1.本技术涉及镀膜设备技术领域，尤其涉及一种掩膜装置及其控制方法、镀膜设备。
背景技术：
2.节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。在动力电池中，电池单体的电芯的极片可以通过镀膜的工艺形成，也即在基材上通过镀膜的工艺镀上镀膜材料。在镀膜过程中，镀膜材料在基材上形成的膜层的厚度可能不均匀，导致生产的极片品质不高。
技术实现要素：
3.本技术实施方式提供了一种掩膜装置及其控制方法、镀膜设备，能够解决在基材上镀膜不均匀的问题。
4.本技术实施方式的掩膜装置包括：基座；掩膜板，所述掩膜板活动地设置在所述基座上；驱动组件，所述驱动组件与所述掩膜板连接，用于驱动所述掩膜板运动以调整所述掩膜板伸出所述基座的尺寸。
5.本技术实施方式的掩膜装置中，驱动组件驱动所述掩膜板运动以调整所述掩膜板伸出所述基座的尺寸，从而可以调整掩膜板遮盖镀膜材料的面积，以控制镀膜材料镀在基材上的量，使得在基材上形成的镀膜厚度较均匀。
6.在某些实施方式中，所述驱动组件包括驱动件和传动部件，所述传动部件连接所述驱动件和所述掩膜板，所述驱动件通过所述传动部件驱动所述掩膜板运动。如此，驱动件通过传动部件驱动掩膜板运动，使得掩膜板的运动控制更加容易实现，运动精度更高。
7.在某些实施方式中，所述传动部件包括齿轮传动机构。如此，齿轮传动机构传动更加稳定，可以提高掩膜板运动的精度。
8.在某些实施方式中，所述齿轮传动机构包括齿轮和与所述齿轮啮合的齿条，所述齿轮与所述驱动件连接，所述齿条与所述掩膜板可拆卸地连接。如此，齿轮和齿条配合可以将旋转运动转化为平行移动，并且传动的精度较高，提高掩膜板的位移精度。
9.在某些实施方式中，所述基座包括底座和盖板，所述底座和所述盖板合围成安装空间，所述传动部件至少部分设置在所述安装空间内，所述驱动件位于所述安装空间外，所述掩膜板能够伸出或缩回所述安装空间。如此，传动部件设置在安装空间内，可以防止传动部件被灰尘等颗粒污染而导致故障甚至失效。另外，驱动件位于安装空间外，使得掩膜装置的结构更加紧凑。
10.在某些实施方式中，所述掩膜板的数量为多个，多个所述掩膜板沿所述掩膜板的宽度方向排布，每个所述掩膜板连接有一个所述驱动组件。如此，多个掩膜板的移动可以控
制不同位置的镀膜厚度，实现基材镀膜厚度的均匀性。
11.在某些实施方式中，所述掩膜装置还包括与所述驱动组件连接的控制器，所述控制器用于控制所述驱动组件的工作状态，以调整所述掩膜板伸出所述基座的尺寸。如此，通过调整掩膜板伸出所述基座的尺寸可以调整镀膜膜层的厚度，使得在基材上形成的镀膜厚度较均匀。
12.在某些实施方式中，所述控制器用于获取镀膜膜层的厚度，并根据所述镀膜膜层的厚度控制所述驱动组件的工作状态。如此，通过控制器根据镀膜膜层的厚度控制驱动组件的工作状态，从而可以控制掩膜板的位置，进而控制镀膜的厚度。
13.在某些实施方式中，所述控制器用于在所述镀膜膜层的厚度大于阈值时，控制所述驱动组件驱动所述掩膜板，以增大所述掩膜板相对于所述基座的伸出量；以及用于在所述镀膜膜层的厚度小于阈值时，控制所述驱动组件驱动所述掩膜板，以减小所述掩膜板相对于所述基座的伸出量。如此，通过调整掩膜板相对于基座的伸出量，使得镀膜膜层的厚度更加均匀。
14.在某些实施方式中，所述控制器用于确定所述掩膜板的伸缩量，及用于根据所述伸缩量确定所述驱动组件的电机的转动方向和转动角度；以及用于根据确定的所述转动方向和所述转动角度控制所述电机转动。如此，通过控制电机的转动方向和转动角度，可以实现掩膜板移动的准确控制，从而实现镀膜膜层厚度的准确控制。
15.本技术实施方式的镀膜设备包括以上任一实施方式所述的掩膜装置。
16.本技术实施方式的控制方法用于掩膜装置，所述掩膜装置包括基座、掩膜板和驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述掩膜板运动以调整所述掩膜板伸出所述基座的尺寸；所述控制方法包括：获取镀膜膜层的厚度；根据所述镀膜膜层的厚度控制所述驱动组件的工作状态，以调整所述掩膜板伸出所述基座的尺寸。
17.如此，通过调整掩膜板伸出所述基座的尺寸可以调整镀膜膜层的厚度，使得在基材上形成的镀膜厚度较均匀。
18.在某些实施方式中，所述根据所述镀膜膜层的厚度控制所述驱动组件的工作状态，以调整所述掩膜板伸出所述基座的尺寸，包括：在所述镀膜膜层的厚度大于阈值时，控制所述驱动组件驱动所述掩膜板，以增大所述掩膜板相对于所述基座的伸出量；在所述镀膜膜层的厚度小于阈值时，控制所述驱动组件驱动所述掩膜板，以减小所述掩膜板相对于所述基座的伸出量。
19.如此，通过调整掩膜板相对于基座的伸出量，使得镀膜膜层的厚度更加均匀。
20.在某些实施方式中，所述根据所述镀膜膜层的厚度控制所述驱动组件的工作状态，以调整所述掩膜板伸出所述基座的尺寸，包括：确定所述掩膜板的伸缩量；根据所述伸缩量确定所述驱动组件的电机的转动方向和转动角度；根据确定的所述转动方向和所述转动角度控制所述电机转动。
21.如此，通过控制电机的转动方向和转动角度，可以实现掩膜板移动的准确控制，从“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
32.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
33.目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
34.在动力电池中，电池单体的电芯的极片可以通过镀膜的工艺形成，也即在基材上通过镀膜的工艺镀上镀膜材料。在镀膜过程中，由于镀膜材料一般为颗粒物，这些颗粒物的运动轨迹不确定，使得镀膜材料在基材上形成的膜层的厚度可能不均匀，导致生产的极片品质不高。
35.为了解决镀膜膜层厚度不均匀的技术问题，发明人研究发现，可以通过掩膜板遮挡镀膜材料的运动路径，以控制附着到基材上的镀膜材料的量，从而实现镀膜厚度的调节。基于以上考虑，发明人深入研究，通过驱动组件驱动掩膜板运动，以控制掩膜板的位置，从而实现镀膜厚度的调节，实现镀膜厚度均一性的效果。
36.请参阅图1，本技术实施方式的掩膜装置100可以应用于镀膜设备200，或者说，镀膜设备200包括掩膜装置100。镀膜设备200是一种采用化学气相沉积镀膜技术和物理气相沉积镀膜技术等镀膜技术在待镀物体上形成膜层的设备。镀膜设备200例如为真空镀膜设备200，真空镀膜设备200主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜的设备，具体可以包括真空离子蒸发、磁控溅射、mbe分子束外延、pld激光溅射沉积等很多种类型。
37.请参阅图1和图2，本技术实施方式的掩膜装置100包括基座10、掩膜板20和驱动组件30，掩膜板20活动地设置在基座10上；驱动组件30与掩膜板20连接，驱动组件30用于驱动掩膜板20运动以调整掩膜板20伸出基座10的尺寸。
38.具体地，基座10为掩膜装置100的载体元件，基座10主要用于安装和承载掩膜装置100的其他零部件。基座10可以根据需要安装的零部件的机构和位置设置成相应的结构和形状。例如，基座10可以呈不规则形。基座10可以采用一体式结构，也可以采用分体式结构。可以理解，在基座10采用分体式结构时，基座10包括至少两个分体形成的部分。
39.基座10可以采用单一材料制成，也可以采用采用多种材料制成。例如，基座10可以采用合金钢制成，本技术不限制基座10的具体材料，只要基座10的材料耐腐蚀、不易变形、耐高温即可。
40.掩膜板20（mask）是用于遮挡镀膜材料的板材。本技术实施方式中，掩膜板20呈长方形。当然，在其他实施方式中，掩膜板20的形状可以为其他形状，例如，掩膜板20可以呈正方形状。掩膜板20可以采用不锈钢等耐腐蚀、不易变形、耐高温的材料制成。可选地，掩膜板
20优先采用强度较大的材料制成，以使掩膜板20在运动过程中不容易发生变形。
41.掩膜板20可以通过滑动、转动等方式设置在基座10上。本技术实施方式中，掩膜板20通过滑动的方式设置在基座10上。或者说，掩膜板20可以相对于基座10滑动。
42.驱动组件30是一种采用自动化手段驱动掩膜板20运动机构。例如，驱动组件30可以采用电驱动等方式驱动掩膜板20运动。在驱动组件30采用电驱动的方式驱动掩膜板20运动时，驱动组件30可以包括电机，驱动组件30通过电机产生的驱动力驱动掩膜板20运动。驱动组件30可以通过螺钉等紧固件与掩膜板20连接。
43.驱动组件30可以包括一个或多个零部件，当驱动组件30包括一个零部件时，驱动组件30例如为直线电机；当驱动组件30包括多个零部件时，驱动组件30可以包括动力源和将动力源传递到掩膜板20的中间部件。
44.掩膜板20伸出基座10的尺寸指的是，掩膜板20的端部与基座10的边缘之间的距离。可以理解，当掩膜板20完全缩进基座10内时，掩膜板20伸出基座10的尺寸为零。
45.综上，本技术实施方式的掩膜装置100中，驱动组件30驱动掩膜板20运动以调整掩膜板20伸出基座10的尺寸，从而可以调整掩膜板20遮盖镀膜材料的面积，以控制镀膜材料镀在基材210上的量，使得在基材210上形成的镀膜厚度较均匀。
46.本技术实施方式中，镀膜材料例如氧化铌、氧化硅、氮化硅、氢化硅等材料，本技术不限制镀膜材料的具体类型。
47.请参阅图2，在某些实施方式中，驱动组件30包括驱动件31和传动部件32，传动部件32连接驱动件31和掩膜板20，驱动件31通过传动部件32驱动掩膜板20运动。
48.具体地，驱动件31是驱动组件30的动力源，驱动件31可以转化能量并为传动部件32提供运动的动力。例如，驱动件31可以为电机等动力元件。可以理解，在驱动件31为电机的情况下，驱动件31可以将电能转化为动能，从而将动能通过传动部件32传递给掩膜板20以使掩膜板20运动。
49.传动部件32是将驱动件31的动力传递给掩膜板20的零部件。传动部件32可以通过过盈配合、紧固件固定等方式与驱动件31连接。另外，传动部件32可以通过紧固件连接等方式与掩膜板20连接。如此，驱动件31通过传动部件32驱动掩膜板20运动，使得掩膜板20的运动控制更加容易实现，运动精度更高。
50.请参阅图2和图3，在某些实施方式中，传动部件32包括齿轮传动机构。齿轮传动机构是采用齿轮321、齿条322等齿状零部件连接形成的整体结构。由于齿轮传动机构具有传动稳定、传动精度高等优点，因此，传动部件32采用齿轮传动机构，使得驱动组件30的传动更加稳定，并且可以提高掩膜板20运动的精度，进而更加容易控制镀膜的厚度，使得镀膜厚度更加均匀。
51.当然，在其他实施方式中，传动部件32也可以采用带轮机构、连杆机构等其他传动机构，只要能将驱动件31的动力传递给掩膜板20即可。
52.在某些实施方式中，齿轮传动机构包括齿轮321和与齿轮321啮合的齿条322，齿轮321与驱动件31连接，齿条322与掩膜板20可拆卸地连接。具体地，齿轮321是通过在转动时通过轮齿连续啮合以传递动力的机械零件。齿轮321可以采用合金等耐腐蚀、不易变形、耐高温材料制成，本技术不限制齿轮321的具体材料。齿条322是与齿轮321相啮合的条状零件。为了使得齿轮321和齿条322的传动精度更高，齿轮321的轮齿和齿条322的齿采用相同
的参数，例如，齿型的压力角相等。
53.本技术实施方式中，在驱动件31为电机的情况下，齿轮321可以通过连杆33与电机轴连接。例如，连杆33的一端插在齿轮321上，连杆33的另一端通过联轴器与电机的电机轴连接。当然，在其他实施方式中，齿轮321也可以套在电机的电机轴上，并通过键固定。
54.齿条322与掩膜板20可以通过螺钉等紧固件连接。当然齿条322与掩膜板20也可以通过卡扣等结构可拆卸连接，本技术不限制齿条322与掩膜板20的具体连接方式。
55.本技术实施方式中，齿轮321和齿条322的数量均为一个，降低了过多零部件传动带来误差风险。当然，在其他实施方式中，在保证传动精度的情况下，可以采用多个齿轮321啮合传动，以实现更大的传动比，实现转速的较大幅度的调节。
56.如此，采用齿轮321和齿条322配合的方式，可以将驱动件31的旋转运动转化为掩膜板20的平行移动，并且齿轮321和齿条322啮合的传动精度较高，提高了掩膜板20的位移精度。在一个例子中，当掩膜板20的伸出量改变1mm的情况下，镀膜厚度可以改变1nm。
57.请参阅图2和图3，在某些实施方式中，基座10包括底座11和盖板12，底座11和盖板12合围成安装空间13，传动部件32至少部分设置在安装空间13内，驱动件31位于安装空间13外，掩膜板20能够伸出或缩回安装空间13。具体地，底座11可以为传动部件32等零部件提供承载空间，底座11可以根据需求设计成相应的结构。盖板12可以与底座11通过卡扣、螺钉等方式组装在一起。安装空间13是基座10的内部空间，安装空间13的具体构造根据底座11和盖板12的形状确定。
58.如此，将传动部件32至少设置在安装空间13内，可以防止传动部件32被灰尘等颗粒污染而导致故障甚至失效。另外，驱动件31位于安装空间13外，避免驱动件31与安装空间13内的其他零部件干涉，也避免驱动件31占用安装空间13较大的位置，使得掩膜装置100的结构更加紧凑。
59.如以上所讨论的传动部件32可以包括齿轮321和齿条322，此时，齿轮321和齿条322均可以安装在安装空间13内，驱动件31可以设置在盖板12上，以使盖板12为驱动件31提供支撑面，有利于提高电机的安装稳定性。
60.请参阅图2，在某些实施方式中，盖板12包括第一盖121和与第一盖121分体的第二盖122，第二盖122覆盖传动部件32，第一盖121盖住部分掩膜板20。如此，将盖板12设置成两个部分，使得盖板12容易安装到底座11上。
61.在某些实施方式中，掩膜板20的数量为多个，多个掩膜板20沿掩膜板20的宽度方向排布，每个掩膜板20连接有一个驱动组件30。可以理解，用于镀膜的基材210具有一定的宽度，不同宽度位置的镀膜厚度可能不同。如此，通过一个驱动组件30控制一个掩膜板20的位置，从而可以控制基材210不同位置的镀膜厚度，也即是说，多个掩膜板20的移动可以控制基材210不同位置的镀膜厚度，从而实现基材210整体镀膜厚度的均匀性。
62.请参阅图1及图2，在某些实施方式中，掩膜装置100还包括与驱动组件30连接的控制器40，控制器40用于控制驱动组件30的工作状态，以调整掩膜板20伸出基座10的尺寸。具体的，控制器40为向驱动组件30发出控制信号的电气件。控制器40例如为微处理单元，控制器40可以集成在单片机上，并向驱动组件30的驱动件31发出可控制指令，从而控制驱动件31的工作状态，进而通过传动部件驱动掩膜板20，以调整掩膜板20伸出基座10的尺寸。
63.驱动组件30的工作状态通过不同的参数控制。在一个例子中，驱动件31为电机时，
控制器40可以控制电机的转速、转动角度和转动方向中的至少一个参数，从而使得驱动组件30处于不同的工作状态。如此，通过调整掩膜板20伸出基座10的尺寸可以调整镀膜膜层220的厚度，使得在基材210上形成的镀膜厚度较均匀。
64.在某些实施方式中，控制器40用于获取镀膜膜层220的厚度，并根据镀膜膜层220的厚度控制驱动组件30的工作状态。具体地，镀膜膜层220的厚度可以通过膜厚仪230采集检测得到，膜厚仪230可以将检测得到的镀膜厚度发送给控制器40，从而使得控制器40得到镀膜膜层220的厚度。如此，通过控制器40根据镀膜膜层220的厚度控制驱动组件30的工作状态，从而可以控制掩膜板20的位置，进而控制镀膜的厚度，使得基材210上的镀膜厚度更加均匀。
65.在某些实施方式中，控制器40用于在镀膜膜层220的厚度大于阈值时，控制驱动组件30驱动掩膜板20，以增大掩膜板20相对于基座10的伸出量；以及用于在镀膜膜层220的厚度小于阈值时，控制驱动组件30驱动掩膜板20，以减小掩膜板20相对于基座10的伸出量。
66.可以理解，掩膜板20相对于基座10的伸出量越大，掩膜板20遮挡镀膜材料的面积越大，从而可以减少附着在基材210上的镀膜材料。相反地，掩膜板20相对于基座10的伸出量越小，掩膜板20遮挡镀膜材料的面积越小，从而可以增加附着在基材210上的镀膜材料。因此，根据镀膜膜层220的厚度与阈值的关系，通过调整掩膜板20相对于基座10的伸出量，使得镀膜膜层220的厚度更加均匀。
67.镀膜膜层220的阈值可以根据实验测试获得，也可以根据计算得到。阈值小于镀膜膜层220所需的总厚度，例如，镀膜膜层220需要镀膜的厚度为20nm时，阈值可以设置为12nm，从而使得在调节掩膜板20相对于基座10的伸出量后，最终的镀膜厚度为所需的总厚度。
68.在某些实施方式中，控制器40用于确定掩膜板20的伸缩量，及用于根据伸缩量确定驱动组件30的电机的转动方向和转动角度；以及用于根据确定的转动方向和转动角度控制电机转动。
69.具体地，掩膜板20的伸缩量是掩膜板20相对于基座10增大的伸出量或减小的伸出量。掩膜板20的伸缩量可以根据预定的掩膜板20的伸出量和镀膜膜层220的关系确定。例如，若镀膜膜层220需要增加2nm，根据预设关系，可以确定掩膜板20需要缩回2mm。
70.驱动组件30包括电机，电机的转动方向例如为正转或反转，通过控制电机的转动方向，可以控制掩膜板20伸出基座10或缩回基座10。电机的转动角度是电机的转子所转过的角度，例如，电机的转动角度为π、2π、3π等角度，通过控制电机的转动角度，可以控制掩膜板20的运动量。如此，通过控制电机的转动方向和转动角度，可以实现掩膜板20移动的准确控制，从而实现镀膜膜层220厚度的准确控制。
71.请参阅图4，本技术实施方式的控制方法用于掩膜装置100，掩膜装置100例如为以上任一实施方式所说的掩膜装置100。示例性地，掩膜装置100包括基座10、掩膜板20和驱动组件30，驱动组件30用于驱动掩膜板20运动以调整掩膜板20伸出基座10的尺寸。
72.控制方法包括：s10，获取镀膜膜层220的厚度；s20，根据镀膜膜层220的厚度控制驱动组件30的工作状态，以调整掩膜板20伸出基座10的尺寸。
73.以上步骤s10和s20可以由控制器40执行。如此，根据镀膜膜层220的厚度控制驱动组件30的工作状态，从而可以控制掩膜板20的位置，进而控制镀膜的厚度，使得基材210上的镀膜厚度更加均匀。
74.请参阅图5，在某些实施方式中，根据镀膜膜层220的厚度控制驱动组件30的工作状态，以调整掩膜板20伸出基座10的尺寸（步骤s20），包括：s21，在镀膜膜层220的厚度大于阈值时，控制驱动组件30驱动掩膜板20，以增大掩膜板20相对于基座10的伸出量；s22，在镀膜膜层220的厚度小于阈值时，控制驱动组件30驱动掩膜板20，以减小掩膜板20相对于基座10的伸出量。
75.以上步骤s21和s22可以由控制器40执行。如此，根据镀膜膜层220的厚度与阈值的关系，通过调整掩膜板20相对于基座10的伸出量，使得镀膜膜层220的厚度更加均匀。
76.请参阅图6，在某些实施方式中，根据镀膜膜层220的厚度控制驱动组件30的工作状态，以调整掩膜板20伸出基座10的尺寸（步骤s20），包括：s23，确定掩膜板20的伸缩量；s24，根据伸缩量确定驱动组件30的电机的转动方向和转动角度；s25，根据确定的转动方向和转动角度控制电机转动。
77.以上步骤s23-s22可以由控制器40执行。如此，通过控制电机的转动方向和转动角度，可以实现掩膜板20移动的准确控制，从而实现镀膜膜层220厚度的准确控制。
78.需要说明的是，以上实施方式的镀膜装置的解释说明适用于本技术实施方式的控制方法，因此，本技术实施方式的控制方法其他未展开部分可以参考以上实施方式的镀膜装置相同或类似的部分，在此不再赘述。
79.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
80.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。