一种在线检测极片面密度及自动报警装置的制作方法

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种在线检测极片面密度及自动报警装置。

背景技术：

目前，在锂电池制造领域中，使用的在线检测极片面密度测厚仪能够在电脑屏幕上实时显示极片的面密度。但是，设备缺少对面密度数据进行处理分析，更不能对极片的面密度未满足工艺要求而做出报警提示，需要生产人员主动观察显示屏才能做出相应的调整，这样对人的依赖性比较大。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种在线检测极片面密度及自动报警装置。

本发明提出的一种在线检测极片面密度及自动报警装置，包括：测厚仪、报警器和控制模块；

测厚仪用于测量从其内部穿过的极片的厚度，测厚仪的能量源在测厚仪中直线往复运动，且能量源的运动方向垂直于极片的运动方向；

控制模块分别连接测厚仪和报警器；控制模块内预设有面密度上限值和面密度下限值，面密度上限值大于面密度下限值；

控制模块用于根据测厚仪的测量值计算极片的面密度，控制模块用于将获取的面密度分别与面密度上限值和面密度下限值比较，并根据比较结果控制报警器报警。

优选的，控制模块实时根据测厚仪的测量值计算极片的面密度，并实时将获取的面密度分别与面密度上限值和面密度下限值比较；控制模块用于在获得的面密度大于面密度上限值或者小于面密度下限值时，控制报警器报警。

优选的，测厚仪相邻的两次厚度采集时间间隔为第一时间，能量源在第一时间内相对于极片的运动面积为第一面积，控制模块用于计算厚度值与第一面积的商值作为厚度值对应的面密度。

优选的，还包括显示屏，控制模块还用于根据测厚仪的测量数据对极片进行建模，并在极片模型上对面密度大于面密度上限值或者小于面密度下限值的区域分别突出显示。

优选的，控制模块在显示屏上通过不同的颜色对极片上面密度大于面密度上限值的区域和面密度小于面密度下限值的区域进行突出显示。

优选的，控制模块还用于计算每一张极片的厚度均值，并根据厚度均值和极片面积计算面密度均值；控制模块用于将获取的局部面密度最大值和最小值分别与面密度均值比较，获取局部面密度与面密度均值的最大差值，并将最大差值与预设允差值比较；控制模块还用于根据最大差值与允差值的比较结果控制报警器工作；局部面密度为与测厚仪测量的厚度值对应的面密度。

优选的，控制模块采用计算机。报警器为电子报警器，报警时长设置为30～300s。

优选的，测厚仪采用激光测厚仪、x射线测厚仪、β射线测厚仪或者超声波测厚仪。

优选的，测厚仪安装在涂布机的后端，从涂布机上引出的极片插入测厚仪进行厚度检测。

优选的，适用于磷酸铁锂正极极片、三元材料正极极片、钴酸锂正极极片、石墨负极极片或者钛酸锂负极极片的检测。

本发明提出的一种在线检测极片面密度及自动报警装置，通过测厚仪的厚度测量和控制模块的实时计算，实现了对于极片的面密度的自动测量，并且在极片极片面密度超出设定的工艺范围时，报警器自动报警，以便引起生产人员注意，从而及时调整涂布机的螺杆泵转速或模头千分尺等来调节面密度，使面密度在工艺要求范围内。

本发明提出的一种在线检测极片面密度及自动报警装置，通过对测厚仪实时测量厚度的监控，实现了对于极片的面密度的全面监控，有利于避免漏检；并有利于提高异常排除效率，提高极片涂布品质，降低不合格率，节约成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种在线检测极片面密度及自动报警装置结构图。

图2为本发明的工作流程图；

图3为本发明测量极片面密度大于工艺范围的数据图；

图4为本发明测量极片面密度小于工艺范围的数据图。

图示：测厚仪1、极片2、报警器3、控制模块4和涂布机5。

具体实施方式

参照图1，本发明提出的一种在线检测极片面密度及自动报警装置，包括：测厚仪1、报警器3和控制模块4。

测厚仪1用于测量从其内部穿过的极片2的厚度，测厚仪1的能量源在测厚仪1中直线往复运动，且能量源的运动方向垂直于极片2的运动方向。

具体的，本实施方式中，激光测厚仪、x射线测厚仪、β射线测厚仪或者超声波测厚仪，对应的，能量源为激光发生器、x射线发生器、β射线发生器或者超声波发生器。

本实施方式中，能量源的运动方向垂直于极片2的运动方向，以保证测厚仪1全方位检测极片厚度。

控制模块分别连接测厚仪1和报警器3。控制模块内预设有面密度上限值和面密度下限值，面密度上限值大于面密度下限值。

控制模块用于根据测厚仪1的测量值计算极片2的面密度，控制模块用于将获取的面密度分别与面密度上限值和面密度下限值比较，并根据比较结果控制报警器报警。

具体的，本实施方式中，控制模块实时根据测厚仪1的测量值计算极片2的面密度，并实时将获取的面密度分别与面密度上限值和面密度下限值比较。控制模块用于在获得的面密度大于面密度上限值或者小于面密度下限值时，判断极片2当前区域的局部面积度不合格，控制报警器报警，以便引起生产人员注意，从而及时调整涂布机5的螺杆泵转速或模头千分尺等来调节面密度，使面密度在工艺要求范围内。

如此，本实施方式中，通过测厚仪的厚度测量和控制模块的实时计算，实现了对于极片的面密度的自动测量，并且在极片极片面密度超出设定的工艺范围时，报警器3自动报警。本实施方式中，报警器为电子报警器，报警时长设置为30～300s。

本实施方式中，测厚仪1相邻的两次厚度采集时间间隔为第一时间，能量源在第一时间内相对于极片2的运动面积为第一面积，控制模块用于计算厚度值与第一面积的商值作为厚度值对应的面密度，该面密度为局部面密度。本实施方式中，通过对测厚仪1实时测量厚度的监控，实现了对于极片的面密度的全面监控，有利于避免漏检。

本实施方式中，还包括显示屏，控制模块还用于根据测厚仪的测量数据对极片进行建模，并在极片模型上对面密度大于面密度上限值或者小于面密度下限值的区域分别突出显示。具体的，控制模块在显示屏上通过不同的颜色对极片上面密度大于面密度上限值的区域和面密度小于面密度下限值的区域进行突出显示。如此，本实施方式中，结合显示屏，生产人员在获得报警信息后，可直接从显示屏上直观的获知极片上面密度不合格区域，从而快速判断涂布机待调整位置和调整方式，有利于提高异常排除效率，提高极片涂布品质，降低不合格率，节约成本。

本实施方式中，控制模块还用于计算每一张极片的厚度均值，并根据厚度均值和极片面积计算面密度均值。厚度均值为单张极片上采集的厚度值总和除以厚度值采集次数的商值，面密度均值为厚度均值与极片面积的商值。控制模块用于将获取的局部面密度最大值和最小值分别与面密度均值比较，获取局部面密度与面密度均值的最大差值，并将最大差值与预设允差值比较。局部面密度为与测厚仪测量的厚度值对应的面密度。最大差值为局部面密度最大值减去面密度均值的差值和面密度均值减去局部面密度最小值的差值中的较大者。控制模块还用于根据最大差值与允差值的比较结果控制报警器工作。具体的，控制模块用于在最大差值大于允差值时，控制报警器报警，从而提醒生产人员对涂布机进行调整。

具体实施时，假设设定的面密度工艺范围为(374±3g·m^-2)。图3所示实施例中，极片面积度整体大于工艺范围时，报警器自动报警，生产人员听到报警声后，及时减小螺杆泵的泵速，降低极片的面密度，使其达到工艺范围内。图4所示实施例中，整体面密度小于于工艺范围，报警器自动报警，生产人员听到报警声后，及时增加螺杆泵的泵速，降低极片的面密度，使其达到工艺范围内。

本实施方式中，测厚仪1安装在涂布机5的后端，从涂布机5上引出的极片2插入测厚仪1进行厚度检测，如此，实现了对涂布机涂布结束的极片的即时检测，有利于及时发现涂布机异常，以便及时调整涂布机，减少不合格极片。

本实施方式提供的在线检测极片面密度及自动报警装置，适用于磷酸铁锂正极极片、三元材料正极极片、钴酸锂正极极片、石墨负极极片或者钛酸锂负极极片的检测。

以上所述，仅为本发明涉及的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。