锂氟软包装电池自动生产线系统设计

摘要

随着新世纪电子信息产业的不断发展，电池产业对社会发展越来越重要。锂氟化碳软包装电池是电化学的最新研究成果，它具有能量密度高、自放电率低、高低温性能好、安全性能高以及环保绿色等性能，能够满足社会发展各行各业对电池的需要，具有巨大的市场空间。但是，由于缺乏成套的自动化生产设备，锂氟软包装电池不能得到大规模量产，因此研制锂氟软包装电池自动生产线具有重要的意义。
　　 本文首先对锂氟软包电池的发展及生产现状进行概述，然后对其装配流程进行优化。再结合现代设计方法与生产线实际功能需要，提出模块化设计、公理化设计、可靠性分析等多种设计方法相结合的解决方案。然后对系统进行公理化设计，通过分析设计参数、解耦耦合参数、信息量评判得到最优方案。
　　 接着将系统功能与结构进行模块化分层，6个一级模块分别为铝塑膜冲裁模块、负极组件模块、隔膜模块、正极模块、侧封模块及顶封模块，根据功能要求对各模块进行具体装配流程分析及结构设计。然后对生产线系统进行基于FTA的可靠性分析，通过建立系统各一级模块的故障树并进行定量分析得到系统的可靠度。应用PLC作为控制单元，根据工艺流程编制梯形图程序，设计控制系统。此外还设计了基于触摸屏的人机交互系统，编制各种警报、调试的人机界面，方便用户操作管理。
　　 本文的设计方法综合了多方面因素和设计经验，是针对自动化产品的科学设计方法，同样适用于其它的机电一体化成套设备的设计研究工作，具有较强的可推广性。