[发明专利]锂电池极片轧机泵控AGC液压系统、装置及其控制方法

说明书

本发明涉及一种锂电池极片轧机泵控AGC液压系统、装置及其控制方法，AGC装置左右两端的上轴承座上部均设置有AGC缸，每个AGC缸的外侧均设置有一套泵控AGC液压系统，上位机将AGC压力/位置指令给定到控制器中，由控制器输出转速信号控制伺服电机驱动双排量泵旋转建压，双排量泵的第一油口通过低压孔道从AGC缸的有杆腔吸油，双排量泵的第二油口通过高压孔道向AGC缸的无杆腔压油，AGC缸能够实现压力和位置的在线实时调节，轧制单双层交替涂布的极片时，单层部分也能得到比较好的轧制效果。本发明不仅能实现电池极片恒压力、恒辊缝的高精度轧制，而且降低了系统的装机、运行及维护成本，提高了功重比和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种极片辊压成型设备技术领域，特别涉及一种锂电池极片轧机泵控AGC液压系统、装置及其控制方法。

背景技术

锂电池作为新能源汽车三大核心零部件之一，不仅占据整车40％左右的成本，且其性能直接决定了整车的安全性和续航里程。从整车角度，要求锂电池具有长寿命、高能量密度、支持快速充电、低成本、大负载、适应恶劣环境工况等技术特点。锂电池的制造成型包含多步工序，其中正负极片辊压成型是其中关键工序之一，对电池的最终性能影响很大。正负极片辊压成型目的在于增加正负极材料的压实密度，合适的压实密度可增大电池的放电容量、减小内阻、减小极化损失、延长电池的循环寿命。

目前，锂电池极片辊压成型通常采用极片轧机设备，电池极片的轧制是轧辊与电池极片之间产生摩擦力，把电池极片拉进旋转的轧辊之间，电池极片受压变形的过程。极片辊压成型厚度一致性是衡量锂电池稳定性的重要指标，极片厚度精度通常要求达到±0.5微米，这对极片轧机液压辊缝厚度自动控制(简称液压AGC)提出了很高的要求。

液压AGC是一种通过控制进入AGC油缸的油液量实现厚度在线自动调节的技术，这种方式结构简单，灵敏度高，能够满足很严格的厚度精度要求，可实现恒压力、恒辊缝轧制。传递的力和功率大的液压伺服控制系统的引入使得极片轧机能够实现压力和辊缝的在线实时调节，轧制单双层交替涂布的极片时，单层部分也能得到比较好的轧制效果，使得轧制极片的质量大大提高。

传统液压AGC采用电液伺服阀控缸技术，阀控AGC由液压油源、管路系统、伺服阀、液压缸、传感器和控制系统组成。虽然阀控AGC具有良好的控制性能，但由于系统构型复杂，导致设备集成度低、装机成本高，加之液压油源的恒压运转与管路、阀口的节流损失，导致系统能源的浪费；又由于伺服阀抗污染能力差，对油液清洁度等级要求高(NAS3-5)，系统需要设置精密的过滤装置，提高装机成本。为保障系统可靠运行，对设备维护提出了苛刻的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种锂电池极片轧机泵控AGC液压系统、装置及其控制方法，能够实现极片恒压力、恒辊缝的高精度轧制，而且降低了系统的装机、运行及维护成本，提高了功重比和可靠性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种锂电池极片轧机泵控AGC液压系统，包括控制器、伺服电机、双排量泵、阀块、过滤器、蓄能器、二位三通换向阀、溢流阀、单向阀、压力传感器、流量传感器和位移传感器；所述阀块中开设有高压孔道和低压孔道；所述伺服电机的输出轴通过联轴器与双排量泵的输入轴相连，双排量泵的油口面和AGC缸的油口面均与阀块的壁面贴合安装，双排量泵的第一油口通过低压孔道与AGC缸的有杆腔相连，双排量泵的第二油口通过高压孔道和与AGC缸的无杆腔相连，双排量泵的泄油口通过过滤器与低压孔道连接，双排量泵的小排量控制口和大排量控制口通过二位三通换向阀与高压孔道连接，并且二位三通换向阀与控制器相连；所述蓄能器与低压孔道相连；所述溢流阀的进油口与高压孔道相连，出油口与低压孔道相连；所述单向阀的出油口与高压孔道相连，进油口与低压孔道相连；所述压力传感器和流量传感器设置在高压孔道上，所述位移传感器安装在AGC缸上；所述压力传感器、流量传感器和位移传感器均与控制器相连，控制器经伺服驱动器与伺服电机相连，对伺服电机进行闭环控制。