CN112635848B - 一种极耳检测的电池卷绕机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种极耳检测的电池卷绕机构，包括将正极片和负极片卷绕成卷绕电池的卷针，以及用于切割正负极片的正极切刀和负极切刀，所述正极切刀的前端连接有用于检测正极片的正极极耳翻折的正极检测机构，所述正极检测机构包括正极架和第二对射传感器；所述负极切刀的前端连接有用于检测负极片的负极极耳翻折的负极检测机构，所述负极检测机构包括负极架和第一对射传感器。实现对极耳翻折情况进行检测，降低极耳漏检风险。并且同时设置三个对射传感器呈三角形布置，从而能对极耳的各侧翻折情况进行精确判断。

Description

一种极耳检测的电池卷绕机构
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体而言涉及一种极耳检测的电池卷绕机构。
背景技术
卷绕电池是将电池正极片、负极片、隔膜通过卷绕机将它们卷成电芯，目前在电芯卷绕工序中，由于卷绕机的预辊与卷针之间间隙太小，无法使用检测仪器来检测正负极片上的极耳是否发生翻折，只有待正负极片卷成卷芯后，依靠人工来判定极耳的翻折情况。人工检测会出漏检的情况，导致有极耳翻折的卷芯流入下一工序，在进行焊接后的短路测试时，极耳翻折易造成卷芯短路；某些极耳翻折角度不严重的，在短路测试工位也无法被检出，会流入市场，而引起安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种极耳检测的电池卷绕机构，解决极片极耳翻折检测问题，提高了产品的良品率。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种极耳检测的电池卷绕机构，包括将正极片和负极片卷绕成卷绕电池的卷针，以及用于切割正负极片的正极切刀和负极切刀，所述正极切刀的前端连接有用于检测正极片的正极极耳翻折的正极检测机构，所述正极检测机构包括正极架和第二对射传感器；所述负极切刀的前端连接有用于检测负极片的负极极耳翻折的负极检测机构，所述负极检测机构包括负极架和第一对射传感器。
进一步方案，所述正极架是由垂直于正极片长度方向端面的平板及垂直固设于平板两端的端板构成的半框形结构；所述平板通过正极连接架与正极切刀的外框固定连接，两个所述端板上对称安装有第二对射传感器，两个所述端板上的第二对射传感器的连线垂直于正极片的表面并位于正极极耳处，从而对正极极耳是否翻折情况进行检测。
进一步方案，所述负极架是由垂直于负极片长度方向端面的竖板及垂直固设于竖板两端的侧板构成的半框形结构，所述竖板通过负极连接架与负极切刀的外框固定连接，两个所述侧板上对称安装有第一对射传感器，两个所述侧板上的第一对射传感器的连接垂直于负极片的表面并位于负极极耳处，从而对负极极耳是否翻折情况进行检测。
优选方案，为了防止负极极耳发生变形而影响检测结果，所述负极架的竖板的内侧壁上下对称安装有上抚平支架、下抚平支架，所述上抚平支架、下抚平支架平行于负极片，所述负极极耳位于上抚平支架和下抚平支架之间。
更优选的，所述上抚平支架、下抚平支架分别通过上安装架、下安装架固定在负极架的竖板上。
更优选的，所述上抚平支架的底端面为弧形结构。
进一步方案，为了提高效果效果，所述第二对射传感器包括呈三角形布置在正极架的端板上的第二对射传感器A、第二对射传感器B、第二对射传感器C。
进一步方案，所述第一对射传感器包括呈三角形布置在负极架的侧板上的第一对射传感器A、第一对射传感器B、第一对射传感器C。
对射传感器是可市购的现有产品，其是由相对面对称安装的一个发射器和一个接收器组成，即由发射器发射声波或信号到接收器，通过声束或信号被目标物体打断来检测物体存在。当超声波声束或信号因物体被衰减或者中断后，接收器的输出就切换开关状态。
由于负极片是水平方向依次通过负极检测机构、负极切刀和卷针后进行卷绕的，负极极耳偏软，其受重力作用易下垂；同时，在卷针带动负极片快速运行时，负极片在张力作用处于拉进状态，负极极耳有上翘的趋势，故在位于负极极耳的上下方设置上抚平支架14、下抚平支架，共同作用防止负极极耳在水平面上发生下垂或上翘的变形影响，从而影响第一对射传感器对其检测的准确性。而正极片依次垂直通过正极检测机构、正极切刀和卷针后进行卷绕，即正极片到卷针是垂直方向移动，正极极耳不会发生变形，故其检测时不需要抚平机构。
本发明在卷绕机正、负极切刀位置安装对射传感器，可实现对极耳翻折情况进行检测，降低极耳漏检风险。并且同时设置三个对射传感器呈三角形布置，从而能对极耳的各侧翻折情况进行精确判断。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明中负极检测机构的示意图；
图3是本发明中正极检测机构的示意图；
图中：
1-负极检测机构、11A-第一对射传感器A、11B-第一对射传感器B、11C-第一对射传感器C、12-下安装架、13-下抚平支架、14-上抚平支架、15-上安装架、16-负极架，17-负极连接架；
2-正极检测机构、21A-第二对射传感器A、21B-第二对射传感器B、21C-第二对射传感器C、22-正极架、23-正极连接架；
3-正极片、31-正极极耳；
4-负极片、41-负极极耳；
5-卷针；6-负极切刀；7-正极切刀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1-3所示，一种极耳检测的电池卷绕机构，包括将正极片3和负极片4卷绕成卷绕电池的卷针5，以及用于切割正负极片的正极切刀7和负极切刀6，所述正极切刀7的前端连接有用于检测正极片3的正极极耳31翻折的正极检测机构2，所述正极检测机构2包括正极架22和第二对射传感器；所述正极片3依次垂直通过正极检测机构2、正极切刀7和卷针5后进行卷绕，正极极耳31位于第二对射传感器之间，第二对射传感器如感应到正极极耳31，即声束或信号被打断，则表明正极极耳31未翻折；如未感应到或部分未感应到，则表明正极极耳31发生翻折。
所述负极切刀6的前端连接有用于检测负极片4的负极极耳41翻折的负极检测机构1，所述负极检测机构1包括负极架16和第一对射传感器；所述负极片4依次水平通过负极检测机构1、负极切刀6和卷针5后进行卷绕，负极极耳41正好位于第一对射传感器之间，如果第一对射传感器感应到负极极耳41，则表明负极极耳41未翻折；如未感应到或部分未感应到，则表明负极极耳41发生翻折。
进一步方案，所述正极架22是由垂直于正极片3长度方向端面(即极片的厚度截面方向)的平板及垂直固设于平板两端的端板构成的半框形结构；所述平板通过正极连接架23与正极切刀7的外框固定连接，两个所述端板上对称安装有第二对射传感器，两个所述端板上的第二对射传感器的连线垂直于正极片3的表面并位于正极极耳31处。
进一步方案，所述负极架16是由垂直于负极片4长度方向端面的竖板及垂直固设于竖板两端的侧板构成的半框形结构，所述竖板通过负极连接架17与负极切刀6的外框固定连接，两个所述侧板上对称安装有第一对射传感器，两个所述侧板上的第一对射传感器的连接垂直于负极片4的表面并位于负极极耳41处。
优选方案，所述负极架16的竖板的内侧壁上下对称安装有上抚平支架14、下抚平支架13，所述上抚平支架14、下抚平支架13平行于负极片4，所述负极极耳41位于上抚平支架14和下抚平支架13之间。
由于负极片4是水平方向依次通过负极检测机构1、负极切刀6和卷针5后进行卷绕的，负极极耳41偏软，其受重力作用易下垂；同时，在卷针5带动负极片4快速运行时，负极片4在张力作用处于拉进状态，负极极耳41有上翘的趋势，故在位于负极极耳41的上下方设置上抚平支架14、下抚平支架13，共同作用防止负极极耳41在水平面上发生下垂或上翘的变形影响，从而影响第一对射传感器对其检测的准确性。
更优选的，所述上抚平支架14、下抚平支架13分别通过上安装架15、下安装架12固定在负极架16的竖板上。
更优选的，所述上抚平支架14的底端面为弧形结构，避免对负极片4造成摩擦而损伤。
进一步方案，所述第二对射传感器包括呈三角形布置在正极架22的端板上的第二对射传感器A21A、第二对射传感器B 21B、第二对射传感器C 21C。在卷针的带动下，正极片3向卷针5方向运转，正极极耳31经过第二对射传感器A 21A、第二对射传感器B 21B、第二对射传感器C 21C时，若这三个第二对射传感器同时感应到，证明正极极耳31未翻折；若第二对射传感器A 21A未感应到时，说明正极极耳31全翻或者非极耳；若第二对射传感器B 21B未感应到，证明该侧的正极极耳31翻折；若第二对射传感器C 21C未感应到，证明该侧的正极极耳31翻折。由于正极片3到卷针是垂直方向移动，正极极耳31不会发生变形，故其检测时不需要抚平机构。
进一步方案，所述第一对射传感器包括呈三角形布置在负极架16的侧板上的第一对射传感器A 11A、第一对射传感器B 11B、第一对射传感器C 11C。如图2所示，负极极耳41经过三个第一对射传感器时，如果同时都能感应到，证明负极极耳41未翻折；如果仅第一对射传感器B 11B未感应到时，说明负极极耳41全翻或者非极耳；如果第一对射传感器A 11A未感应到，证明该侧的负极极耳41翻折；如果第一对射传感器C 11C未感应到，证明该侧的负极极耳41翻折。
本发明说明书中所提出的实施方案仅仅为用于示例说明目的的优选实施例，并不旨在限制本发明的范围，因此理解在不背离本发明的精神和范围的情况下可作出其他等效方案和修改方案。

Claims (4)

1.一种极耳检测的电池卷绕机构，包括将正极片（3）和负极片（4）卷绕成卷绕电池的卷针（5），以及用于切割正负极片的正极切刀（7）和负极切刀（6），其特征在于：所述正极切刀（7）的前端连接有用于检测正极片（3）的正极极耳（31）翻折的正极检测机构（2），所述正极检测机构（2）包括正极架（22）和第二对射传感器；所述负极切刀（6）的前端连接有用于检测负极片（4）的负极极耳（41）翻折的负极检测机构（1），所述负极检测机构（1）包括负极架（16）和第一对射传感器；
所述正极架（22）是由垂直于正极片（3）长度方向端面的平板及垂直固设于平板两端的端板构成的半框形结构；所述平板通过正极连接架（23）与正极切刀（7）的外框固定连接，两个所述端板上对称安装有第二对射传感器，两个所述端板上的第二对射传感器的连线垂直于正极片（3）的表面并位于正极极耳（31）处；所述第二对射传感器包括呈三角形布置在正极架（22）的端板上的第二对射传感器A（21A）、第二对射传感器B（21B）、第二对射传感器C（21C）；
所述负极架（16）是由垂直于负极片（4）长度方向端面的竖板及垂直固设于竖板两端的侧板构成的半框形结构，所述竖板通过负极连接架（17）与负极切刀（6）的外框固定连接，两个所述侧板上对称安装有第一对射传感器，两个所述侧板上的第一对射传感器的连接垂直于负极片（4）的表面并位于负极极耳（41）处；所述第一对射传感器包括呈三角形布置在负极架（16）的侧板上的第一对射传感器A（11A）、第一对射传感器B（11B）、第一对射传感器C（11C）。
2.根据权利要求1所述的一种极耳检测的电池卷绕机构，其特征在于：所述负极架（16）的竖板的内侧壁上下对称安装有上抚平支架（14）、下抚平支架（13），所述上抚平支架（14）、下抚平支架（13）平行于负极片（4），所述负极极耳（41）位于上抚平支架（14）和下抚平支架（13）之间。
3.根据权利要求2所述的一种极耳检测的电池卷绕机构，其特征在于：所述上抚平支架（14）、下抚平支架（13）分别通过上安装架（15）、下安装架（12）固定在负极架（16）的竖板上。
4.根据权利要求2或3所述的一种极耳检测的电池卷绕机构，其特征在于：所述上抚平支架（14）的底端面为弧形结构。
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