基于PID算法的锂电池恒压夹具系统设计
2021-03-07颜春林
电子技术与软件工程 2021年24期
关键词:系统
颜春林
(浙江同济科技职业学院 浙江省杭州市 311231)
锂离子电池是20世纪90年代出现的绿色高能环保电池,具有能量密度高、循环寿命长、等突出的优点,是众多电子装置小型轻量化的理想电源,也是未来电动汽车、军用的理想轻型高能动力源。
在锂离子电池制备过程中,第一道重要的工序称为化成,即对注液搁置后的电池进行首次充电,是对锂电池的一个首次活化,并形成固体电解质界面膜(SEI)的过程[1],在锂电池化成过程中影响电池最终性能的一个最重要的因素是恒压因素,经实践证明,锂电池化成过程必须放在一个特定的夹具内,并施予一恒定不变的压力,这样不仅能保证电池正负极界面平整、均匀接触,缩短化成时间,而且还大大的提高电池的化成效果;但是,随着化成充电的进行,电池内部电压升高且伴随气体的产生,电池会膨胀,导致其所受压力升高,产生压力干扰;当电芯表面压力过大时,电极表面的电解液被挤出,离子浓度降低,不利于SEI 膜形成[2]。因此需要保证在化成过程中,如何消除压力扰动,保证压力环境恒定,是当务之急。
针对锂电池化成过程中需要恒定压力的工艺要求以及化成过程产生的压力干扰,本文采取压力传感器和伺服系统相结合方法来构建锂电池化成的恒压夹具系统,并引入PID 控制算法,实时的追踪锂电池化成过程中的压力,并通过压力传感器和伺服控制系统及时的进行修正,从而给锂电池化成提供一个恒定的压力环境。……
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