CN114421025B - 一种卷针机构、卷绕装置及卷绕机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卷针机构、卷绕装置及卷绕机，属于锂电池制造设备技术领域，包括：第一卷针结构；第二卷针结构，与第一卷针结构相对设置，第一卷针结构和/或第二卷针结构可活动设置，第一卷针结构和第二卷针结构之间适于夹持隔膜，并形成容纳空间，容纳空间具有开口；断膜结构，设置于第一卷针结构和/或第二卷针结构上，且位于容纳空间内，断膜结构适于将隔膜断开并使断开的隔膜从开口滑出。本发明提供的一种卷针机构，将断膜结构集成于卷针机构上，当卷针机构对隔膜进行夹持时即可将隔膜断开，无需设置单独的隔膜切断装置，且无需耗费单独的隔膜切断时间，缩小了占用空间，缩短了生产时间，降低了生产成本，提高了生产效率，满足生产需求。

Description

一种卷针机构、卷绕装置及卷绕机

技术领域

本发明涉及锂电池制造设备技术领域，具体涉及一种卷针机构、卷绕装置及卷绕机。

背景技术

在目前电芯设备中,卷绕形式的电芯在电芯中由于其电池性能稳定、制造效率高等优点被广大锂电制造企业所采用,市场所占比重很大,因而对应的电池卷绕机需求也较大。

卷绕锂离子电池生产过程中，需要隔膜和正负极片进行卷绕，而两个卷绕电芯之间需要隔膜切断装置切断隔膜，才能制作下一个电芯。现有的卷绕机中，卷针结构与隔膜切断装置相隔较远，占用空间过大，结构更为复杂。并且，隔膜切断过程较为复杂，占用较长的辅助时间(辅助时间是指前一个卷芯完成到下一个卷芯卷绕开始的动作占用)，成本更高，效率更低，不满足生产的要求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的电芯卷绕成本高、效率低、无法满足生产需求的缺陷，从而提供一种卷针机构、卷绕装置及卷绕机。

为了解决上述问题，本发明提供了一种卷针机构，包括：第一卷针结构；第二卷针结构，与所述第一卷针结构相对设置，所述第一卷针结构和/或所述第二卷针结构可活动设置，所述第一卷针结构和所述第二卷针结构之间适于夹持隔膜，并形成容纳空间，所述容纳空间具有开口；断膜结构，设置于所述第一卷针结构和/或所述第二卷针结构上，且位于所述容纳空间内，所述断膜结构适于将所述隔膜断开并使断开的隔膜从所述开口滑出。

可选地，所述第一卷针结构包括第一外针和第一内针，所述第二卷针结构包括第二外针和第二内针，所述第一内针和所述第二内针上设置有用于对隔膜进行夹持的夹持位，所述断膜结构和所述容纳空间均对应所述第一内针和所述第二内针设置，所述第一外针和所述第二外针适于缠绕所述隔膜。

可选地，所述第一内针朝向所述第二内针的一面上设置有第一凸出部和第一凹陷部，所述第一凸出部和所述第二内针之间适于夹持所述隔膜，所述第一凹陷部和所述第二内针之间形成所述容纳空间。

可选地，所述第二内针朝向所述第一内针的一面上设置有第二凸出部和第二凹陷部，所述第一凸出部适于伸入至所述第二凹陷部内以对所述隔膜进行夹持，所述第一凹陷部和所述第二凸出部相对间隔设置以形成所述容纳空间。

可选地，所述断膜结构设置于所述第一凹陷部内且靠近所述第一凸出部设置。

可选地，所述断膜结构为发热结构，或者为切割刀。

本发明还提供了一种卷绕装置，包括上述的卷针机构。

可选地，所述卷绕装置还包括转盘，所述卷针机构设置于转盘上，且沿所述转盘的周向间隔设置有多个，多个所述卷针机构适于在所述转盘的带动下在卷绕工位、贴胶工位和下料工位循环转动。

本发明还提供了一种卷绕机，包括上述的卷绕装置。

可选地，所述卷绕机还包括贴胶装置和下料装置。

本发明具有以下优点：

1.本发明提供的一种卷针机构，利用第一卷针结构和第二卷针结构对隔膜进行夹持与缠绕，并且，第一卷针结构和/或第二卷针结构上设置有断膜结构，当对隔膜进行夹持时，断膜结构将隔膜断开，第一卷针结构和第二卷针结构对夹持住的隔膜进行缠绕，断开处的隔膜从容纳空间的开口处滑落出卷针机构，因此，该卷针机构将断膜结构集成于卷针机构内，当卷针机构对隔膜进行夹持时即可将隔膜断开，无需设置单独的隔膜切断装置，且无需耗费单独的隔膜切断时间，缩小了占用空间，缩短了生产时间，降低了生产成本，提高了生产效率，满足生产需求。

2.本发明提供的一种卷针机构，利用第一内针和第二内针对隔膜进行夹持与断开，利用第一外针和第二外针对隔膜进行缠绕，因此，通过第一内针、第二内针、第一外针和第二外针的配合即可实现隔膜的夹持、断开与缠绕，结构简单，使用方便。

3.本发明提供的一种卷针机构，通过在第一内针上设置第一凸出部和第一凹陷部，以便于与第二内针配合形成夹持位和容纳空间。

4.本发明提供的一种卷针机构，通过在第二内针上设置第二凸出部和第二凹陷部，以使第一凸出部和第二凹陷部配合形成夹持位，使第一凹陷部和第二凸出部配合形成容纳空间，并且，利用第二凸出部使容纳空间的开口缩小，以在隔膜滑落时对隔膜进行缓冲。

5.本发明提供的一种卷针机构，将断膜结构设置于第一凹陷部内且靠近第一凸出部设置，减小了卷针机构内的隔膜长度，进而减少抽芯概率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1示出了本发明的实施例1提供的卷针机构的结构示意图；

图2示出了本发明的实施例1提供的卷针机构在夹持与断开隔膜时的结构示意图；

图3示出了本发明的实施例1提供的卷针机构另一种实施方式的结构示意图；

图4示出了本发明的实施例2提供的卷绕装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、第一卷针结构；11、第一外针；12、第一内针；121、第一凸出部；122、第一凹陷部；20、第二卷针结构；21、第二外针；22、第二内针；221、第二凸出部；222、第二凹陷部；30、断膜结构；40、隔膜；50、夹持位；60、容纳空间；70、转盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1至图3所示的卷针机构的一种具体实施方式，包括：第一卷针结构10、第二卷针结构20和断膜结构30。第一卷针结构10和第二卷针结构20相对设置，且第一卷针结构10和/或第二卷针结构20可活动设置，断膜结构30设置于第一卷针结构10和/或第二卷针结构20上。具体的，第一卷针结构10和第二卷针结构20之间能够对隔膜40进行夹持，并且，第一卷针结构10和第二卷针结构20之间形成容纳空间60，容纳空间60具有开口，断膜结构30设置于容纳空间60内，断膜结构30能够将隔膜40断开并使断开的隔膜40从开口滑出。

利用第一卷针结构10和第二卷针结构20对隔膜40进行夹持与缠绕，并且，第一卷针结构10和/或第二卷针结构20上设置有断膜结构30，当对隔膜40进行夹持时，断膜结构30将隔膜40断开，第一卷针结构10和第二卷针结构20对夹持住的隔膜40进行缠绕，断开处的隔膜40从容纳空间60的开口处滑落出卷针机构，因此，该卷针机构将断膜结构30集成于卷针机构内，当卷针机构对隔膜40进行夹持时即可将隔膜40断开，无需设置单独的隔膜40切断装置，且无需耗费单独的隔膜40切断时间，缩小了占用空间，缩短了生产时间，降低了生产成本，提高了生产效率，满足生产需求。

值得说明的是，上述的第一卷针结构10和/或第二卷针结构20可活动设置，指的是可以将第一卷针结构10可活动设置，也可以将第二卷针结构20可活动设置，或者是还可以将第一卷针结构10和第二卷针结构20均可活动设置，以实现第一卷针结构10和第二卷针结构20的相互靠近或相互远离运动。

在本实施例中，如图1至图3所示，第一卷针结构10包括第一外针11和第一内针12，第二卷针结构20包括第二外针21和第二内针22，第一内针12和第二内针22上设置有用于对隔膜进行夹持的夹持位50，断膜结构30和容纳空间60均对应第一内针12和第二内针22设置，第一外针11和第二外针21用于缠绕隔膜40。

利用第一内针12和第二内针22对隔膜40进行夹持与断开，利用第一外针11和第二外针21对隔膜40进行缠绕，因此，通过第一内针12、第二内针22、第一外针11和第二外针21的配合即可实现隔膜40的夹持、断开与缠绕，结构简单，使用方便。

当然，第一卷针结构10可以仅包括第一内针12，第二卷针结构20可以仅包括第二内针22，利用第一内针12和第二内针22之间对隔膜40进行夹持与断开，利用第一内针12和第二内针22的外部对隔膜40进行缠绕。

在本实施例中，如图1至图3所示，第一内针12朝向第二内针22的一面上设置有第一凸出部121和第一凹陷部122，第二内针22朝向第一内针12的一面上设置有第二凸出部221和第二凹陷部222。如图2所示，当第一卷针结构10和第二卷针结构20对隔膜40进行夹持时，第一凸出部121伸入至第二凹陷部222内，以相互配合对隔膜40进行夹持，此时，第一凹陷部122和第二凸出部221之间相对间隔设置以形成容纳空间60。

需要说明的是，上述的“第一凹陷部122和第二凸出部221之间相对间隔设置”是指第一凹陷部122和第二凸出部221之间具有一定的间距，第一凹陷部122的凹陷面与第二凸出部221的凸出面不接触，以形成一定的缝隙，即为容纳空间60的开口。

通过在第一内针12上设置第一凸出部121和第一凹陷部122，以便于与第二内针22配合形成夹持位50和容纳空间60，具体的，通过在第二内针22上设置第二凸出部221和第二凹陷部222，以使第一凸出部121和第二凹陷部222配合形成夹持位50，使第一凹陷部122和第二凸出部221配合形成容纳空间60，并且，利用第二凸出部221使容纳空间60的开口缩小，以在隔膜40滑落时对隔膜40进行缓冲。

值得说明的是，如图1至图3所示，在第一内针12上，第一凸出部121位于上方，第一凹陷部122位于下方，在第二内针22上，第二凹陷部222位于上方，第二凸出部221位于下方。如图2所示，当对隔膜40进行夹持与断开时，第一凸出部121的凸出面与第二凹陷部222的凹陷面的上部进行抵接，以利用夹持位50对隔膜40进行夹持，此时，断膜结构30靠近第二凹陷部222的凹陷面的下部设置，第二凸出部221的凸出面和第一凹陷部122的凹陷面之间形成容纳空间60的开口。

当然，可以仅在第一内针12靠近第二内针22的一面上设置第一凸出部121和第一凹陷部122，将第二内针22靠近第一内针12的一面设置为平面，第一凸出部121的凸出面与该平面配合形成夹持位50，第一凹陷部122的凹陷面与该平面之间形成容纳空间60；或者是，也可以仅在第二内针22靠近第一内针12的一面上设置第二凸出部221和第二凹陷部222，将第一内针12靠近第二内针22的一面设置为平面，第二凸出部221的凸出面与该平面配合形成夹持位50，第二凹陷部222的凹陷面与该平面之间形成容纳空间60。

在本实施例中，如图1至图3所示，断膜结构30设置于第一凹陷部122内，且靠近第一凸出部121设置，因此，减小了卷针机构内的隔膜40长度，进而减少抽芯概率。

当然，断膜结构30也可以设置于第二凹陷部222内。

在本实施例中，如图1和图2所示，断膜结构30为发热结构，发热结构能够发热以对隔膜40进行加热熔断；如图3所示，断膜结构30也可以为切割刀，利用切割刀将隔膜40切断。

具体的，在本实施例中，发热结构为发热丝。将发热结构设置为发热丝，结构简单，发热过程快速。

当然，发热结构也可以为其他能够产生热量对隔膜40进行加热熔断的结构。

实施例2

如图4所示的卷绕装置的一种具体实施方式，包括实施例1的卷针机构和转盘70。具体的，卷针机构设置于转盘70上，卷针机构设置有多个，多个卷针机构沿转盘70的周向间隔设置，在转盘70转动时，能够带动多个卷针机构在卷绕工位、贴胶工位和下料工位循环转动。

当卷针机构转动至卷绕工位时，卷针机构能够对隔膜40进行夹持，并在夹持的同时利用卷针机构带有的断膜结构30将隔膜40断开，因此，无需设置单独的隔膜40切断装置，且无需耗费单独的隔膜40切断时间，缩小了占用空间，缩短了生产时间，降低了生产成本，提高了生产效率，满足生产需求。

具体的，在本实施例中，如图4所示，卷针机构在转盘70上均匀间隔设置有三个，转盘70带动三个卷针机构分别转动至与卷绕工位、贴胶工位和下料工位对应设置，以分别进行电芯的卷绕、贴胶和下料。

当然，卷针机构的数量可以不限于三个，也可以为其他的数量，例如六个。卷针机构的数量可以根据需要具体设置。

实施例3

本实施例还提供了卷绕机的一种具体实施方式，包括上述的卷绕装置。卷绕机还包括贴胶装置和下料装置，贴胶装置对应贴胶工位设置，下料装置对应下料工位设置。利用转盘70带动多个卷针机构转动，使电芯依次完成卷绕、贴胶和下料，利用第一卷针结构10和第二卷针结构20对隔膜40进行夹持与缠绕，在第一卷针结构10和第二卷针结构20上设置夹持位50以对隔膜40进行夹持，并且，第一卷针结构10和/或第二卷针结构20上设置有断膜结构30，当对隔膜40进行夹持时，断膜结构30将隔膜40断开，第一卷针结构10和第二卷针结构20对夹持住的隔膜40进行缠绕，断开处的隔膜40从第一卷针结构10和第二卷针结构20上滑落，因此，该卷针机构将断膜结构30集成于卷针机构上，当卷针机构对隔膜40进行夹持时即可将隔膜40断开，无需设置单独的隔膜40切断装置，且无需耗费单独的隔膜40切断时间，缩小了占用空间，缩短了生产时间，降低了生产成本，提高了生产效率，满足生产需求。

在使用实施例2的卷绕装置时，当卷绕工位处的卷针机构卷绕完成后，转盘70转动，带动卷绕工位处的卷针机构转动至贴胶工位、下料工位处的卷针机构转动至卷绕工位，此时，位于卷绕工位处的卷绕机构可对隔膜40进行夹持。在夹持时，第一内针12和第二内针22相互靠近，使第一内针12的夹持位50和第二内针22的夹持位50相接触，以夹持隔膜40，此时，断膜结构30与隔膜40相接触，以将隔膜40断开，并且断开的隔膜40从容纳空间60的开口处滑落，然后，位于贴胶工位处的贴胶装置可以对电芯进行贴胶，位于卷绕工位处的卷针机构可以卷绕隔膜40。

根据上述描述，本专利申请具有以下优点：

1.将断膜结构集成于卷针机构上，当卷针机构对隔膜进行夹持时即可将隔膜断开，无需设置单独的隔膜切断装置，且无需耗费单独的隔膜切断时间，缩小了占用空间，缩短了生产时间，降低了生产成本，提高了生产效率，满足生产需求；

2.将断膜结构设置于第一凹陷部内且靠近第一凸出部设置，减小了卷针机构内的隔膜长度，进而减少抽芯概率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种卷针机构，其特征在于，包括：

第一卷针结构（10）；

第二卷针结构（20），与所述第一卷针结构（10）相对设置，所述第一卷针结构（10）和/或所述第二卷针结构（20）可活动设置，所述第一卷针结构（10）和所述第二卷针结构（20）之间适于夹持隔膜（40），并形成容纳空间（60），所述容纳空间（60）具有开口；

断膜结构（30），设置于所述第一卷针结构（10）和/或所述第二卷针结构（20）上，且位于所述容纳空间（60）内，所述断膜结构（30）适于将所述隔膜（40）断开并使断开的隔膜（40）从所述开口滑出；

所述第一卷针结构（10）包括第一外针（11）和第一内针（12），所述第二卷针结构（20）包括第二外针（21）和第二内针（22），所述第一内针（12）和所述第二内针（22）上设置有用于对隔膜（40）进行夹持的夹持位（50），所述断膜结构（30）和所述容纳空间（60）均对应所述第一内针（12）和所述第二内针（22）设置，所述第一外针（11）和所述第二外针（21）适于缠绕所述隔膜（40）；

所述第一内针（12）朝向所述第二内针（22）的一面上设置有第一凸出部（121）和第一凹陷部（122），所述第一凸出部（121）和所述第二内针（22）之间适于夹持所述隔膜（40），所述第一凹陷部（122）和所述第二内针（22）之间形成所述容纳空间（60）；

所述断膜结构（30）设置于所述第一凹陷部（122）内且靠近所述第一凸出部（121）设置。

2.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，所述第二内针（22）朝向所述第一内针（12）的一面上设置有第二凸出部（221）和第二凹陷部（222），所述第一凸出部（121）适于伸入至所述第二凹陷部（222）内以对所述隔膜（40）进行夹持，所述第一凹陷部（122）和所述第二凸出部（221）相对间隔设置以形成所述容纳空间（60）。

3.根据权利要求1或2所述的卷针机构，其特征在于，所述断膜结构（30）为发热结构，或者为切割刀。

4.一种卷绕装置，其特征在于，包括权利要求1-3中任意一项所述的卷针机构。

5.根据权利要求4所述的卷绕装置，其特征在于，所述卷绕装置还包括转盘（70），所述卷针机构设置于转盘（70）上，且沿所述转盘（70）的周向间隔设置有多个，多个所述卷针机构适于在所述转盘（70）的带动下在卷绕工位、贴胶工位和下料工位循环转动。

6.一种卷绕机，其特征在于，包括权利要求4或5所述的卷绕装置。

7.根据权利要求6所述的卷绕机，其特征在于，所述卷绕机还包括贴胶装置和下料装置。