CN115922796B - 切刀底板组件及电芯卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了切刀底板组件，包括切刀底板、抵推切刀底板的抵推件和可转动地安装在切刀底板的辊轮。辊轮用于抵接一电芯，抵推件固定安装切刀底板组件，用于朝向电芯的方向弹性支撑辊轮。本发明还公开了采用该切刀底板组件的电芯卷绕装置。本发明能够保证料带切断后形成的头部最短，提高电芯的卷绕品质。

Description

切刀底板组件及电芯卷绕装置

技术领域

卷绕机将第一隔膜、第一极片、第二隔膜、第二极片层叠的卷绕、贴终止胶后形成电芯。为了提高卷绕机的生产速度，现有的卷绕机一般采用多工位卷绕头。

背景技术

如图1（a）所示，以三工位卷绕头为例，分别设置卷绕工位P1、贴胶工位P2和下料工位P3。每个工位均具有一组卷针组件，分别为第一卷针组件410、第二卷针组件420和第三卷针组件430。三组卷针组件在三个工位轮换作业：卷针组件在卷绕工位P1卷绕第一隔膜10、第一极片20、第二隔膜30、第二极片40形成电芯500；在贴胶工位P2残卷及贴胶以防电芯500松散；在下料工位P3将电芯500下料。如图1（b）所示，当第一卷针组件410带动第一电芯510由卷绕工位P1换位到贴胶工位P2、第二卷针组件420带动第二电芯520由贴胶工位P2换位到下料工位P3、第三卷针组件430由下料工位P3换位到卷绕工位P1后，第一电芯510被贴胶、第二电芯520被下料、第三卷针组件430在卷绕工位P1夹持第一隔膜10、第二隔膜30形成的隔膜料带50。第一电芯510、第三卷针组件430将隔膜料带50拉直，设置在卷绕工位P1和贴胶工位P2之间的隔膜切刀300将隔膜料带50切断。切断后的隔膜料带50靠近卷绕工位P1的一端为隔膜头部51，由于工艺需求，隔膜头部51长度越短对卷绕后续越有利。

由于上述原因，有必要设计一种隔膜切断机构，使切断后的隔膜头部51在卷绕工位P1一侧实现尽可能短。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种切刀底板组件和采用该切刀底板组件的电芯卷绕装置。

本发明一实施例提供了一种切刀底板组件，包括切刀底板、抵推切刀底板的抵推件和可转动地安装在切刀底板、且与所述切刀底板的相对位置保持不变的辊轮,所述切刀底板与一芯轴通过一对导轨滑动连接，所述辊轮用于抵接一电芯，所述抵推件固定安装所述切刀底板组件，所述抵推件的一端与切刀底板相连接、另一端与芯轴相连接，用于朝向所述电芯的方向弹性支撑所述辊轮。

本发明一实施例提供了一种电芯卷绕装置，包括芯轴、转塔机构及相对设置的隔膜切刀和切刀底板组件。所述转塔机构绕所述芯轴旋转设置，至少包括一卷绕工位，每个工位对应设置一卷针组件，用于在所述卷绕工位卷绕形成一电芯。所述切刀底板组件包括切刀底板、抵推切刀底板的抵推件和可转动地安装在切刀底板、且与所述切刀底板的相对位置保持不变的辊轮，所述切刀底板与所述芯轴通过一对导轨滑动连接，所述辊轮用于抵接所述电芯，所述抵推件固定安装所述切刀底板组件，所述抵推件的一端与切刀底板相连接、另一端与芯轴相连接，用于朝向所述电芯的方向弹性支撑所述辊轮。

进一步的，所述切刀底板组件安装在所述芯轴，且随着芯轴的旋转而换位。

进一步的，所述切刀底板与所述芯轴之间设置一对导轨；所述抵推件为弹簧气缸，所述弹簧气缸安装在芯轴，所述弹簧气缸的驱动端与切刀底板相连接。

进一步的，所述芯轴设置有一对固定板，所述切刀底板通过一对交叉滚子导轨滑动安装在固定板。

进一步的，所述抵推件为弹簧气缸，所述弹簧气缸安装在芯轴，所述弹簧气缸的驱动端与切刀底板相连接。

进一步的，所述切刀底板的两端设置有与固定板相对应的抵推板，所述抵推件为弹簧，其一端连接抵推板、另一端连接固定板。

进一步的，所述弹簧为压缩弹簧或者拉伸弹簧。

进一步的，所述切刀底板设置有至少一沿电芯轴向方向延伸的切刀槽，且所述切刀槽靠近所述辊轮设置。

进一步的，所述切刀底板远离芯轴的一侧表面还设置有避位槽。

由上述可以看出，本发明通过设置抵推件向卷针组件的方向弹性支撑切刀底板，从而能保证切刀底板在不干扰电芯卷绕的前提下尽量靠近卷绕工位的卷针组件设置，从而隔膜切刀也可以靠近卷绕工位设置，进而保证切断后形成的隔膜头部尽量实现最短，提高电芯的卷绕品质。

附图说明

图1（a）是一三工位卷绕装置的结构图；

图1（b）是三工位卷绕装置换位后的结构图；

图2（a）是第一实施例的结构图；

图2（b）是第一实施例转塔机构换位后的结构图；

图3为第二实施例的结构图；

图4为第三实施例的结构图；

图5为第四实施例的结构图；

P1、卷绕工位；P2、贴胶工位；P3、下料工位；

10、第一隔膜；20、第一极片；30、第二隔膜；40、第二极片；50、隔膜料带； 51、隔膜头部51；

100、芯轴；110、安装平面；200、转塔机构；300、隔膜切刀；400、卷针组件；410、第一卷针组件；420、第二卷针组件；430、第三卷针组件；500、电芯；510、第一电芯；520、第二电芯；600、切刀底板组件；610、第一切刀底板组件；620、第二切刀底板组件；630、第三切刀底板组件；640、切刀底板；641、切刀槽；642、避位槽；643、抵推板；650、包胶辊；660、抵推件；661、弹簧；670、导轨；680、交叉滚子导轨；690、固定板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图2（a）所示，本实施例的电芯卷绕装置包括绕一芯轴100旋转的转塔机构200和设置在转塔机构200外侧的隔膜切刀300。转塔机构200设置有多个工位，每一工位均设置有一组卷针组件400。本实施例中，转塔机构200以三工位为例进行说明。转塔机构200的多个工位分别为卷绕工位P1、贴胶工位P2和下料工位P3，每个工位之间的夹角均设置为120°，对应的，卷针组件400分别为第一卷针组件410、第二卷针组件420和第三卷针组件430。三组卷针组件410、420、430由转塔机构200带动在三个工位P1、P2、P3轮换工作。卷针组件400在卷绕工位P1卷绕第一隔膜10、第一极片20、第二隔膜30、第二极片40形成电芯500；在贴胶工位P2对电芯500进行残卷、贴胶；在下料工位P3对电芯500进行下料。在其他实施例中，第一隔膜10、第一极片20、第二隔膜30、第二极片40可以组成为复合料带，复合料带的隔膜厚度薄于传统的第一隔膜10、第二隔膜30，转塔机构200至少卷绕一复合料带，在相同的卷绕体积下，能够卷绕更多层数的复合料带，使形成的电芯500其能量更高；当转塔机构200卷绕多条复合料带，提高了电芯500的卷绕效率。

转塔机构200还包括与每组卷针组件400相对应的切刀底板组件600，分别为与第一卷针组件410相对应的第一切刀底板组件610、与第二卷针组件420相对应的第二切刀底板组件620、与第三卷针组件430相对应的第三切刀底板组件630。本实施例中，切刀底板组件600安装在芯轴100，在其他实施例中切刀底板组件600也可以安装转塔机构200的与芯轴100相垂直的表面。

每一切刀底板组件600均包括切刀底板640、安装在切刀底板640的包胶辊650和抵推切刀底板640的抵推件660，抵推件660具有弹性，始终抵推包胶辊650抵接电芯500的外周面，这样，包胶辊650能够作为电芯的压辊以辊轮的形式压紧电芯500，从而防止电芯散开。在卷绕工位P1，第一卷针组件410卷绕电芯500，随着电芯500直径的不断增大，第一切刀底板组件610的包胶辊650推动切刀底板640远离第一卷针组件410；在贴胶工位P2，第二卷针组件420对电芯500残卷和贴胶，第二切刀底板组件620的包胶辊650继续抵接电芯500；在下料工位P3，电芯500被下料，第三切刀底板组件630的抵推件660推动切刀底板640靠近第三卷针组件430。

转塔机构200由图2（a）换位到图2（b）的状态。第一卷针组件410带动第一电芯510换位到贴胶工位P2，第二卷针组件420带动第二电芯520换位到下料工位P3，第三卷针组件430换位到卷绕工位P1。第三卷针组件430夹持第一隔膜10、第二隔膜30形成的隔膜料带50，贴胶工位P2的第一电芯510和第三卷针组件430将隔膜料带50拉直，隔膜切刀300与第三切刀底板组件630相配合，将隔膜料带50切断。此时，由于第三卷针组件430尚未卷绕电芯500，第三切刀底板组件430的抵推件660推动切刀底板640距离第三卷针组件430最近，从而导致隔膜料带50被切断形成的隔膜头部51最短，能够提高电芯500卷绕的品质。

本实施例中，卷针组件400可以是对向插针结构，也可以是同向插针结构，不会影响切刀底板组件600的工作。对向插针结构、同向插针结构在现有技术中较为常见，具体不再赘述。

以下结合图3-5的实施例对切刀底板组件600与芯轴100的安装方式进行详细说明。

如图3所示，为本发明第二实施例，仅展示了一个切刀底板组件600与芯轴100的安装方式。

芯轴100具有与切刀底板组件600相对应的安装平面110，切刀底板640通过一对导轨670滑动安装在安装平面110，抵推件660安装在芯轴100，抵推件660优选为弹簧气缸，其驱动端与切刀底板640相连接，为切刀底板640提供一抵推力。包胶辊650转动安装在切刀底板640，其外圆柱面抵接电芯，随着电芯500的旋转而旋转，并能够随着电芯500直径的增大而推动切刀底板640逐渐远离卷针组件400。包胶辊650的设置防止切刀底板640直接与电芯接触而损坏电芯，并能防止卷绕中的电芯散开，从而保证电芯卷绕的紧密程度。切刀底板640设置有至少一沿电芯轴向方向延伸的切刀槽641。当电芯下料后，包胶辊650不再受到来自电芯的推力，切刀底板640则在抵推件660的推动下靠近卷针组件400，进而带动切刀槽641靠近卷针组件400，使切刀槽641能够在更加靠近卷针组件400的位置与隔膜切刀300相配合，减小裁切后隔膜头部51的长度，提高电芯500的卷绕品质。

为了降低切刀底板组件600在芯轴100径向方向的厚度、避免切刀底板640过厚影响隔膜料带50的拉直，在切刀底板640远离芯轴100的一侧表面还设置有避位槽642。

如图4所示，为本发明第三实施例。本实施例是在第二实施例的基础上所做的改进，将第二实施例中的导轨670更换为交叉滚子导轨680。芯轴100设置有一对固定板690，交叉滚子导轨680将固定板690与切刀底板640滑动连接。交叉滚子导轨680的设置不仅使切刀底板640的安装更接近芯轴100，使切刀底板组件600的安装更紧凑，而且导向精度更高，避免包胶辊650晃动使隔膜料带50产生褶皱的现象。

如图5所示，为本发明第四实施例。本实施例是在第三实施例的基础上所做的改进，将第三实施例中的弹簧气缸更换为弹簧661。切刀底板640的两端设置有与固定板690相对应的抵推板643，弹簧661一端连接抵推板643另一端连接固定板690，提供给切刀底板640相对于固定板690滑动的作用力。弹簧661可以选用压缩弹簧也可以选用拉簧。弹簧661根据实际选择情况而设置抵推板643、弹簧661的安装位置是靠近卷针组件400或者远离卷针组件400，本领域技术人员能够根据实际情况做适当修改。本实施例将弹簧气缸更换为弹簧，使结构更简单，成本更低廉。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种切刀底板组件，其特征是，包括切刀底板、抵推切刀底板的抵推件和可转动地安装在切刀底板、且与所述切刀底板的相对位置保持不变的辊轮，所述切刀底板与一芯轴通过一对导轨滑动连接，所述辊轮用于抵接一电芯，所述抵推件固定安装所述切刀底板组件，所述抵推件的一端与切刀底板相连接、另一端与芯轴相连接，用于朝向所述电芯的方向弹性支撑所述辊轮。

2.一种电芯卷绕装置，包括

芯轴；

转塔机构，绕所述芯轴旋转设置，至少包括一卷绕工位，每个工位对应设置一卷针组件，用于在所述卷绕工位卷绕形成一电芯；

其特征是，还包括相对设置在所述卷绕工位附近的隔膜切刀和切刀底板组件，其中，所述切刀底板组件包括切刀底板、抵推切刀底板的抵推件和可转动地安装在切刀底板、且与所述切刀底板的相对位置保持不变的辊轮，所述切刀底板与所述芯轴通过一对导轨滑动连接，所述辊轮用于抵接所述电芯，所述抵推件固定安装所述切刀底板组件，所述抵推件的一端与切刀底板相连接、另一端与芯轴相连接，用于朝向所述电芯的方向弹性支撑所述辊轮。

3.如权利要求2所述的电芯卷绕装置，其特征是，所述切刀底板组件安装在所述芯轴，且随着芯轴的旋转而换位。

4.如权利要求3所述的电芯卷绕装置，其特征是，所述抵推件为弹簧气缸，所述弹簧气缸安装在芯轴，所述弹簧气缸的驱动端与切刀底板相连接。

5.如权利要求3所述的电芯卷绕装置，其特征是，所述芯轴设置有一对固定板，所述切刀底板通过一对交叉滚子导轨滑动安装在固定板。

6.如权利要求5所述的电芯卷绕装置，其特征是，所述抵推件为弹簧气缸，所述弹簧气缸安装在芯轴，所述弹簧气缸的驱动端与切刀底板相连接。

7.如权利要求5所述的电芯卷绕装置，其特征是，所述切刀底板的两端设置有与固定板相对应的抵推板，所述抵推件为弹簧，其一端连接抵推板、另一端连接固定板。

8.如权利要求7所述的电芯卷绕装置，其特征是，所述弹簧为压缩弹簧或者拉伸弹簧。

9.如权利要求2所述的电芯卷绕装置，其特征是，所述切刀底板设置有至少一沿电芯轴向方向延伸的切刀槽，且所述切刀槽靠近所述辊轮设置。

10.如权利要求2所述的电芯卷绕装置，其特征是，所述切刀底板远离芯轴的一侧表面还设置有避位槽。