一种异形锂电池极片制袋机的张力分析与仿真

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1、一种异形锂电池极片制袋机的张力分析与仿真简毅甘墙重庆大学机械工程学院摘要：口前，高性能异形锂离子电池已经成为了智能穿戴设备市场屮需求旺盛的产品。其中异形锂离子电池的电极隔膜生产加工是国内生产厂家需要突破的关键技术。文中通过分析改进通用制袋机的张力控制，从而使通用制袋机满足界形锂离子电池的电极隔膜加工。使用闭环式张力控制系统建立了通用制袋机的放卷辘轴和传动辗轴两段式张力控制系统，通过系统仿真证明了在当前系统模型下能够有效地控制张力，从而满足异形锂离子电池的电极隔膜加工电化学性质需求。关键词：异形锂离子电池;电极隔膜;制袋机;张力控

2、制;作者简介：简毅(1968—),男，研究生，副研究员，研究方向为机电一体化;作者简介：甘于晋(1991-),男，研究生，研究方向为机电一体化。收稿日期：2017-03-13TensionAnalysisandSimulationontheBagMachineofSpecial-shapedLithiumBatteryElectrodeMembraneJIANYiGANJinCollegeofMechanicalEngineering,ChongqingUniversity;Abstract：Atpresent,high-per

3、formancelithium-ionbatteryhasbecomeasmartwearequipmentmarketdemandforproducts.Theproductionandprocessingoftheelectrodediaphragmofthespecial-shapedlithiumionbatteryisthekeytechnologythatthedomesticmanufacturerneedstobreakthrough.Inthispaper,thetensioncontroloftheunive

4、rsalbagmachincisimproved,sothattheuniversalbagmakingmachinecanmeettheelectrodediaphragmprocessingofthespecial-purposelithiumionbattery.Atwo-stagetensioncontrolsystemoftheunwindingrollerandthetransmissionrollerisestablishedusingtheclosed-looptensioncontrolsystem.TheSi

5、mulationresuItsshowthatthetensioncanbeeffeetivclycontrolledinthecurrentsystemmodeltomeettheelectrochemicalpropertiesinprocessingthespecial-shapedlithiumionbatteryelectrodediaphragm.Keyword：special-shapedlithiumionbattery;electrodemembrane;bagmachine;tensioncontrol;Re

6、ceived：2017-03-130引言在移动互联网不断扩展普及的当下，智能可穿戴设备成为科技创新发展产生的一大新经济增长点。而驱动智能可穿戴设备工作的锂离子电池是其加工生产需求的主要部件。但是在智能可穿戴设备产品中，不同型号当中装配的电池就有不同的规格和不同的标准。这类电池就不能通过卷绕极片的形式完成电池的加工UL目前要对异形锂电池的电极隔膜进行加工，除了国外有专门的机器外，国内还没有此类机器。从当前的实践应用来看，国外的发达国家的机器不仅从构造到耐用度上都有明显的优势，而且在连续长时间运行时，机器的故障率也较低宜。但是最关键

7、的问题在于国外的装备价格昂贵、功能单一，在国内没有标准化的更换部件等缺点宜，不利于我国智能可穿戴设备生产成本的降低。由于锂离子电池隔膜通常使用高分子聚合材料加工，所以木文提出采用通用制袋包装设备对锂离子电池极片的隔膜进行加工，通过分析当前通用纸袋包装设备的构造，提出了对制袋机的驱动电动机放卷机构和传动辘轴机构的张力控制方案，有望实现采用制袋机对异形锂离子电池的加工。在对锂离子电池进行连续的极片隔膜包装时，目前广泛应用的隔膜材料在生产、加工和运送的很多环节中都存在使隔膜发牛折叠、压皱的可能性。在极片隔膜包装过程中又有可能因为机器的

8、原因岀现皱褶未校准隔膜，隔膜折叠导致隔膜厚度过大等问题血。所以在加工机器屮通过对隔膜的张力控制，在隔膜加工前实现隔膜运输、加工的精确控制。1装置张力控制方案分析在大多数的包装机械设备中，控制张力保证稳定只需要保证包装原料在传送过程中的实际张力保持一致即可，这样既