CN202888337U - 一种带自动点胶装置的卷绕机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于锂离子电池生产设备技术领域，尤其涉及一种带自动点胶装置的卷绕机，包括卷绕装置、将正极极片送入卷绕装置的正极供料装置、将负极极片送入卷绕装置的负极供料装置和将隔膜送入卷绕装置的隔膜供料装置，还包括自动点胶装置，自动点胶装置设置于正极极片、负极极片或隔膜的上方。相对于现有技术，本实用新型通过在卷绕机中加入自动点胶装置，并使自动点胶装置位于正极极片、负极极片或隔膜的上方，使得在卷绕的同时能够快速在极片上进行点胶动作，而无需在卷绕机前设置点胶工序，从而缩短了生产时间，提高了生产效率，降低了生产成本。本实用新型的卷绕机尤其适用于一些速干胶的点胶操作，很容易地实现了在电芯卷绕时进行点胶操作。

Description

一种带自动点胶装置的卷绕机
技术领域
本实用新型属于锂离子电池生产设备技术领域，尤其涉及一种带自动点胶装置的卷绕机。
背景技术
随着现代社会的发展，各种移动设备，如摄像机、笔记本电脑、便携式DVD和数码相机等都有了越来越广泛的应用，这些移动设备对高能电池的需求也越来越大。锂离子电池具有重量轻、储能大、功率大、无污染、寿命长、自放电系数小和温度适应范围宽泛等许多突出的优点，因此逐渐受到人们的青睐，成为移动设备的最佳电源，甚至在航空、航天、航海、汽车和医疗设备等领域中逐步取代了其他的传统电池。
大部分方形或圆柱形锂离子二次电池均采用卷绕的方式得到电芯，其一般包括正极极片、负极极片以及隔离在正极极片和负极极片之间的隔膜。其中，隔膜间隔于相邻的正极极片和负极极片之间，起到电子阻隔、离子导通的作用，同时用于保持电解液。卷绕时，先将正极极片、负极极片和隔膜叠加在一起，然后将三者均放置在卷绕机上进行卷绕，得到卷绕的电芯。
卷绕时，有时根据工艺要求，需要在极片上特定位置进行涂胶，以形成绝缘层、覆盖层或临时涂层，起到保护的作用，这样就需要在卷绕前增加一个点胶工序来实现，这样势必会影响电池的生产效率，不利于产品成本的降低。
有鉴于此，确有必要提供一种带自动点胶装置的卷绕机，在卷绕的同时快速在极片上进行点胶动作，无需在卷绕前额外增加点胶工序，从而有效提高了生产效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种带自动点胶装置的卷绕机，其能在卷绕的同时快速在极片上进行点胶动作，无需在卷绕前额外增加点胶工序，从而有效提高了生产效率，以克服现有技术中需要点胶时还需在卷绕前额外增加点胶工序导致的效率不高的不足。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种带自动点胶装置的卷绕机，包括卷绕装置、将正极极片送入所述卷绕装置的正极供料装置、将负极极片送入所述卷绕装置的负极供料装置和将隔膜送入所述卷绕装置的隔膜供料装置，还包括自动点胶装置，所述自动点胶装置设置于正极极片、负极极片或隔膜的上方。
作为本实用新型带自动点胶装置的卷绕机的一种改进，所述自动点胶装置包括点胶头、自动控制移位点胶架、胶料供料器和供料管，所述点胶头通过供料管与所述胶料供料器连接，所述点胶头固定于所述自动控制移位点胶架。
作为本实用新型的一种改进，所述胶料供料器内设置有加热管和计量泵。
作为本实用新型的一种改进，所述自动控制移位点胶架连接有伺服电机。
作为本实用新型的一种改进，所述点胶头设置有至少一个喷嘴。
作为本实用新型的一种改进，所述喷嘴的形状为长方形、正方形或圆形。
作为本实用新型的一种改进，所述喷嘴设置于正极极片、负极极片或隔膜的正上方。
作为本实用新型的一种改进，所述胶料供料器和所述供料管均设置有保温层。
作为本实用新型的一种改进，所述正极供料装置包括第一驱动电机、正极放料卷和第一传动轮；所述负极供料装置包括第二驱动电机、负极放料卷和第二传动轮；所述隔膜供料装置包括第三驱动电机、隔膜放料卷和第三传动轮；所述卷绕装置设置有第四驱动电机。
作为本实用新型的一种改进，所述卷绕装置、所述正极供料装置、所述负极供料装置、所述隔膜供料装置和所述自动点胶装置均连接有控制系统。
相对于现有技术，本实用新型通过在卷绕机中加入自动点胶装置，并使自动点胶装置位于正极极片、负极极片或隔膜的上方，使得在正极极片、负极极片或隔膜的传动过程中，就能在正极极片、负极极片或隔膜上进行点胶操作，即能在卷绕的同时快速在极片上进行点胶动作，而无需在卷绕机前设置点胶工序，从而缩短了生产时间，提高了生产效率，降低了生产成本。本实用新型的卷绕机尤其适用于一些速干胶的点胶操作，很容易地实现了在电芯卷绕时进行点胶操作。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型带自动点胶装置的卷绕机进行详细说明。
具体实施方式一：请参阅图1，本实用新型提供一种带自动点胶装置的卷绕机，包括卷绕装置1、将正极极片22送入卷绕装置1的正极供料装置2、将负极极片33送入卷绕装置1的负极供料装置3和将隔膜44送入卷绕装置1的隔膜供料装置4，正极极片22、负极极片33和隔膜44送入卷料装置1后进行卷绕操作，即可得到电芯，该卷绕机还包括自动点胶装置5，自动点胶装置5设置于正极极片22的上方。
其中，自动点胶装置5包括点胶头51、自动控制移位点胶架52、胶料供料器53和供料管54，点胶头51通过供料管54与胶料供料器53连接，点胶头51固定于自动控制移位点胶架52。
胶料供料器53内设置有加热管和计量泵。加热管用于加热胶料供料器53内的胶料，使胶料从固态变成液态，以便于胶料的传输和滴下，计量泵用于控制点胶量，以实现定量点胶。
自动控制移位点胶架52连接有伺服电机。自动控制移位点胶架52在伺服电机的驱动和控制下可上下移动，也可沿点胶对象（本实施方式为正极极片22，当然还可以是负极极片33或隔膜44）的宽度方向左右移动，从而使固定在自动控制移位点胶架52上的点胶头51能够在正极极片22的任意位置进行点胶操作，而且还能对不同厚度的正极极片22进行点胶操作，即可根据不同正极极片22需要的点胶位置进行快速定位并进行点胶动作，从而实现在电芯卷绕时进行点胶操作。
点胶头51设置有至少一个喷嘴。当喷嘴的个数大于2时，每个喷嘴均可单独控制喷胶时间和喷胶量，以形成具有不均匀厚度的点胶层。当然，这些喷嘴也可以是联动点胶的，即可以形成具有均匀厚度的点胶层。
喷嘴的形状为长方形、正方形或圆形。具有这些形状的喷嘴比较容易制得。
喷嘴设置于正极极片22的正上方，便于对正极极片22进行准确的点胶。
胶料供料器53和供料管54均设置有保温层，以保证位于胶料供料器53内和流经供料管54的胶料始终处于液态。
正极供料装置2包括第一驱动电机、正极放料卷21和第一传动轮23，第一驱动电机用于驱动第一传动轮23；负极供料装置3包括第二驱动电机、负极放料卷31和第二传动轮32，第二驱动电机用于驱动第二传动轮32；隔膜供料装置4包括第三驱动电机、隔膜放料卷41和第三传动轮42，第三驱动电机用于驱动第三传动轮42；卷绕装置1设置有第四驱动电机，第四驱动电机用于驱动卷绕装置1。
卷绕装置1、正极供料装置2、负极供料装置3、隔膜供料装置4和自动点胶装置5均连接有控制系统，以实现自动化控制，进一步提高生产效率。
本实施方式中，采用上述卷绕机将热熔快干胶点涂在方形锂离子电池的正极极耳位置处，形成密封胶层。
具体使用时，将电池的各个设计参数以及卷绕速度等参数先输入到控制系统中，第一传动轮23在第一驱动电机的驱动下带着正极极片22从正极放料卷21传动到卷料装置1中，与此同时，以下四个过程同时进行：第二传动轮32在第二驱动电机的驱动下带着负极极片33从负极放料卷31传动到卷料装置1中；第三传动轮42在第三驱动电机的驱动下带着隔膜44从隔膜放料卷41传动到卷料装置1中；卷绕装置1对送入其中的正极极片22、负极极片33和隔膜进行卷绕；热熔快干胶在胶料供料器53内的加热管的作用下被加热成流动浆液状，然后由胶料供料器53内的计量泵泵入供料管54并进入点胶头51内，点胶头51由自动控制移位点胶架52定位在正极极片22的极耳的正上方，当极耳经过点胶头51时，控制系统控制喷嘴快速喷出液态的热熔快干胶胶液，并在空气中迅速干燥成固态，形成密封胶层，以确保电芯封装后的电芯正极极耳的密封效果。
极片连续卷绕过程中，本实用新型的卷绕机对每个极耳均进行点胶操作，从而实现在电芯卷绕时进行点胶操作。
采用上述卷绕机还可以将绝缘快干胶点涂在圆柱形锂离子电池的正极膜片拖尾位置，形成绝缘胶层。
具体使用时，将电池的各个设计参数以及卷绕速度等参数先输入到控制系统中，控制系统并能计算出正极膜片拖尾位置，第一传动轮23在第一驱动电机的驱动下带着正极极片22从正极放料卷21传动到卷料装置1中，与此同时，以下四个过程同时进行：第二传动轮32在第二驱动电机的驱动下带着负极极片33从负极放料卷31传动到卷料装置1中；第三传动轮42在第三驱动电机的驱动下带着隔膜44从隔膜放料卷41传动到卷料装置1中；卷绕装置1对送入其中的正极极片22、负极极片33和隔膜进行卷绕；绝缘快干胶在胶料供料器53内的加热管的作用下被加热成流动浆液状，然后由胶料供料器53内的计量泵泵入供料管54并进入点胶头51内，点胶头51由自动控制移位点胶架52定位在正极膜片拖尾位置处，当正极膜片拖尾位置经过点胶头51时，控制系统喷嘴快速喷出液态的绝缘快干胶胶液，并在空气中迅速干燥成固态，形成绝缘胶层，以确保电芯封装后正极极片22和负极极片33之间不致于直接接触，从而防止短路，保证电池安全。
极片连续卷绕过程中，本实用新型的卷绕机对每个正极膜片的拖尾位置均进行点胶操作，从而实现在电芯卷绕时进行点胶操作。
具体实施方式二：与具体实施方式一不同的是：自动点胶装置5设置于负极极片33的上方，喷嘴设置于负极极片33的正上方，而且本实施方式采用上述卷绕机将碳酸乙烯酯/聚乙二醇混合胶点涂在方形锂离子电池的负极膜片卷绕拐角位置，形成胶层。
具体使用时，电池的各个设计参数以及卷绕速度等参数先输入到控制系统中，控制系统并能计算出负极膜片卷绕拐角位置，第一传动轮23在第一驱动电机的驱动下带着正极极片22从正极放料卷21传动到卷料装置1中，与此同时，以下四个过程同时进行：第二传动轮32在第二驱动电机的驱动下带着负极极片33从负极放料卷31传动到卷料装置1中；第三传动轮42在第三驱动电机的驱动下带着隔膜44从隔膜放料卷41传动到卷料装置1中；卷绕装置1对送入其中的正极极片22、负极极片33和隔膜进行卷绕；碳酸乙烯酯/聚乙二醇混合胶在胶料供料器53内的加热管的作用下被加热成流动浆液状，然后由胶料供料器53内的计量泵泵入供料管54并进入点胶头51内，点胶头51由自动控制移位点胶架52定位在负极膜片卷绕拐角位置，当负极膜片卷绕拐角位置经过点胶头51时，控制系统控制喷嘴快速喷出液态的碳酸乙烯酯/聚乙二醇混合胶胶液，并在空气中迅速干燥成固态，形成覆盖层，当注入电解液后，碳酸乙烯酯溶入电解液中，从而达到制造间隙的作用，以减小电池在循环过程中的变形。
极片连续卷绕过程中，本实用新型的卷绕机对每个负极膜片卷绕拐角位置均进行点胶操作，从而实现在电芯卷绕时进行点胶操作。
当然，需要说明的是：自动点胶装置5除了可以设置于正极极片22和负极极片33的上方，还可以设置在隔膜44的上方，并且，自动点胶装置5还可以设置在正极极片22、负极极片33和隔膜44三者中的至少一个的上方。也就是说采用本实用新型的卷绕机后，在正极极片22、负极极片33和隔膜44分别传动到正极供料装置2、负极供料装置3和隔膜供料装置4的过程中，即可实现对正极极片22、负极极片33或隔膜44进行点胶操作，而无需在卷绕机设备的上工位添加点胶工序，从而可以大大的提高生产效率。
本实用新型可以实现在锂离子电池的卷绕工序时进行快速点胶的操作，从而在正极极片22、负极极片33和隔膜44的表面形成绝缘胶层、密封胶层和覆盖层等，因此具有很强的实用性。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种带自动点胶装置的卷绕机，包括卷绕装置、将正极极片送入所述卷绕装置的正极供料装置、将负极极片送入所述卷绕装置的负极供料装置和将隔膜送入所述卷绕装置的隔膜供料装置，其特征在于：还包括自动点胶装置，所述自动点胶装置设置于正极极片、负极极片或隔膜的上方。
2.根据权利要求1所述的带自动点胶装置的卷绕机，其特征在于：所述自动点胶装置包括点胶头、自动控制移位点胶架、胶料供料器和供料管，所述点胶头通过供料管与所述胶料供料器连接，所述点胶头固定于所述自动控制移位点胶架。
3.根据权利要求2所述的带自动点胶装置的卷绕机，其特征在于：所述胶料供料器内设置有加热管和计量泵。
4.根据权利要求2所述的带自动点胶装置的卷绕机，其特征在于：所述自动控制移位点胶架连接有伺服电机。
5.根据权利要求2所述的带自动点胶装置的卷绕机，其特征在于：所述点胶头设置有至少一个喷嘴。
6.根据权利要求5所述的带自动点胶装置的卷绕机，其特征在于：所述喷嘴的形状为长方形、正方形或圆形。
7.根据权利要求5所述的带自动点胶装置的卷绕机，其特征在于：所述喷嘴设置于正极极片、负极极片或隔膜的正上方。
8.根据权利要求2所述的带自动点胶装置的卷绕机，其特征在于：所述胶料供料器和所述供料管均设置有保温层。
9.根据权利要求1所述的带自动点胶装置的卷绕机，其特征在于：所述正极供料装置包括第一驱动电机、正极放料卷和第一传动轮；所述负极供料装置包括第二驱动电机、负极放料卷和第二传动轮；所述隔膜供料装置包括第三驱动电机、隔膜放料卷和第三传动轮；所述卷绕装置设置有第四驱动电机。
10.根据权利要求1所述的带自动点胶装置的卷绕机，其特征在于：所述卷绕装置、所述正极供料装置、所述负极供料装置、所述隔膜供料装置和所述自动点胶装置均连接有控制系统。
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