CN111725570A - 自锁式卷针机构及电芯卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自锁式卷针机构及电芯卷绕装置，涉及电芯卷绕技术领域。该自锁式卷针机构的上外夹针的一端与下内夹针的一端连接。下外夹针的一端与上内夹针的一端连接。上外夹针、上内夹针、下内夹针及下外夹针依次间隔排列设置，且各自远离卷针基座的一端分别为上外端、上内端、下内端及下外端。第一弹性件分别与卷针基座和上外夹针连接，并使得上外端具有靠近上内端运动的趋势，以及上内端具有靠近下外端运动的趋势。连接头能够撑开上外端和上内端以及下内端和下外端，使得上外夹针和下外夹针相互远离，并使得上内夹针和下内夹针相互靠近。该自锁式卷针机构及电芯卷绕装置具有卷绕效率较高，且卷绕稳定的特点。

Description

自锁式卷针机构及电芯卷绕装置

技术领域

本发明涉及电芯卷绕技术领域，具体而言，涉及一种自锁式卷针机构及电芯卷绕装置。

背景技术

目前在动力锂电池等电池生产过程中，往往会使用卷绕机，而卷绕机上的卷针是电池卷绕的重要部分，卷针的结构以及使用便捷程度的将直接影响电芯的质量，以及生产效率。

但是，现有的卷针机构在电芯卷绕过程中，需要特定的错针机构来错开卷针以及通过错针机构收紧卷针，以便于卷针完成连接隔膜、卷绕电芯以及抽出电芯的动作，其辅助动作较多较慢，导致设备提速困难，影响设备的生产节拍。其次，现有的卷针机构，在错开卷针以及收紧卷针的时候，容易出现卷针未到位的情况，如：卷针未完全错开，其易导致电芯的一致性较差，甚至导致下料时电芯难以取下，损坏电芯的情况。

有鉴于此，研发设计出一种能够解决上述技术问题的自锁式卷针机构及电芯卷绕装置显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自锁式卷针机构，其具有卷绕效率较高，且卷绕稳定的特点。

本发明的另一目的在于提供一种电芯卷绕，其也具有卷绕效率较高，且卷绕稳定的特点。

本发明提供一种技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种自锁式卷针机构，包括连接头、卷针基座、第一卷针组件及第二卷针组件，所述第一卷针组件包括上外夹针、下内夹针及第一弹性件；所述第二卷针组件包括下外夹针及上内夹针；所述上外夹针的一端与所述下内夹针的一端连接，且转动连接于所述卷针基座；所述下外夹针的一端与所述上内夹针的一端连接，且转动连接于所述卷针基座；所述上外夹针、所述上内夹针、所述下内夹针及所述下外夹针依次间隔排列设置，且各自远离所述卷针基座的一端分别为上外端、上内端、下内端及下外端；所述第一弹性件分别与所述卷针基座和所述上外夹针连接，且施加弹性力于所述上外夹针，并使得所述上外端具有靠近所述上内端运动的趋势，以及所述上内端具有靠近所述下外端运动的趋势；所述连接头能够同时抵持于所述上外端、所述上内端、所述下内端及所述下外端，以撑开所述上外端和所述上内端以及所述下内端和所述下外端，使得所述上外夹针和所述下外夹针相互远离，以通过所述上外夹针和所述下外夹针卷绕电芯，并使得所述上内夹针和所述下内夹针相互靠近，以通过所述上内夹针和所述下内夹针夹持隔膜。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述自锁式卷针机构还包括联动连接件；所述上外夹针和所述下外夹针通过联动连接件连接，以在所述上外夹针相对于所述卷针基座转动时，通过所述联动连接件带动所述下外夹针转动，以使所述上外端和所述上内端能够相向或相背运动，以及所述上内端和所述下外端相向或相背运动。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述联动连接件固定连接于所述上外夹针连接，所述下外夹针上开设有联动滑孔，所述联动连接件滑动设置于所述联动滑孔内，以在所述上外夹针相对于所述卷针基座转动时，通过所述联动连接件抵持所述联动滑孔的内壁带动所述下外夹针转动。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述第二卷针组件还包括第二弹性件，所述第二弹性件分别与所述卷针基座和所述下外夹针连接，且施加弹性力于所述下外夹针，以与所述第一弹性件共同使得所述上外端和所述上内端具有相互靠近的趋势，以及所述上内端和所述下外端具有相互靠近的趋势；且所述第一弹性件和所述第二弹性件对称设置，所述上外夹针和所述下外夹针对称设置，所述上内夹针和所述下内夹针对称设置。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述上外夹针包括相互连接的上外针和上外座，所述下内夹针包括相互连接的下内针和下内座，所述上外座与所述下内座连接；所述下外夹针包括相互连接的下外针和下外座，所述上内夹针包括相互连接的上内针和上内座，所述下外座与所述上内座连接；所述上外座和所述下外座分别转动连接于所述卷针基座，所述第一弹性件分别与所述卷针基座和所述上外针连接，所述第二弹性件分别所述卷针基座和所述下外针连接；所述上外针、所述上内针、所述下内针及所述下外针各自远离所述卷针基座的一端分别为所述上外端、所述上内端、所述下内端及所述下外端。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述卷针基座上设有具有开口的基座外壳，所述上外座、所述上内座、所述下内座及所述下外座均设置于所述基座外壳内，所述上外针、所述上内针、所述下内针及所述下外针均由所述基座外壳向外延伸；所述自锁式卷针机构还包括多个滑动导向结构，多个所述滑动导向结构分别设置于所述基座外壳的内壁和所述上外座、所述上内座、所述下内座及所述下外座之前的空隙内，以在所述上外座、所述上内座、所述下内座及所述下外座相对于所述基座外壳转动时，相对于对应的所述滑动导向结构滑动。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述第二卷针组件包括相互连接的第一隔膜压板和第三弹性件，所述第一卷针组件包括相互连接的第二隔膜压板和第四弹性件；所述第一隔膜压板位于所述上内针靠近所述下内针的一侧，且通过所述第三弹性件与所述上内针连接，所述第二隔膜压板位于所述下内针靠近所述上内针的一侧，且通过所述第四弹性件与所述下内针连接；且在所述下内端与所述上内端相互靠近时，所述第一隔膜压板和所述第二隔膜压板能够分别在所述第三弹性件和所述第四弹性件的带动下相互靠近，以通过所述第一隔膜压板和所述第二隔膜压板夹持所述隔膜。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，所述连接头上凸设导向凸起；所述上外端、上内端、所述下内端及所述下外端各自的端面均包括一个与所述上外夹针的长度方向呈夹角的设置斜面，所述连接头通过所述导向凸起与所述斜面抵持来撑开所述上外端和所述上内端以及所述下内端和所述下外端。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第八种实现方式中，所述连接头上还凸设有限位凸起，所述限位凸起与所述导向凸起之间具有间隙，且在在所述导向凸起撑开所述上外端和所述上内端以及所述下内端和所述下外端时，所述上外端及所述下外端位于所述限位凸起和所述导向凸起之间的间隙内。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电芯卷绕装置，包括所述的自锁式卷针机构。所述自锁式卷针机构包括连接头、卷针基座、第一卷针组件及第二卷针组件，所述第一卷针组件包括上外夹针、下内夹针及第一弹性件；所述第二卷针组件包括下外夹针及上内夹针；所述上外夹针的一端与所述下内夹针的一端连接，且转动连接于所述卷针基座；所述下外夹针的一端与所述上内夹针的一端连接，且转动连接于所述卷针基座；所述上外夹针、所述上内夹针、所述下内夹针及所述下外夹针依次间隔排列设置，且各自远离所述卷针基座的一端分别为上外端、上内端、下内端及下外端；所述第一弹性件分别与所述卷针基座和所述上外夹针连接，且施加弹性力于所述上外夹针，并使得所述上外端具有靠近所述上内端运动的趋势，以及所述上内端具有靠近所述下外端运动的趋势；所述连接头能够同时抵持于所述上外端、所述上内端、所述下内端及所述下外端，以撑开所述上外端和所述上内端以及所述下内端和所述下外端，使得所述上外夹针和所述下外夹针相互远离，以通过所述上外夹针和所述下外夹针卷绕电芯，并使得所述上内夹针和所述下内夹针相互靠近，以通过所述上内夹针和所述下内夹针夹持隔膜。

相比现有技术，本发明实施例提供的自锁式卷针机构相对于现有技术的有益效果包括：

第一卷针组件包括上外夹针、下内夹针及第一弹性件，第二卷针组件包括下外夹针及上内夹针，上外夹针的一端与下内夹针的一端连接，且上外夹针与下内夹针连接的一端还与卷针基座转动连接。下外夹针的一端与上内夹针的一端连接，下外夹针与上内夹针连接的一端还与卷针基座转动连接，上外夹针、上内夹针、下内夹针及下外夹针依次间隔排列设置。上外夹针、上内夹针、下内夹针及下外夹针各自远离卷针基座的一端分别为上外端、上内端、下内端及下外端。第一弹性件分别与卷针基座和上外夹针连接，且能够施加弹性力于上外夹针，使得上外夹针具有转向上内夹针的趋势，下内夹针具有转向下外夹针的趋势。而连接头能够同时抵持于上外端、上内端、下内端及下外端，以撑开上外端和上内端以及下内端和下外端，使得上外夹针和下外夹针相互远离，增大第一卷针组件和第二卷针组件的外形尺寸，以通过上外夹针和下外夹针卷绕电芯，同时，并使得上内夹针和下内夹针相互靠近，以通过上内夹针和下内夹针夹持隔膜，而在卷绕形成电芯后，连接头也可解除与上外端、上内端、下内端及下外端的抵持，以使上外夹针在第一弹性件的作用下转向上内夹针，同时下内夹针转向下外夹针，以缩小第一卷针组件和第二卷针组件的外形尺寸，以便于第一卷针组件和第二卷针组件抽出电芯，而连接头抵持上外端、上内端、下内端及下外端，以及解除与上外端、上内端、下内端及下外端的动作较简单，其不易出现第一卷针组件和第二卷针组件不到位的情况，使得自锁式卷针机构具有较高的稳定性。

本发明实施例提供的电芯卷绕装置相对于现有技术的有益效果与上述的自锁式卷针机构相对于现有技术的有益效果相同，在此不再赘述。

为使本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的自锁式卷针机构应用于电芯卷绕装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的自锁式卷针机构的立体结构示意图。

图3为本发明实施例提供的自锁式卷针机构的一侧面的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的自锁式卷针机构的剖面结构示意图。

图标：100-电芯卷绕装置；20-第一卷绕驱动件；30-第二卷绕驱动件；10-自锁式卷针机构；11-第一卷针组件；112-上外夹针；1121-上外座；1122-上外针；1123-上外端；1125-上外片；113-下内夹针；1131-下内座；1132-下内针；1133-下内端；115-第一弹性件；116-第二隔膜压板；117-第四弹性件；12-第二卷针组件；122-下外夹针；1221-下外座；1225-联动滑孔；1226-下外片；1222-下外针；1223-下外端；123-上内夹针；1231-上内座；1232-上内针；1233-上内端；125-第二弹性件；126-第一隔膜压板；127-第三弹性件；13-连接头；131-导向凸起；132-限位凸起；15-卷针基座；151-基座外壳；16-滑动导向结构；17-联动连接件；A-第一方向；B-第二方向；C-第三方向；D-第四方向。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

实施例：

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的自锁式卷针机构10应用于电芯卷绕装置100的结构示意图。

本发明实施例提供一种自锁式卷针机构10，该自锁式卷针机构10用于卷绕电芯，其具有卷绕效率较高，且卷绕稳定的特点。该自锁式卷针机构10能够应用于电芯卷绕装置100或电芯生产系统等。

其中，以自锁式卷针机构10应用于电芯卷绕装置100为例，该电芯卷绕装置100包括自锁式卷针机构10，以通过自锁式卷针机构10卷绕电芯，以提高电芯卷绕的效率和稳定性，当然，电芯卷绕装置100还可包括第一卷绕驱动件20和第二卷绕驱动件30，第一卷绕驱动件20和第二卷绕驱动件30均与自锁式卷针机构10连接，第一绕驱动件用于带动自锁式卷针机构10转动，以卷绕电芯，第二卷绕驱动件30用于驱动自锁式卷针机构10，以便于自锁式卷针机构10与隔膜等电芯部件连接以完成卷绕作业，以及便于自锁式卷针机构10电芯中抽出，提高卷绕作业的整体效率。

由于电芯卷绕装置100采用了本发明实施例提供的自锁式卷针机构10，所以该电芯卷绕装置100也具有卷绕效率较高，且卷绕稳定的特点。

以下将具体介绍本发明实施例提供的自锁式卷针机构10的结构组成、工作原理及有益效果。

请参阅图2、图3及图4，图2为本发明实施例提供的自锁式卷针机构10的立体结构示意图。图3为本发明实施例提供的自锁式卷针机构10的一侧面的结构示意图。图4为本发明实施例提供的自锁式卷针机构10的剖面结构示意图。图3中的自锁式卷针机构10呈抽出状态，图4中的自锁式卷针机构10呈卷绕状态。此外，图3中，A所对应的箭头所指方向为第一方向A，B所对应的箭头所指方向为第二方向B，C所对应的箭头所指方向为第三方向C，D所对应的箭头所指方向为第四方向D。

该自锁式卷针机构10包括连接头13、卷针基座15、第一卷针组件11及第二卷针组件12，第一绕驱动件与卷针基座15连接，以通过卷针基座15带动第一卷针组件11和第二卷针组件12转动，以进行卷绕电芯的动作，第二卷绕驱动件30与连接头13连接，以用于驱动连接头13靠近或远离第一卷针组件11和第二卷针组件12，以在靠近过第一卷针组件11和第二卷针组件12时，使得第一卷针组件11和第二卷针组件12呈卷绕状态，且与隔膜连接，以完成卷绕作业，在连接头13远离第一卷针组件11和第二卷针组件12时，第一卷针组件11和第二卷针组件12呈抽出状态，使得第一卷针组件11和第二卷针组件12的外形尺寸变小，以便于自锁式卷针机构10电芯中抽出，提高卷绕作业的整体效率。

其中，第一卷针组件11包括上外夹针112、下内夹针113及第一弹性件115，第二卷针组件12包括下外夹针122及上内夹针123，上外夹针112的一端与下内夹针113的一端连接，且上外夹针112与下内夹针113连接的一端还与卷针基座15转动连接。

下外夹针122的一端与上内夹针123的一端连接，下外夹针122与上内夹针123连接的一端还与卷针基座15转动连接，上外夹针112、上内夹针123、下内夹针113及下外夹针122依次间隔排列设置，换言之，上内夹针123位于上外夹针112和下内夹针113之间，下内夹针113位于上内夹针123和下外夹针122之间，且上外夹针112位于上内夹针123远离下内夹针113的一侧，下外夹针122位于下内夹针113远离上内夹针123的一侧，并且，上外夹针112、上内夹针123、下内夹针113及下外夹针122两两呈大致平行。

上外夹针112、上内夹针123、下内夹针113及下外夹针122各自远离卷针基座15的一端分别为上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223。第一弹性件115分别与卷针基座15和上外夹针112连接，且能够施加弹性力于上外夹针112，使得上外夹针112具有转向上内夹针123的趋势，下内夹针113具有转向下外夹针122的趋势，换言之，第一弹性件115施加于上外夹针112的弹性力使得上外端1123具有靠近上内端1233运动的趋势，同时使得上内端1233具有靠近下外端1223运动的趋势。

而连接头13能够同时抵持于上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223，以撑开上外端1123和上内端1233以及下内端1133和下外端1223，使得上外夹针112和下外夹针122相互远离，增大第一卷针组件11和第二卷针组件12的外形尺寸，以通过上外夹针112和下外夹针122卷绕电芯，同时，并使得上内夹针123和下内夹针113相互靠近，以通过上内夹针123和下内夹针113夹持隔膜，而在卷绕形成电芯后，连接头13也可解除与上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223的抵持，以使上外夹针112在第一弹性件115的作用下转向上内夹针123，同时下内夹针113转向下外夹针122，以缩小第一卷针组件11和第二卷针组件12的外形尺寸，以便于第一卷针组件11和第二卷针组件12抽出电芯，而连接头13抵持上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223，以及解除与上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223的动作较简单，其不易出现第一卷针组件11和第二卷针组件12不到位的情况，使得自锁式卷针机构10具有较高的稳定性。

现有的卷针机构在电芯卷绕过程中，需要特定的错针机构来错开卷针以及通过错针机构收紧卷针，其动作精度要求高，且速率较慢，影响电芯生产的效率和稳定性。

而本实施例提供的自锁式卷针机构10，其在卷绕电芯时，其动作大致如下：

进行卷绕作业前，第二卷绕驱动件30带动连接头13运动，以使连接头13与上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223的抵持，以撑开上外端1123和上内端1233以及下内端1133和下外端1223，使得上外夹针112沿方向转动，以及下外夹针122沿第四方向D转动，使得上外夹针112和下外夹针122相互远离，增大第一卷针组件11和第二卷针组件12的外形尺寸，同时，并使得上内夹针123沿第一方向A转动，下内针1132沿第三方向C转动，以使上内夹针123和下内夹针113相互靠近，通过上内夹针123和下内夹针113夹持隔膜，此时，自锁式卷针机构10呈卷绕状态。

进行卷绕作业，第一绕驱动件带动卷针基座15转动，以通过卷针基座15带动第一卷针组件11和第二卷针组件12转动，并通过上外夹针112和下外夹针122卷绕电芯。

卷绕形成的电芯后，第二卷绕驱动件30带动连接头13运动，以使连接头13解除与上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223的抵持，上外夹针112在第一弹性件115的弹性力的作用下沿第一方向A转动，转向上内夹针123，同时，下内夹针113沿第一方向A转动，以转向下外夹针122，且上内夹针123和下内夹针113相互远离，此时，第一卷针组件11和第二卷针组件12的外形尺寸较小，呈自锁式卷针机构10呈抽出状态，且上内夹针123和下内夹针113松开隔膜，以便于取下卷绕形成的电芯。

这样一来，通过连接头13的移动以及第一弹性件115的配合，自锁式卷针机构10能够实现快速的状态切换，且通过抵持与解除抵持的方式来切换自锁式卷针机构10的状态，其动作简单，稳定性较高。

请继续参阅图2、图3及图4，上外夹针112可包括相互连接的上外针1122和上外座1121，下内夹针113可包括相互连接的下内针1132和下内座1131，上外座1121与下内座1131连接，以连接下内针1132和上外针1122。下外夹针122可包括相互连接的下外针1222和下外座1221，上内夹针123可包括相互连接的上内针1232和上内座1231，下外座1221与上内座1231连接，以连接下外针1222和上内座1231。而上外座1121和下外座1221分别转动连接于卷针基座15，第一弹性件115分别与卷针基座15和上外针1122连接，上外针1122、上内针1232、下内针1132及下外针1222各自远离卷针基座15的一端分别为上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223，这样一来，上外针1122和下内针1132通过上外座1121和下内座1131连接，下外针1222和上内针1232通过下外座1221和上内座1231连接，以便于调整上外针1122、上内针1232、下内针1132及下外针1222的相对位置关系，提高自锁式卷针机构10的适配能力。

需要说明的是，第一卷针组件11还包括上外片1125，第二卷针组件12还包括下外片1226，上外片1125连接于上外针1122，下外片1226连接于下外片1226，且上外片1125和下外片1226配合形成椭圆柱，当然，在其他实施例中，上外片1125和下外片1226配合形成其他形状的柱体。

进一步地，第二卷针组件12还可包括第二弹性件125，第二弹性件125分别与卷针基座15和下外夹针122连接，以用于施加弹性力于下外夹针122，以与第一弹性件115共同使得上外端1123和上内端1233具有相互靠近的趋势，以及上内端1233和下外端1223具有相互靠近的趋势，并且，第一弹性件115和第二弹性件125对称设置，上外夹针112和下外夹针122对称设置，上内夹针123和下内夹针113对称设置。

这样一来，在连接头13解除与上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223的抵持时，上外夹针112在第一弹性件115的弹性力的作用下，使得上外夹针112和下内夹针113沿第一方向A转动，下外夹针122在第二弹性件125的弹性力的作用下，使得下外夹针122和上内夹针123沿第三方向C转动，以使下内夹针113和下外夹针122相向运动，上内夹针123和下内夹针113相互远离，外形尺寸变小后第一卷针组件11和第二卷针组件12的外形对称，上内夹针123和下内夹针113对称地共同松开隔膜，其动作更加稳定，结构也更加稳定。而在连接头13与第一卷针组件11和第二卷针组件12抵持时，下内夹针113和下外夹针122相背运动，上内夹针123和下内夹针113相互靠近，外形尺寸变大后第一卷针组件11和第二卷针组件12的外形较对称，且上内夹针123和下内夹针113对称地共同夹持隔膜，以使卷绕误差更小。

需要说明的是，在本实施例中，第一弹性件115与下外针1222连接，第二弹性件125和下外针1222连接。且在本实施例中，第一弹性件115和第二弹性件125为呈弹性压缩形变状态的螺旋弹簧，当然，在其他实施例中，也可为其他弹性件，如弹性橡胶、弹性气囊及弹性金属片等。

进一步地，卷针基座15上可设有具有开口的基座外壳151，上外座1121、上内座1231、下内座1131及下外座1221均设置于基座外壳151内，上外针1122、上内针1232、下内针1132及下外针1222均由基座外壳151向外延伸。而自锁式卷针机构10还可包括多个滑动导向结构16，多个滑动导向结构16分别设置于基座外壳151的内壁和上外座1121、上内座1231、下内座1131及下外座1221之前的空隙内，以在上外座1121、上内座1231、下内座1131及下外座1221相对于基座外壳151转动时，相对于对应的滑动导向结构16滑动，以避免上外座1121、上内座1231、下内座1131及下外座1221相对于基座外壳151运动时与基座外壳151直接摩擦，此外，滑动导向结构16还用于限制上外座1121、上内座1231、下内座1131及下外座1221沿各自的转动轴线方向运动，以进一步提高自锁式卷针机构10的卷绕稳定性。

需要说明的是，在本实施例中，滑动导向结构16为层叠的滑片和滑板的结构组成，在滑片和滑板之间设有滚珠，以降低滑片和滑板的滑动阻力，而在其他实施例中，滑动导向结构16也可为牛眼轴承或平面推力轴承等滑动部件。

进一步地，自锁式卷针机构10还可包括联动连接件17，上外夹针112和下外夹针122通过联动连接件17连接，以在上外夹针112相对于卷针基座15转动时，通过联动连接件17带动下外夹针122转动，以使上外端1123和上内端1233能够相向或相背运动，以及上内端1233和下外端1223相向或相背运动。换言之，上外夹针112和下外夹针122同过联动连接件17实现同步转动，进一步提高自锁式卷针机构10的卷绕稳定性。

进一步地，联动连接件17固定连接于上外夹针112连接，下外夹针122上可开设有联动滑孔1225，联动连接件17滑动设置于联动滑孔1225内，以在上外夹针112相对于卷针基座15转动时，通过联动连接件17抵持联动滑孔1225的内壁来带动下外夹针122转动，以实现上外夹针112和下外夹针122同步转动的效果。

需要说明的是，在本实施例中，联动连接件17固定连接于上外座1121，且与下外座1221上的联动滑孔1225滑动连接。此外，在其他实施例中，联动连接件17也可为其他形式的联动件，例如，在上外座1121以及下外座1221上均设置相配合的联动齿，以实现上外座1121和下外座1221的联动，本实施例对其具体的联动形式不作限制。

进一步地，第二卷针组件12还可包括相互连接的第一隔膜压板126和第三弹性件127，第一卷针组件11还可包括相互连接的第二隔膜压板116和第四弹性件117，第一隔膜压板126位于上内针1232靠近下内针1132的一侧，且通过第三弹性件127与上内针1232连接，第二隔膜压板116位于下内针1132靠近上内针1232的一侧，且通过第四弹性件117与下内针1132连接。

这样一来，在下内端1133与上内端1233相互靠近时，第一隔膜压板126和第二隔膜压板116能够分别在第三弹性件127和第四弹性件117的带动下相互靠近，以通过第一隔膜压板126和第二隔膜压板116夹持隔膜，以更加充分的压紧隔膜，进一步提高自锁式卷针机构10的卷绕稳定性。

进一步地，连接头13上可凸设导向凸起131，而上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223各自的端面均包括一个与上外夹针112的长度方向呈夹角的设置斜面，连接头13通过导向凸起131与上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223各自的斜面抵持来撑开上外端1123和上内端1233以及下内端1133和下外端1223，以提高撑开动作的稳定性。

进一步地，连接头13上还可凸设有限位凸起132，限位凸起132与导向凸起131之间具有间隙，且在在导向凸起131撑开上外端1123和上内端1233以及下内端1133和下外端1223时，上外端1123及下外端1223位于限位凸起132和导向凸起131之间的间隙内，以限制上外端1123和下外端1223的相对位置，从而使得上外针1122和下外针1222的在呈卷绕状态时，外形尺寸稳定，进一步提高自锁式卷针机构10的卷绕稳定性。

此外，导向凸起131和限位凸起132可均呈环状，且导向凸起131位于限位凸起132内，以使得在连接头13与上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223抵持时，其在任意角度下，均能够通过连接头13撑开上外端1123和上内端1233以及下内端1133和下外端1223，并且，环状的导向凸起131还能够限制上内端1233和下内端1133的位置，以进一步提高自锁式卷针机构10的卷绕稳定性。

本发明实施例提供的自锁式卷针机构10的工作原理是：

第一卷针组件11包括上外夹针112、下内夹针113及第一弹性件115，第二卷针组件12包括下外夹针122及上内夹针123，上外夹针112的一端与下内夹针113的一端连接，且上外夹针112与下内夹针113连接的一端还与卷针基座15转动连接。下外夹针122的一端与上内夹针123的一端连接，下外夹针122与上内夹针123连接的一端还与卷针基座15转动连接，上外夹针112、上内夹针123、下内夹针113及下外夹针122依次间隔排列设置，换言之，上内夹针123位于上外夹针112和下内夹针113之间，下内夹针113位于上内夹针123和下外夹针122之间，且上外夹针112位于上内夹针123远离下内夹针113的一侧，下外夹针122位于下内夹针113远离上内夹针123的一侧，并且，上外夹针112、上内夹针123、下内夹针113及下外夹针122两两呈大致平行。上外夹针112、上内夹针123、下内夹针113及下外夹针122各自远离卷针基座15的一端分别为上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223。第一弹性件115分别与卷针基座15和上外夹针112连接，且能够施加弹性力于上外夹针112，使得上外夹针112具有转向上内夹针123的趋势，下内夹针113具有转向下外夹针122的趋势，换言之，第一弹性件115施加于上外夹针112的弹性力使得上外端1123具有靠近上内端1233运动的趋势，同时使得上内端1233具有靠近下外端1223运动的趋势。而连接头13能够同时抵持于上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223，以撑开上外端1123和上内端1233以及下内端1133和下外端1223，使得上外夹针112和下外夹针122相互远离，增大第一卷针组件11和第二卷针组件12的外形尺寸，以通过上外夹针112和下外夹针122卷绕电芯，同时，并使得上内夹针123和下内夹针113相互靠近，以通过上内夹针123和下内夹针113夹持隔膜，而在卷绕形成电芯后，连接头13也可解除与上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223的抵持，以使上外夹针112在第一弹性件115的作用下转向上内夹针123，同时下内夹针113转向下外夹针122，以缩小第一卷针组件11和第二卷针组件12的外形尺寸，以便于第一卷针组件11和第二卷针组件12抽出电芯，而连接头13抵持上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223，以及解除与上外端1123、上内端1233、下内端1133及下外端1223的动作较简单，其不易出现第一卷针组件11和第二卷针组件12不到位的情况，使得自锁式卷针机构10具有较高的稳定性。

综上所述：

本发明实施例提供一种自锁式卷针机构10，其具有卷绕效率较高，且卷绕稳定的特点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在不冲突的情况下，上述的实施例中的特征可以相互组合，本发明也可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。并且，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种自锁式卷针机构，其特征在于，包括连接头(13)、卷针基座(15)、第一卷针组件(11)及第二卷针组件(12)，所述第一卷针组件(11)包括上外夹针(112)、下内夹针(113)及第一弹性件(115)；所述第二卷针组件(12)包括下外夹针(122)及上内夹针(123)；

所述上外夹针(112)的一端与所述下内夹针(113)的一端连接，且转动连接于所述卷针基座(15)；所述下外夹针(122)的一端与所述上内夹针(123)的一端连接，且转动连接于所述卷针基座(15)；所述上外夹针(112)、所述上内夹针(123)、所述下内夹针(113)及所述下外夹针(122)依次间隔排列设置，且各自远离所述卷针基座(15)的一端分别为上外端(1123)、上内端(1233)、下内端(1133)及下外端(1223)；

所述第一弹性件(115)分别与所述卷针基座(15)和所述上外夹针(112)连接，且施加弹性力于所述上外夹针(112)，并使得所述上外端(1123)具有靠近所述上内端(1233)运动的趋势，以及所述上内端(1233)具有靠近所述下外端(1223)运动的趋势；

所述连接头(13)能够同时抵持于所述上外端(1123)、所述上内端(1233)、所述下内端(1133)及所述下外端(1223)，以撑开所述上外端(1123)和所述上内端(1233)以及所述下内端(1133)和所述下外端(1223)，使得所述上外夹针(112)和所述下外夹针(122)相互远离，以通过所述上外夹针(112)和所述下外夹针(122)卷绕电芯，并使得所述上内夹针(123)和所述下内夹针(113)相互靠近，以通过所述上内夹针(123)和所述下内夹针(113)夹持隔膜。

2.根据权利要求1所述的自锁式卷针机构，其特征在于，所述自锁式卷针机构(10)还包括联动连接件(17)；

所述上外夹针(112)和所述下外夹针(122)通过联动连接件(17)连接，以在所述上外夹针(112)相对于所述卷针基座(15)转动时，通过所述联动连接件(17)带动所述下外夹针(122)转动，以使所述上外端(1123)和所述上内端(1233)能够相向或相背运动，以及所述上内端(1233)和所述下外端(1223)相向或相背运动。

3.根据权利要求2所述的自锁式卷针机构，其特征在于，所述联动连接件(17)固定连接于所述上外夹针(112)连接，所述下外夹针(122)上开设有联动滑孔(1225)，所述联动连接件(17)滑动设置于所述联动滑孔(1225)内，以在所述上外夹针(112)相对于所述卷针基座(15)转动时，通过所述联动连接件(17)抵持所述联动滑孔(1225)的内壁带动所述下外夹针(122)转动。

4.根据权利要求1所述的自锁式卷针机构，其特征在于，所述第二卷针组件(12)还包括第二弹性件(125)，所述第二弹性件(125)分别与所述卷针基座(15)和所述下外夹针(122)连接，且施加弹性力于所述下外夹针(122)，以与所述第一弹性件(115)共同使得所述上外端(1123)和所述上内端(1233)具有相互靠近的趋势，以及所述上内端(1233)和所述下外端(1223)具有相互靠近的趋势；

且所述第一弹性件(115)和所述第二弹性件(125)对称设置，所述上外夹针(112)和所述下外夹针(122)对称设置，所述上内夹针(123)和所述下内夹针(113)对称设置。

5.根据权利要求4所述的自锁式卷针机构，其特征在于，所述上外夹针(112)包括相互连接的上外针(1122)和上外座(1121)，所述下内夹针(113)包括相互连接的下内针(1132)和下内座(1131)，所述上外座(1121)与所述下内座(1131)连接；所述下外夹针(122)包括相互连接的下外针(1222)和下外座(1221)，所述上内夹针(123)包括相互连接的上内针(1232)和上内座(1231)，所述下外座(1221)与所述上内座(1231)连接；

所述上外座(1121)和所述下外座(1221)分别转动连接于所述卷针基座(15)，所述第一弹性件(115)分别与所述卷针基座(15)和所述上外针(1122)连接，所述第二弹性件(125)分别所述卷针基座(15)和所述下外针(1222)连接；所述上外针(1122)、所述上内针(1232)、所述下内针(1132)及所述下外针(1222)各自远离所述卷针基座(15)的一端分别为所述上外端(1123)、所述上内端(1233)、所述下内端(1133)及所述下外端(1223)。

6.根据权利要求5所述的自锁式卷针机构，其特征在于，所述卷针基座(15)上设有具有开口的基座外壳(151)，所述上外座(1121)、所述上内座(1231)、所述下内座(1131)及所述下外座(1221)均设置于所述基座外壳(151)内，所述上外针(1122)、所述上内针(1232)、所述下内针(1132)及所述下外针(1222)均由所述基座外壳(151)向外延伸；

所述自锁式卷针机构(10)还包括多个滑动导向结构(16)，多个所述滑动导向结构(16)分别设置于所述基座外壳(151)的内壁和所述上外座(1121)、所述上内座(1231)、所述下内座(1131)及所述下外座(1221)之前的空隙内，以在所述上外座(1121)、所述上内座(1231)、所述下内座(1131)及所述下外座(1221)相对于所述基座外壳(151)转动时，相对于对应的所述滑动导向结构(16)滑动。

7.根据权利要求5所述的自锁式卷针机构，其特征在于，所述第二卷针组件(12)包括相互连接的第一隔膜压板(126)和第三弹性件(127)，所述第一卷针组件(11)包括相互连接的第二隔膜压板(116)和第四弹性件(117)；

所述第一隔膜压板(126)位于所述上内针(1232)靠近所述下内针(1132)的一侧，且通过所述第三弹性件(127)与所述上内针(1232)连接，所述第二隔膜压板(116)位于所述下内针(1132)靠近所述上内针(1232)的一侧，且通过所述第四弹性件(117)与所述下内针(1132)连接；

且在所述下内端(1133)与所述上内端(1233)相互靠近时，所述第一隔膜压板(126)和所述第二隔膜压板(116)能够分别在所述第三弹性件(127)和所述第四弹性件(117)的带动下相互靠近，以通过所述第一隔膜压板(126)和所述第二隔膜压板(116)夹持所述隔膜。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的自锁式卷针机构，其特征在于，所述连接头(13)上凸设导向凸起(131)；

所述上外端(1123)、上内端(1233)、所述下内端(1133)及所述下外端(1223)各自的端面均包括一个与所述上外夹针(112)的长度方向呈夹角的设置斜面，所述连接头(13)通过所述导向凸起(131)与所述斜面抵持来撑开所述上外端(1123)和所述上内端(1233)以及所述下内端(1133)和所述下外端(1223)。

9.根据权利要求8所述的自锁式卷针机构，其特征在于，所述连接头(13)上还凸设有限位凸起(132)，所述限位凸起(132)与所述导向凸起(131)之间具有间隙，且在在所述导向凸起(131)撑开所述上外端(1123)和所述上内端(1233)以及所述下内端(1133)和所述下外端(1223)时，所述上外端(1123)及所述下外端(1223)位于所述限位凸起(132)和所述导向凸起(131)之间的间隙内。

10.一种电芯卷绕装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的自锁式卷针机构(10)。

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