CN108899569A - 一种防电芯变形的插片装置及电芯卷绕装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防电芯变形的插片装置，包括：卷针架，内设卷绕电芯的卷针组件，用于安装和支撑所述插片装置；插片轴杆，所述插片轴杆插入中空的卷针架中；插片，所述插片与所述插片轴杆的前端连接，用于插入电芯中；第一驱动单元，所述第一驱动单元位于所述插片轴杆的尾部，驱动所述插片轴杆在所述卷针架中前后运动，带动所述插片前后运动。本发明装置实现了在电芯卷绕过程中，在指定圈数处自动插入一个插片，卷完后自动抽走插片的功能，从而在电芯内部留下一个插片大小的空间，而这个空间可以吸收后工序中电芯内部的变形量，从而防止材料在卷绕过程中变形，提高了产品质量，减少材料浪费。

Description

一种防电芯变形的插片装置及电芯卷绕装置
技术领域
本发明属于电池制造技术领域，更具体地说，本发明涉及一种防电芯变形的插片装置及电芯卷绕装置。
背景技术
电芯卷绕的过程中，卷芯的原料中的隔膜会有后工序加热收缩和另一原材料极片上的石墨在后工序中加热澎胀的天然特性，所以在电芯卷绕好后，在后工序一直到成品过程中，会出现电芯变形造成电芯报废的损失，目前一直困扰业内人员，无法掌控目前业内做法是从卷绕机上想办法，通过张力控制和在后工序中想办法，通过夹住卷好的电芯，加热加压强力整形，但仍会反弹，从而需要解决会把变形量传导到电芯外部，导致外观扭曲变形造成不良的问题。在传统电芯卷卷绕过程中，垫片的插入采用半自动手工操作，材料在卷绕过程容易变形，从而影响产品质量，浪费材料。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的上述缺陷，提供一种防电芯变形的插片装置，实现自动化插片，防止电芯变形，减少材料浪费。
本发明的另一个目的在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种应用上述防电芯变形的插片装置的电芯卷绕装置，在现有卷绕装置的基础上增设插片结构，防止电芯变形。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种防电芯变形的插片装置，包括：
卷针架，内设卷绕电芯的卷针组件，用于安装和支撑所述插片装置；
插片轴杆，所述插片轴杆插入中空的卷针架中；
插片，所述插片与所述插片轴杆的前端连接，用于插入电芯中；
第一驱动单元，所述第一驱动单元位于所述插片轴杆的尾部，驱动所述插片轴杆在所述卷针架中前后运动，带动所述插片前后运动。
进一步地，所述插片轴杆与所述插片的连接处设置限位块，所述限位块嵌入所述卷针架上的卡槽中，所述限位块在所述卡槽中滑动。
进一步地，所述卡槽沿所述卷针架轴向设置，位于所述卷针架的前端。
进一步地，所述限位块为所述插片轴杆与所述插片连接处的连接件伸出端。
进一步地，所述连接件为螺丝或者销钉。
进一步地，所述卷针架的出针口设置容纳所述插片进出的凸槽，所述插片从所述凸槽中向外伸出，所述伸出的插片与所述卷针组件的卷针平行。
一种电芯卷绕装置，包括卷针架、卷针组件和上述的防电芯变形的插片装置，所述卷针架内设置卷针组件和所述防电芯变形的插片装置。
进一步地，所述卷针组件的卷针前端设置规格片，所述规格片随着所述卷针前后运动，所述插片伸出后位于所述规格片的一侧。
进一步地，所述电芯卷绕装置为多工位卷绕，所述卷针架、所述卷针组件和所述防电芯变形的插片装置均对应设置为多个。
进一步地，所述多工位为双工位或者三工位。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明装置实现了在电芯卷绕过程中，在指定圈数处自动插入一个插片，卷完后自动抽走插片的功能，从而在电芯内部留下一个插片大小的空间，而这个空间可以吸收后工序中电芯内部的变形量，从而防止材料在卷绕过程中变形，提高了产品质量，减少材料浪费。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明防电芯变形的插片装置进行详细说明，其中：
图1为防电芯变形的插片装置结构示意图；
图2为插片轴杆及插片的结构示意图；
图3为卷针架的结构示意图；
图4为三工位卷绕的卷绕装置的结构示意图。
其中：1插片轴杆、2卷针架、3插片、4凸槽、5限位块、6卡槽、7卷针组件：第一卷针组件71、第二卷针组件72、第三卷针组件73，8规格片。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
本发明实施例的防电芯变形的插片装置用于方形电池的电芯卷绕，在电芯卷绕了一定圈数之后，卷针组件暂停卷绕，插片向前伸出，垫在卷绕的材料上面，再继续卷绕到设定的规格，卷绕完成后，贴完终止胶将插片收回。
如图1-3所示，一种防电芯变形的插片装置，包括：
卷针架2，内设卷绕电芯的卷针组件7，用于安装和支撑所述插片装置；
插片轴杆1，所述插片轴杆1插入中空的卷针架2中；
插片3，所述插片3与所述插片轴杆1的前端连接，用于插入电芯中；
第一驱动单元(图中未示出)，所述第一驱动单元位于所述插片轴杆1的尾部，驱动所述插片轴杆1在所述卷针架2中前后运动，带动所述插片3前后运动。
本实施例中的第一驱动单元是用于将插片3伸出和收回的动力机构，可以为气缸或者电机与滚珠丝杠或者凸轮等传动件配合的机构。
本实施例中，如图2所示，所述插片轴杆1与所述插片3的连接处设置限位块5，所述限位块5嵌入所述卷针架2上的卡槽6中，所述限位块5在所述卡槽6中滑动。卡槽6与限位块5配合限制了限位块5的运动方向，使得插片3在前后运动的过程中，仅沿着轴向运动，不会往旁边偏移，从而插片3的伸出方位更精确，更好的控制电芯中最后留出的空间大小。
本实施例中，如图3所示，所述卡槽6沿所述卷针架2轴向设置，位于所述卷针架2的前端。将卡槽6设置在前端，一方面是为了减少插片3运动的行程，从而插片3的伸出和收回时间比较短，更高效的完成插片3动作，另一方面，短行程的运动减少插片3在运动途中受到外力作用变形的风险。
本实施例中，如图2所示，所述限位块5为所述插片轴杆1与所述插片3连接处的连接件伸出端。具体地，所述连接件为螺丝或者销钉。直接将限位块5设置在连接处，且将连接件与限位块5合二为一，节约材料，也节省空间。
本实施例中，如图2所示，所述卷针架2的出针口设置容纳所述插片3进出的凸槽4，所述插片3从所述凸槽4中向外伸出，所述伸出的插片3与所述卷针组件7的卷针平行。设置凸槽4，更进一步的避免插片3在运动途中受到外力作用变形的风险。
本发明的另一个实施例，提供电芯卷绕装置，如图1-4所示，结构如下：
一种电芯卷绕装置，包括卷针架2、卷针组件7和上述的防电芯变形的插片装置，所述卷针架2内设置卷针组件7和所述防电芯变形的插片装置。
本实施例中，所述卷针组件7的卷针前端设置规格片8，所述规格片8随着所述卷针前后运动，所述插片3伸出后位于所述规格片8的一侧。根据需要可以设置在方形规格片8的短边一侧面，也可以设置在方形规格片8的长边所在平面。
本实施例中，所述电芯卷绕装置为多工位卷绕，所述卷针架2、所述卷针组件7和所述防电芯变形的插片装置均对应设置为多个。所述多工位为双工位或者三工位。
如图4所示为三工位卷绕装置，每个工位上都设置卷针架2、卷针组件7和插片3机构，电芯在第一工位进行卷绕，第二工位贴胶，第三工位卸料，三个工位同步工作，节约时间，效率更快。
电芯卷绕时，第一卷针组件71先伸出，卷绕了四、五圈左右(可按要求设定圈数)，驱动卷针卷绕的伺服电机就会给出信号，暂停卷绕，插片轴杆1往前伸出，垫在卷绕的材料上面，再继续卷绕到设定的规格。
当卷绕完成后，旋转到第二卷针组件72，进行贴胶；旋转到第三卷针组件73，插片轴杆1往后拉动，使插片3收回。
本发明装置实现了在电芯卷绕过程中，在指定圈数处自动插入一个插片，卷完后自动抽走插片的功能，从而在电芯内部留下一个插片大小的空间，而这个空间可以吸收后工序中电芯内部的变形量，从而防止材料在卷绕过程中变形，提高了产品质量，减少材料浪费。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种防电芯变形的插片装置，其特征在于，包括：
卷针架，内设卷绕电芯的卷针组件，用于安装和支撑所述插片装置；
插片轴杆，所述插片轴杆插入中空的卷针架中；
插片，所述插片与所述插片轴杆的前端连接，用于插入电芯中；
第一驱动单元，所述第一驱动单元位于所述插片轴杆的尾部，驱动所述插片轴杆在所述卷针架中前后运动，带动所述插片前后运动。
2.根据权利要求1所述的防电芯变形的插片装置，其特征在于：所述插片轴杆与所述插片的连接处设置限位块，所述限位块嵌入所述卷针架上的卡槽中，所述限位块在所述卡槽中滑动。
3.根据权利要求2所述的防电芯变形的插片装置，其特征在于：所述卡槽沿所述卷针架轴向设置，位于所述卷针架的前端。
4.根据权利要求2所述的防电芯变形的插片装置，其特征在于：所述限位块为所述插片轴杆与所述插片连接处的连接件伸出端。
5.根据权利要求4所述的防电芯变形的插片装置，其特征在于：所述连接件为螺丝或者销钉。
6.根据权利要求1所述的防电芯变形的插片装置，其特征在于：所述卷针架的出针口设置容纳所述插片进出的凸槽，所述插片从所述凸槽中向外伸出，所述伸出的插片与所述卷针组件的卷针平行。
7.一种电芯卷绕装置，其特征在于：包括卷针架、卷针组件和权利要求1-6任一项所述的防电芯变形的插片装置，所述卷针架内设置卷针组件和所述防电芯变形的插片装置。
8.根据权利要求7所述的电芯卷绕装置，其特征在于：所述卷针组件的卷针前端设置规格片，所述规格片随着所述卷针前后运动，所述插片伸出后位于所述规格片的一侧。
9.根据权利要求7所述的电芯卷绕装置，其特征在于：所述电芯卷绕装置为多工位卷绕，所述卷针架、所述卷针组件和所述防电芯变形的插片装置均对应设置为多个。
10.根据权利要求9所述的电芯卷绕装置，其特征在于：所述多工位为双工位或者三工位。
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