專利名稱：銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)超薄鋰電池負(fù)極集流體銅箔的 銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電解銅箔在鋰電池中既充當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)的載體，又充當(dāng)負(fù)極電子流的收集和傳 輸體，因此，電解銅箔集流體對鋰電池的電化學(xué)性能有很大的影響。隨著電池生產(chǎn)技術(shù)的發(fā) 展和超薄電解銅箔性能的提高，鋰電池廠家通常采用電解銅箔制作鋰電池的負(fù)極集流體， 特別是鋰電池負(fù)極集流體用的超薄電解銅箔，因具有較高的能量密度，良好的充放電循環(huán) 特性，且量輕的特性，故被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)技術(shù)，不能批量生產(chǎn)低于9 μ鋰電銅箔，而鋰電銅箔 市場要求朝低于12 μ m方向發(fā)展。目前最薄做到8 μ m,故國內(nèi)制造的后處理機(jī)不能滿足要 求，世界最先進(jìn)日本制造的后處理機(jī)雖能處理8 μ m銅箔，但投資成本巨大，而且還不能批 量生產(chǎn)6 μ m的銅箔，工作效率低，另外所生產(chǎn)的銅箔的抗拉強(qiáng)度和延伸率也不是很理想。 現(xiàn)有小于8 μ m超薄電解銅箔延伸率小于3%，在涂敷輥壓中容易造成龜裂，導(dǎo)致容量降低， 充放電循環(huán)縮短。且電解銅箔易出現(xiàn)厚薄均勻性不一、起皺等不良現(xiàn)象，造成浪費(fèi)大，成本 增加。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，針對現(xiàn)有銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)技術(shù)所存在的不足，提 供一種效率高、制造成本低，能對張力精確調(diào)控，從而保證銅箔厚薄均勻，具有良好的抗拉 強(qiáng)度和延伸率的銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是一種銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)，其包括一主板模塊及與該主板模塊相連，并交互通 訊的生箔伺服控制模塊、傳動張力控制模塊、收卷張力控制模塊和開關(guān)控制模塊。所述的主板控制模塊包括一主板及設(shè)置在該主板上的CPU、PLC、控制面板及端口 DI、D0、AI、A0。所述的生箔伺服控制模塊包括交流伺服控制器、交流伺服電機(jī)、生箔機(jī)陰極輥和 旋轉(zhuǎn)編碼器。所述的傳動張力控制模塊包括張力計(jì)算子模塊、交流伺服控制器、交流伺服電機(jī) 和驅(qū)動輥。所述的收卷張力控制模塊包括變頻器、交流變頻電機(jī)、磁粉離合器、張力控制器、 張力傳感器和收卷輥。所述開關(guān)控制模塊為一按鈕或指令開關(guān)。本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，巧妙將伺服控制技術(shù)和張力控 制技術(shù)結(jié)合為一體，能對張力精確調(diào)控，避免銅箔出現(xiàn)厚薄不一、起皺和龜裂等不良現(xiàn)象，有利于鋰電池制造中的應(yīng)用，提升鋰電池的質(zhì)量和充放電循環(huán)特性，且制造成本低，利于推 廣。生箔機(jī)陰極輥采用交流伺服電機(jī)拖動，交流伺服電機(jī)帶有旋轉(zhuǎn)編碼器測速，使其成為閉 環(huán)控制，能精確控制陰極輥的轉(zhuǎn)速；驅(qū)動輥同樣采用交流伺服電機(jī)拖動，跟蹤驅(qū)動輥的線速 度，恒力矩控制；收卷部份采用交流變頻電機(jī)加磁粉離合器驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)恒張力收卷或錐度張 力收卷。該種控制方案能實(shí)現(xiàn)6微米銅箔的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，傳動過程無拉傷\無折皺，有效 提高了銅箔的整體性能。經(jīng)測試，合格率比傳統(tǒng)制造模式提高10%以上，抗氧化性能達(dá)到 180°C /h以上，且可大批量化生產(chǎn)厚度為6μπι的銅箔，所生產(chǎn)的銅箔的抗拉強(qiáng)度> 35kg/ mm2，延伸率> 3%，厚度均勻< 3%，具有明顯的性能優(yōu)勢。
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的模塊示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)施例提供的一種銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)，其包括一主板模塊1及與 該主板模塊1相連，并交互通訊的生箔伺服控制模塊2、傳動張力控制模塊3、收卷張力控制 模塊4和開關(guān)控制模塊。巧妙將伺服控制技術(shù)和張力控制技術(shù)結(jié)合為一體，能對張力精確 調(diào)控，避免銅箔出現(xiàn)厚薄不一、起皺和龜裂等不良現(xiàn)象，從而提高銅箔的整體性能。所述的 主板控制模塊包括一主板及設(shè)置在該主板上的CPU、PLC、控制面板及端口 DI、D0、AI、A0。所 述的生箔伺服控制模塊2包括交流伺服控制器、交流伺服電機(jī)、生箔機(jī)陰極輥和旋轉(zhuǎn)編碼 器。所述的傳動張力控制模塊3包括張力計(jì)算子模塊、交流伺服控制器、交流伺服電機(jī)和驅(qū) 動輥。所述的收卷張力控制模塊4包括變頻器、交流變頻電機(jī)、磁粉離合器、張力控制器、張 力傳感器和收卷輥。所述開關(guān)控制模塊為一按鈕或指令開關(guān)。使用時(shí)，本實(shí)施例中所述控制面板為工控產(chǎn)品-TP27系列觸摸面板，其它實(shí)施例 中，可根據(jù)所需自主配置；所述DI為數(shù)字輸入端口、DO為數(shù)字輸出端口、AI為模擬輸入端 口、AO為模擬輸出端口，通過控制面板輸入所需技術(shù)參數(shù)，如銅箔的厚度、抗拉強(qiáng)度、延伸 率、張力控制和轉(zhuǎn)速等；通過CPU、PLC處理后分別傳至生箔伺服控制模塊2、傳動張力控制 模塊3和收卷張力控制模塊4，實(shí)現(xiàn)預(yù)備生產(chǎn)動作；這時(shí)，可通過開關(guān)控制模塊來實(shí)現(xiàn)開始 生產(chǎn)動作。所述的生箔伺服控制模塊2中的交流伺服控制器收到驅(qū)動指令后，驅(qū)動交流伺 服電機(jī)帶動生箔機(jī)陰極輥，并通過旋轉(zhuǎn)編碼器監(jiān)測交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，且將該轉(zhuǎn)速信息 反饋至交流伺服控制器形成閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)精確控制陰極輥的轉(zhuǎn)速；所述的傳動張力控 制模塊3收到驅(qū)動指令后，由張力計(jì)算子模塊根據(jù)預(yù)先輸入的銅箔的厚度、抗拉強(qiáng)度、延伸 率、張力控制等技術(shù)參數(shù)自動計(jì)算出所需的張力，并將該張力信息傳至交流伺服控制器，該 交流伺服控制器通過交流伺服電機(jī)帶動驅(qū)動輥，并跟蹤驅(qū)動輥的線速度，實(shí)現(xiàn)恒力矩控制； 所述的收卷張力控制模塊4中的變頻器收到驅(qū)動指令后，驅(qū)動交流變頻電機(jī)轉(zhuǎn)動，該交流 變頻電機(jī)通過磁粉離合器帶動收卷輥轉(zhuǎn)動，并由所述張力傳感器感應(yīng)，且將收卷張力信息 傳至張力控制器，該至張力控制器及時(shí)反饋至磁粉離合器，實(shí)現(xiàn)恒張力收卷或錐度張力收 卷。該種控制方案能實(shí)現(xiàn)6微米銅箔的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，且傳動過程無拉傷\無折皺，有效 提高了銅箔的整體性能。經(jīng)測試，合格率比傳統(tǒng)制造模式提高3%以上，抗氧化性能達(dá)到180°c /h以上，且可大批量化生產(chǎn)厚度為6μπι的銅箔，所生產(chǎn)的銅箔的抗拉強(qiáng)度> 35kg/ mm2，延伸率> 3%，厚度均勻< 3%，具有明顯的性能優(yōu)勢。 如本實(shí)用新型上述實(shí)施例所述，采用與其相同或相似結(jié)構(gòu)而得到的其它系統(tǒng)，均 在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，其包括一主板模塊及與該主板模塊相連， 并交互通訊的生箔伺服控制模塊、傳動張力控制模塊、收卷張力控制模塊和開關(guān)控制模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的主板控制模塊 包括一主板及設(shè)置在該主板上的CPU、PLC、控制面板及端口 DI、DO、Al、AO。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的生箔伺服控制 模塊包括交流伺服控制器、交流伺服電機(jī)、生箔機(jī)陰極輥和旋轉(zhuǎn)編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳動張力控制 模塊包括張力計(jì)算子模塊、交流伺服控制器、交流伺服電機(jī)和驅(qū)動輥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的收卷張力控制 模塊包括變頻器、交流變頻電機(jī)、磁粉離合器、張力控制器、張力傳感器和收卷輥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制模塊為 一按鈕或指令開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)超薄鋰電池負(fù)極集流體銅箔的銅箔制造設(shè)備控制系統(tǒng)，其包括一主板模塊及與該主板模塊相連，并交互通訊的生箔伺服控制模塊、傳動張力控制模塊、收卷張力控制模塊和開關(guān)控制模塊；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，巧妙將伺服控制技術(shù)和張力控制技術(shù)結(jié)合為一體，能對張力精確調(diào)控，避免銅箔出現(xiàn)厚薄不一、起皺和龜裂等不良現(xiàn)象，從整體上提高銅箔的性能，有利于鋰電池制造中的應(yīng)用，提升鋰電池的質(zhì)量和充放電循環(huán)特性，且制造成本低，利于推廣。
文檔編號H01M4/66GK201867625SQ20102051769
公開日2011年6月15日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月6日
發(fā)明者陳韶明 申請人:東莞華威銅箔科技有限公司