CN102637907B - 卷针机构 - Google Patents

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Abstract

一种卷针机构，包括针座、卷针组件和顶针，卷针组件包括第一卷针和第二卷针，第一卷针及第二卷针在同一圆周上180°放置，卷针组件的两端分别插入针座和顶针；第一卷针包括第一内卷针和第一外卷针，第二卷针包括第二内卷针和第二外卷针，针座包括两个活动座和两个固定座，两个内卷针固定在两个活动座上，两个外卷针固定在两个固定座上，活动座可在驱动装置的驱动下在固定座上运动，两个活动座相对于两个固定座在针座的径向相对运动，通过活动座与固定座的配合，其两个内卷针可以夹紧隔膜，外卷针可以确保卷针的宽度，只要简单的调节外卷针的就可以卷绕出多种型号规格的隔膜，而且卷针的安装定位方便可靠，而且其体积小巧。

Description

卷针机构
技术领域
本发明涉及锂离子电池卷绕机，尤其是一种保证各功能可靠性的卷针机构。
背景技术
卷绕是锂离子电池生产过程中必不可少的工序，也是直接影响电池安全性、容量、一致性等各项性能的关键工序。
卷绕，就是将制作好的正负极片和隔离膜料，连续装配性卷绕在一定规格的卷针上，完成电池主体行成的过程，并将正负极片和隔离膜卷绕精度控制在工艺要求的公差范围内，而卷针装置是全自动卷绕机的主要部件之一，是将电池极片和隔膜材料带状物组合转绕在其上的一种装置。
通用的卷绕机卷针装置由两片相同的卷针片相叠而成，卷针尾部插入针柄部定位，针柄部装置销轴，卷针片可横向微角度旋转，并用弹簧压制卷针尾部，保证卷针头部宽度小于卷针尾部，出针后以顶针强压卷针进入顶针内，保证卷针组合宽度。该种卷针因工艺要求不同而卷针型号繁杂，配制成本较高，且因换针的固定条为固定尺寸，卷针组合尺寸难以与实际工艺要求符合，且大多为热焊断隔膜，易导致电芯厚度增加和电池安全隐患。
发明内容
本发明主要解决卷针换型成本高、精度保证困难的技术问题，提供一种安装定位可靠，并可以简单调节各种型号规格，结构简单小巧的卷针机构。
为解决上述技术问题，本发明提供一种卷针机构，包括针座、卷针组件和顶针，所述卷针组件包括第一卷针和第二卷针，所述第一卷针及第二卷针在同一圆周上180°放置，所述卷针组件的两端分别插入针座和顶针；所述第一卷针包括第一内卷针和第一外卷针，所述第二卷针包括第二内卷针和第二外卷针，所述针座包括两个活动座和两个固定座，两个内卷针固定在两个活动座上，两个外卷针固定在两个固定座上，活动座可在驱动装置的驱动下在固定座上运动，两个活动座相对于两个固定座在针座的径向相对运动。
本发明改进有，外卷针在内卷针运动方向上设置有导向槽，内卷针设置有适配导向槽的导向凸缘，导向凸缘伸入所述导向槽。
本发明改进有，所述固定座上设置有导柱，活动座设置有适配导柱的凸块，凸块与设置有适配导柱的固定座配合，实现活动座在固定座上相对滑动。
本发明改进有，所述驱动装置为沿针座轴线运动的驱动轴，驱动轴的前端设置有第一斜面，活动座的尾端设置有与斜面适配的第二斜面，通过第一斜面与第二斜面的配合实现活动座在固定座上滑动，所述活动座与固定座之间设置有使活动座回位的复位弹簧。
本发明改进有，所述第一活动座上设置有容置腔，容置腔的开口朝向第二活动座，所述卷针机构还包括压条，压条设置在容置腔内，其外表面与开口表面相平，所述压条通过弹性件与容置腔相连，所述压条的外表面设置有半球形凸台。
本发明改进有，所述半球形凸台为多个，所述半球形凸台(平行)并列设置在压条上。
本发明改进有，所述弹性件为弹簧。
本发明的有益效果是：通过活动座与固定座的配合，其两个内卷针夹紧隔膜，而外卷针确保卷针的宽度，只要简单的调节外卷针的就可以卷绕出多种型号规格的隔膜，而且卷针的安装定位方便可靠，而且其体积小巧，内卷针与外卷针的错位保证卷针夹紧隔膜，电芯不抽心。
附图说明
附图1是本发明的卷针机构的结构主视图；
附图2是本发明的卷针机构的左视图。
标号说明：1-针座；11-活动座；12-固定座；2-卷针组件；21-第一卷针；211-第一内卷针；212-第一外卷针；213-容置腔；22-第二卷针；221-第二内卷针；222-第二外卷针；4-导向槽；5-导向凸缘；6-压条；61-凸台。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参照附图1及附图2，附图所示本发明提供的一种卷针机构，包括针座1、卷针组件2和顶针，所述卷针组件2包括第一卷针21和第二卷针22，第一卷针21及第二卷针22在同一圆周上180°放置，所述卷针组件2的两端分别插入针座1和顶针；所述第一卷针21包括第一内卷针211和第一外卷针212，所述第二卷针22包括第二内卷针221和第二外卷针222，所述针座1包括两个活动座11和两个固定座12，两个内卷针固定在两个活动座11上，两个外卷针固定在两个固定座12上，活动座11可在固定座12上运动，两个活动座11在驱动装置的驱动下沿针座1的径向相对运动。
其中，所述内卷针和外卷针分别固定在固定座12和活动座11上，其固定的方式可为多种，本发明不限制其固定方式，可以是采用简单的螺纹固定，或者卷针组件2穿入针座1并用销轴固定。
针座1在本实施例中的径向截面为圆形，其中，活动座11可以相对固定座12运动，其活动座11与固定座12相对移动的方式为多种，一实施例中，所述固定座12上在活动座11的运动方向上设置有导柱，活动座11设置有适配导柱的凸块，凸块卡在导柱内并能在导柱内滑动，进一步的实现滑动座在固定座12上滑动，具体的，可以采用燕尾槽的导柱及与其配合的凸块来实现活动座11在固定座12上平稳的移动。
通过固定座12在活动座11上的滑动带动内卷针的移动，外卷针确保整个卷针机构的宽度，因此其不会移动，内卷针在内卷针的带动下相向运动，并将放置在第一内卷针211和第二内卷针221之间的隔膜夹住，再进行卷绕。
通过内卷针及外卷针的配合，可以卷绕出多种型号规格的隔膜，而且卷针的安装定位方便可靠，排除了因工艺要求不同而需要不同型号的卷针，配置成本较高，新型的结构只需将固定座12上的外卷针向外移动固定，而内卷针并不需要移动，另外，传统的卷针组件2为一整体，新型的卷针组件2在内卷针与外卷针之间都为空的，其结构体积小巧，内卷针与外卷针的错位保证卷针夹紧隔膜，电芯不抽心。
本实施例中，外卷针在内卷针运动方向上设置有导向槽4，内卷针设置有适配导向槽4的导向凸缘5，导向凸缘5伸入所述导向槽4，通过导向凸缘5与导向槽4的配合，使内卷针在外卷针上的运动更加的平稳。
本实施例中，所述驱动装置为沿针座1轴线运动的驱动轴，驱动轴的前端设置有第一斜面，活动座11的尾端设置有与斜面适配的第二斜面，通过第一斜面与第二斜面的配合实现活动座11在固定座12上滑动，所述活动座11与固定座12之间设置有使活动座11回位的复位弹簧。
驱动轴对针座1实施例轴向力，轴向力作用于活动座11的第二斜面上，两个活动座11相向运动，并夹紧隔膜开始卷绕，而停止时，轴向力取消，其上设置的复位弹簧将活动座11回位。
参照附图2，附图所示本实施例中，所述第一内卷针211上设置有容置腔213，容置腔213的开口朝向第二内卷针221，所述卷针机构还包括压条6，压条6设置在容置腔213内，其外表面与开口表面相平，所述压条6通过弹性件与容置腔213相连，所述压条6的外表面设置有半球形凸台61。
两个内卷针夹紧其隔膜时，其中其夹紧啮合面首先通过半球形凸台61来压制隔膜，增大针体和隔膜接触摩擦，凸台61的数量和排列的方式不做限制，一实施例中，所述半球形凸台61为多个，所述半球形凸台61并列设置在压条6上，具体的，所述半球形凸台61成两行排列。
压条6与容置腔213通过弹性件连接，弹性件在压条6在受力后可以微小移动，保证压紧力均匀一致，在一具体实施例中，所述弹性件为弹簧。
两个内卷针啮合时，通过半球形凸台61与压条6的配合，确保了其具有一定的张力，使隔膜不松脱或回退。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种卷针机构，包括针座、卷针组件和顶针，所述卷针组件包括第一卷针和第二卷针，所述第一卷针及第二卷针在同一圆周上180°放置，所述卷针组件的两端分别插入针座和顶针；其特征在于，所述第一卷针包括第一内卷针和第一外卷针，所述第二卷针包括第二内卷针和第二外卷针，所述针座包括两个活动座和两个固定座，两个内卷针固定在两个活动座上，两个外卷针固定在两个固定座上，活动座可在驱动装置的驱动下在固定座上运动，两个活动座相对于两个固定座在针座的径向相对运动；
所述固定座上设置有导柱，活动座设置有适配导柱的凸块，凸块与设置有适配导柱的固定座配合，实现活动座在固定座上相对滑动；
所述驱动装置为沿针座轴线运动的驱动轴，驱动轴的前端设置有第一斜面，活动座的尾端设置有与第一斜面适配的第二斜面，通过第一斜面与第二斜面的配合实现活动座在固定座上滑动，所述活动座与固定座之间设置有使活动座回位的复位弹簧，
所述第一内卷针上设置有容置腔，容置腔的开口朝向第二内卷针，所述卷针机构还包括压条，压条设置在容置腔内，其外表面与开口表面相平，所述压条通过弹性件与容置腔相连，所述压条的外表面设置有半球形凸台。
2.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，两个外卷针在对应内卷针运动方向上设置有导向槽，内卷针设置有适配导向槽的导向凸缘，导向凸缘伸入所述导向槽。
3.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，所述半球形凸台为多个，所述半球形凸台并列设置在压条上。
4.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，所述弹性件为弹簧。
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