一种铜箔生产方法以及铜箔厚度检测方法、存储介质

摘要

本发明公开了一种铜箔生产方法以及铜箔厚度检测方法、存储介质，属于新能源汽车动力电池电解铜箔技术领域；其技术要点在于：采用任意时刻离开电解液面上的断面来计算其电解厚度，可以避免等待监测模块数据、重复导入存储模块的问题。采用本申请的铜箔生产方法以及铜箔厚度检测方法、存储介质，可以有效的提升电解铜箔的生产品质。

权利要求

1.一种铜箔生产方法，采用液位传感器监测电解液距离阴极辊中心的高度ht，采用阴极辊转速传感器监测阴极辊的角速度Bt；

其特征在于：

要满足：

其中，r阴极辊表示阴极辊的半径； 表示液位下降速度。

2.一种铜箔厚度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S100，绘制A‑t曲线、B‑t曲线、C‑t曲线；

A‑t曲线通过电流传感器得到，表征阴极辊电流‑时间关系；

B‑t曲线通过阴极辊角度传感器得到，表征阴极辊角速度‑时间关系；

C‑t曲线通过阴极辊浸入弧度传感器得到，表征阴极辊浸入弧度‑时间关系；

S200，求解任意tx时刻离开电解液的断面，基于下式能够求解得到tx’：Ct＝tx表示t为tx时的C值；

Ct＝tx'表示t为tx’时的C值；

r阴极辊表示阴极辊的半径；

S300，求解任意tx时刻离开电解液的断面的铜箔厚度s：其中，K表示铜的电化当量；

其中，H表示常数，其为：铜的密度×阴极辊幅宽×阴极辊半径。

3.一种铜箔厚度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S100，获取基础数据：将不同t时刻下的电流信号At、阴极辊角速度Bt、阴极辊浸入电解液的角度Ct形成数据集合(t，At，Bt，Ct)且形成数据矩阵；

S200，计算任意tg时刻离开电解液的断面的电解铜箔的厚度sg；

S201，将L取g‑1,g‑2……1的顺序逐个进行判断：S202，计算参数F:

S203：

若F≥0，则退出循环程序；

其中，K表示铜的电化当量；

其中，H表示常数，其为：铜的密度×阴极辊幅宽×阴极辊半径；

其中，tx,y的形式表示tx到ty时间段的时间，即：tx,y＝ty‑txAx,y、Cx,y的形式表示tx到ty时间段内的平均电流、平均阴极辊浸入电解液的角度，即有：Bx，y的形式表示tx到ty时间段内的阴极辊平均角速度，即：若F<0，L减1，重新进入步骤S202。

4.如权利要求2或3所述的铜箔厚度检测方法，其特征在于，液位高度传感器，能够测量得到阴极辊电解液高度距离阴极辊中心转轴的高度Dt，阴极辊浸入电解液的角度Ct与Dt的关系是：r阴极辊表示阴极辊的半径。

5.一种存储介质，其特征在于，其保存有执行如权利要求2或3所述方法的程序。

说明书

一种铜箔生产方法以及铜箔厚度检测方法、存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及电解铜箔生产这一技术领域，更具体地说，尤其涉及一种铜箔生产方法以及铜箔厚度检测方法、存储介质。

背景技术

[0002] 《DB‑44‑T‑837‑2010锂离子电池用电解铜箔》规定：铜箔厚度是电解铜箔在交货时的一个核心指标。同时，从CN111763963A、CN111763962A可知：铜箔厚度均匀性也是影响铜箔生产的一大核心关键因素。

[0003] 因此，无论是从铜箔的交货品质来说，还是从铜箔的正常生产来说，铜箔厚度的实时检测都是铜箔生产企业在生产过程中的核心关注点之一。

[0004] CN110158120A提出了一种生箔机在线监测系统及其监测方法，其基于法拉第电解定律来求解铜箔的当前厚度。但是，上述专利没有分析针对电流‑时间进行分析。

[0005] 对此，同日申请提出了一种离散化铜箔厚度监测方法以及监测系统，该方案可以解决CN110158120A的问题，但是计算机运行速度较快，会出现“运算等待监测数据”的情形，即运算模块会不断地调取存储模块的问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种铜箔生产方法。

[0007] 本发明的另一目的在于提供一种铜箔厚度检测方法。

[0008] 本发明的另一目的在于提供一种存储介质。

[0009] 本申请的技术方案为：

[0010] 一种铜箔生产方法，采用液位传感器监测电解液距离阴极辊中心的高度ht，采用阴极辊转速传感器监测阴极辊的角速Bt；

[0011] 要满足：

[0012]

[0013] 其中，r阴极辊表示阴极辊的半径； 表示液位下降速度。

[0014] 一种铜箔厚度检测方法，其包括以下步骤：

[0015] S100，绘制A‑t曲线、B‑t曲线、C‑t曲线；

[0016] A‑t曲线通过电流传感器得到，表征阴极辊电流‑时间关系；

[0017] B‑t曲线通过阴极辊角度传感器得到，表征阴极辊角速度‑时间关系；

[0018] C‑t曲线通过阴极辊浸入弧度传感器得到，表征阴极辊浸入弧度‑时间关系；

[0019] S200，求解任意tx时刻离开电解液的断面，基于下式能够求解得到tx’：

[0020]

[0021] Ct＝tx表示t为tx时的C值；

[0022] Ct＝tx'表示t为tx’时的C值；

[0023] r阴极辊表示阴极辊的半径；

[0024] S300，求解任意tx时刻离开电解液的断面的铜箔厚度s：

[0025]

[0026] 其中，K表示铜的电化当量；

[0027] 其中，H表示常数，其为：铜的密度×阴极辊幅宽×阴极辊半径。

[0028] 一种铜箔厚度检测方法，其包括以下步骤：

[0029] S100，获取基础数据：将不同t时刻下的电流信号At、阴极辊角速度Bt、阴极辊浸入电解液的角度Ct形成数据集合(t，At，Bt，Ct)且形成数据矩阵；

[0030] S200，计算任意tg时刻离开电解液的断面的电解铜箔的厚度sg；

[0031] S201，将L取g‑1,g‑2……1的顺序逐个进行判断：

[0032] S202，计算参数F:

[0033]

[0034] S203：

[0035] 若F≥0，则退出循环程序；

[0036]

[0037] 其中，K表示铜的电化当量；

[0038] 其中，H表示常数，其为：铜的密度×阴极辊幅宽×阴极辊半径；

[0039] 其中，tx,y的形式表示tx到ty时间段的时间，即：tx,y＝ty‑tx

[0040] Ax,y、Cx,y的形式表示tx到ty时间段内的平均电流、平均阴极辊浸入电解液的角度，即有：

[0041]

[0042] Bx，y的形式表示tx到ty时间段内的阴极辊平均角速度，即：

[0043]

[0044] 若F<0，L减1，重新进入程序S202。

[0045] 进一步，液位高度传感器，能够测量得到阴极辊电解液高度距离阴极辊中心转轴的高度Dt，阴极辊浸入电解液的角度Ct与Dt的关系是：

[0046]

[0047] r阴极辊表示阴极辊的半径。

[0048] 一种存储介质，其保存有执行上述方法的程序。

[0049] 本申请的有益效果在于：

[0050] 第一，本申请的发明点在于：本申请提出了一种铜箔生产方法，给出了液位下降速度的控制性指标：

[0051]

[0052] 第二，本申请的第二个发明点在于，提出了一种连续化铜箔厚度检测方法；其包括以下步骤：

[0053] S100，绘制A‑t曲线、B‑t曲线、C‑t曲线；

[0054] A‑t曲线通过电流传感器得到，表征阴极辊电流‑时间关系；

[0055] B‑t曲线通过阴极辊角度传感器得到，表征阴极辊角速度‑时间关系；

[0056] C‑t曲线通过阴极辊浸入弧度传感器得到，表征阴极辊浸入弧度‑时间关系；

[0057] S200，求解任意tx时刻离开电解液的断面，基于下式能够求解得到tx’：

[0058]

[0059] Ct＝tx表示t为tx时的C值；

[0060] Ct＝tx'表示t为tx’时的C值；

[0061] r阴极辊表示阴极辊的半径；

[0062] S300，求解任意tx时刻离开电解液的断面的铜箔厚度s：

[0063]

[0064] 其中，K表示铜的电化当量；

[0065] 其中，H表示常数，其为：铜的密度×阴极辊幅宽×阴极辊半径。

附图说明

[0066] 下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

[0067] 图1是A‑t关系示意图。

[0068] 图2是B‑t关系示意图。

[0069] 图3是C‑t关系示意图。

[0070] 图4是h‑θ关系示意图。

具体实施方式

[0071] <实施例一:实时的铜箔厚度检测方法>

[0072] 一种实时的生箔机的厚度的检测方法：

[0073] S100，获取基础数据：

[0074] 将当前t时刻下的电流信号At(阴极辊的电流传感器监测得到)、阴极辊角速度Bt(阴极辊角速度传感器)、阴极辊浸入电解液的角度Ct(阴极辊浸入电解液的角度传感器(液位高度传感器)监测得到)形成数据集合(t，At，Bt，Ct)，且形成数据矩阵；

[0075] 上述举例如下：

[0076] 第tk时刻：根据传感器收集到的新数据集合为：(tk，Atk，Btk，Ctk)，其加入到数据矩阵中：

[0077]

[0078] 第tk+1时刻：根据传感器收集到的新数据集合为：(tk+1，Atk+1，Btk+1，Ctk+1)，其加入到数据矩阵中：

[0079]

[0080] 即，监测数据实质如上述动作一致，不断地在数据矩阵中插入新的数据行。

[0081] 本申请不同于计算“计算tg时刻刚进入电解液的断面”，而“选择计算tg时刻离开电解液的断面”。

[0082] S200，其在计算方式如下：向前寻求该断面的电解起始时间，从而确定该断面的电解过程。

[0083] 在计算选择计算tg时刻离开电解液的断面，其电解铜箔的厚度sg计算方式如下：

[0084] S201，将L取g‑1,g‑2……1的顺序逐个进行判断：

[0085] S202，计算参数F:

[0086]

[0087] S203：

[0088] 若F≥0，则退出循环程序；

[0089]

[0090] 若F<0，L减1，重新进入程序S202。

[0091] 也即，按照L取g‑1,g‑2……1的顺序逐个进行判断，直至满足：

[0092]

[0093]

[0094] 上述方式也可采用下式判断：

[0095] tL＝tg‑1的判断为：

[0096]

[0097] tL＝tg‑2的判断为：

[0098]

[0099] ……

[0100] 其中，H表示常数，其为：铜的密度×阴极辊幅宽×阴极辊半径；

[0101] tg‑p,g‑p+1表示tg‑p到tg‑p+1时间段的时间，即：tg‑p,g‑p+1＝tg‑p+1‑tg‑p[0102] Ag‑p,g‑p+1、Cg‑p,g‑p+1表示tg‑p到tg‑p+1时间段内的平均电流、平均阴极辊浸入电解液的角度，即有：

[0103]

[0104] Bg‑L，g‑L+1表示tg‑L到tg‑L+1时间段内的阴极辊平均角速度，即：

[0105]

[0106] 实施例一的方式，在计算上，是根据新监测到的数据，然后通过已有的数据进行计算，在阴极辊监测数据开始后，即可实现其数据的不断自动计算。这种情况不存在“需要等待数据”的技术问题。

[0107] 在得到不同的铜箔厚度的基础上，可以实时的监测铜箔的品质。

[0108] 需要说明的是：

[0109] 液位高度传感器，能够测量得到阴极辊电解液高度距离阴极辊中心转轴的高度Dt，阴极辊浸入电解液的角度Ct与Dt的关系是：

[0110]

[0111] r阴极辊表示阴极辊的半径。

[0112] <实施例二实时的铜箔厚度检测方法：连续化分析>

[0113] 上述方式仍然是离散化方式进行监测，为了便于分析，实施例二提出了连续化分析。

[0114] S100，绘制A‑t曲线、B‑t曲线、C‑t曲线；

[0115] A‑t曲线通过电流传感器得到，表征电流‑时间关系；

[0116] B‑t曲线通过阴极辊角度传感器得到，表征阴极辊角速度‑时间关系；

[0117] C‑t曲线通过阴极辊浸入弧度(弧长)传感器得到，表征阴极辊浸入弧度‑时间关系。

[0118] S200，求解任意tx时刻离开电解液的断面，基于下式能够求解得到tx’：

[0119]

[0120] S300，求解任意tx时刻离开电解液的断面的铜箔厚度：

[0121]

[0122] K表示铜(二价铜离子)的电化当量，取值：1.186克/(安.小时)。

[0123] <实施例三:铜箔生产方法>

[0124] 从上述分析可知，若要保持铜箔的连续化生产，电极液液面的下降速度、阴极辊的转速要满足，液面下降速度超过阴极辊转速，换句话而言，在t时刻时，该断面刚与电解液接触，在t+1时刻，该断面向下移动，电解液液面也下移，若电解液液面下移过快，t+1时刻，前述的断面不与电解液接触，无法连续电解。这种情况是不合适的。

[0125]

[0126] 只要满足：

[0127]

[0128] 即有下式：

[0129]

[0130] ht为t时刻的液面高度；

[0131] Bt为t时刻的阴极辊转速。

[0132] 以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。