锂锰扣式电池装配线关键工序研究及控制系统设计

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1、分类号：密级：UDC：编号：201331204040河北工业大学硕士学位论文锂锰扣式电池装配线关键工序研究及控制系统设计论文作者：赵岩学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士学科专业：机械工程指导教师：孙立新职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringRESEARCHONTHEKEYPROCESSESANDCONTROLSYSTEMSFORTHEASSEMBLYLINESOFLi-MnO2BUTTO

2、NCELLbyZhaoYanSupervisor:Prof.SunLixinApril2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采

3、用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要随着科学技术的发展，现代工业不断朝着自动化、智能化的方向前进，电池自动化装配线设备应用越来越广。目前,国内对锂锰扣式电池装配线的需求量大大提高,但是我国的锂锰扣式电池装配线在某些关键工序仍存在诸多问题，例如在装配线的方打圆工序中，锂片厚度偏差容易超

4、差，影响电池质量；在加锰片工序中，浸泡锰片时若操作不当容易发生爆炸，存在很大的安全隐患；同时锰片经过浸泡后，强度降低，容易出现破损，影响电池性能。因此，对锂锰扣式电池装配线关键工序的研究工作就显得极其重要。本文对锂锰扣式电池装配线的方打圆工序和渗透工序进行了分析研究，通过研究完成关键工序结构上的设计与零部件应力分析，同时还进行了渗透工序控制系统的硬件设计及软件编程工作。本文完成的主要工作如下：对锂锰扣式电池装配线方打圆工序的机械结构进行研究。通过对方打圆工序的机械结构进行运动学和动力学仿真分析，得到冲压点的位置、速度和加速度曲线，对理论值与仿

5、真值的一致性进行验证。对方打圆工序中零部件进行力学分析研究。通过Workbench得到零部件应力云图，分析得出上顶板变形量与作用力的关系式，为实现锂片厚度的一致性提供了理论基础。对锂锰扣式电池装配线实现干锰片渗透工艺方法进行研究。通过结构上的优化设计实现锰片的自动上料，完成干锰片在线渗透的工艺方法。通过对渗透过程进行分析，研究实现干锰片渗透工艺的控制方法。开发锰片渗透的控制系统硬件平台并进行控制系统软件开发，且完成设备调试；同时对实验中得到的电池在装配线中渗透时间和放电量的关系进行研究，探索保证电池性能的最佳参数，为锂锰扣式电池装配线最终彻底

6、取代锰片浸泡工艺奠定基础。关键词：装配,方打圆，渗透，应力分析，放电量IABSTRACTWiththeadvancementoftechnology,modernindustriesaremovingtowardsautomationandintellectualization,andautomaticproductionlineequipmentisappliedinwilderfields.InspiteofthehighdemandofLi-MnO2batteryproductionline,problemstillexistsinso

7、mecrucialproceduresoftheLi-MnO2batteryproductionlineinChinanowadays.Forinstance,inthepartydozencircleprocedureoftheproductionline,thethicknessdeviationofLithiumsheettoleranceeasily,andhenceaffectingthequalityofthebattery.Duringtheprocedureofaddingmanganesechips,improperoper

8、ationcancauseexplosion,posingahugesafetythreat.Besides,aftersoakingmanganesesheet,