CN107230798B - 极耳抚平装置、极耳抚平方法及卷绕机 - Google Patents

极耳抚平装置、极耳抚平方法及卷绕机 Download PDF

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Abstract

本申请涉及电芯制备技术领域，尤其涉及一种极耳抚平装置、极耳抚平方法及卷绕机。所述极耳抚平装置包括：抚平结构；驱动结构，所述驱动结构与所述抚平结构连接，且所述驱动结构能够驱动所述抚平结构相对所述卷绕机的卷针移动，以使所述抚平结构能够对卷绕在所述卷针上的极耳施加朝向所述卷针的作用力。本申请通过设计此极耳抚平装置，可缓解高速卷绕下卷针处极耳打折的情况，提高电芯品质。

Description

极耳抚平装置、极耳抚平方法及卷绕机
技术领域
本申请涉及电芯制备技术领域，尤其涉及一种极耳抚平装置、极耳抚平方法及卷绕机。
背景技术
随着锂电行业的飞速发展，对电芯的生产效率要求越来越高。作为电芯的一个关键工序-卷绕工序，卷绕机的卷绕效率极大的影响着电芯的生产效率。因此，为了提高电芯的生产效率，现通常采用的方式为提高卷绕机的卷绕速度，但随着卷绕速度的提高，会出现极耳打折等问题，无法保证电芯品质。
发明内容
本申请提供了一种极耳抚平装置、极耳抚平方法及卷绕机，能够缓解极耳打折的情况，提高电芯品质。
本申请第一方面提供了一种极耳抚平装置，用于卷绕机，该极耳抚平装置包括：
抚平结构；
驱动结构，所述驱动结构与所述抚平结构连接，且所述驱动结构能够驱动所述抚平结构相对所述卷绕机的卷针移动，以使所述抚平结构能够对卷绕在所述卷针上的极耳施加朝向所述卷针的作用力。
优选地，所述抚平结构与所述卷针上的料片的最外层之间具有间隙。
优选地，所述抚平结构包括抚平辊，所述抚平辊能够对所述极耳施加朝向所述卷针的作用力。
优选地，
所述抚平结构包括抚平板，所述抚平板包括平面部，所述平面部能够对所述极耳施加朝向所述卷针的作用力，
在所述极耳处于卷绕状态时，所述卷针上具有沿所述极耳的厚度方向与所述极耳的中心对应的点，所述点处具有切平面，所述平面部与所述切平面平行。
优选地，所述抚平板还包括导向部，所述导向部具有连接端和延伸端，所述连接端与所述平面部连接，所述延伸端向远离所述卷针的方向延伸。
优选地，所述导向部为弧形导向部，所述弧形导向部的凸出方向朝向所述卷针。
优选地，所述导向部设置有至少两个，所述平面部的相对两侧均设置有所述导向部。
优选地，所述抚平结构还包括抚平辊，在所述卷针的卷绕方向上，所述抚平板与所述抚平辊依次设置。
优选地，所述抚平辊的轴线与所述平面部平行。
本申请第二方面提供了一种极耳抚平方法，应用于上述任一项所述的极耳抚平装置，所述方法包括：
根据卷针上的料片的厚度变化，控制驱动结构驱动抚平结构相对卷针移动，以使所述抚平结构能够对卷绕在所述卷针上的极耳施加朝向卷针的作用力。
优选地，所述控制驱动结构驱动所述抚平结构相对所述卷针移动，具体包括：
在所述卷针卷绕之前，控制所述驱动结构驱动所述抚平结构向靠近所述卷针的方向移动；
在所述抚平结构与所述卷针之间的距离为第一预设距离时，使所述抚平结构停止移动；
控制所述卷针进行卷绕；
在所述卷针每完成一圈卷绕后，控制所述驱动结构驱动所述抚平结构向远离所述卷针的方向移动第二预设距离，以使抚平结构能够对后续卷绕过程中的极耳施加朝向卷针的作用力。
本申请第三方面提供了一种卷绕机，其特征在于，包括卷针及上述任一项所述的极耳抚平装置。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的极耳抚平装置中的驱动结构能够驱动抚平结构相对卷绕机的卷针移动，以使抚平结构对卷绕在卷针上的极耳进行抚平。本申请中，通过设计此极耳抚平装置，可缓解高速卷绕下卷针处极耳打折的情况，提高电芯品质。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请的第一个实施例所提供的极耳抚平装置的结构示意图；
图2为本申请的第二个实施例所提供的极耳抚平装置的结构示意图；
图3为本申请的第三个实施例所提供的极耳抚平装置的结构示意图；
图4为本申请的第四个实施例所提供的极耳抚平装置的结构示意图；
图5为图4所示的极耳抚平装置中的平移移送结构的结构示意图；
图6为本申请实施例所提供的极耳抚平方法的流程图；
图7为本申请的一个具体实施例所提供的极耳抚平方法的流程图。
附图标记：
100-驱动结构；
1-伺服电机，2-电机安装板，3-电机支撑柱，4-联轴器，5-丝杆，6-抚平导向杆，7-导杆支撑板，8-第二线性轴承，9-导杆，10-滑台气缸，11-连接板，12-支撑柱，13-支撑柱连接板；
101-抚平结构；
14-抚平固定轴，15-抚平固定块，16-第二固定环，17-抚平板，170-平面部，171-导向部，18-抚平辊；
102-平移移送结构；
19-固定座板，20-支撑板，21-前固定侧板，22-前固定板，23-左固定侧板，24-第一线性轴承，25-第一固定环，26-缓冲垫，27-导杆，28-后固定侧板，29-导轨，30-右固定侧板，31-平移气缸，32-气缸座，33-支撑连接杆，34-气缸连接板，35-气缸连接活动板。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
如图1至图5所示，本申请实施例提供了一种极耳抚平装置，可应用在卷绕机等设备上，该极耳抚平装置能有效解决高速卷绕下卷针处极耳打折的问题。
上述极耳抚平装置包括抚平结构101和驱动结构100，该驱动结构100与抚平结构101连接，且驱动结构100能够驱动抚平结构101相对卷绕机的卷针(图中未示出)移动，以使抚平结构101能够对卷绕在卷针上的极耳施加朝向卷针的作用力，避免极耳在高速卷绕下向远离卷针的方向发生过度弯折，从而避免后续卷绕过程中极耳发生打折的情况，提高了电芯品质。
具体地，该极耳抚平装置的工作过程如下所示：
在卷针卷绕之前，驱动结构100能够驱动抚平结构101向靠近卷针的方向移动，在抚平结构101与卷针之间的距离为设定距离时，抚平结构101停止移动；然后卷针开始进行卷绕，在卷绕过程中，抚平结构101能够向卷绕在卷针上的极耳施加朝向卷针的作用力，以对极耳进行抚平，避免极耳向远离卷针的方向发生过度弯折，从而避免后续卷绕过程中极耳发生打折的情况；其中，在卷针每完成一圈卷绕后，驱动结构100都会驱动抚平结构101向远离卷针的方向移动一定距离，以使抚平结构101能够继续对后续卷绕过程中的极耳施加朝向卷针的作用力。
由上述可知，本实施例中的极耳抚平装置，在不影响卷绕机的卷绕效率的同时，还能提高电芯品质。
优选地，上述抚平结构101与卷针上的料片的最外层之间具有间隙，需要说明的是，此处提到的料片不包括极耳，这样可避免抚平结构101与卷绕过程中的料片发生摩擦，从而缓解料片磨损的情况，提高电芯品质。
在本申请的第一个实施例中，如图1所示，上述抚平结构101包括抚平辊18，该抚平辊18能够对极耳施加朝向卷针的作用力，以对极耳进行抚平，从而缓解极耳打折的情况。其中，在抚平辊18对极耳进行抚平时，该抚平辊18能够绕自身轴线转动，以减小抚平辊18与极耳之间的摩擦力，从而可降低极耳发生磨损的情况。
优选地，该抚平辊18为圆辊，这样设计使得抚平辊18在绕自身轴线转动的情况下，能够保证与卷针上的料片的最外层之间的间隙恒定，从而保证该抚平辊18的抚平效果。
在本申请的第二个实施例中，如图2所示，上述抚平结构101包括抚平板17，该抚平板17包括平面部170，平面部170能够对极耳施加朝向卷针的作用力，在极耳处于卷绕状态时，卷针上具有沿极耳的厚度方向与极耳的中心对应的点，该点处具有切平面。其中，抚平板17的平面部170与切平面平行，这样设计可提高抚平板17与极耳之间的作用面积，从而可提高极耳的抚平效果。
优选地，上述抚平板17还包括导向部171，该导向部171具有连接端和延伸端，其中，连接端与平面部170连接，而延伸端向远离卷针的方向延伸。本实施例中，通过设计导向部171可使极耳在高速卷绕下能够顺利进入到平面部170与卷针形成的间隙内并经平面部170进行抚平，避免在高速卷绕下极耳与平面部170发生碰撞，从而导致极耳发生弯折或折损的情况。
进一步地，上述导向部171为弧形导向部171，该弧形导向部171的凸出方向朝向卷针。这样设计在起到导向作用的同时，还可减小导向过程中导向部171与极耳之间的摩擦力，从而降低极耳磨损的概率。
其中，上述导向部171可设置有至少两个，上述平面部170的相对两侧均设置有导向部171。本实施例中，通过在平面部170的相对两侧均设置导向部171，不仅可以起到防呆效果，提高抚平板17的装配效率，而且还可提高极耳的抚平效果。具体地，平面部170一侧的导向部171起到导向作用，使极耳在高速卷绕下能够顺利进入到平面部170与卷针形成的间隙内并经平面部170进行抚平，由于卷绕速度过快，经平面部170抚平后的极耳可能会在受到外力的情况下向远离卷针的方向发生弯折，因此，通过平面部170另一侧的导向部171可进一步对极耳进行抚平，保证极耳的抚平效果。
在本申请的第三个实施例中，如图3和图4所示，上述抚平结构101不仅包括上述第二个实施例中提到的抚平板17，而且还包括上述第一个实施例提到的抚平辊18。具体地，在卷针的卷绕方向上，该抚平板17与抚平辊18依次设置，并依次对极耳进行抚平，这样设计在保证抚平效果的同时，尽可能的减小了抚平结构101对极耳的摩擦力，降低了极耳磨损的概率。另外，抚平结构101中同时包括抚平板17和抚平辊18，可在抚平板17和抚平辊18中的一个损坏的情况下，仍然能够对极耳进行抚平，延长抚平结构101的使用寿命。
优选地，上述抚平辊18的轴线与平面部170平行，这样设计保证抚平辊18对极耳进行抚平的过程中，抚平辊18的轴向上的各点能够同时与极耳接触，保证极耳抚平效果。
在本申请的一个实施例中，如图5和图6所示，该极耳抚平装置还包括平移移送结构102。其中，平移移送结构102固定在卷绕设备的机架上(图中未示出)，驱动结构100固定在平移移送结构102上，抚平结构101则固定在驱动结构100上。本实施例中，通过平移移送结构102带动驱动结构100移动，从而实现抚平结构101与其它结构的避让。
具体地，如图5所示，该平移移送结构102包括固定座板19、支撑板20、前固定侧板21、前固定板22、左固定侧板23、第一线性轴承24、第一固定环25、缓冲垫、导杆27、后固定侧板28、导轨29、右固定侧板30、平移气缸31、气缸座32、支撑连接杆33、气缸连接头34及气缸连接活动板35。其中，支撑板20、前固定侧板21、前固定板22、左固定侧板23、支撑连接杆33通过螺丝和固定座板19固定在一起，固定座板19通过螺丝固定在卷绕设备的机架上，导轨29通过螺丝固定在支撑板20和左固定侧板23上，前固定板22、右固定侧板30、后固定侧板28、气缸连接活动板35通过螺丝固定在一起，右固定侧板30通过螺丝固定在导轨29上，平移气缸31通过气缸连接头34和气缸连接活动板35固定在一起。
如图4和图5所示，上述驱动结构100包括伺服电机1、电机安装板2、电机支撑柱3、联轴器4、丝杆5、抚平导向杆6、导杆支撑板7、第二线性轴承8、活动固定板9、滑台气缸10、连接板11、支撑柱12及支撑柱连接板13。而上述抚平结构101包括抚平固定轴14、抚平板固定块15、第二固定环16、抚平板17、抚平辊18。其中伺服电机1通过螺丝固定在电机安装板2上，电机安装板2通过螺丝固定在电机支撑柱3上，电机支撑柱3通过螺丝固定在气缸连接活动板35上，抚平导向杆6通过螺丝固定在气缸连接活动板35上，导杆支撑板7通过螺丝固定在抚平导向杆6上，第二线性轴承8通过螺丝固定在活动固定板9上，活动固定板9通过第二线性轴承8在抚平导向杆6上滑动，滑台气缸10通过螺丝固定在活动固定板9上，连接板11通过螺丝固定在滑台气缸10上。支撑柱12通过螺丝固定在连接板11上，支撑柱连接板13通过螺丝固定在支撑柱12上，抚平固定轴14通过螺丝固定在支撑柱连接板13上，抚平板固定块15通过螺丝固定在抚平固定轴14上，抚平辊18通过两个固定环16固定在抚平固定轴14上。
本申请还提供了一种极耳抚平方法，应用于上述任一实施例的极耳抚平装置，如图6所示，该极耳抚平方法包括：
步骤S1、根据卷针上的料片的厚度变化，此厚度为卷针上料片的总厚度，控制驱动结构驱动抚平结构相对卷针移动，以在避免抚平结构与卷针干涉的同时，使抚平结构能够对卷绕在卷针上的极耳施加朝向卷针的作用力。
本实施例中，通过驱动结构驱动抚平结构相对卷绕机的卷针移动，以使抚平结构能够对卷绕在卷针上的极耳施加朝向卷针的作用力，避免极耳在高速卷绕下向远离卷针的方向发生过度弯折，从而避免后续卷绕过程中极耳发生打折的情况，提高了电芯品质。
优选地，如图7所示，上述步骤S1，具体包括：
S11、在卷针卷绕之前，控制驱动结构驱动抚平结构向靠近卷针的方向移动；
S12、在抚平结构与卷针之间的距离为第一预设距离时，使抚平结构停止移动；
S13、控制卷针进行卷绕；
S14、在卷针每完成一圈卷绕后，控制驱动结构驱动抚平结构向远离卷针的方向移动第二预设距离，以在避免抚平结构与卷针干涉的同时，使抚平结构能够对后续卷绕过程中的极耳施加朝向卷针的作用力。
在本实施例中，在卷针卷绕之前，驱动结构驱动抚平结构向靠近卷针的方向移动，在抚平结构与卷针之间的距离为第一预设距离时，抚平结构停止移动；然后卷针开始进行卷绕，在卷绕过程中，抚平结构能够向卷绕在卷针上的极耳施加朝向卷针的作用力，以对极耳进行抚平，避免极耳向远离卷针的方向发生过度弯折，从而避免后续卷绕过程中极耳发生打折的情况；其中，在卷针每完成一圈卷绕后，驱动结构都会驱动抚平结构向远离卷针的方向移动第二预设距离，以在避免抚平结构与卷针干涉的同时，使抚平结构能够继续对后续卷绕过程中的极耳施加朝向卷针的作用力。
另外，本申请又提供了一种卷绕机，包括卷针(图中未示出)及上述任一实施例所述的极耳抚平装置。
优选地，该卷针为圆形卷针，在能够实现快速卷绕的同时，还可降低驱动结构的控制难度，便于驱动结构驱动抚平结构相对圆形卷针移动，以使抚平结构能够对卷绕在圆形卷针上的极耳施加朝向卷针的作用力，避免极耳在高速卷绕下向远离卷针的方向发生过度弯折，从而避免后续卷绕过程中极耳发生打折的情况，提高了电芯品质。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极耳抚平装置，用于卷绕机，其特征在于，所述极耳抚平装置包括：
抚平结构，所述抚平结构包括抚平辊；
驱动结构，所述驱动结构与所述抚平结构连接，且所述驱动结构能够驱动所述抚平结构相对所述卷绕机的卷针移动，以使所述抚平辊能够对卷绕在所述卷针上的极耳施加朝向所述卷针的作用力；
其中，所述抚平辊与所述卷针上的料片的最外层之间具有间隙；
在所述卷针卷绕之前，所述驱动结构驱动所述抚平结构向靠近所述卷针的方向移动；
在所述抚平结构与所述卷针之间的距离为第一预设距离时，所述抚平结构停止移动；
在所述卷针每完成一圈卷绕后，所述驱动结构驱动所述抚平结构向远离所述卷针的方向移动第二预设距离，以使所述抚平结构能够对后续卷绕过程中的极耳施加朝向卷针的作用力。
2.根据权利要求1所述的极耳抚平装置，其特征在于，
所述抚平结构包括抚平板，所述抚平板包括平面部，所述平面部能够对所述极耳施加朝向所述卷针的作用力，
在所述极耳处于卷绕状态时，所述卷针上具有沿所述极耳的厚度方向与所述极耳的中心对应的点，所述点处具有切平面，所述平面部与所述切平面平行。
3.根据权利要求2所述的极耳抚平装置，其特征在于，所述抚平板还包括导向部，所述导向部与所述平面部在所述卷针的卷绕方向上排布，且所述导向部具有连接端和延伸端，所述连接端与所述平面部连接，所述延伸端向远离所述卷针的方向延伸。
4.根据权利要求3所述的极耳抚平装置，其特征在于，所述导向部为弧形导向部，所述弧形导向部的凸出方向朝向所述卷针。
5.根据权利要求3所述的极耳抚平装置，其特征在于，所述导向部设置有至少两个，所述平面部的相对两侧均设置有所述导向部。
6.根据权利要求2所述的极耳抚平装置，其特征在于，在所述卷针的卷绕方向上，所述抚平板与所述抚平辊依次设置。
7.根据权利要求6所述的极耳抚平装置，其特征在于，
所述抚平辊的轴线与所述平面部平行。
8.一种极耳抚平方法，其特征在于，应用于上述权利要求1至7中任一项所述的极耳抚平装置，其特征在于，所述方法包括：
根据卷针上的料片的厚度变化，控制驱动结构驱动抚平结构相对卷针移动，以使所述抚平辊能够对卷绕在所述卷针上的极耳施加朝向卷针的作用力；其中，所述抚平辊与所述卷针上的料片的最外层之间具有间隙。
9.根据权利要求8所述的极耳抚平方法，其特征在于，所述控制驱动结构驱动所述抚平结构相对所述卷针移动，具体包括：
在所述卷针卷绕之前，控制所述驱动结构驱动所述抚平结构向靠近所述卷针的方向移动；
在所述抚平结构与所述卷针之间的距离为第一预设距离时，使所述抚平结构停止移动；
控制所述卷针进行卷绕；
在所述卷针每完成一圈卷绕后，控制所述驱动结构驱动所述抚平结构向远离所述卷针的方向移动第二预设距离，以使抚平结构能够对后续卷绕过程中的极耳施加朝向卷针的作用力。
10.一种卷绕机，其特征在于，包括卷针及如权利要求1至7中任一项所述的极耳抚平装置。
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