一种基于PLC控制的集流体极耳焊接系统及焊接方法与流程

本发明涉及锂电池，具体的涉及一种基于plc控制的集流体极耳焊接系统及焊接方法。

背景技术：

1、锂电池生产过程中，通常选用金属箔材作为集流体，其中正极集流体选择铝箔，负极集流体选择铜箔。为提高电池的能量密度及安全性，一种由高分子薄膜和金属镀层复合得到的复合集流体逐渐受到关注。但是，由于复合集流体包括由高分子材料形成的绝缘层，因此，复合集流体的极耳无法将电芯中的电流输出至电极端子，这就需要利用箔材(铝箔或铜箔)与复合集流体的极耳焊接，以便将电芯中的电流输送出来。

2、目前，新能源行业对集流体极耳焊接工艺十分多样化，无统一标准，且工艺复杂、良率不高，造成材料浪费、生产成本高，且焊接后的集流体极耳导电性能依然较低。因此，仍需然研发探索更佳的集流体极耳焊接技术，使集流体极耳达到更好的导电性能。

技术实现思路

1、为了克服现有的集流体极耳焊接技术存在工艺复杂、良率不高，造成材料浪费、生产成本高，且焊接后的集流体极耳导电性能依然较低的问题，本发明提供一种基于plc控制的集流体极耳焊接系统及焊接方法。

2、本发明技术方案如下所述：

3、一方面，本发明提供一种基于plc控制的集流体极耳焊接系统，包括plc可编程控制器、伺服控制器、纠偏控制模块、张力控制模块、触摸屏、焊接机控制器以及焊接机，所述plc可编程控制器分别与所述伺服控制器、所述纠偏控制模块、所述张力控制模块以及所述触摸屏连接，所述焊接机控制器分别与所述触摸屏和所述焊接机连接，所述伺服控制器分别与a面放卷电机、b面放卷电机、集流体放卷电机、上焊辊电机、整平辊电机、牵引辊电机以及收卷电机连接。

4、根据上述方案的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，所述纠偏控制模块包括a面放卷纠偏传感器、b面放卷纠偏传感器、集流体放卷纠偏传感器、收卷纠偏传感器、a面放卷纠偏单元、b面放卷纠偏单元、集流体放卷纠偏单元以及收卷纠偏单元，所述a面放卷纠偏传感器、所述b面放卷纠偏传感器、所述集流体放卷纠偏传感器、所述收卷纠偏传感器、所述a面放卷纠偏单元、所述b面放卷纠偏单元、所述集流体放卷纠偏单元以及所述收卷纠偏单元均与所述plc可编程控制器连接。

5、根据上述方案的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，所述张力控制模块包括a面放卷张力检测传感器、b面放卷张力检测传感器、集流体放卷张力检测传感器、收卷张力检测传感器、a面放卷张力比例阀、b面放卷张力比例阀、集流体放卷张力比例阀以及收卷张力比例阀，所述a面放卷张力检测传感器、所述b面放卷张力检测传感器、所述集流体放卷张力检测传感器、所述收卷张力检测传感器、所述a面放卷张力比例阀、所述b面放卷张力比例阀、所述集流体放卷张力比例阀以及所述收卷张力比例阀均与所述plc可编程控制器连接。

6、进一步的，所述plc可编程控制器通过ad输入模块与所述a面放卷张力检测传感器、所述b面放卷张力检测传感器、所述集流体放卷张力检测传感器以及所述收卷张力检测传感器的输出端连接，所述plc可编程控制器通过da输出模块与所述a面放卷张力比例阀、所述b面放卷张力比例阀、所述集流体放卷张力比例阀以及所述收卷张力比例阀的输入端连接。

7、根据上述方案的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，所述伺服控制器通过网线与所述plc可编程控制器连接。

8、根据上述方案的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，所述触摸屏通过交换机与所述plc可编程控制器连接，所述触摸屏和所述plc可编程控制器均通过网线与所述交换机连接。

9、根据上述方案的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，所述焊接机控制器通过rs485串口与所述触摸屏连接。

10、根据上述方案的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，所述plc可编程控制器通过网线与上位机连接。

11、根据上述方案的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，还包括报警指示模块，所述报警指示模块与所述plc可编程控制器连接。

12、进一步的，所述报警指示模块包括蜂鸣器和四色信号灯。

13、进一步的，所述plc可编程控制器的型号为nx102-1200。

14、另一方面，本发明提供一种基于plc控制的集流体极耳焊接方法，应用于上述方案的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，包括以下步骤：

15、步骤s1、a面放卷电机、b面放卷电机以及集流体放卷电机启动，分别提供a面箔材、b面箔材和复合集流体；

16、步骤s2、放卷纠偏传感器配合放卷纠偏单元调整a面箔材、b面箔材和复合集流体的齐平度，使a面箔材、b面箔材和复合集流体汇合对齐；

17、步骤s3、放卷纠偏传感器配合放卷张力比例阀调整a面箔材、b面箔材和复合集流体的张力；

18、步骤s4、焊接机对汇合对齐后的a面箔材、b面箔材和复合集流体进行两面滚动焊接，将a面箔材和b面箔材分别焊接在复合集流体的极耳端a、b面，形成两面补箔复合集流体；

19、步骤s5、通过整平辊整平两面补箔复合集流体上的焊印；

20、步骤s6、牵引辊电机启动，为两面补箔复合集流体的移动提供动力；

21、步骤s7、收卷张力检测传感器配合收卷张力比例阀调整两面补箔复合集流体的张力；

22、步骤s8、收卷纠偏传感器配合收卷纠偏单元调整两面补箔复合集流体的齐平度；

23、步骤s9、收卷电机启动，收卷两面补箔复合集流体。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

25、本发明提供的一种基于plc控制的集流体极耳焊接系统，通过设置plc可编程控制器、伺服控制器、纠偏控制模块、张力控制模块、触摸屏、报警指示模块、焊接机控制器以及焊接机，系统组构合理，使得极耳焊接工艺更合理，使焊接部分强度更高，导电性能更优，同时可以延长同材质本工艺生产的电池使用寿命；起到标准化生产、模块化选配、精确逻辑程序控制；后期使用维护更简单，当控制系统出现问题，能够快速的诊断出来；使得plc可编程控制器执行逻辑运算的结果更加准确，生产工艺参数追踪溯源更方便快捷，调整优化生产工艺参数更高效。

技术特征：

1.一种基于plc控制的集流体极耳焊接系统，其特征在于，包括plc可编程控制器、伺服控制器、纠偏控制模块、张力控制模块、触摸屏、焊接机控制器以及焊接机，所述plc可编程控制器分别与所述伺服控制器、所述纠偏控制模块、所述张力控制模块以及所述触摸屏连接，所述焊接机控制器分别与所述触摸屏和所述焊接机连接，所述伺服控制器分别与a面放卷电机、b面放卷电机、集流体放卷电机、上焊辊电机、整平辊电机、牵引辊电机以及收卷电机连接。

2.根据权利要求1所述的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，其特征在于，所述纠偏控制模块包括a面放卷纠偏传感器、b面放卷纠偏传感器、集流体放卷纠偏传感器、收卷纠偏传感器、a面放卷纠偏单元、b面放卷纠偏单元、集流体放卷纠偏单元以及收卷纠偏单元，所述a面放卷纠偏传感器、所述b面放卷纠偏传感器、所述集流体放卷纠偏传感器、所述收卷纠偏传感器、所述a面放卷纠偏单元、所述b面放卷纠偏单元、所述集流体放卷纠偏单元以及所述收卷纠偏单元均与所述plc可编程控制器连接。

3.根据权利要求1所述的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，其特征在于，所述张力控制模块包括a面放卷张力检测传感器、b面放卷张力检测传感器、集流体放卷张力检测传感器、收卷张力检测传感器、a面放卷张力比例阀、b面放卷张力比例阀、集流体放卷张力比例阀以及收卷张力比例阀，所述a面放卷张力检测传感器、所述b面放卷张力检测传感器、所述集流体放卷张力检测传感器、所述收卷张力检测传感器、所述a面放卷张力比例阀、所述b面放卷张力比例阀、所述集流体放卷张力比例阀以及所述收卷张力比例阀均与所述plc可编程控制器连接。

4.根据权利要求3所述的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，其特征在于，所述plc可编程控制器通过ad输入模块与所述a面放卷张力检测传感器、所述b面放卷张力检测传感器、所述集流体放卷张力检测传感器以及所述收卷张力检测传感器的输出端连接，所述plc可编程控制器通过da输出模块与所述a面放卷张力比例阀、所述b面放卷张力比例阀、所述集流体放卷张力比例阀以及所述收卷张力比例阀的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，其特征在于，所述伺服控制器通过网线与所述plc可编程控制器连接。

6.根据权利要求1所述的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，其特征在于，所述触摸屏通过交换机与所述plc可编程控制器连接，所述触摸屏和所述plc可编程控制器均通过网线与所述交换机连接。

7.根据权利要求1所述的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，其特征在于，所述焊接机控制器通过rs485串口与所述触摸屏连接。

8.根据权利要求1所述的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，其特征在于，所述plc可编程控制器通过网线与上位机连接。

9.根据权利要求1所述的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，其特征在于，还包括报警指示模块，所述报警指示模块与所述plc可编程控制器连接。

10.一种基于plc控制的集流体极耳焊接方法，应用于如权利要求1-9任一项所述的基于plc控制的集流体极耳焊接系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于PLC控制的集流体极耳焊接系统及焊接方法，包括PLC可编程控制器、伺服控制器、纠偏控制模块、张力控制模块、触摸屏、焊接机控制器以及焊接机，PLC可编程控制器分别与伺服控制器、纠偏控制模块、张力控制模块以及触摸屏连接，焊接机控制器分别与触摸屏和焊接机连接，伺服控制器分别与A面放卷电机、B面放卷电机、集流体放卷电机、上焊辊电机、整平辊电机、牵引辊电机以及收卷电机连接。本发明系统组构合理，使得极耳焊接工艺更合理，使焊接部分强度更高，导电性能更优。

技术研发人员：臧伟,罗能铁
受保护的技术使用者：深圳市镭煜科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15