一種壓實(shí)密度自動控制系統(tǒng)及控制方法
【專利說明】一種壓實(shí)密度自動控制系統(tǒng)及控制方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電池制造領(lǐng)域，尤其涉及一種壓實(shí)密度自動控制系統(tǒng)及控制方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來自于偉大的發(fā)明家愛迪生，使用以下反應(yīng):Li+Mn02=LiMn02該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
[0005]鋰電池是指電化學(xué)有鋰，包括金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物的最基本電化學(xué)單位。鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的?？沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制，現(xiàn)在只有少數(shù)的幾個(gè)國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
[0006]鋰離子動力電池在制作過程中，壓實(shí)密度對電池性能有較大的影響。通過實(shí)驗(yàn)證明，壓實(shí)密度與片比容量，效率，內(nèi)阻，以及電池循環(huán)性能有密切的關(guān)系。合適的正極壓實(shí)密度可以增大電池的放電容量，減小內(nèi)阻，減小極化損失，延長電池的循環(huán)壽命，提高鋰離子電池的利用率。壓實(shí)密度過大或過小時(shí)，不利于鋰離子的嵌入嵌出。傳統(tǒng)的控制方法是操作人員通過抽樣手動檢測極片面密度以及極片碾壓后的厚度計(jì)算壓實(shí)密度，這種方法在存在一定的質(zhì)量隱患以及操作滯后性，從而影響生產(chǎn)效率、產(chǎn)品合格率。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種極片壓實(shí)密度自動控制系統(tǒng)，主體為碾壓生產(chǎn)線，和與碾壓生產(chǎn)線連接的控制系統(tǒng)；所述碾壓生產(chǎn)線上設(shè)有碾壓軋輥，其特征在于:還包括極片的自動檢測裝置，所述極片的自動檢測裝置根據(jù)檢測需要，設(shè)置在碾壓生產(chǎn)線的待檢測部位，并通過無線與控制系統(tǒng)連通。
[0009]進(jìn)一步的，自動檢測裝置包括極片面密度檢測傳感器、極片厚度檢測傳感器、極片位置檢測傳感器；
極片面密度檢測傳感器為雙面穿透式貝他傳感器，設(shè)在碾壓軋輥上的前側(cè)2米處，與碾壓生產(chǎn)線控制系統(tǒng)串接；
極片厚度檢測傳感器為雙面激光傳感器，設(shè)在安裝在碾壓軋輥上的后方2米處，與碾壓生產(chǎn)線控制系統(tǒng)串接； 位置檢測傳感器設(shè)在碾壓軋輥兩側(cè)檢測實(shí)際軋輥間隙。
[0010]進(jìn)一步的，還包括伺服控制系統(tǒng)，所述伺服控制系統(tǒng)包括伺服控制系統(tǒng)及伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過減速器帶動中間楔鐵調(diào)整軋輥間隙。
[0011]進(jìn)一步的，壓實(shí)密度自動控制方法首先將涂布后的極片經(jīng)過碾壓生產(chǎn)線上碾壓軋輥進(jìn)行碾壓，通過雙面穿透式貝他傳感器檢測極片面密度，將測量得到的面密度數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給碾壓生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，以及通過雙面激光傳感器檢測極片厚度，將測量得到的厚度數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給碾壓生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，最后碾壓生產(chǎn)線控制系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)與生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)控制值進(jìn)行對比分析，控制伺服控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)碾壓軋輥間隙，間隙位置由位置檢測傳感器檢測，使極片壓實(shí)密度穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
[0012]極片壓實(shí)密度自動控制系統(tǒng)的控制方法包括以下步驟:
A、首先將涂布后的極片排隊(duì)進(jìn)入碾壓機(jī)的輸送帶，由輸送帶運(yùn)輸至碾壓輥；
B、在進(jìn)入碾壓輥之前的面密度檢測空間，通過雙面穿透式貝他傳感器檢測極片面密度，并將測量得到的面密度數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給碾壓生產(chǎn)線控制系統(tǒng)；
C、碾壓輥根據(jù)碾壓生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)給予的指令，調(diào)整碾壓輥對輥之間的位置關(guān)系，使得對輥之間的間隙適合極片碾壓；具體步驟為:對輥之間的位置精確度由位置檢測傳感器檢測，并將數(shù)據(jù)上傳至碾壓生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)，碾壓生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)與生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)控制值進(jìn)行對比分析，然后碾壓生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)給予指令，啟動伺服控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)碾壓軋輥間隙，調(diào)整到位后，位置檢測傳感器檢測，位置到位后，碾壓輥開始對極片進(jìn)行碾壓；
D、碾壓后的極片經(jīng)傳送帶再次進(jìn)入厚度檢測空間，雙面激光傳感器對極片厚度進(jìn)行檢測，檢測以一組為一個(gè)檢測輪回；傳感器將測量得到的厚度數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給碾壓生產(chǎn)線控制系統(tǒng)；碾壓生產(chǎn)線控制系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)與生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)控制值進(jìn)行對比分析，得出極片碾壓后的厚度趨勢；趨勢變厚，碾壓生產(chǎn)線控制系統(tǒng)控制伺服控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)碾壓軋輥間隙相應(yīng)變?。悔厔葑儽?，碾壓生產(chǎn)線控制系統(tǒng)控制伺服控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)碾壓軋輥間隙相應(yīng)變大，以保證極片壓實(shí)密度穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
[0013]本發(fā)明有益效果在于:
(I)本發(fā)明提供了一種新型極片碾壓生產(chǎn)線，具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理，減少人工干預(yù)調(diào)整極片輥壓合度，實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。
[0014](2)本發(fā)明提供的方法是通過雙面穿透式貝他傳感器及雙面激光傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控極片相關(guān)參數(shù)，設(shè)備以得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，減少了生產(chǎn)過程中對極片厚度、壓實(shí)密度調(diào)整的滯后現(xiàn)象，有效保證了極片的質(zhì)量管控。
[0015](3)本發(fā)明的工藝還有效保證了在極片碾壓過程以位置檢測傳感器檢測實(shí)際軋輥間隙，實(shí)現(xiàn)自動穩(wěn)定控制壓實(shí)密度，使設(shè)備更加智能化。
[0016]
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明系統(tǒng)流程圖。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例對極片壓實(shí)密度實(shí)現(xiàn)自動控制系統(tǒng)進(jìn)行描述。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的極片壓實(shí)密度實(shí)現(xiàn)自動控制系統(tǒng)包括碾壓生產(chǎn)線，主要由生產(chǎn)線本體8通過網(wǎng)絡(luò)2與控制系統(tǒng)I連接構(gòu)成。
[0021]在生產(chǎn)線的碾壓部位設(shè)有一對碾壓輥3。
[0022]本發(fā)明在上述基礎(chǔ)上，增加了碾壓輥碾壓極片的自動控制系統(tǒng)。
[0023]如圖1