锂电池隔膜生产线热处理工序自动控制.pdf

学兔兔 务l 匐 出 锂电池隔膜生产线热处理工序的自动控制 An automaticcontrolofheattreatmentstepforlithium batteryseparator production 陆绮荣 ，唐奇林 LUQi．rang ．1_ANGQi-lin (1．桂林理工大学现代教育技术中心，桂林541004；2．桂林理工大学机械与控制工程学院，桂林541004) 摘 要：目前锂电池隔膜热处理工序一般采用微波加热或烘箱加热。传统微波设备，由于炉腔内微波电 场分布均匀性不太理想，导致物料热处理均匀性较差。传统烘箱设备，在物料热处理允许的 温度范围内，湿物料干燥处理所耗时较长。本设计方案采用微波烘箱混合加热方式，综合利 用微波高温干燥效率高和烘箱温度分布稳定的特点。控制系统基于计算机和labVlEW实现，具 备温度检测及温度控制功能、湿度检测及程序切换功能。在lebVlEW的支持下，只需在操作界 面就可以实现数据实时采集、处理和显示，并对热处理过程进行快速、精确的控制。本设计 方案有望大幅度降低热处理的时间并改善温度均匀性，提高生产效率和产品质量。 关键词：锂电池隔膜；热处理工序；微波烘箱混合加热；自动控制；LabVlEW 中圈分类号 ：TP273 文献标识码：A 文章编号 ：1009—0134(2013104(上)一O124—04 Doi：10．3969／i．1ssn．1009-0134．2013．04(I-1．38 0 引言 120℃左右)，水蒸气通过排湿系统排除而达到 干燥 的 目的，当环境湿度低于8％RH时，程序 自 大功率动力锂电池隔膜是面向国民经济重大 动切换到恒温鼓风热处理状态 (温度控制在95℃ 需求的关键材料，作为锂 电池的关键内层组件材 左右)，在鼓风恒温热处理状态下运行一定时间 料 ，隔膜决定了电池 的界面结构和 内阻，是 电池 (通过实验确定热处理所需时间)，完成干燥和 容量 、循环能力和安全性能的重要决定 因素”。 热处理 。这种热处理方法及其控制技术可以大幅 然而，锂 电池隔膜 的制备关键技术被 日本和美国 度降低隔膜热处理的时间并改善温度均匀性，提 垄断，国产隔膜性能指标还未达到国外产品的水 高生产效率和产品质量 。 平 ，更难以满足大功率动力锂 电池对高性能和高 1)湿物料进反应仓，启动微波烘干程序(温度 安全性的应用需求。热处理工序是锂电池隔膜生 监控、湿度监控)： 产线的关键工序之一，决定了产品的质量和生产 2)启动排湿系统(湿度监控)； 效率 。目前锂电池隔膜热处理工序一般采用微波 3)切换到鼓风恒温热处理程序(温度监