng)所述定位標(biāo)志411運(yùn)動(dòng)到所述激光掃描儀10正下方時(shí)，所述激光掃描儀10對(duì)所述定位標(biāo)志411進(jìn)行掃描，并判斷其是否在預(yù)設(shè)掃描范圍內(nèi)；如所述定位標(biāo)志411運(yùn)動(dòng)偏移預(yù)設(shè)的掃描范圍時(shí)，所述電池極板40立即停止運(yùn)動(dòng)及所述蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，同時(shí)所述激光掃描儀10將偏移信息反饋到所述校正組件60并進(jìn)行校正，當(dāng)校正OK后，重新反饋到激光掃描儀10進(jìn)行掃描；如所述定位標(biāo)志411運(yùn)動(dòng)于預(yù)設(shè)的掃描范圍時(shí)，電池極板40繼續(xù)往前運(yùn)動(dòng)；

S3，當(dāng)所述電池極板40運(yùn)動(dòng)到所述激光測距儀20位置時(shí)，所述激光測距儀20開始進(jìn)行掃描，分別測得所述激光測距儀20相對(duì)于所述電池極板10上表面和下表面的距離值，并將數(shù)據(jù)輸送到所述自動(dòng)取樣機(jī)30進(jìn)行采樣；

S4，所述控制計(jì)算機(jī)50內(nèi)的程序分別獲得所述激光測距儀20與所述電池極板基板部分41距離的采樣數(shù)據(jù)的和SUMB，以及所述激光測距儀20與所述電池活性物質(zhì)層42距離的采樣數(shù)據(jù)的和SUMM；

S5，所述控制計(jì)算機(jī)50內(nèi)的程序按(SUMM-SUMB)*K+Db計(jì)算出所述電池極板40的厚度，其中，所述K為常數(shù)，Db為基帶厚度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。