利用基带厚度进行自校的电池极板厚度在线测量方法

摘要

利用基带厚度进行自校的电池极板厚度在线测量方法，本发明涉及采用激光差分检测实现电池极板厚度的在线测量的方法。它克服已有技术因无法实现在线实时自动校准而测量精度低的缺陷。它通过下述步骤实现：电池极板在涂布生产线上以恒速运动；设置在电池极板上表面上方和下表面下方的两个激光位移传感器分别测得其相对于电池极板的距离值；控制计算机内的程序计算同一时刻两个激光位移传感器的基带采样数据的和SUMB；控制计算机内的程序计算同一时刻两个激光位移传感器的涂布区采样数的和SUMM；控制计算机内的程序按(SUMM－SUMB)×K+Db计算出电池极板的厚度，其中K为常数；Db为基带厚度。

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池极板的加工领域，具体涉及采用激光差分检测实现电池极板厚度的在线测量的方法。

背景技术

电池极板是生产锂离子化合物电池的材料，如图2所示，它是一种厚度仅为几十微米到500微米的连续带状产品，它的表面上分为涂有锂离子化合物的涂布部分1和不涂物质的基带部分2。它是生产电池的核心材料，电池极板厚度的控制精度直接影响电池产品的质量。因此，对电池极板的厚度进行准确的实时在线测量和控制对生产高质量的电池具有十分重要的现实意义。由于电池极板的厚度极小，传感器测量数据的飘移误差和安装机构的温度变形等因素都会造成被测电池极板厚度测量过程中很大的测量误差，所以要实现对被测电池极板厚度的在线准确测量必须对测量进行在线实时自动校准。已有检测电池极板厚度的方法是用β射线透射流水线上的电池极板，在电池极板的另一个表面用光电倍增管接收穿透电池极板的β射线，根据光电倍增管上接收到的β射线能量变化所引起的敏感电流的变化来检测电池极板厚度的变化。该方法存在的缺陷是：β射线照射的是一个区域，由于电池极板的基带部分2比较窄而且采用β射线采集厚度变化信号的反应慢，因此无法利用电池极板的基带部分2对测量的结果进行在线实时自动校准，因此测得的数据精度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用基带厚度进行自校的电池极板厚度在线测量方法，以克服已有技术因无法实现在线实时自动校准而测量精度低的缺陷。它通过下述步骤实现：一、电池极板3在涂布生产线上以恒速运动；二、设置在电池极板3上表面上方和下表面下方的两个激光位移传感器4分别测得两个激光位移传感器4相对于电池极板3上表面和下表面的距离值；两个激光位移传感器4的连线垂直于电池极板3；三、控制计算机5通过A/D采样电路6分别对两个激光位移传感器4测得的距离值采样；四、控制计算机5内的程序识别出电池极板3的基带部分所对应的距离值采样数据，从而获得同一时刻两个激光位移传感器4所敏感的基带部分的采样数据的和SUMB；五、控制计算机5内的程序识别出电池极板3的涂布区域所对应的距离值采样数据，从而获得同一时刻两个激光位移传感器4敏感的涂布区厚度的采样数据的和SUMM；六、控制计算机5内的程序按(SUMM-SUMB)×K+Db计算出电池极板3的厚度，其中K为常数；Db为基带厚度。

本发明所提出的方法，利用电池极板的基带厚度信息对系统的测量飘移误差进行实时在线自校，进而消除测量数据中由于传感器飘移和扫描架结构的温度变形所引入的长期飘移误差，采用该方法能够极大地提高电池极板厚度在线测量的精度。由于激光位移传感器4输出的激光照射区域极小，能非常容易的区分电池极板的基带部分和涂布部分，因此能够利用电池极板的基带部分实现在线自校正，从而在检测结果中消除掉了飘移误差和温度变形等因素造成的测量误差。

附图说明

图1是本发明的示意图，图2是电池极板的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1和图2具体说明本实施方式。本实施方式由下述步骤组成：一、电池极板3在涂布生产线上以恒速运动，例如6米/分钟；二、设置在电池极板3上表面上方和下表面下方的两个激光位移传感器4分别测得两个激光位移传感器4相对于电池极板3上表面和下表面的距离值；两个激光位移传感器4的连线垂直于电池极板3；其中激光传感器采用基恩士LK-G10型激光位移传感器。三、控制计算机5通过A/D采样电路6分别对两个激光位移传感器4测得的距离值采样；四、控制计算机5内的程序识别出电池极板3的基带部分所对应的距离值采样数据，从而获得同一时刻两个激光位移传感器4所敏感的基带部分的采样数据的和SUMB；五、控制计算机5内的程序识别出电池极板3的涂布区域所对应的距离值采样数据，从而获得同一时刻两个激光位移传感器4敏感的涂布区厚度的采样数据的和SUMM；六、控制计算机5内的程序按(SUMM-SUMB)×K+Db计算出电池极板3的厚度，其中K为常数，例如激光位移传感器4的量程为±1mm，A/D采样电路6采用16位分辨率，则K＝1/32768；Db为基带厚度。由于Db为常数，SUMB为其实时测量值且含有测量数据中的共模飘移误差，所以SUMM-SUMB的运算已消除了共模飘移误差对被测电池极板的厚度测量的影响，进而消除了测量数据中由于传感器飘移和扫描架结构的温度变型等所引入的长期飘移误差，实现了测量系统的在线自动校准。

具体实施方式二：本实施方式与实施方式一的不同点是：在第一步骤中，与电池极板3在涂布生产线上恒速运动的同时，两个激光位移传感器4沿着电池极板3的宽度方向折返扫描电池极板3的上、下表面，扫描过程中两个激光位移传感器4同步恒速运动。如此设置，对电池极板厚度的测量更全面。