本公開涉及一種電池制造系統和電池制造方法。本技術要求基于2024年1月22日提交的韓國專利申請no.?10-2024-0009448的優先權,該韓國專利申請的全部內容通過引用并入本文。
背景技術:
1、與一次電池不同,二次電池可以多次充電和放電。二次電池被廣泛用作各種無線裝置(諸如手機、膝上型計算機和無繩真空吸塵器)的能源。近來,二次電池的主要應用場景正從移動裝置轉向移動出行領域,其原因在于:由于能量密度和規模經濟的提升使得二次電池的單位容量制造成本大幅降低,并且純電動車輛(bev)的續航里程已提升至與燃油車輛相當的水平。
2、二次電池通過電極工序、組裝工序及活化工序制造。在這些工序中,電極工序是決定電池電芯良率和性能的關鍵工序。電極工序可以包括涂覆工序、輥壓工序和分切工序。在涂覆工序中,可以在集流體的表面施加活性材料和絕緣材料。在輥壓工序中,可以通過壓輥對電極進行壓制。在輥壓工序中,可以確定電極的密度、性能和表面質量。在分切工序中,可以根據電池電芯的設計而將電極切割為多個電極。
3、(專利文獻1)韓國公開專利公報第?10-2022-0134303號
技術實現思路
1、技術問題
2、本公開旨在提供一種在電池制造工序中具有更高質量可追溯性和數據匹配度的電池制造系統和方法。
3、技術方案
4、根據本公開的一個方面,一種電池制造系統包括:位置測量裝置,其被配置為通過感測在放卷機與復卷機之間移動的電極片的位置來生成感測信號;控制器,其被配置為基于感測信號來收集電極片的位置數據;以及測量裝置和/或檢查裝置,其被配置為收集移動中的電極片的測量數據和/或檢查數據,并且通過將位置數據與測量數據和/或檢查數據相關聯來生成位置相關測量數據和/或檢查數據。控制器或測量裝置和/或檢查裝置中的至少一個基于偏移長度的變化來校正電極片的位置數據,該偏移長度是位于放卷機或復卷機與電極片上收集測量數據和/或檢查數據的位置之間的電極片的長度。
5、偏移長度可以包括電極片在緩沖區段中的長度,在緩沖區段中電極片的長度根據電極片的張力而變化。
6、在實施方式中,位置數據可以包括以下至少一項:坐標數據,其包括指示電極片上的位置的坐標;或者圖案指示符數據,其位于涂覆部和未涂覆部沿電極片的縱向方向重復的圖案電極上。
7、位置測量裝置可以包括以下至少一項:編碼器,其被配置為生成電極片的放卷量信號或卷繞量信號中的至少一個;或者圖案計數器,其被配置為對圖案電極上的圖案指示符進行計數。
8、控制器或測量裝置和/或檢查裝置中的至少一個,
9、可以通過從電極片的位置數據中減去偏移長度或向電極片的位置數據添加偏移長度來校正位置數據,電極片的位置數據是在收集測量數據和/或檢查數據的時間點基于來自安裝在放卷機一側或復卷機一側的位置測量裝置的感測信號而收集的。
10、電池制造系統還可以包括被配置為生成卷圖的服務器,該卷圖包括校正后的位置數據以及與校正后的位置數據相關的測量數據和/或檢查數據。
11、根據本公開的另一方面,一種電池制造方法包括:
12、收集指示在放卷機與復卷機之間移動的電極片的位置的位置數據以及移動中的電極片的測量數據和/或檢查數據;
13、通過將位置數據與測量數據和/或檢查數據相關聯來生成位置相關測量數據和/或檢查數據;以及
14、基于偏移長度的變化來校正極片的位置數據,該偏移長度是位于放卷機或復卷機與電極片上收集測量數據和/或檢查數據的位置之間的電極片的長度。
15、偏移長度可以包括電極片在緩沖區段中的長度,在緩沖區段中電極片的長度根據電極片的張力而變化。
16、位置數據可以包括以下至少一項:
17、坐標數據,其包括指示電極片上的位置的坐標;以及
18、圖案指示符數據,其位于涂覆部和未涂覆部沿著電極片的縱向方向重復的圖案電極上。
19、可以基于由編碼器生成的電極片的放卷量信號或卷繞量信號中的至少一個來收集坐標數據。
20、圖案指示符數據可以基于,
21、圖案電極上的涂覆部與相鄰涂覆部之間的距離的圖案間距和,
22、由編碼器生成的信號來計算。
23、校正步驟可以包括:通過從電極片的位置數據中減去偏移長度或向電極片的位置數據添加偏移長度來校正位置數據,電極片的位置數據是在收集測量數據和/或檢查數據的時間點基于來自安裝在放卷機一側或復卷機一側的位置測量裝置的感測信號而收集的。
24、該電池制造方法還可以包括生成卷圖,該卷圖包括校正后的位置數據以及與校正后的位置數據相關的測量數據和/或檢查數據。
25、根據本公開的另一方面,一種電池制造系統包括:
26、多個位置測量裝置,其被配置為通過感測在卷繞機與多個放卷機之間移動的多個電極片的位置來生成感測信號;
27、控制器,其被配置為基于感測信號來收集多個電極片中的每一個的位置數據;
28、多個測量裝置和/或檢查裝置,其被配置為收集每個移動中的電極片的測量數據和/或檢查數據,并且通過將位置數據與測量數據和/或檢查數據相關聯來生成位置相關測量數據和/或檢查數據;
29、多個切割機,其設置在卷繞機之前,并且被配置為按照預定長度切割每個電極片;以及
30、卷繞機,其被配置為卷繞每個切割的電極片以制造電極組件,
31、多個測量裝置和/或檢查裝置或控制器基于偏移長度的變化來校正電極片的位置數據,該偏移長度是位于放卷機或切割機與多個電極片中的每一個上收集測量數據和/或檢查數據的位置之間的電極片的長度。
32、本公開的另一方面提供一種電池制造方法,
33、其中,在卷繞機與多個放卷機之間移動的多個電極片由切割機按照預定長度切割,并且由卷繞機卷繞在一起以制造電極組件,該電池制造方法包括:
34、收集指示在多個放卷機中的每一個與卷繞機之間移動的多個電極片中的每一個的位置的位置數據以及每個移動中的電極片的測量數據和/或檢查數據;
35、通過將位置數據與測量數據和/或檢查數據相關聯來生成多個電極片中的每一個的位置相關測量數據和/或檢查數據;以及
36、基于偏移長度的變化來校正多個電極片中的每一個的位置數據,該偏移長度是位于多個放卷機中的每一個或切割機與多個電極片中的每一個上收集測量數據和/或檢查數據的位置之間的多個電極片中的每一個的長度。
37、有益效果
38、根據本公開,當在電極制造工序中移動的電極片的長度改變時,可以通過反映電極片長度的改變來校正電極片的位置數據。
39、因此,可以在卷圖(roll?map)上顯示校正后的位置數據和與其相關的各種數據,卷圖是對移動中的電極進行仿真的模擬電極。
40、因此,可以提高實際電極的位置和與其對應的數據之間的一致性以及卷圖中包括的數據的準確性。
41、根據本公開,當在卷繞電極片的卷繞工序中每個電極片的長度改變時,電極片的位置數據可以通過反映電極片的長度變化來進行校正。因此,可以提高卷繞工序中的數據一致性。
42、本公開的實施方式可以實現的效果不限于上述效果,并且本公開的實施方式所屬領域的普通技術人員將從以下描述中清楚地得出和理解本文未描述的其它效果。也就是說,本領域普通技術人員可以從本公開的實施方式中得出在實施本公開的實施方式時實現的非預期效果。