CN200956388Y

CN200956388Y - 电池卷绕机的卷针机构

Info

Publication number: CN200956388Y
Application number: CNU2005200672151U
Authority: CN
Inventors: 邬新国; 张严; 黄宏涛
Original assignee: Zhuhai Higrand Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Higrand Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2015-11-11

Abstract

本实用新型涉及一种适用于半自动电池卷绕机的卷针机构；更确切地说是涉及适用于半自动方形电池卷绕机卷绕方形电芯、并可以顺利地与电芯分离的一种卷针机构。一种电池卷绕机的卷针机构，包括卷针固定块、两个卷针形成的卷针组合、钢珠弹簧机构、销轴、轴套、轴承及轴承座，所述卷针组合通过销轴与卷针固定块连接；所述钢珠弹簧机构位于所述卷针固定块内，所述卷针组合在钢珠弹簧机构的作用下绕所述销轴转动；所述轴套安装在所述轴承内；所述卷针组合可分离的套进所述轴套。由于采用整体可活动卷针结构，从而简化了动作，所以可以高效、可靠地卷绕电芯，并可以顺利地与电芯分离，在一定程度上提高生产效率和技术水平。

Description

电池卷绕机的卷针机构

技术领域

本实用新型涉及一种适用于半自动电池卷绕机的卷针机构；更确切地说是涉及适用于半自动方形电池卷绕机卷绕方形电芯、并可以顺利地与电芯分离的一种卷针机构。本实用新型还涉及使用所述卷针机构的半自动方形电池卷绕机。

背景技术

现有的方形锂离子电芯卷绕装置中的卷针机构，一般采用两半针结构，两半针首尾相对放置，其中一半与电机固定连接，另一半可以相对于与电机连接的一半轴向移动，且完全可以移开(抽掉)。当两半针组合在一起时，在电机的带动下旋转，可以卷绕电芯；当卷绕完成后移开(抽掉)另一半卷针，将电芯从与电机连接的一半卷针上取下，再周而复始的进行上述过程。这种卷针机构一般只适应手工操作，生产效率和卷绕质量低下，不适应于大规模自动化生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种适用于半自动方形电池卷绕机上可以高效、可靠地卷绕电芯，并可以顺利地与电芯分离的一种卷针机构。

本实用新型另一个目的在于，提供一种使用上述卷针机构的半自动方形电池卷绕机。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

一种适用于半自动方形电池卷绕机的卷针机构，包括卷针固定块、两个卷针形成的卷针组合、钢珠弹簧机构、销轴、轴套、轴承及轴承座，所述卷针组合通过销轴与卷针固定块连接；所述钢珠弹簧机构位于所述卷针固定块内，所述卷针组合在钢珠弹簧机构的作用下绕所述销轴转动；所述轴套安装在所述轴承内；所述卷针组合可分离的套进所述轴套。

一种电池卷绕机，包括控制器、原料输送机构，还包括卷针机构，所述卷针机构包括卷针固定块、两个卷针形成的卷针组合、钢珠弹簧机构、销轴、轴套、轴承及轴承座，所述卷针组合通过销轴与卷针固定块连接；所述钢珠弹簧机构位于所述卷针固定块内，所述卷针组合在钢珠弹簧机构的作用下绕所述销轴转动；所述轴套安装在所述轴承内；所述卷针组合可分离的套进所述轴套。

本实用新型半自动方形电池卷绕机卷针机构将被使用在电池生产加工领域后，由于采用整体可活动卷针结构，从而简化了动作，所以可以高效、可靠地卷绕电芯，并可以顺利地与电芯分离，在一定程度上提高生产效率和技术水平。

附图说明

图1为本实用新型所述卷针示意图；

图2为本实用新型所述卷针A向示意图；

图3为本实用新型所述卷针组合闭合时示意图；

图4为本实用新型所述卷针组合闭合时B向示意图；

图5为本实用新型所述卷针组合开启时示意图；

图6为本实用新型所述卷针组合开启时C向示意图；

图6’为本实用新型所述卷针组合开启时D向示意图；

图7为本实用新型卷针装置一示意图；

图8为本实用新型卷针装置中E的放大示意图；

图9为本实用新型卷针装置另一示意图；

图10为本实用新型卷针装置中F的放大示意图；

具体实施方式

第一实施例

如图1-10所示，一种适用于半自动方形电池卷绕机的卷针机构，包括卷针固定块1、两钢珠弹簧机构2、销轴3、挡套4、卷针5、卷针6、轴套7、顶针8、轴承及轴承座9及盖板10。

如图1-6’所示，所述两卷针5、6结构尺寸相同，所述卷针5由位于中间的一端呈半圆形的长方形板状物51(下面简称针体51)、与针体的半圆形所在端相接的偏离针体中线的半圆环柱52和针体另一端(平面端)相接的偏离针体中线的转动柄53组成；所述转动柄53呈带状，在所述转动柄53的中间有一圆形销轴孔54；所述转动柄53的中线与所述半圆环柱52的轴线重合；假设以所述转动柄53的中线或所述半圆环柱52的轴线为整个卷针5的中线或旋转轴线，则所述针体51是一个非对称体，其中一边到中线的距离等于另一边的距离加L1；整个所述卷针5形状大致呈宝剑状。所述针体51的外表面(与电芯相接触的一面)呈弧面，为了减少退针时的滑动摩擦力，可以将弧面穹顶部设计成平面；所述针体51的内表面(组合相对的一面)与转动柄53的内表面的结合部相对有台阶，使卷针5、6组合后在所述针体51的内表面之间产生一间隙，即使所述针体51的内表面相对于整个卷针的内表面的最外轮廓有一内凹面；间隙大小大于等于电池隔离膜厚度；所述台阶也可以是在所述针体51的内表面上或者转动柄53的内表面上靠近所述针体51与所述转动柄53的结合部位出产生。

在工作状态或者被安装到电池卷绕机上时，两所述卷针5、6对称放置组成一个卷针组合，即使所述卷针5、6的转动柄53接触，且所述针体51的内面及半圆环柱52相对保持间隙，供电池隔离膜穿过。所述卷针固定块1包括有两个腔体，一个轴向截面呈圆形，供动力轴(图中未示出)插入；另一个轴向截面呈方形，供所述卷针5、6组合后的转动柄53插入。在所述卷针固定块1的截面呈方形的腔体的腔壁上设有两个通孔，所述两钢珠弹簧机构2即装在所述通孔中。两所述卷针5、6组合后，将所述转动柄53端插入所述卷针固定块1的截面呈方形的腔体内，并通过穿过所述销轴孔54的销轴3与所述卷针固定块1连接。

所述卷针5、6可以绕所述销轴3转动。所述卷针5、6绕所述销轴3转动的动力由位于所述钢珠弹簧机构2提供；所述钢珠弹簧机构2的作用力施加在所述卷针5、6的转动柄53上，最好位于所述转动柄53的自由端至所述销轴孔的中心；两个所述钢珠弹簧机构分别为两所述卷针5、6提供转动动力。

如图7所示，所述卷针固定块1的截面呈方形的腔体在所述转动柄宽度方向上的尺寸大于所述卷针转动柄的宽度，两者之差为H；设所述转动柄53上的销轴孔中心到转动柄自由端的距离为L3，所述销轴孔中心到针体51半圆形的一端(不包括半圆形部分，简称远端)的距离为L0，则有H＝L1*L3/(2*L0)。这样所述卷针5、6绕所述销轴3转动时，转动幅度小于等于artg(H/L3)＝artg(L1/(2*L0))。

在所述卷针5、6中间与针体平面端平齐设置有一挡套4，所述挡套4有一内孔，内孔形状与卷针5、6组合后的形状基本相同，宽度大于等于卷针5、6中部的宽度加L1。所述卷针固定块1通过另一销轴与动力轴(图中未示出)相连，在动力轴的作用下，所述卷针5、6和挡套4一起旋转，并可以相对于挡套4前后伸缩。

为了能够达到卷绕方形电芯和方便退针的目的，即达到所述卷针组合的开启和闭合的目的，在与所述卷针5、6组合形成圆环柱一端相对应处设置有一轴套7，所述轴套7内有一顶针8；所述轴套7和所述顶针8可以制作成一体，也可以分开设计；当分开设计时，为了固定所述顶针8需要一个盖板10将其顶住。所述卷针5、6组合形成的圆环柱能与所述轴套7和顶针8配合；为了配合轴套7和顶针8随着所述卷针组合转动，所述轴套7外设置有一轴承及轴承座9，轴承可以是滚珠轴承，也可以是滑动轴承。所述盖板10可以做的很大，连同所述轴承一块盖住。所述顶针9作用在于使卷针6、卷针7撑开，保证用于退针的间隙。所述钢珠弹簧机构2中的钢珠在弹簧的作用下可使卷针6、卷针7闭合，即使两卷针的半圆形端基本重合，整个卷针组合形成一个自由端小的梯形，方便退针。所述轴套7作用在于通过使卷针组合头部的半环柱收拢成一个，进一步使两卷针组合开启，即使两卷针组合形成一个基本规则的矩形，方便卷绕。

在实际工作中，所述卷针装置的工作过程如下：

穿针过程：如图7所示，所述卷针5、卷针6轴向伸出与轴套7、顶针8配合，即两卷针组合形成的环柱正好套进所述轴套7和顶针8所形成的空间内，两卷针组合开启。当卷针开启时，保证两个卷针组合的外形尺寸，形成一个基本规则的矩形，即可保证卷绕的精度。

退针过程：如图9所示，所述卷针5、卷针6轴向退回，所述钢珠弹簧机构3中的钢珠在弹簧的作用下可使卷针5、卷针6闭合，即两卷针相向旋转。当卷针闭合时，由于卷针组合自由端尺寸变小，在卷针组合和方形电芯之间形成一定的间隙，卷针相对挡套轴向缩进运动，卷绕完成的电芯即可顺利地与卷针分离，落入料槽或输送线上。

本实用新型半自动方形电池卷绕机卷针装置将被使用在电池生产加工领域后，采用整体可活动卷针结构，从而简化了动作，所以可以高效、可靠地卷绕电芯，并可以顺利地与电芯分离，在一定程度上提高生产效率和技术水平。

第二实施例

本实施例与第一实施例的最大区别在于，两所述卷针5、6之一与所述卷针固定块1固定，另一卷针可以绕销轴3做有限的转动。这样所述钢珠弹簧机构2也可以少一个。

第三实施例

本实施例与第一实施例的最大区别在于，在本实施例中，没有设置所述顶针9。

第四实施例

本实施例与第一实施例的最大区别在于，在本实施中，所述挡套5由机械手代替，用以实现电芯与卷针分离。

本实用新型还涉及一种使用上述卷针装置的电池卷绕机，其包括控制器、原料输送机构等。

本实用新型还有其他的变形，如所述卷针5、卷针6横截面可以是梯形的，也可以是长方形、半椭圆形、异形的等；另外，为了便于退针，即两卷针相向旋转，还可以在针体内表面和外表面径向和/或轴向设计凹槽(可以减小两者之间的滑动摩擦力)；两所述卷针开可以设置成不一样大小的；所述动力轴与卷针固定块的连接还可以螺纹连接。因此本实用新型所列举的实施例不能被认为是对本实用新型的限制，本领域的技术人员在本实用新型的提示下所做出的非实质性的显而易见的改进和改变都应当落入本实用新型权利要求保护的范围之内。

Claims

1、一种电池卷绕机的卷针机构，其特征在于，其包括卷针固定块、两个卷针形成的卷针组合、钢珠弹簧机构、销轴、轴套、轴承及轴承座，所述卷针组合通过销轴与卷针固定块连接；所述钢珠弹簧机构位于所述卷针固定块内，所述卷针组合在钢珠弹簧机构的作用下绕所述销轴转动；所述轴套安装在所述轴承内；所述卷针组合可分离的套进所述轴套；所述卷针组合可与所述轴套一起旋转。

2、根据权利要求1所述的电池卷绕机的卷针机构，其特征在于，其还包括一顶针，所述顶针位于所述轴套内。

3、根据权利要求1或2所述的电池卷绕机的卷针机构，其特征在于，所述卷针由位于中间的一端呈半圆形的针体、与针体的半圆形所在端相接的偏离针体中线的半圆环柱和针体另一端相接的偏离针体中线的转动柄组成。

4、根据权利要求3所述的电池卷绕机的卷针机构，其特征在于，所述转动柄呈带状，在所述转动柄的中间有一圆形销轴孔；所述转动柄的中线与所述半圆环柱的轴线重合；假设以所述转动柄的中线或所述半圆环柱的轴线为整个卷针的中线或旋转轴线，则所述针体是一个非对称体。

5、根据权利要求3所述的电池卷绕机的卷针机构，其特征在于，所述卷针的外表面呈弧面。

6、根据权利要求3所述的电池卷绕机的卷针机构，其特征在于，所述钢珠弹簧机构的作用力施加在所述卷针的转动柄上，且位于所述转动柄的自由端至所述销轴孔的中心。

7、根据权利要求3所述的电池卷绕机的卷针机构，其特征在于，所述钢珠弹簧机构有两个分别为两所述卷针提供转动动力。

8、根据权利要求4所述的电池卷绕机的卷针机构，其特征在于，设所述销轴孔中心到所述针体远端的距离为L0，所述针体一边到中线的距离与另一边到中线的距离之差为L1，则所述卷针绕所述销轴转动时，转动幅度小于等于artg(L1/(2*L0))。

9、根据权利要求1或2所述的电池卷绕机的卷针机构，其特征在于，两所述卷针之一与所述卷针固定块固定，另一卷针可以绕销轴转动。

10、根据权利要求3所述的电池卷绕机的卷针机构，其特征在于，在所述卷针表面径向和/或轴向设计凹槽。

11、根据权利要求3所述的电池卷绕机的卷针机构，其特征在于，在所述针体的内表面上靠近与所述转动柄的结合部位有一台阶，使组合后的卷针在所述针体的内表面之间产生一间隙。