鉅大LARGE | 點擊量:4299次 | 2018年05月13日
鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)的原理及結構是怎么樣的?
為了控制張力,需要構成張力控制系統(tǒng)。因為張力只能在兩個(或兩個以上)具有驅動(或制動)力矩的工藝設備間形成,所以張力控制系統(tǒng)是在兩個傳動控制系統(tǒng)基礎上構成的。其中一個傳動控制系統(tǒng)作為張力控制系統(tǒng)的速度基準,稱為速度基準系統(tǒng),而另一個傳動控制系統(tǒng)按張力要求建立負載,形成張力,實質是對速度基準系統(tǒng)按要求張力進行速度跟隨,稱為張力可控的速度跟隨系統(tǒng)。張力控制的任務一般多放在后一系統(tǒng)上,所以人們習慣地只將后者稱為張力控制系統(tǒng)。本文為大家介紹鋰電池卷繞機張力張力控制系統(tǒng)。
鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)的結構
張力控制系統(tǒng)由放卷機構,收卷機構,張力檢測機構,線速度檢測機構組成。鋰電池原材料通過放卷機構引出,收卷機構將鋰電池原材料收卷為電池,但是在收卷過程中,由于收卷速度和放卷速度不一致,造成鋰電池材料的張力發(fā)生變化,因此需要張力檢測機構檢測出料帶張力的大小,控制放卷機構的放卷速度,形成一個張力控制系統(tǒng)的閉環(huán)。線速度檢測機構的作用是檢測傳送帶的線速度。系統(tǒng)結構如下圖所示。
鋰電池材料通過直流電機控制的放卷機構引出,由伺服電機控制的收卷機構卷成一個電池。放卷速度和收卷速度不一致時,張力輥將偏離平衡位置,當收卷速度大于放卷速度時,張力輥向右方向偏轉,當收卷速度小于放卷速度時,張力輥向左方向偏轉。
控制器周期性的檢測張力輥的位置,計算出張力大小,通過特定的算法(如PID算法),計算出放卷機構的放卷速度,最后輸出到直流電機。所以放卷機構是閉環(huán)控制的系統(tǒng),而收卷機構則是開環(huán)系統(tǒng),是放卷跟隨收卷的系統(tǒng)。
鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)原理
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
張力控制系統(tǒng)的原理結構如下圖
從上圖可以看出張力控制系統(tǒng)本質上是一個線速度伺服跟蹤系統(tǒng)。簡單地說就是通過控制放卷電機的線速度來控制張力輥位置,使之處于平衡狀態(tài),實現(xiàn)系統(tǒng)的恒張力控制。由于收卷線速度和放卷線速度的不同步,通過張力傳感器檢測到張力值的變化,將此變化作為系統(tǒng)的前饋控制,通過調節(jié)放卷電機的轉速,使其線速度達到與實際收卷的線速度一致,保證張力的恒定。但是放料電機線速度不能跟隨上卷針的線速度,引起材料帶的一張一弛運動。內部張力的時大時小,表現(xiàn)為料帶的一張一弛,不僅引起了鋰電池電芯變形,而且大大降低了卷繞出來的電芯成品的整齊度,這也是方型鋰離子電池卷繞機成品率低下的主要原因。
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