在整個鋰電池制程工藝流程中，制片工藝處于涂布分切工藝之后，卷繞工藝之前，它直接關(guān)系到鋰電池成品的一致性品質(zhì)。本文將帶來MOONS’鳴志開發(fā)的eXtreme系列高性能運(yùn)動控制器在這一領(lǐng)域的應(yīng)用詳情介紹。

　　文/上海安浦鳴志自動化設(shè)備有限公司

　　1 設(shè)備簡單介紹

　　全自動鋰電池制片機(jī)，簡稱制片機(jī)，是將極耳焊接到極片上，并在焊極耳處貼上膠紙，最后成卷收料或裁切成片，設(shè)備現(xiàn)場圖及示意圖如圖1、2所示。

圖1 設(shè)備現(xiàn)場圖

圖2 設(shè)備簡圖

　　設(shè)備的性能指標(biāo)如下：

　　l 極片類型：正負(fù)極片;

　　l 極片長度：60-1000mm;

　　l 制片速度：60-70片/min;

　　l 制片精度：寬度誤差±0.2mm，極片的蛇形彎誤差小于±0.5/1000mm。

　　2 工藝流程

　　在鋰電池制程工藝中，制片工藝處于涂布分切工藝之后，卷繞工藝之前(見圖3)。制片加括號是因?yàn)橛械墓に囋O(shè)計中，制片已經(jīng)跟卷繞融合成一個工序了，有的則是一個單獨(dú)的工序。

　　這里要先說一下電池極耳的設(shè)計工藝，電池極耳有單極耳和多極耳的差異。單極耳指的是正負(fù)極各有一個極耳，而多極耳則是正負(fù)極的極耳數(shù)量大于一個。一般組合電池多是用多極耳，對電流要求高的單體電池也是用多極耳。而多極耳的電池的制片工序就是單獨(dú)的，先把極耳焊接到正負(fù)極片上，再轉(zhuǎn)入后續(xù)工序(圖4)。

圖3 鋰電池制程工藝流程圖

圖4 制片工藝流程

　　3 鳴志控制系統(tǒng)解決方案

　　本方案控制系統(tǒng)采用鳴志(MOONS')開發(fā)eXtreme系列高性能運(yùn)動控制器，該運(yùn)動控制器能勝任多種高速高精度的運(yùn)動控制器應(yīng)用場合，集運(yùn)動控制、邏輯控制、網(wǎng)絡(luò)通信等功能于一體，是自動化解決方案的強(qiáng)大核心，系統(tǒng)拓?fù)鋱D見圖5。

圖5 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　(1)應(yīng)用難點(diǎn)及解決方案

　　難點(diǎn)1：精準(zhǔn)張力控制，保證不同型號極片焊接極耳、貼膠紙位置精度。

　　解決方案：

　　由于焊接極耳、貼膠紙都需要依靠極片運(yùn)動，保證位置精度。穩(wěn)定的張力控制保證極片運(yùn)動過程穩(wěn)定，從而使焊接位置、貼膠位置精度更高。

　　難點(diǎn)2： 采用“飛剪”功能，連續(xù)貼膠，提高生產(chǎn)效率。

　　解決方案：

　　原貼膠采用上下氣缸壓緊方式，極片經(jīng)過貼膠工位時，需要停頓?，F(xiàn)采用同步旋轉(zhuǎn)壓緊方式，類似飛剪方式，極片連續(xù)經(jīng)過貼膠工位，極大縮短貼膠時間，提高生產(chǎn)效率。

　　(2)方案優(yōu)勢

　?、僭擁椖空撞捎螟Q志MOONS'的系列產(chǎn)品：運(yùn)動控制器、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)，步進(jìn)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)，應(yīng)用優(yōu)勢有：

　　l 書本式控制器和伺服，節(jié)省電控柜空間;

　　l 一站式服務(wù)，縮短開發(fā)周期。

圖6 鳴志MOONS'運(yùn)動控制產(chǎn)品系列

　?、诠に噹欤邯?dú)有的張力控制工藝庫，使用簡單，控制精準(zhǔn)，模塊化編程，能夠有效縮短編程調(diào)試時間。

圖7 鳴志獨(dú)有的張力控制工藝庫

　　4 小結(jié)

　　本案例采用鳴志全套解決方案，一站式服務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)功能塊搭建程序，極大地縮短了設(shè)備開發(fā)周期，同時采用獨(dú)有的工藝庫，以提高設(shè)備生產(chǎn)效率。