电极组件修复方法及装置与流程

本技术涉及电池制造，具体涉及一种电极组件修复方法及装置。

背景技术：

1、二次电池作为一种高效的储能装置，在消费电子、电动汽车和储能系统等领域得到了广泛应用。其中，在电池的制造过程中，电极组件（通常指由正极片、负极片和隔膜卷绕或叠片形成）的厚度大小及厚度均匀性是决定电池最终品质、性能和安全性的关键工艺参数之一。理想的电极组件应具有高度一致的厚度，以便在后续封装入壳、化成和模块化集成时，能保证内部应力分布均匀，界面接触良好。

2、然而，在实际的卷绕或叠片生产过程中，由于极片涂布厚度波动、基材张力控制不稳定、设备机械精度误差等多种因素，常常导致热压处理后的电极组件存在厚度不均的问题，典型表现为电极组件的一侧比另一侧更厚，形成厚度差。

3、相关技术中，处理此类不合格品的方式主要有两种：第一种为直接报废，这种方式简单直接，但会造成巨大的材料浪费和成本损失；第二种是进行整体复压，即直接将整个厚度不均的电极组件再次放入热压机中，施加较大的压力进行整体压缩；该方法虽然可将电极组件较厚的一侧压缩至目标尺寸，但电极组件可能会承受远超工艺要求的过度压力，而这种过压会给电极组件带来不可逆的损伤，如隔膜损伤、电极损伤和电化学性能不可控等。

4、因此，如何在有效修复电极组件厚度不均的同时，又能避免对电极组件内部结构和电化学性能造成损伤是当前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种电极组件修复方法及装置，可以解决现有技术中存在的对厚度不均电极组件采用直接报废或整体复压方式而导致的材料浪费、成本损失以及不可逆电极组件损伤等技术问题。

2、第一方面，本技术实施例提供一种电极组件修复方法，包括：

3、基于待修复电极组件的最大厚度值和最小厚度值确定出目标厚度差；

4、将一个与所述目标厚度差对应的目标刚性垫片设置于所述待修复电极组件的具有所述最小厚度值部分的表面上，得到目标待修复电极组件；

5、通过预设的阶梯式保压控制策略控制热压设备对所述目标待修复电极组件进行加压处理，以实现电极组件厚度修复，所述阶梯式保压控制策略包括至少一次升压-保压阶段和一次应力缓释阶段。

6、结合第一方面，在一种实施方式中，所述升压-保压阶段包括：

7、控制热压设备以预设速率线性升压至预设目标压力，并在所述预设目标压力下持续保压第一预设时长。

8、结合第一方面，在一种实施方式中，所述应力缓释阶段包括：

9、控制热压设备卸压至预设中间压力，并在所述预设中间压力下持续停留第二预设时长，所述预设中间压力小于所述预设目标压力。

10、结合第一方面，在一种实施方式中，所述通过预设的阶梯式保压控制策略控制热压设备对所述目标待修复电极组件进行加压处理，包括：

11、将所述目标待修复电极组件放置于所述热压设备中；

12、控制热压设备以预设速度升压至第一预设压力，并在所述第一预设压力下持续停留第三预设时长，所述第一预设压力小于所述预设目标压力；

13、控制热压设备依次执行升压-保压阶段和应力缓释阶段。

14、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述控制热压设备依次执行升压-保压阶段和应力缓释阶段的步骤之后，还包括：

15、控制热压设备再次依次执行升压-保压阶段；

16、待所述升压-保压阶段执行完毕后，控制热压设备完全泄压，并将目标待修复电极组件转移至冷却设备中进行定型，以实现电极组件厚度修复。

17、结合第一方面，在一种实施方式中，所述待修复电极组件为原始电极组件经所述热压设备进行热压处理形成，所述热压处理对应的工作温度为常规加压温度，所述热压处理对应的工作压力为常规加压压力；所述热压设备在对所述目标待修复电极组件进行加压处理时，其对应的工作温度为预设目标温度，且所述预设目标温度低于所述常规加压温度，所述预设目标压力低于所述常规加压压力。

18、结合第一方面，在一种实施方式中，所述方法还包括：

19、在所述目标刚性垫片与所述待修复电极组件的接触面设置一防粘缓冲层。

20、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述将一个与所述目标厚度差对应的目标刚性垫片设置于所述待修复电极组件的具有所述最小厚度值部分的表面上的步骤之前，还包括：

21、判定所述目标厚度差是否不大于预设厚度差阈值且所述最小厚度值不小于预设厚度阈值；

22、若是，则执行所述将一个与所述目标厚度差对应的目标刚性垫片设置于所述待修复电极组件的具有所述最小厚度值的所在侧表面上的步骤；

23、若否，则对所述待修复电极组件进行报废处理。

24、结合第一方面，在一种实施方式中，在通过预设的阶梯式保压控制策略控制热压设备对所述目标待修复电极组件进行加压处理，以实现电极组件厚度修复的步骤之后，还包括：

25、对修复后的电极组件的厚度进行多点检测，得到多个厚度检测值；

26、若所述多个厚度检测值均在预设的标准厚度范围内，且多个厚度检测值中的最大值与最小值间的极差值小于或等于预设的极差阈值，则判定修复后的电极组件合格；

27、若所述多个厚度检测值中的最大值大于所述标准厚度范围上限或所述极差值大于所述极差阈值，则将目标刚性垫片更换为厚度增加预设厚度值的刚性垫片，以进行二次修复；

28、若所述多个厚度检测值中的最小值小于所述标准厚度范围下限，则对所述待修复电极组件进行报废处理。

29、第二方面，本技术实施例提供了一种电极组件修复装置，包括：

30、厚度确定模块，其用于基于待修复电极组件的最大厚度值和最小厚度值确定出目标厚度差；

31、厚度补偿模块，其用于将一个与所述目标厚度差对应的目标刚性垫片设置于所述待修复电极组件的具有所述最小厚度值部分的表面上，得到目标待修复电极组件；

32、厚度修复模块，其用于通过预设的阶梯式保压控制策略控制热压设备对所述目标待修复电极组件进行加压处理，以实现电极组件厚度修复，所述阶梯式保压控制策略包括至少一次升压-保压阶段和一次应力缓释阶段。

33、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：

34、通过待修复电极组件的最大厚度值和最小厚度值确定出目标厚度差，并将一个与目标厚度差对应的目标刚性垫片设置于待修复电极组件的具有最小厚度值部分的表面上，以将修复压力精确地施加在电极组件较厚的区域，而较薄区域被目标刚性垫片隔离保护，可以通过施加较小的压力对待修复电极组件进行修改，从根本上避免了过压导致的隔膜闭孔、电极损伤等问题；通过阶梯式保压控制策略控制热压设备对带有目标刚性垫片的目标待修复电极组件进行加压处理，且阶梯式保压控制策略包括至少一次升压-保压阶段和一次应力缓释阶段，从而有效释放电极组件内部因压缩产生的复杂应力，显著降低了热压后的厚度回弹，使最终尺寸更加稳定、精准。可见，本技术未直接对厚度不均的电极组件进行报废处理，而是通过利用目标刚性垫片和阶梯式保压控制方式实现对厚度不均电极组件的有效修复，不仅能够避免材料浪费和成本损失，又能避免对电极组件内部结构和电化学性能造成损伤。