随着新能源汽车以及数码产品的不断发展,便携式充电设备和大容量的充电电池已经成为未来发展趋势,锂离子电池具有能量存储密度高和使用寿命长等特点,这使其成为了电池中的主流。锂离子电池加工工艺主要分为三种:卷绕工艺、叠片工艺、切片工艺。研究发现:卷绕工艺的锂电池生产效率高,但电池各方面性能都一般;叠片工艺的锂电池加工工艺复杂,导致生产效率不高,但电池各方面性能都很好;切片工艺的锂电池性能与叠片锂电池性能基本一样,但加工工艺比叠片锂电池复杂很多,因此很少被使用。随着自动化技术的发展,叠片锂电池必将成为锂电池的主流,张力控制是锂电池叠片工艺中最关键的技术,张力过大时隔离膜容易产生变形甚至扯断,张力过小时隔离膜容易出现褶皱、回缩,导致叠片时隔离膜叠偏,这种锂电池在使用过程中容易爆炸。本论文提出了一种新的主动连续放卷技术以及主从同步控制技术,与以往的被动放卷技术相比,实现了高速连续主动放卷,同时在叠片机间歇性往复叠片过程中控制锂电池叠片机系统张力处于稳定状态。主要结合锂电池叠片机的工作原理,建立锂电池叠片机的隔离膜张力控制数学模型,设计张力控制系统和纠偏控制系统的控制策略,建立了直线电机动力学数学模型和旋转电机动力学数学模型,采用最小二乘参数辨识方法对直线电机和旋转电机数学模型进行参数辨识,同时结合非对称S曲线轨迹规划方法对直线电机运行轨迹进行规划。在解决锂电池叠片机系统隔离膜纠偏问题上,放弃市面上常用的蛇形纠偏器,采用控制导料板前后运动实现快速纠偏的方案,并研制了自适应模糊控制算法减小纠偏误差。结合数学模型、控制策略和控制算法对系统进行Matlab仿真验证,仿真结果表明系统的设计具有可行性。为此搭建实验平台,结合经典PID控制算法实现隔离膜变速主动放卷,在实验初期遇到直线电机跟随误差大,导致系统数学模型不准确的问题,为此引入前馈控制算法和预测控制算法,并取得了良好的实验效果。本研究将锂电池叠片机叠片周期从1.1s/pec提高到了0.55s/pec,并且系统张力控制非常稳定,隔离膜对齐度达到±0.15mm,CPK指标达到2.936,远远超过了现有的技术水平。最终的实验结果表明,本研究设计的锂电池叠片机张力控制系统和纠偏控制系统可行性高,隔离膜对齐度也完全满足市场需求。