自动电极干燥控制系统和自动电极干燥控制方法技术方案

根据本发明专利技术的用于自动控制电极干燥的系统包括：烘箱，所述烘箱提供移动和干燥电极片的空间，包括向电极片施加热空气和/或辐射热的干燥装置，并被分成多个干燥段；测量单元，所述测量单元收集关于电极片的干燥量的信息并将收集到的信息传送至控制器；以及控制器，所述控制器基于从测量单元接收的关于干燥量的信息确定电极片的干燥水平，并根据确定的干燥水平控制烘箱的干燥强度。在此，控制器独立地控制多个干燥段。控制多个干燥段。控制多个干燥段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动电极干燥控制系统和自动电极干燥控制方法


[0001]本申请要求基于2020年11月18日提交的韩国专利申请第10
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2020
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0154295号和2021年11月16日提交的韩国专利申请第10
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2021
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0157703号的优先权的权益，将这些韩国专利申请的内容作为本说明书的一部分结合在此。
[0002]本专利技术涉及一种自动控制电极干燥的系统和方法，且更具体地，涉及一种自动控制电极干燥的系统和方法，该系统和方法能够从关于诸如电极片的固体含量和表面温度之类的干燥量的信息中识别干燥水平，并相应地通过自动操作干燥装置实时调整电极的干燥量。

技术介绍

[0003]近来，能够充电和放电的二次电池已广泛用作无线移动装置的能源。此外，二次电池作为被提出为使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆的空气污染解决方案的电动车辆、混合动力电动车辆等的能源已引起关注。因此，由于二次电池的优点，使用二次电池的各种应用目前非常多样化，并且预期二次电池将在未来应用于诸多领域和产品
[0004]根据电极和电解质的组成，这种二次电池可分为锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等，其中，不太可能泄漏电解质并且易于制造的锂离子聚合物电池的使用量增加。通常，根据电池壳体的形状，二次电池分为电极组件内置于圆柱形或方形金属罐中的圆柱形电池和棱柱形电池、以及其中电极组件内置于铝层压片的袋型壳体中的袋型电池。内置于电池壳体中的电极组件由正极、负极以及插置在正极与负极之间的隔板构成，并且是能够充电和放电的电力产生元件。电极组件分为：在长片形的并且涂覆有活性材料的正极与负极之间插置隔板的情况下卷绕的果冻卷型；和多个预定尺寸的正极和负极在之间插置隔板的同时顺序堆叠的堆叠型。
[0005]通过对正极集电器和负极集电器施加包含正极活性材料的正极浆料和包含负极活性材料的负极浆料，以分别形成正极活性材料层和负极活性材料层，然后对其进行干燥并辊压来形成正极和负极。
[0006]此时，所述电极的干燥条件影响电极的质量和物理性质。特别是，在干燥过程中，根据对电极宽度方向的干燥偏差和干燥完成的时间点的控制，可以显著改变电极表面的粘附力和耦合水平。传统上，通过预先确定初始工艺条件来干燥电极，并且干燥完成后通过测量样品的物理性质来评估干燥量，然后调整工艺条件。然而，这种方法需要大量时间来测量物理性质，并且难以将干燥量评估结果实时反映到工艺中。因此，这种方法不适用于卷对卷连续生产工艺。
[0007]因此，需要一种电极干燥方法，所述方法能够通过实时监控电极的干燥量并及时将监测结果反映到工艺中，从而保持电极成品的干燥度恒定。

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]相信本专利技术解决了上述问题中的至少一些问题。例如，本专利技术的一个方面提供了一种自动控制电极干燥的系统和方法，该系统和方法能够通过实时自动控制电极的干燥水平来保持最终电极的干燥水平恒定，从而减少产品的偏差。
[0010]技术方案
[0011]根据本专利技术的用于自动控制电极干燥的系统包括：烘箱，所述烘箱提供移动和干燥电极片的空间，所述烘箱包括向所述电极片施加热空气和/或辐射热的干燥装置，并被分成多个干燥段；测量单元，所述测量单元收集关于所述电极片的干燥量的信息并将收集到的信息传送至控制器；和控制器，所述控制器基于从所述测量单元接收的关于干燥量的信息确定所述电极片的干燥水平，并根据确定的干燥水平控制烘箱的干燥强度。在此，所述控制器独立地控制多个干燥段。
[0012]在本专利技术的一个实施方式中，所述测量单元设置为以固定的时间间隔周期性地收集关于所述电极片的干燥量的信息，并且每当从所述测量单元接收到关于干燥量的信息时，所述控制器通过确定所述电极片的干燥水平来周期性地控制所述烘箱的干燥强度。
[0013]在本专利技术的一个实施方式中，所述测量单元在预计的所述控制器控制干燥强度的时间点之前的1至5分钟收集关于干燥量的信息。
[0014]在本专利技术的一个实施方式中，关于干燥量的信息包括关于所述电极片的固体含量和表面温度的至少一者的信息。
[0015]在本专利技术的一个实施方式中，所述控制器包括：数据输入单元，所述数据输入单元接收由测量单元收集的关于干燥量的信息和关于干燥量的参考设定值的输入；确定单元，所述确定单元通过将关于干燥量的信息与所述设定值进行比较来确定所述电极片的干燥水平，并根据确定的干燥水平来确定是否调整烘箱中的干燥强度；以及命令单元，所述命令单元基于确定单元的确定结果来控制烘箱的干燥强度。
[0016]在本专利技术的一个实施方式中，所述控制器将所述电极片的干燥水平确定为正常水平、过度干燥水平、未干燥水平、过度过干水平和过度未干燥水平的5个水平之一。
[0017]在本专利技术的一个实施方式中，当所述电极片的干燥水平被确定为过度干燥水平或过度过干水平时，所述控制器控制以降低烘箱的干燥强度，并且当所述电极片的干燥水平被确定为未干燥水平或过度未干燥水平时，所述控制器控制以增加烘箱的干燥强度。
[0018]在本专利技术的一个实施方式中，当所述电极片的干燥水平被确定为过度干燥水平或未干燥水平时，所述控制器控制以调整一个干燥段的干燥强度，并且当所述电极片的干燥水平被确定为过度过干水平或过度未干燥水平时，所述控制器控制以一起调整两个或更多个干燥段的干燥强度。
[0019]在本专利技术的一个实施方式中，所述控制器控制多个干燥段中除所述烘箱前端的干燥段之外的干燥段的干燥强度。
[0020]在本专利技术的一个实施方式中，所述测量单元将收集到的关于干燥量的信息的平均值或中位值传送至所述控制器。
[0021]在本专利技术的一个实施方式中，所述多个干燥段的每一者包括干燥装置，并且所述干燥装置包括通过向所述电极片供应热空气来施加对流热的热空气喷嘴以及向所述电极片施加辐射热的加热器的至少一者。
[0022]在本专利技术的一个实施方式中，所述控制器控制选自由热空气喷嘴的热空气速度、
热空气喷嘴的热空气量、加热器的温度和移动所述电极片的传送辊的移动速度构成的组中的至少一者。
[0023]在本专利技术的一个实施方式中，所述测量单元包括用于测量所述电极片的负载量的腹板量规(web
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gauge)和温度测量仪的至少一者。
[0024]在本专利技术的一个实施方式中，所述测量单元进一步包括计算单元，并且所述计算单元根据由所述腹板量规测量的负载量计算所述电极的固体含量。
[0025]一种自动控制电极干燥的方法，包括：(a)将电极片供应至烘箱中，所述烘箱分为多个干燥段并且具有干燥装置；(b)通过测量单元收集关于所述电极片的干燥量的信息；以及(c)通过将收集的关于干燥量的信息与参考值进行比较来确定所述电极片的干燥水平，并根据确定的干燥水平控制所述烘箱的干燥强度。在此，所述干燥水平的确定包括独立地控制多个干燥段。
[0026]在本专利技术的一个实施方式中，在步骤(b)中，关于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于自动控制电极干燥的系统，所述系统包括：烘箱，所述烘箱提供移动和干燥电极片的空间，所述烘箱包括向所述电极片施加热空气和/或辐射热的干燥装置，并被分成多个干燥段；测量单元，所述测量单元收集关于所述电极片的干燥量的信息并将收集到的信息传送至控制器；和控制器，所述控制器基于从所述测量单元接收的关于干燥量的信息确定所述电极片的干燥水平，并根据确定的干燥水平控制所述烘箱的干燥强度，其中所述控制器独立地控制所述多个干燥段。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述测量单元被设置为以固定的时间间隔周期性地收集关于所述电极片的干燥量的信息，并且其中每当从所述测量单元接收到关于干燥量的信息时，所述控制器通过确定所述电极片的干燥水平来周期性地控制所述烘箱的干燥强度。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述测量单元在预计的所述控制器控制干燥强度的时间点之前的1至5分钟收集关于干燥量的信息。4.根据权利要求1所述的系统，其中关于干燥量的信息包括关于所述电极片的固体含量和表面温度的至少一者的信息。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器包括：数据输入单元，所述数据输入单元接收由所述测量单元收集的关于干燥量的信息和关于干燥量的参考设定值的输入；确定单元，所述确定单元通过将关于干燥量的信息与所述设定值进行比较来确定所述电极片的干燥水平，并根据确定的干燥水平来确定是否调整所述烘箱中的干燥强度；和命令单元，所述命令单元基于所述确定单元的确定结果来控制所述烘箱的干燥强度。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器将所述电极片的干燥水平确定为正常水平、过度干燥水平、未干燥水平、过度过干水平和过度未干燥水平的5个水平之一。7.根据权利要求6所述的系统，其中当所述电极片的干燥水平被确定为过度干燥水平或过度过干水平时，所述控制器控制以降低所述烘箱的干燥强度，并且其中当所述电极片的干燥水平被确定为未干燥水平或过度未干燥水平时，所述控制器控制以增加所述烘箱的干燥强度。8.根据权利要求6所述的系统，其中当所述电极片的干燥水平被确定为过度干燥水平或未干燥水平时，所述控制器控制以调整一个干燥段的干燥强度，并且其中当所述电极片的干燥水平被确定为过度过干水平或过度未干燥水平时，所述控制器控制以一起调整两个或更多个干燥段的干燥强度。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器控制所述多个干燥段中除...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙进永，崔相勳，全信煜，郑恩会，高荣国，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：