一種方形鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鋰電池卷繞技術領域，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】
[0002]鋰離子電池被公認是目前世界上最先進的商品化二次電池，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、成品率等指標直接決定了電池性能，對于方形鋰離子電池卷繞設備，一般采用長方形或菱形的卷針結構，同圓柱形卷針結構相比，在長方形卷針恒角速轉動時，在極片的行進方向上將產(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，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]為解決上述技術問題，本實用新型提供以下技術方案: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、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，所述傳動機構連接有卷針，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構示意圖。
[0009]圖中標號為:1_卷針；2_傳動機構；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、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，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系為基于附圖所示的方位或位置關系，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2，所述傳動機構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、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
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(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(2 )，所述傳動機構(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領域，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、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，所述傳動機構連接有卷針，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