[发明专利]一种锂电池厚度在线控制方法、系统和可读存储介质

说明书

本发明提供一种锂电池厚度在线控制方法、系统和可读存储介质，所述方法包括：将集流体进行涂布作业，并输出锂电池极片第一工料；通过测厚仪在线测量锂电池极片第一工料沿着流向刻度的厚度变化趋势；构建基于辊压设备的动态辊缝预测模型；基于锂电池极片的标准厚度，以及锂电池极片第一工料沿着流向刻度的厚度变化趋势，并通过动态辊缝预测模型预测得到沿着时间刻度的辊缝变化趋势；基于辊缝变化趋势，控制辊压设备对锂电池极片第一工料进行辊压，得到锂电池极片第二工料；采用锂电池极片第二工料制造出满足厚度规格要求的锂电池。本发明能够实现对锂电制造过程中有关锂电池厚度的工序进行智能在线控制。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池厚度在线控制方法、系统和可读存储介质。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展，锂电池已经成为了电池领域的主流。锂电池主要由正极、负极、隔膜和电解液组成，依靠Li+在正极和负极之间移动来工作。充电时Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

锂电池的制造工艺复杂，工序众多。其中核心的工序包括涂布和辊压。涂布工序即是采用活性物质、粘结剂和导电剂等混合制备成浆料，然后涂敷在铜或铝集流体两面，经干燥后去除溶剂形成正、负极片；辊压工序则是采用对辊机对涂布后正、负极片进行辊压压实。

通常锂电池的厚度具有严格要求，一旦在锂电池制造工艺的任意工序出行偏差，例如在涂布工序时，由于涂布不均匀，容易导致涂布后的极片厚度不一致现象，后续的辊压工序如果按照固定的辊缝对涂布后的极片进行辊压，则受到回弹因素的影响，将可能导致辊压后极片的部分区域超出厚度规格要求，进而无法完成后续的卷绕、入壳工序。如辊压后的极片较厚，卷绕后，难以放置于统一规格的锂电池壳体内，若强行入壳，则会导致锂电池厚度增厚。

发明内容

为了解决上述至少一个技术问题，本发明提出了一种锂电池厚度在线控制方法、系统和可读存储介质，能够实现对锂电制造过程中有关锂电池厚度的工序进行智能在线控制，有效确保制造出的锂电池厚度符合成品规格要求，进一步提升了锂电池的生产良率。

本发明第一方面提出了一种锂电池厚度在线控制方法，所述方法包括：

将锂电池极片用的集流体送入涂布设备中以进行涂布作业，并输出锂电池极片第一工料；

通过测厚仪在线测量锂电池极片第一工料沿着流向刻度的厚度变化趋势；

提供一个辊压设备，并构建基于辊压设备的动态辊缝预测模型；

获取锂电池的厚度规格要求，并根据锂电池的厚度规格要求推出锂电池极片的标准厚度；

基于锂电池极片的标准厚度，以及锂电池极片第一工料沿着流向刻度的厚度变化趋势，并通过动态辊缝预测模型预测得到沿着时间刻度的辊缝变化趋势；

基于辊缝变化趋势，控制所述辊压设备对锂电池极片第一工料进行辊压作业，得到锂电池极片第二工料；

采用锂电池极片第二工料制造出满足厚度规格要求的锂电池。

本方案中，通过测厚仪在线测量锂电池极片第一工料沿着流向刻度的厚度变化趋势，具体包括：

预设沿着垂直于流向的方向排布有多个测厚仪，由多个测厚仪分别测量锂电池极片第一工料在某流向刻度上不同位置的厚度；

获取不同位置对于锂电池极片的影响权重，且各个影响权重之和等于1；

将不同位置的厚度分别乘以对应的影响权重，并对各个乘积进行累加得到锂电池极片第一工料在该流向刻度上的综合厚度；

分别计算锂电池极片第一工料在连续流向刻度上的综合厚度，并基于锂电池极片第一工料在连续流向刻度上的综合厚度得到锂电池极片第一工料沿着流向刻度的厚度变化趋势。