【正文】 藝性要好，還應(yīng)該使機架本身的內(nèi)應(yīng)力減小，由于溫度變化而引起的變形應(yīng)力小。支撐板下邊為絕緣層，材料是絕緣塑料，絕緣層有一方形凹坑，坑中安放有銅片電極，銅片電極下壓著?？?。 圖 25 總體方案 3 氣壓傳動設(shè)計 氣壓傳動系統(tǒng)圖 該系統(tǒng)由左右移動的進料氣缸、升降氣缸、組成。因此要求比較小的放電的電流密度，一般放電電流在 以下，只能用于中小型電流的用電器使用。靜置 10min，以 恒流放電至 ～ 終止，充電同前。目前大部分重型礦用自卸汽車所采用的電動輪是直流電動機，而第二代純電動汽車所采用的是交流傳動系統(tǒng)。一方面，各企業(yè)所公布的大部分純粹使用蓄電池的電動汽車實驗室來測試數(shù)據(jù)，如加速性能、充電的時間、持續(xù)里程數(shù)等等，還須在復(fù)雜的外部的環(huán)境實際運行下，進一步驗證其可靠性，以及生產(chǎn)批量化質(zhì) 量控制。該課題的研究對于提高學(xué)生的工程能力以及為今后鋰電池化成設(shè)備的研發(fā)具有重要的社會意義和市場價值?，F(xiàn)在，快速充電電池技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，具有壽命長（可充電 2022次以上）、沒有記憶性、可以大容量充電及放電等特點，在幾分鐘內(nèi)就可充 70%～ 80%的電。再充電，又重復(fù)上述過程。 3)可大電流 2C 快速的充放電，在于專用的充電器下， 充電 40min 內(nèi)就可以讓電池充滿，起動電源可達 2C，然而鉛酸電池現(xiàn)如今沒有該性能。此方案的優(yōu)點是升降工作臺升降速度可調(diào)，升降高度可以通控制步進電機轉(zhuǎn)的圈數(shù)來調(diào)節(jié)，升降距離可以很長。 3）缸筒壁厚的設(shè)計 缸筒直接承受壓縮空氣壓力，必須有一定厚度。 (2)剛度要求：在必須保證特定的外形條件下，對機架的主要要求是剛度。對導(dǎo)軌有以下的要求： 1）精確的導(dǎo)向精度。 2）要選擇該導(dǎo)軌適當(dāng)?shù)慕孛嫘螤?，以此保證導(dǎo)向的精度 3）選擇相當(dāng)?shù)膶?dǎo)軌尺寸以及結(jié)構(gòu)，使得其在給予的載荷以及工作的溫度范圍內(nèi)，能夠擁有充分的剛度和較好的耐磨性，以及運動的輕巧和穩(wěn)定。 5）溫度變化的影響小。 (3)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)使機架上的零部件能夠安裝、調(diào)整、修理以及更換都方便。 上模板 設(shè)計 圖 42 上模板 上模板設(shè)計如上圖所示，上模板由支撐板、絕緣層、電極層、?？蚣皩?dǎo)向套組成，支撐板的材料為不銹鋼板，主要起支撐作用，導(dǎo)向套為 45 鋼，與支撐板聯(lián)接在一起。 由氣缸帶動升降臺作上下運動，升降臺上升，正電極與池正極脫開，升降臺下降，正電極與電池正極接合，接通電源便可開始對鋰電池化成。由于有了機電解質(zhì)體系等等的原因，電池的內(nèi)阻相對于其他一類的電池較大?；晒に嚕阂? 恒流 (40mA/g)充電到 ，再以 恒流充電到 ，最后以 恒壓充電 2 小時。 3）電動輪技術(shù) 電動輪亦稱輪內(nèi)電動機（ InWheel Motor）。 目前，專家認(rèn)為鋰電池技術(shù)還需更多的發(fā)展。 鋰電池的知識及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 18650 鋰電池 18650 鋰電池中的 18650 這 幾個數(shù)字，代表外表尺寸： 18 指電池直徑 ， 650 指電池高度 。前面所述的東芝可急速充電 鋰電池的技術(shù)，即是快速充電技術(shù)的其中之一，這為純電動汽車的市場化充分供應(yīng)了技術(shù)。以典型液態(tài)鋰離子作為例子，當(dāng)以石墨作負(fù)極材料，以 LiCoO2 作正極材料時，其充放電的原理 為： 放電 6C+LiCoO2— → LixCoO2+LixC6； 充電 6C+LiCoO2← — LixCoO2+LixC6； 充電時， Li+從 LiCoO2 中發(fā)生脫嵌，釋放出一個電子， C3+被氧化為 C4 +，此時， Li+經(jīng)過隔膜與電解液流到負(fù)極石墨表面，然后插入到石墨結(jié)構(gòu)中，石墨結(jié)構(gòu)同時獲得一個電子，形成鋰 — 碳層間化合物 LixC6，放電時過程則相反， Li+從石墨結(jié)構(gòu)脫插，嵌入到正極 LiCoO2 中。 4)耐高溫，磷酸鐵鋰電最高溫能夠達到 350℃ — 500℃然而錳酸鋰和鈷酸鋰的溫度只能達到 200℃左右。缺點是結(jié)構(gòu)相對較復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高。一般氣缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比小于或等于 1/10，其壁厚可按薄壁筒公式計算 : ][2/ ?? pDP? (36) 式中 :? 缸筒壁厚， mm D 氣缸內(nèi)徑， mm pP 實驗壓力，取 PPp ? , Pa 材料為 :ZL3,[? ]=6MPa 代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為 : ][2/ ?? pDP? 565 0 6 1 0 /( 2 6 1 0 )2 .5 ( )mm? ? ? ? ?? 取 5mm?? ，則缸筒外徑為 : 1 50 5 2 60( )D m m? ? ? ? 升降氣缸尺寸設(shè)計與校核 1）尺寸設(shè)計 氣缸運行長度設(shè)計為 l =40mm,氣缸內(nèi)徑為 1D =63mm，氣缸運行速度，加速度時間 t? =,壓強 p=1MPa,則驅(qū)動力： ``20 . RpG ?? (37) 621 10 3. 14 0. 06 3? ? ? ? 12462( )N? 2）尺寸校核 （ 1）測定上模板質(zhì)量為 170kg,則重力： mgG? 170 101700( )N??? （ 2）設(shè)計加速度 21( / )a m s? ，則慣性力： maG?1 170 1170( )N??? （ 3）考慮活塞等的摩擦力，設(shè)定一摩擦系數(shù) ?k ， ? 85085( )N??? ? 總受力 mq GGGG ??? 1 =1955N 0GGq ? 所以設(shè)計尺寸符合實際使用要求。如果基礎(chǔ)部件的剛性不足，則在工作的重力、夾緊力、摩擦力、慣性力和工作載荷等的作用下，就會產(chǎn)生變形，振動或爬行，而影響產(chǎn)品定位精度、加工精度及其它性能。導(dǎo)向精度就是運動件要沿著導(dǎo)軌的直線運動，以及它的相互位置要有準(zhǔn)確性。 4）來選擇導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)裝置以及補償，經(jīng)過長期使用之后，通過調(diào)整才能保持需要的導(dǎo)向精度。所以，常用加大導(dǎo)軌面的寬度，以及降低導(dǎo)軌面的比壓；設(shè)置輔助導(dǎo)軌，來承受外載。 (2)結(jié)構(gòu)要合理，要便于制造。支撐板、絕緣層、電極層、?？蛴陕菟?lián)接。 總體方案擬定 根據(jù)以上升降機構(gòu)和進料機構(gòu)的設(shè)計，最后擬定傳動方案如下圖所示： 由氣缸帶動進料機構(gòu)左右運動，氣桿伸出，可以往電池模板里放入鋰電池，模板底部彈 片與電池負(fù)極接通，氣桿縮進，電池模板與正電極模板對齊。 2)不能過大的電流放電。 鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程 鋰離子電池的化成 組裝好的鋰離子電池首先進行化成。我國有上海瑞華集團研發(fā)了混合型環(huán)保電能超級電容極電動汽車，還有國家家電網(wǎng)公司在這一方面早已經(jīng)完成了3種電池 混合電容型電力工程車輛的改裝和性能測試，并將開展示范應(yīng)用。 中國在鋰電池部分的研究水平，有多項指標(biāo)超過了 USABC提出的 2022年長期指標(biāo)所規(guī)定的目標(biāo)。常見的 18650 電池分為鋰離子電池、磷酸鐵鋰和鎳氫電池。但是也有專家對于蓄電池的快速充放電提出了疑惑，他們認(rèn)為快速充電時的過度充電和過度放電很有可能會使各電池在電池組內(nèi)協(xié)同工作環(huán)境惡化，從而造成整體電池組的瓦解崩潰。 圖 12 鋰電池充放電示意圖 鋰電池組成 ⑴ 正極： 鋰電池的正極組成材料為氧化物， 錳酸 鋰 (LiMn2O4)、 氧化鈷鋰 (鈷酸鋰 LiCoO2)、 氧化鎳鋰 (鎳酸鋰 LiNiO2)、 磷酸鐵鋰 (LiFePO4)等。 5)大容量，它生產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池的 續(xù)行里程能夠達到同等質(zhì)量的鉛酸電池的 3— 4 倍，她得優(yōu)點能夠讓電動自 行車處在適中重量的前提下，只需要充一次電就能跑 100 多公里，基本充一次電能，上班族能夠使用一周的時間。 圖 21 方案一：升降臺采用絲杠傳動 升降機構(gòu)方案二：采用氣壓傳動 如下圖所示，方案二采用的是氣壓傳動來控制升降臺升降，該傳動方案的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)敏捷，以 便于集中 的 供氣和中距離 的 輸送，使用 很 安全， 沒有 爆炸 和 電擊 的 危險， 具有 過載保護能力； 缺點是： （ 1）由于空氣的可壓縮性大，氣壓傳動系統(tǒng) 所帶來 的速度穩(wěn)定性 很 差，給系統(tǒng)的速度 還有 位置控制 的 精度帶來 了 很大的影響。 伸縮氣缸尺寸設(shè)計與校核 1）尺寸設(shè)計 氣缸運行長度設(shè)計為 l =1100mm,氣缸內(nèi)徑為 1D =50mm，氣缸運行速度，加速度時間 t? =,壓強 p=1MPa,則驅(qū)動力： ``20 . RpG ?? (38) 621 10 3. 14 0