CN115832452A - 卷绕装置及电池制造设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种卷绕装置及电池制造设备。卷绕装置用于将极片、隔离件卷绕成电极组件,该卷绕装置包括:切断机构,用于切断所述极片或所述隔离件;卷绕机构,用于对所述极片和隔离件进行卷绕形成所述电极组件;夹持机构,用于夹持输送所述极片或所述隔离件至所述切断机构处切断,并将切断后的所述极片或所述隔离件夹持输送至所述卷绕机构处进行卷绕。本申请的实施例使得极片或隔离件在裁切时不会形成过长的自由段,以减小极片或隔离件沿极片或隔离件宽度方向的偏移,提高纠偏结果的可靠性,还可以省去现有技术中的切刀夹块,节省成本。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,具体涉及一种卷绕装置及电池制造设备。
背景技术
随着电动车辆的发展,电池成为汽车产业可持续发展的关键。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
目前,在锂离子电池卷绕生产工序中,通过卷绕设备将极片(极片可以为阴极片、阳极片)和隔离件(隔离件可以为将相邻的极片进行隔离的隔离膜)进行卷绕形成电池的电极组件。但是极片或隔离件在进入现有技术中的卷绕设备中进行卷绕的过程中,会导致如下技术问题:极片或隔离件在宽度方向上会有较多的偏移,导致卷绕形成的电极组件的良品率较低。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供一种卷绕装置及电池制造设备,使得极片或隔离件在裁切时不会形成过长的自由段,以减小极片或隔离件沿极片或隔离件宽度方向的偏移,提高纠偏结果的可靠性,有利于提高卷绕形成的电极组件的良品率,还可以省去现有技术中的切刀夹块,节省成本。
第一方面,本申请提供了一种卷绕装置,用于将极片、隔离件卷绕成电极组件,该卷绕装置包括:切断机构,用于切断所述极片或所述隔离件;卷绕机构,用于对所述极片和隔离件进行卷绕形成所述电极组件;夹持机构,用于夹持输送所述极片或所述隔离件至所述切断机构处切断,并将切断后的所述极片或所述隔离件夹持输送至所述卷绕机构处进行卷绕。
本申请实施例的技术方案中,由于夹持机构在将极片或隔离件输送至所述切断机构处切断之后,仍可以继续夹持输送极片或隔离件,直接将切断后的极片或隔离件夹持输送至所述卷绕机构处进行卷绕。从而,在切断机构切断极片或隔离件之后,避免极片或隔离件在切断的位置处(比如极片或隔离件头部或尾部)沿极片或隔离件宽度方向的偏移,能够提高纠偏结果的可靠性,有利于提高卷绕形成的电极组件的良品率,还可以省去现有技术中设置在切断机构下游卷绕机构上游的切刀夹块,可以节省成本。
在一些实施例中,所述切断机构包括:第一切断部件和第二切断部件,所述夹持机构的位移位置包括第一位置或第二位置;当所述夹持机构位于所述第一位置时,所述第一切断部件和所述第二切断部件闭合以切断所述极片或所述隔离件;当所述夹持机构位于所述第二位置时,所述第一切断部件和所述第二切断部件张开并保持预定距离,以容纳至少部分的所述夹持机构通过,以使所述夹持机构输送切断后的所述极片或所述隔离件至所述卷绕机构处。
通过在夹持机构位于第一位置时,第一切断部件和第二切断部件闭合以切断极片或隔离件;在夹持机构位于第二位置时,第一切断部件和第二切断部件张开并保持预定距离。从而,在切断机构切断极片或隔离件之后,第一切断部件和第二切断部件之间的预设距离能够容纳至少部分的夹持机构通过,以实现在切断机构切断极片或隔离件之后,仍可以继续夹持输送极片或隔离件,直接将切断后的极片或隔离件夹持输送至所述卷绕机构处进行卷绕。从而,在切断机构切断极片或隔离件之后,避免极片或隔离件在切断的位置处(比如极片或隔离件头部或尾部)沿极片或隔离件宽度方向的偏移,能够提高纠偏结果的可靠性,还可以省去现有技术中设置在切断机构下游卷绕机构上游的切刀夹块,可以节省成本。可选地,第一切断部件和第二切断部件可以但不限于为机械切刀。
在一些实施例中,所述夹持机构包括夹辊和第一送料板;所述夹辊用于带动所述极片或所述隔离件运动至所述第一送料板,所述第一送料板用于夹持输送所述极片或所述隔离件至所述卷绕机构,所述第一送料板的位移位置包括第三位置和第四位置,当所述第一送料板位于所述第三位置时,所述第一送料板用于接收运动经过所述夹辊的所述极片或所述隔离件;当所述第一送料板位于所述第四位置,所述第一送料板的至少部分位于所述切断机构与所述卷绕机构之间以将切断后的所述极片或所述隔离件经由所述切断机构输送至所述卷绕机构处。
通过夹辊带动极片或隔离件运动至第一送料板,可以引导极片或隔离件的传送方向,并且能保证极片或隔离件传送过程平稳。本实施例中,夹辊可以跟随第一送料板运动,也可以是第一送料板单独运动。这里需要说明的是,第一送料板可以但不限于为一对压板或也可以但不限于为增加吸附部的单侧板。
在一些实施例中,所述卷绕装置还包括:吸附部,用于吸附固定运动至所述第一送料板上的所述极片或所述隔离件,所述吸附部位于所述第一送料板远离所述夹辊的一端。本实施例中,第一送料板为增加吸附部的单侧板。
通过吸附部吸附第一送料板上的极片或隔离件,可以使极片或隔离件吸附至第一送料板,增加极片或隔离件与第一送料板的吸合力。从而,将极片或隔离件通过吸附的方式固定于第一送料板,避免极片或隔离件与第一送料板之间因发生相对位移而导致极片或隔离件在自身重力作用下沿自身的宽度方向发生偏移。
在一些实施例中,所述吸附部包括多个通风孔和气室,所述多个通风孔与所述气室连通;所述卷绕装置还包括连接于所述气室的吸气泵,所述吸气泵用于在致动时通过吸附至少部分所述气室中的气体,以使所述极片或所述隔离件的至少部分被吸附于所述通风孔处。
本实施例中,可以在极片或隔离件的尾部位于通风孔处时,通过吸气泵致动,以吸附至少部分气室中的气体,使极片或隔离件的至少部分被吸附于通风孔处,即使极片或隔离件被吸附至第一送料板,增加极片或隔离件与第一送料板的吸合力。从而,将极片或隔离件通过吸附的方式固定于第一送料板,避免极片或隔离件与第一送料板之间因发生相对位移而导致极片或隔离件在自身重力作用下沿自身的宽度方向发生偏移。
在一些实施例中,所述卷绕装置还包括供气阀和连接于所述气室的供气泵,所述供气泵用于在所述供气阀致动时向所述气室提供气体,以使所述极片和所述隔离件脱离所述通风孔处。本实施例中,可以在极片或隔离件的头部位于通风孔处时,通过供气泵在供气阀致动时向气室提供气体,以使极片和隔离件脱离通风孔处,直接将极片和隔离件吹贴至卷绕机构进行卷绕。从而,可以避免极片和隔离件在自身重力作用下,出现极片和隔离件在自身宽度方向上的偏移现象发生。
在一些实施例中,在所述供气阀致动时,所述吸气泵停止致动。通过在供气阀致动时,吸气泵停止致动,可以避免供气阀和吸气泵同时致动而导致极片和隔离件沿自身宽度方向上偏移,能够更好的将极片和隔离件吹贴至卷绕机构进行卷绕。从而,可以避免极片和隔离件在自身重力作用下,出现极片和隔离件在自身宽度方向上的偏移现象发生。
在一些实施例中,所述夹持机构还包括驱动部件,所述驱动部件用于驱动所述第一送料板在所述第三位置和所述第四位置之间运动。通过驱动部件驱动第一送料板在第三位置和第四位置之间运动,可以实现第一送料板的自动化移动,使第一送料板在第三位置和第四位置之间运动路径及运动位置更加精确,并且可以避免由于人工过多的参与而造成第一送料板在第三位置和第四位置之间运动路径及运动位置的误差。
在一些实施例中,所述卷绕装置还包括纠偏机构,所述纠偏机构位于所述切断机构和所述卷绕机构之间,所述纠偏机构用于对所述极片或所述隔离件在宽度方向上的偏移进行纠正,所述夹持机构用于将切断后的所述极片或所述隔离件输送至所述纠偏机构处调整。通过夹持机构将切断后的极片或隔离件输送至纠偏机构处调整,使得可以在极片或隔离件的宽度方向上调整极片或隔离件的位置,尽可能的避免极片或隔离件在宽度方向上偏移,有利于提高卷绕形成的电极组件的良品率。
在一些实施例中,所述夹持机构还包括:第二送料板,设置于所述纠偏机构与所述卷绕机构之间,所述第二送料板用于接收运动经过所述纠偏机构的所述极片或所述隔离件并输送至所述卷绕机构处进行卷绕。由于纠偏后的极片或隔离件的位置误差较小甚至无误差,所以通过将第二送料板设置于纠偏机构与卷绕机构之间,以将纠偏后的极片或隔离件输送至卷绕机构,有助于提高卷绕形成的电极组件的良品率。
在一些实施例中,所述卷绕机构包括卷针,所述极片和所述隔离件绕所述卷针卷绕形成所述电极组件,所述第二送料板靠近所述卷针的一端设置有排风口,所述排风口用于将所述极片或所述隔离件吹贴至所述卷针以进行卷绕。通过排风口将极片或隔离件吹贴至卷针以进行卷绕,可以避免极片和隔离件在自身重力作用下,出现极片和隔离件在自身宽度方向上的偏移现象发生,有助于提高卷绕形成的电极组件的良品率。
第二方面,本申请提供了一种电池制造设备,包括如以上任意一个实施例所描述的卷绕装置。
本申请实施例的技术方案中,由于电池制造设备包括以上任意一个实施例所描述的卷绕装置。所以,通过上述卷绕装置的卷绕过程,在夹持机构在将极片或隔离件输送至所述切断机构处切断之后,仍可以继续夹持输送极片或隔离件,直接将切断后的极片或隔离件夹持输送至所述卷绕机构处进行卷绕。从而,在切断机构切断极片或隔离件之后,避免极片或隔离件在切断的位置处(比如极片或隔离件头部或尾部)沿极片或隔离件宽度方向的偏移,能够提高纠偏结果的可靠性,还可以省去现有技术中设置在切断机构下游卷绕机构上游的切刀夹块,可以节省成本。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的爆炸示意图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的爆炸示意图;
图4为图3中的电极组件的结构示意图;
图5为本申请一些实施例的卷绕装置的结构示意图;
图6为本申请一些实施例的卷绕装置的结构示意图;
图7为本申请一些实施例的第一送料板的结构示意图;
图8为图7中K处的局部放大图;
图9为本申请一些实施例的第二送料板的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1-车辆;2-电池;3-控制器;4-马达;21-箱体;22-电池单体;211-第一箱体组件;212-第二箱体组件;213-容纳空间;221-电极组件;222-端盖;223-壳体;5-切断机构;51-第一切断部件;52-第二切断部件;6-卷绕机构;01-极片;02-隔离件;7-夹持机构;011-正极极片;012-负极极片;021-第一隔离膜;022-第二隔离膜;71-夹辊;72-第一送料板;8-吸附部;81-压板;82-通风孔;9-纠偏机构;73-第二送料板;731-排风口。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、机构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,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或两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
本发明人注意到,在锂离子电池卷绕生产工序中,通过卷绕设备将极片和隔离件进行卷绕形成电池的电极组件。但是极片或隔离件在卷入现有技术中的卷绕设备中进行卷绕的过程中,会导致如下技术问题:极片或隔离件在宽度方向上会有较多的偏移,极片或隔离件的头部或尾部的自由端在重力的作用下也会存在较多的偏移。
为了避免极片或隔离件的头部或尾部的自由端在重力的作用下存在偏移的问题,申请人研究发现一种卷绕设备。该卷绕设备中,送料夹辊机构设置在切刀夹块之前,用于将极片输送至切刀夹块处由切刀夹块进行夹紧,以便于切刀进行裁切。但是,该卷绕设备中,在切刀裁切后,切刀夹块随即张开失去对极片的夹紧力,使得极片卷绕前端呈自由状态,会导致极片在卷入时纠偏辊时存在较大的位置偏差。而纠偏辊的调节范围有限,当极片的位置偏差过大时容易导致纠偏辊无法纠正其位置。其次,纠偏辊和卷针之间还存在一段距离,极片在纠偏辊和卷针之间的移动过程中也容易导致极片入料时头部和尾部自由端在极片宽度方向上的偏移。
基于以上考虑,为了解决极片或隔离件的头部或尾部的自由端在重力的作用下存在偏移的问题,发明人经过深入研究,设计了一种卷绕装置及电池制造设备,使得极片或隔离件在裁切时不会形成过长的自由段,以减小极片或隔离件沿极片或隔离件宽度方向的偏移,提高纠偏结果的可靠性,还可以省去现有技术中的切刀夹块,节省成本。
本申请实施例公开的通过卷绕装置可以用于形成电极组件,形成的电极组件可以用于制造电池,这种电池可以适用于各种用电装置。用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电装置为车辆为例进行说明。
图1为本申请一些实施例提供的车辆1的结构示意图。如图1所示,车辆1的内部设置有电池2,电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电,例如,电池2可以作为车辆1的操作电源。
车辆1还可以包括控制器3和马达4,控制器3用来控制电池2为马达4供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池2不仅仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
图2为本申请一些实施例提供的电池2的爆炸示意图。如图2所示,电池2包括箱体21和电池单体22,电池单体22容纳于箱体21内。箱体21用于容纳电池单体22,箱体21可以是多种结构。在一些实施例中,箱体21可以包括第一箱体组件211和第二箱体组件212,第一箱体组件211与第二箱体组件212相互盖合,第一箱体组件211和第二箱体组件212共同限定出用于容纳电池单体22的容纳空间213。第二箱体组件212可以是一端开口的空心结构,第一箱体组件211为板状结构,第一箱体组件211盖合于第二箱体组件212的开口侧,以形成具有容纳空间213的箱体21;第一箱体组件211和第二箱体组件212也均可以是一侧开口的空心结构,第一箱体组件211的开口侧盖合于第二箱体组件212的开口侧,以形成具有容纳空间213的箱体21。当然,第一箱体组件211和第二箱体组件212可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
图3为本申请一些实施例提供的电池单体22的爆炸示意图。图4为图3中电极组件221的结构示意图。如图3和图4所示,电池单体22包括电极组件221、电解液、端盖222和壳体223,端盖222与壳体223盖合形成封闭空间,电极组件221和电解液被放置于该封闭空间中以形成电池单体22。电极组件221由正极极片011、负极极片012和隔离件02组成。电池单体22主要依靠金属离子在正极极片011和负极极片012之间移动来工作。正极极片011包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片012包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离件02的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。隔离件02具有电子绝缘性,用于隔离相邻的正极极片和负极极片,防止相邻的正极极片和负极极片短路。隔离件02具有大量贯通的微孔,能够保证电解质离子自由通过,对锂离子有很好的透过性,所以,隔离件02基本上不能阻挡锂离子通过。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种卷绕装置,该卷绕装置用于将极片01、隔离件02卷绕成电极组件221。请参见图5,图5为本申请一些实施例提供的卷绕装置的结构示意图。如图5所示,该卷绕装置包括:切断机构5,用于切断极片01或隔离件02。卷绕机构6,用于对极片01和隔离件02进行卷绕形成电极组件221。夹持机构7,用于夹持输送极片01或隔离件02至切断机构5处切断,并将切断后的极片01或隔离件02夹持输送至卷绕机构6处进行卷绕。
本实施例中,极片01通常可以包括正极极片011和负极极片012,隔离件02通常可以包括第一隔离膜021和第二隔离膜022。第一隔离膜021位于正极极片011和负极极片012之间,用于隔离正极极片011和负极极片012。第二隔离膜022与第一隔离膜021分别位于负极极片012的两侧。在通过卷绕机构对极片01和隔离件02进行卷绕形成电极组件221的过程中,第二隔离膜022可以隔离正极极片011和负极极片012。卷绕机构对正极极片011、负极极片012、第一隔离膜021和第二隔离膜022进行卷绕形成电极组件。
本申请实施例的技术方案中,由于夹持机构7在将极片01或隔离件02输送至切断机构5处切断之后,仍可以继续夹持输送极片01或隔离件02,直接将切断后的极片01或隔离件02夹持输送至卷绕机构6处进行卷绕。从而,在切断机构5切断极片01或隔离件02之后,避免极片01或隔离件02在切断的位置处(比如极片01或隔离件02头部或尾部)沿极片01或隔离件02宽度方向的偏移,能够提高纠偏结果的可靠性,有利于提高卷绕形成的电极组件的良品率,还可以省去现有技术中设置在切断机构5下游卷绕机构6上游的切刀夹块,可以节省成本。
根据本申请的一些实施例,可选地,结合图5所示,本实施例中,夹持机构7在夹持输送极片01或隔离件02的过程中,可以保持夹持机构7的位置不变,使夹持机构7引导极片01或隔离件02的运动方向和运动路径。在极片01或隔离件02被输送的过程中,移动切断机构5。在切断机构5移动至图5中的位置时,通过切断机构5切断极片01或隔离件02。在极片01或隔离件02被切断机构5切断之后,夹持机构7仍可以将切断后的极片01或隔离件02夹持输送至卷绕机构6处进行卷绕。在卷绕机构6进行卷绕的过程中,切断机构5退回到原来的位置。或者,在夹持机构7将切断后的极片01或隔离件02夹持输送至卷绕机构6处的过程中,切断机构5退回到原来的位置。
本申请实施例的技术方案中,由于夹持机构7在将极片01或隔离件02输送至切断机构5处切断之后,仍可以继续夹持输送极片01或隔离件02,直接将切断后的极片01或隔离件02夹持输送至卷绕机构6处进行卷绕。从而,在切断机构5切断极片01或隔离件02之后,避免极片01或隔离件02在切断的位置处(比如极片01或隔离件02头部或尾部)沿极片01或隔离件02宽度方向的偏移,能够提高纠偏结果的可靠性,有利于提高卷绕形成的电极组件的良品率,还可以省去现有技术中设置在切断机构5下游卷绕机构6上游的切刀夹块,可以节省成本。
根据本申请的一些实施例,可选地,请结合图6,图6为本申请一些实施例提供的卷绕装置的结构示意图。切断机构5包括:第一切断部件51和第二切断部件52,夹持机构7的位移位置包括第一位置或第二位置。如图5所示,当夹持机构7位于第一位置时,第一切断部件51和第二切断部件52闭合以切断极片01或隔离件02。如图6所示,当夹持机构7位于第二位置时,第一切断部件51和第二切断部件52张开并保持预定距离,以容纳至少部分的夹持机构7通过,以使夹持机构7输送切断后的极片01或隔离件02至卷绕机构6处。
比如:在夹持机构7夹持输送极片01或隔离件02至切断机构5处时,如图5所示,夹持机构7可以位于第一位置。此时,第一切断部件51和第二切断部件52可以通过闭合的方式以切断极片01或隔离件02。在切断机构5将极片01或隔离件02切断之后,如图6所示,第一切断部件51和第二切断部件52张开并保持预定距离,夹持机构7继续运动可以位于第二位置,即第一切断部件51和第二切断部件52张开并保持预定距离,以容纳至少部分的夹持机构7通过,以使夹持机构7输送切断后的极片01或隔离件02至卷绕机构6处。
本申请实施例的技术方案中,通过在夹持机构7位于第一位置时,第一切断部件51和第二切断部件52闭合以切断极片01或隔离件02;在夹持机构7位于第二位置时,第一切断部件51和第二切断部件52张开并保持预定距离。从而,在切断机构5切断极片01或隔离件02之后,第一切断部件51和第二切断部件52之间的预设距离能够容纳至少部分的夹持机构7通过,以实现在切断机构5切断极片01或隔离件02之后,仍可以继续夹持输送极片01或隔离件02,直接将切断后的极片01或隔离件02夹持输送至卷绕机构6处进行卷绕。从而,在切断机构5切断极片01或隔离件02之后,避免极片01或隔离件02在切断的位置处(比如极片01或隔离件02头部或尾部)沿极片01或隔离件02宽度方向的偏移,能够提高纠偏结果的可靠性,还可以省去现有技术中设置在切断机构5下游卷绕机构6上游的切刀夹块,可以节省成本。可选地,第一切断部件51和第二切断部件52可以但不限于为机械切刀。
根据本申请的一些实施例,可选地,夹持机构7包括夹辊71和第一送料板72。夹辊71用于带动极片01或隔离件02运动至第一送料板72,第一送料板72用于夹持输送极片01或隔离件02至卷绕机构6。第一送料板72的位移位置包括第三位置和第四位置。当第一送料板72位于第三位置时,第一送料板72用于接收运动经过夹辊71的极片01或隔离件02。当第一送料板72位于第四位置,第一送料板72的至少部分位于切断机构5与卷绕机构6之间以将切断后的极片01或隔离件02经由切断机构5输送至卷绕机构6处。
这里需要说明的是,本申请可选的实施例中,夹辊71可以跟随第一送料板72运动,也可以是第一送料板72单独运动。
本申请实施例的技术方案中,通过夹辊71带动极片01或隔离件02运动至第一送料板72,第一送料板72可以用于引导极片01或隔离件02的传送,并且能保证极片01或隔离件02传送过程平稳。
根据本申请的一些实施例,可选地,参考图7所示,图7为本申请一些实施例的第一送料板72的结构示意图。本实施例中,卷绕装置还包括:吸附部8,用于吸附固定运动至第一送料板72上的极片01或隔离件02,吸附部8位于第一送料板72远离夹辊71的一端(图中以A示例)。
本申请实施例的技术方案中,第一送料板72为增加吸附部8的单侧板。通过吸附部8吸附第一送料板72上的极片01或隔离件02,可以使极片01或隔离件02吸附至第一送料板72,增加极片01或隔离件02与第一送料板72的吸合力。从而,将极片01或隔离件02通过吸附的方式固定于第一送料板72,避免极片01或隔离件02与第一送料板72之间因发生相对位移而导致极片01或隔离件02在自身重力作用下沿自身的宽度方向发生偏移。
根据本申请的一些实施例,可选地,第一送料板72也可以包括一压板,压板用于通过压合的方式固定运动至第一送料板72上的极片01或隔离件02。其中,压板可以位于第一送料板72远离夹辊71的一端。
本申请实施例的技术方案中,压板可以直接压合第一送料板72上的极片01或隔离件02,可以使极片01或隔离件02被压合至第一送料板72,从而,将极片01或隔离件02通过压合的方式固定于第一送料板72,避免极片01或隔离件02与第一送料板72之间因发生相对位移而导致极片01或隔离件02在自身重力作用下沿自身的宽度方向发生偏移。
本申请对“在第一送料板72远离夹辊71的一端能够固定运动至第一送料板72上的极片01或隔离件02”的固定方式不做限制。只要是能实现“在第一送料板72远离夹辊71的一端能够吸附固定运动至第一送料板72上的极片01或隔离件02”的任意具体结构,均应在本申请的保护范围之内。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参见图8,图8为图7中K处的局部放大图。如图8所示,吸附部8包括多个通风孔82和气室,多个通风孔82与气室连通。卷绕装置还包括连接于气室的吸气泵,吸气泵用于在致动时通过吸附至少部分气室中的气体,以使极片01或隔离件02的至少部分被吸附于通风孔82处。
本申请实施例的技术方案中,可以在极片01或隔离件02的尾部位于通风孔82处时,通过吸气泵致动,以吸附至少部分气室中的气体,使极片01或隔离件02的至少部分被吸附于通风孔82处,即使极片01或隔离件02被吸附至第一送料板72,通过这种方式增加极片01或隔离件02与第一送料板72的吸合力。从而,将极片01或隔离件02通过吸附的方式固定于第一送料板72,避免极片01或隔离件02与第一送料板72之间因发生相对位移而导致极片01或隔离件02在自身重力作用下沿自身的宽度方向发生偏移。
根据本申请的一些实施例,可选地,卷绕装置还包括供气阀和连接于气室的供气泵,供气泵用于在供气阀致动时向气室提供气体,以使极片01和隔离件02脱离通风孔处。
本申请实施例的技术方案中,可以在极片01或隔离件02的头部位于通风孔82处时,通过供气泵在供气阀致动时向气室提供气体,以使极片01和隔离件02脱离通风孔82处,直接将极片01和隔离件02吹贴至卷绕机构6进行卷绕。从而,可以避免极片01和隔离件02在自身重力作用下,出现极片01和隔离件02在自身宽度方向上的偏移现象发生。
根据本申请的一些实施例,可选地,在供气阀致动时,吸气泵停止致动。
本申请实施例的技术方案中,通过在供气阀致动时,吸气泵停止致动,可以避免供气阀和吸气泵同时致动而导致极片01和隔离件02沿自身宽度方向上偏移,能够更好的将极片01和隔离件02吹贴至卷绕机构6进行卷绕。从而,可以避免极片01和隔离件02在自身重力作用下,出现极片01和隔离件02在自身宽度方向上的偏移现象发生。
根据本申请的一些实施例,可选地,夹持机构7还包括驱动部件,驱动部件用于驱动第一送料板72在第三位置和第四位置之间运动。
这里需要说明的是,驱动机构可以包括连接于夹棍的电机装置,通过电机的转动驱动夹棍转动。从而,通过夹棍的转动带动第一送料板72在第三位置和第四位置之间运动。
本申请实施例的技术方案中,通过驱动部件驱动第一送料板72在第三位置和第四位置之间运动,可以实现第一送料板72的自动化移动,使第一送料板72在第三位置和第四位置之间运动路径及运动位置更加精确,并且可以避免由于人工过多的参与而造成第一送料板72在第三位置和第四位置之间运动路径及运动位置的误差。
根据本申请的一些实施例,请继续参见图5和图6,可选地,卷绕装置还可以包括纠偏机构9,纠偏机构9位于切断机构5和卷绕机构6之间,纠偏机构9用于对极片01或隔离件02在宽度方向上的偏移进行纠正,夹持机构7用于将切断后的极片01或隔离件02输送至纠偏机构9处调整。
本申请实施例的技术方案中,通过夹持机构7将切断后的极片01或隔离件02输送至纠偏机构9处调整,使得可以在极片01或隔离件02的宽度方向上调整极片01或隔离件02的位置,尽可能的避免极片01或隔离件02在自身宽度方向上偏移,有利于提高卷绕形成的电极组件的良品率。
根据本申请的一些实施例,可选地,参考图9所示,图9为本申请一些实施例的第二送料板73的结构示意图。第二送料板73,设置于纠偏机构9与卷绕机构6之间,第二送料板73用于接收运动经过纠偏机构9的极片01或隔离件02并输送至卷绕机构6处进行卷绕。
本申请实施例的技术方案中,由于纠偏后的极片01或隔离件02的位置误差较小甚至无误差,所以通过将第二送料板73设置于纠偏机构9与卷绕机构6之间,以将纠偏后的极片01或隔离件02输送至卷绕机构6,有助于提高卷绕形成的电极组件的良品率。
根据本申请的一些实施例,可选地,卷绕机构6包括卷针,极片01和隔离件02绕卷针卷绕形成电极组件,第二送料板73上具有一排间隔设置的排风口731,可选的,可以将排风口731设置在第二送料板73上靠近卷针的一端(图中以B示例),排风口731用于将极片01或隔离件02吹贴至卷针以进行卷绕。
这里需要说明的是,此处的排风口731也可以连接一个排风气室,该排风气室连接排风供气泵。排风供气泵的工作状态由排风供气阀进行控制。比如,通过排风供气阀致动时,由排风供气泵向气室提供气体,以使极片01和隔离件02脱离第二送料板73而被吹贴至卷针以进行卷绕。从而,可以避免极片01和隔离件02在自身重力作用下,出现极片01和隔离件02在自身宽度方向上的偏移现象发生。
本申请实施例的技术方案中,通过排风口731将极片01或隔离件02吹贴至卷针以进行卷绕,可以避免极片01和隔离件02在自身重力作用下出现极片01和隔离件02在自身宽度方向上的偏移现象发生,有助于提高卷绕形成的电极组件的良品率。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池制造设备,包括如以上任意一个实施例所描述的卷绕装置。
本申请实施例的技术方案中,由于电池制造设备包括以上任意一个实施例所描述的卷绕装置。所以,通过上述卷绕装置形成电极组件的过程可以为:在夹持机构7在将极片01或隔离件02输送至切断机构5处切断之后,仍可以继续夹持输送极片01或隔离件02,直接将切断后的极片01或隔离件02夹持输送至卷绕机构6处进行卷绕。从而,在切断机构5切断极片01或隔离件02之后,避免极片01或隔离件02在切断的位置处(比如极片01或隔离件02头部或尾部)沿极片01或隔离件02宽度方向的偏移,能够提高纠偏结果的可靠性,还可以省去现有技术中设置在切断机构5下游卷绕机构6上游的切刀夹块,可以节省成本。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (12)
1.一种卷绕装置,用于将极片、隔离件卷绕成电极组件,其特征在于,所述卷绕装置包括:
切断机构,用于切断所述极片或所述隔离件;
卷绕机构,用于对所述极片和隔离件进行卷绕形成所述电极组件;
夹持机构,用于夹持输送所述极片或所述隔离件至所述切断机构处切断,并将切断后的所述极片或所述隔离件夹持输送至所述卷绕机构处进行卷绕。
2.如权利要求1所述的卷绕装置,其特征在于,所述切断机构包括:第一切断部件和第二切断部件,
所述夹持机构的位移位置包括第一位置或第二位置;
当所述夹持机构位于所述第一位置时,所述第一切断部件和所述第二切断部件闭合以切断所述极片或所述隔离件;
当所述夹持机构位于所述第二位置时,所述第一切断部件和所述第二切断部件张开并保持预定距离,以容纳至少部分的所述夹持机构通过,以使所述夹持机构输送切断后的所述极片或所述隔离件至所述卷绕机构处。
3.如权利要求1或2所述的卷绕装置,其特征在于,所述夹持机构包括夹辊和第一送料板;
所述夹辊用于带动所述极片或所述隔离件运动至所述第一送料板,
所述第一送料板用于夹持输送所述极片或所述隔离件至所述卷绕机构,所述第一送料板的位移位置包括第三位置和第四位置,
当所述第一送料板位于所述第三位置时,所述第一送料板用于接收运动经过所述夹辊的所述极片或所述隔离件;当所述第一送料板位于所述第四位置,所述第一送料板的至少部分位于所述切断机构与所述卷绕机构之间以将切断后的所述极片或所述隔离件经由所述切断机构输送至所述卷绕机构处。
4.如权利要求3所述的卷绕装置,其特征在于,所述卷绕装置还包括:
吸附部,用于吸附固定运动至所述第一送料板上的所述极片或所述隔离件,所述吸附部位于所述第一送料板远离所述夹辊的一端。
5.如权利要求4所述的卷绕装置,其特征在于,所述吸附部包括多个通风孔和气室,所述多个通风孔与所述气室连通;
所述卷绕装置还包括连接于所述气室的吸气泵,所述吸气泵用于在致动时通过吸附至少部分所述气室中的气体,以使所述极片或所述隔离件的至少部分被吸附于所述通风孔处。
6.如权利要求5所述的卷绕装置,其特征在于,所述卷绕装置还包括供气阀和连接于所述气室的供气泵,所述供气泵用于在所述供气阀致动时向所述气室提供气体,以使所述极片和所述隔离件脱离所述通风孔处。
7.如权利要求6所述的卷绕装置,其特征在于,在所述供气阀致动时,所述吸气泵停止致动。
8.如权利要求3-7中任一项所述的卷绕装置,其特征在于,所述夹持机构还包括驱动部件,所述驱动部件用于驱动所述第一送料板在所述第三位置和所述第四位置之间运动。
9.如权利要求1所述的卷绕装置,其特征在于,所述卷绕装置还包括纠偏机构,所述纠偏机构位于所述切断机构和所述卷绕机构之间,所述纠偏机构用于对所述极片或所述隔离件在宽度方向上的偏移进行纠正,所述夹持机构用于将切断后的所述极片或所述隔离件输送至所述纠偏机构处调整。
10.如权利要求9所述的卷绕装置,其特征在于,所述夹持机构还包括:
第二送料板,设置于所述纠偏机构与所述卷绕机构之间,所述第二送料板用于接收运动经过所述纠偏机构的所述极片或所述隔离件并输送至所述卷绕机构处进行卷绕。
11.如权利要求10所述的卷绕装置,其特征在于,所述卷绕机构包括卷针,所述极片和所述隔离件绕所述卷针卷绕形成所述电极组件,所述第二送料板靠近所述卷针的一端设置有排风口,所述排风口用于将所述极片或所述隔离件吹贴至所述卷针以进行卷绕。
12.一种电池制造设备,其特征在于,包括如权利要求1-11中任一项所述的卷绕装置。
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CN202111138305.5A CN115832452A (zh) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | 卷绕装置及电池制造设备 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117790876A (zh) * | 2024-02-26 | 2024-03-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电芯卷绕设备及方法 |
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- 2021-09-27 CN CN202111138305.5A patent/CN115832452A/zh active Pending
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