本技術涉及電池加工，尤其是涉及一種固態(tài)鉛電池極板加工方法。

背景技術：

1、固態(tài)鉛電池作為一種重要的電池類型，廣泛應用于電動交通工具、儲能系統(tǒng)及備用電源等領域。其中由板柵和鉛膏組成的極板為核心構件之一。鉛膏中的導電相（鉛粉與硬碳）的分布密度直接影響固態(tài)鉛電池的局部電阻率，從而影響固態(tài)鉛電池的效率和穩(wěn)定性。

2、傳統(tǒng)的質(zhì)量檢測方法通常依賴人工檢測或者簡單的機械力學測試，這種方法不僅精度較低，而且無法實時、全面地監(jiān)控極板質(zhì)量。因此，如何確保板柵與鉛膏的結合強度以及鉛膏的均勻分布，成為固態(tài)鉛電池極板生產(chǎn)過程中的關鍵。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術提供一種固態(tài)鉛電池極板加工方法，以解決上述問題。

2、第一方面，本技術提供一種固態(tài)鉛電池極板加工方法，包括板柵制備、鉛膏制備、極板成型、固化處理、質(zhì)量篩選、干燥、化成及烘干，所述質(zhì)量篩選的步驟包括：

3、控制極板加工設備對固化后的極板施加循環(huán)熱載荷，并實時獲取檢測數(shù)據(jù)；

4、根據(jù)所述檢測數(shù)據(jù)，確定板柵與鉛膏之間的結合強度、鉛膏在板柵中的分布均勻度；

5、根據(jù)所述結合強度及所述分布均勻度，確定是否進行烘干；

6、所述確定板柵與鉛膏之間的結合強度，包括：根據(jù)面電阻數(shù)據(jù)中的電阻值突變區(qū)域占比，確定鉛膏分布均勻度；

7、所述確定鉛膏在板柵中的分布均勻度，包括：根據(jù)界面阻抗數(shù)據(jù)中的接觸電阻相對標準偏差，確定結合強度。

8、通過本方案，通過對固化后的極板施加循環(huán)熱載荷，確定極板在循環(huán)熱載荷過程中的變化，如熱膨脹、收縮、裂紋等，從而評估極板的耐熱性能和抗疲勞性能，有助于確保極板在實際使用中的穩(wěn)定性和可靠性。實時獲取面電阻數(shù)據(jù)、界面阻抗數(shù)據(jù)等檢測數(shù)據(jù)，有助于評估鉛膏的分布均勻度和板柵與鉛膏的結合強度，從而判斷極板的質(zhì)量是否符合要求。通過確定板柵與鉛膏之間的結合強度，判斷結合強度是否符合預設質(zhì)量標準，從而確保極板在使用過程中不易發(fā)生脫落或分離，提高固態(tài)鉛電池的穩(wěn)定性和壽命。通過確定鉛膏在板柵中的分布均勻度，判斷鉛膏是否均勻地分布在板柵上，從而提高固態(tài)鉛電池的局部電阻率的一致性，提高固態(tài)鉛電池的性能。

9、可選的，所述根據(jù)所述檢測數(shù)據(jù)，確定板柵與鉛膏之間的結合強度、鉛膏在板柵中的分布均勻度，包括：

10、分析所述檢測數(shù)據(jù)，確定面電阻數(shù)據(jù)及界面阻抗數(shù)據(jù)；

11、根據(jù)所述面電阻數(shù)據(jù)，確定鉛膏在板柵中的分布均勻度；

12、根據(jù)所述界面阻抗數(shù)據(jù)，確定板柵與鉛膏之間的結合強度。

13、通過本方案，獲取面電阻數(shù)據(jù)有助于反映鉛膏在板柵上的導電性能。獲取界面阻抗數(shù)據(jù)有助于反映板柵與鉛膏接觸界面的電學特性。確定分布均勻度，有效提高固態(tài)鉛電池的性能和使用壽命。通過建立等效電路模型，如界面接觸電阻、電容等，有助于評估板柵與鉛膏之間的結合強度。根據(jù)板柵與鉛膏之間的結合強度，確定較低的界面接阻抗數(shù)據(jù)通常表示結合強度良好，較高的界面接阻抗數(shù)據(jù)指示結合強度不良或存在缺陷。

14、可選的，所述實時獲取檢測數(shù)據(jù)，包括：

15、獲取極板固定信號；分析所述極板固定信號，確定是否啟動測量；

16、若確定啟動測量，則通過激光對位標記確定板柵的邊界位置；

17、基于所述邊界位置，控制探針陣列下降至預設高度，并獲取所述探針陣列在預設高度的力反饋；

18、分析所述力反饋，確定所述探針陣列中的所有探針與極板表面之間的接觸力是否一致；

19、若一致，則實時獲取檢測數(shù)據(jù)。

20、通過本方案，通過傳感器獲取極板是否正確固定在檢測平臺上的極板固定信號，確保極板在檢測過程中的穩(wěn)定性和準確性。分析極板固定信號，確保極板已經(jīng)牢固地固定，沒有發(fā)生位移或松動。如果極板固定信號顯示極板固定良好，則啟動測量。激光對位標記的精確性有助于探針陣列定位。根據(jù)激光標記的板柵邊界位置，控制探針陣列下降至預設高度，確保探針陣列準確地對準板柵進行測量。當探針陣列下降至預設高度時，獲取探針與極板表面之間的力反饋，有助于確保探針與極板表面的接觸是均勻和適當?shù)?。如果所有探針的接觸力都在預設可接受閾值內(nèi)，且沒有顯著的差異，則認為探針與極板表面的接觸是均勻和適當?shù)?。一旦確認接觸力一致，開始實時獲取檢測數(shù)據(jù)，有助于評估鉛膏的分布均勻度和板柵與鉛膏之間的結合強度。

21、可選的，所述若一致，則實時獲取檢測數(shù)據(jù)，包括：

22、將所述極板按照預設網(wǎng)格間距進行網(wǎng)格化處理，得到若干極板單元；

23、控制所述探針陣列對任意相鄰極板單元進行電阻探測，確定任意相鄰極板單元之間的電阻值；

24、根據(jù)所述電阻值，確定面電阻數(shù)據(jù)；

25、獲取板柵結構信息，分析所述板柵結構信息，確定板柵節(jié)點；

26、利用eis測量，控制所述探針陣列探測每一板柵節(jié)點，根據(jù)探測結果，確定阻抗斜率；

27、將所述阻抗斜率確定為界面阻抗數(shù)據(jù)，并將所述面電阻數(shù)據(jù)、所述界面阻抗數(shù)據(jù)確定為所述檢測數(shù)據(jù)。

28、通過本方案，網(wǎng)格化處理有助于對極板進行多點、均勻的電阻測量，確保電阻探測覆蓋極板表面，提高檢測的全面性和準確性。通過測量相鄰單元之間的電阻值，評估鉛膏的導電性能，確保在極板上的均勻分布。面電阻數(shù)據(jù)反映鉛膏在板柵上的導電性能，有助于判斷鉛膏的制備和涂覆工藝是否合格。獲取板柵的結構信息，有助于界面阻抗測量，確保探針陣列準確地對準板柵節(jié)點。板柵節(jié)點的確定，確保eis測量覆蓋板柵，提供全面的界面阻抗數(shù)據(jù)。通過eis測量，獲取界面阻抗數(shù)據(jù)，提供板柵與鉛膏接觸界面的電學特性，評估結合強度。阻抗斜率反映板柵與鉛膏接觸界面的電學特性，提供結合強度的定量數(shù)據(jù)，有助于判斷板柵與鉛膏的結合是否緊密。確定檢測數(shù)據(jù)，有助于極板質(zhì)量的全面評估，為生產(chǎn)調(diào)整和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。

29、可選的，所述根據(jù)所述面電阻數(shù)據(jù)，確定鉛膏在板柵中的分布均勻度，包括：

30、根據(jù)所述面電阻數(shù)據(jù)，確定突變區(qū)域；

31、獲取極板面積，根據(jù)所述極板面積及所述預設網(wǎng)格間距，確定突變區(qū)域占比；

32、根據(jù)所述電阻值及所述突變區(qū)域占比，確定鉛膏在板柵中的分布均勻度。

33、通過本方案，確定突變區(qū)域，從而采取相應的措施優(yōu)化極板的制造工藝，提高固態(tài)鉛電池的性能和使用壽命。極板面積有助于計算突變區(qū)域占比，量化鉛膏分布不均勻的程度，為評估極板的質(zhì)量和性能提供數(shù)據(jù)支持。如果突變區(qū)域占比低且電阻值變化小，則認為鉛膏分布較為均勻；反之，則表明鉛膏分布不均勻。如果極板結合強度或鉛膏分布均勻度不合格將導致使用后脫落加快。?確定鉛膏在板柵中的分布均勻度，有助于確保固態(tài)鉛電池的質(zhì)量和穩(wěn)定性，為生產(chǎn)過程的優(yōu)化提供依據(jù)。

34、可選的，所述根據(jù)所述界面阻抗數(shù)據(jù)，確定板柵與鉛膏之間的結合強度，包括：

35、根據(jù)所述電阻值，確定每一板柵節(jié)點的界面接觸電阻；

36、根據(jù)所述阻抗斜率，計算的板柵與鉛膏之間的相對標準偏差；

37、基于所述相對標準偏差，根據(jù)所述界面接觸電阻，確定板柵與鉛膏之間的結合強度。

38、通過本方案，界面接觸電阻反映板柵與鉛膏之間的電學特性。阻抗斜率反映板柵與鉛膏接觸界面的電學特性，有助于評估結合強度。計算相對標準差，有助于量化界面接觸電阻的波動性，相對標準偏差小則結合強度高且均勻。確定結合強度有助于提高固態(tài)鉛電池的性能和使用壽命，同時有助于確保固態(tài)鉛電池的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

39、可選的，所述控制所述探針陣列對任意相鄰極板單元進行電阻探測，確定任意相鄰極板單元之間的電阻值，包括：

40、在控制所述探針陣列對任意相鄰極板單元進行電阻探測時，根據(jù)所述預設網(wǎng)格間距，確定所述探針陣列的探測位置；

41、在控制所述探針陣列按照所述探測位置對任意相鄰極板單元進行電阻探測后，獲取電阻探測結果；

42、根據(jù)所述探測結果，確定外側探針位置、內(nèi)側探針位置；

43、基于所述外側探針位置，分析所述探測結果，確定恒定直流電流；

44、基于所述內(nèi)側探針位置，分析所述探測結果，確定內(nèi)側局部電壓差；

45、根據(jù)所述恒定直流電流及所述內(nèi)側局部電壓差，確定任意相鄰極板單元之間的電阻值。

46、通過本方案，確定探測位置有助于確保探針陣列均勻地覆蓋整個極板面積，提高檢測的全面性和準確性，探針陣列定位確保探針陣列準確地對準每一探測位置，提高測量的精度。獲取相鄰極板單元之間的電阻值，有助于評估鉛膏的導電性能。獲取探測結果有助于計算電阻值。獲取電阻探測結果有助于評估鉛膏在板柵中的分布均勻度，同時有助于提高固態(tài)鉛電池的整體性能和使用壽命。確定外側探針位置、內(nèi)側探針位置，有助于評估板柵與鉛膏之間的結合強度。確定恒定直流電流，有助于確保電流的穩(wěn)定性，評估鉛膏的導電性能。確定內(nèi)側局部電壓差，有助于獲取鉛膏的電阻值。計算電阻值，為生產(chǎn)過程的優(yōu)化提供依據(jù)。

47、可選的，所述對固化后的極板施加循環(huán)熱載荷，包括：

48、獲取極板固化后的殘余應力分布；

49、根據(jù)所述殘余應力分布，動態(tài)調(diào)整熱載荷的溫升速率及循環(huán)次數(shù)以循環(huán)熱載荷。

50、通過本方案，獲取極板固化后的殘余應力分布，有助于識別極板中存在的應力集中區(qū)域和整體應力分布情況，為熱載荷調(diào)整提供依據(jù)。對檢測到的殘余應力分布數(shù)據(jù)進行分析，識別殘余應力對極板性能的影響，為優(yōu)化熱載荷提供數(shù)據(jù)支持。通過調(diào)整溫升速率和循環(huán)次數(shù)，減少殘余應力集中的風險，提高極板的機械穩(wěn)定性和電化學性能。通過循環(huán)熱載荷，進一步改善極板的機械性能和電化學性能，減少殘余應力。

51、可選的，所述利用eis測量，控制所述探針陣列探測每一板柵節(jié)點，根據(jù)探測結果，確定阻抗斜率，包括：

52、獲取鉛膏成分中的硅烷偶聯(lián)劑含量；

53、分析所述硅烷偶聯(lián)劑含量與預設含量范圍的偏差；

54、根據(jù)所述偏差，調(diào)整eis測量的交流信號頻率范圍。

55、通過本方案，確定鉛膏中硅烷偶聯(lián)劑含量，為偏差值分析和eis測量調(diào)整提供基礎數(shù)據(jù)。根據(jù)偏值，評估硅烷偶聯(lián)劑含量的準確性和一致性。通過調(diào)整eis測量，提高eis測量的精度和可靠性，從而更準確地評估硅烷偶聯(lián)劑含量對固態(tài)鉛電池極板性能的影響。

56、可選的，所述根據(jù)所述結合強度及所述分布均勻度，確定是否進行烘干之后，還包括：

57、若所述結合強度或所述分布均勻度不合格，則根據(jù)所述面電阻數(shù)據(jù)、所述界面阻抗數(shù)據(jù)，確定缺陷類型信息；

58、根據(jù)所述缺陷類型信息，確定極板壓力參數(shù)，和/或，鉛膏攪拌參數(shù)。

59、通過本方案，如果極板結合強度或鉛膏分布均勻度不合格將導致使用后脫落加快。確定缺陷類型信息，為極板壓力參數(shù)及鉛膏攪拌參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)。分析缺陷原因，識別導致缺陷的根本原因，為調(diào)整工藝參數(shù)提供指導。通過調(diào)整極板壓力參數(shù)，改善板柵與鉛膏的結合強度，減少缺陷。通過調(diào)整鉛膏攪拌參數(shù)，改善鉛膏的均勻性，減少缺陷。