一種方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鋰電池卷繞技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池被公認(rèn)是目前世界上最先進(jìn)的商品化二次電池，隨著各種電子產(chǎn)品的發(fā)展，對鋰離子電池的需求量呈現(xiàn)迅速增長態(tài)勢，對鋰電池生產(chǎn)設(shè)備的性能和生產(chǎn)效率提出了更高的要求，鋰離子電池電芯的卷繞是鋰離子電池制作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其卷繞張力控制精度、卷繞速度、成品率等指標(biāo)直接決定了電池性能，對于方形鋰離子電池卷繞設(shè)備，一般采用長方形或菱形的卷針結(jié)構(gòu)，同圓柱形卷針結(jié)構(gòu)相比，在長方形卷針恒角速轉(zhuǎn)動時，在極片的行進(jìn)方向上將產(chǎn)生類似正弦曲線的速度分量，造成了電池極片和隔膜卷繞過程中的張力波動，不僅影響了電池卷繞過程中張力一致性指標(biāo)，而且為防止大范圍的張力波動造成電池卷繞過程中極片的拉斷，不得不限制了電池卷繞速度，從而影響了方形鋰離子電池的生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供以下技術(shù)方案:一種方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)，所述方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)包括卷針、傳動機構(gòu)、卷針電機、傳送裝置、張力臂、角度傳感器、控制器、放卷電機和料卷，所述卷針電機連接有傳動機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)連接有卷針，所述卷針通過傳送裝置和料卷連接，所述傳送裝置設(shè)有張力臂，所述角度傳感器連接有控制器，所述控制器連接有放卷電機。
[0005]在上述方案基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述張力臂連接有角度傳感器，張力臂和角度傳感器形成一個張力檢測系統(tǒng)。
[0006]在上述方案基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述放卷電機和料卷通過皮帶相連接。
[0007]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:本實用新型提高了方形鋰離子電池卷繞設(shè)備張力控制精度，避免了電池極片和隔膜卷繞過程中的張力波動，防止了大范圍的張力波動造成電池卷繞過程中極片的拉斷，加快了電池卷繞速度，提高了方形鋰電池的生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中標(biāo)號為:1_卷針；2_傳動機構(gòu)；3_卷針電機；4_傳送裝置；5_張力臂；6-角度傳感器；7_控制器；8_放卷電機；9-料卷；10_張力檢測系統(tǒng)；11_皮帶。
【具體實施方式】
[0010]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0011]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0012]參照圖1可知，一種方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)，所述方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)包括卷針1、傳動機構(gòu)2、卷針電機3、傳送裝置4、張力臂5、角度傳感器6、控制器7、放卷電機8和料卷9，所述卷針電機3連接有傳動機構(gòu)2，所述傳動機構(gòu)2連接有卷針1，所述卷針1通過傳送裝置4和料卷9連接，所述傳送裝置4設(shè)有張力臂5，所述角度傳感器6連接有控制器7，所述控制器7連接有放卷電機8。
[0013]在上述實施例上優(yōu)選，所述張力臂5連接有角度傳感器6，張力臂5和角度傳感器6形成一個張力檢測系統(tǒng)10。
[0014]在上述實施例上優(yōu)選，所述放卷電機8和料卷9通過皮帶11相連接。
[0015]本實用新型張力檢測臂和與之相連的角度傳感器構(gòu)成了一個間接張力檢測系統(tǒng)，張力臂的位置變化將間接體現(xiàn)張力的變化，放卷時，控制器將根據(jù)張力檢測電壓值與平衡位置的給定電壓值的偏差，控制直流伺服電動機帶動料卷的線速度，實現(xiàn)放卷過程的張力控制，基于前饋+反饋的張力控制器是利用歐姆龍CP1H系列PLC實現(xiàn)的，前饋控制器采用了 10段直線線性插補擬合近似正弦曲線形狀的前饋模型，歐姆龍的CP1H系列PLC所提供的PID算法只用于單向的控制，因此在反饋控制器實現(xiàn)上重新編寫了 PID控制算法，采用PLC作為控制器，其采樣周期受PLC掃描周期限制約十幾ms，在高速卷繞時，該周期過大，在實現(xiàn)卷繞前饋模型時不可避免引入模型誤差，為實現(xiàn)更高精度的卷繞張力控制，建議采用專用控制器實現(xiàn)卷繞張力控制器。
[0016]基于上述，本實用新型提高了方形鋰離子電池卷繞設(shè)備張力控制精度，避免了電池極片和隔膜卷繞過程中的張力波動，防止了大范圍的張力波動造成電池卷繞過程中極片的拉斷，加快了電池卷繞速度，提高了方形鋰電池的生產(chǎn)效率。
[0017]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)包括卷針(1)、傳動機構(gòu)(2)、卷針電機(3)、傳送裝置(4)、張力臂(5)、角度傳感器(6 )、控制器(7 )、放卷電機(8 )和料卷(9 )，所述卷針電機(3 )連接有傳動機構(gòu)(2 )，所述傳動機構(gòu)(2)連接有卷針(1)，所述卷針(1)通過傳送裝置(4)和料卷(9)連接，所述傳送裝置(4 )設(shè)有張力臂(5 )，所述角度傳感器(6 )連接有控制器(7 )，所述控制器(7 )連接有放卷電機(8)02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述張力臂(5)連接有角度傳感器(6)，張力臂(5)和角度傳感器(6)形成一個張力檢測系統(tǒng)(10)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述放卷電機(8)和料卷(9)通過皮帶(11)相連接。
【專利摘要】本實用新型涉及鋰電池卷繞技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)，所述方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)包括卷針、傳動機構(gòu)、卷針電機、傳送裝置、張力臂、角度傳感器、控制器、放卷電機和料卷，所述卷針電機連接有傳動機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)連接有卷針，所述卷針通過傳送裝置和料卷連接，所述傳送裝置設(shè)有張力臂，所述角度傳感器連接有控制器，所述控制器連接有放卷電機，提高了方形鋰離子電池卷繞設(shè)備張力控制精度，避免了電池極片和隔膜卷繞過程中的張力波動，防止了大范圍的張力波動造成電池卷繞過程中極片的拉斷,加快了電池卷繞速度，提高了方形鋰電池的生產(chǎn)效率。
【IPC分類】H01M10/0587, G05D15/01
【公開號】CN205004406
【申請?zhí)枴緾N201520800816
【發(fā)明人】黃立斌
【申請人】東莞市和明機械有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月13日