CN208608299U - 一种锂电池正负极片卷绕机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池正负极片卷绕机构，包括纵向设置的一转盘、连接于转盘中心轴方向上的一转动驱动组件、由转盘后侧面贯穿至前侧面的一第一卷绕组件、由转盘后侧面贯穿至前侧面且位于第一卷绕组件正下方的一第二卷绕组件、及设置于第一卷绕组件后侧方的一卷绕驱动机构。本实用新型提供的锂电池正负极片卷绕机构，可实现连续不间断循环卷绕动作，各工序连续性强，各机构动作无需等待，整个过程自动化程度高，大幅提高工作效率，达到高效卷绕的目的。

Description

一种锂电池正负极片卷绕机构

技术领域

本实用新型涉及一种卷绕设备，尤其涉及一种锂电池正负极片卷绕机构。

背景技术

随着全球化石能源日益短缺和环境污染问题日益严重，新能源、可再生能源的开发和利用越来越受到重视。锂电池是新能源开发和利用的关键环节之一，也是新能源储能、电动汽车、大容量移动设备等发展的瓶颈，已成为研发热点。卷绕是锂电池制造的核心工艺，将锂电池的正、负极极片及隔膜按照一定的要求卷绕成电池芯体。由于电芯性能的好坏直接影响电池的质量，因此卷绕机是生产锂电池过程中的一个重要生产设备。

现有的锂电池正负极片卷绕机，需要机械手配合，机械手将铝片拉出缠绕到卷绕机构上之后，卷绕机构需移开下料，再伸出，由机械手再次将铝片拉出缠绕到卷绕机构，完成第二块正负极片的缠绕，采用这种依次进行上料、卷绕、出料的工作方式，在上一产品卷绕成型出料后，才能进行二次上料卷绕成型工序，各机构等待时间长，整个工序用时长，工作效率低。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种锂电池正负极片卷绕机构，可实现连续不间断循环卷绕动作，各工序连续性强，各机构动作无需等待，整个过程自动化程度高，大幅提高工作效率，达到高效卷绕的目的。

本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种锂电池正负极片卷绕机构，其特征在于，包括纵向设置的一转盘、连接于转盘中心轴方向上的一转动驱动组件、由转盘后侧面贯穿至前侧面的一第一卷绕组件、由转盘后侧面贯穿至前侧面且位于第一卷绕组件正下方的一第二卷绕组件、及设置于第一卷绕组件后侧方的一卷绕驱动机构。

作为本实用新型的进一步改进，还包括一纵向安装基板，该转盘设置于纵向安装基板上。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一卷绕组件与第二卷绕组件的结构相同，分别包括设置于转盘上的一转动安装座、插入转动安装座且延伸至转盘后侧面的一中心带动轴、连接于中心带动轴前端部且位于转盘前侧面的一转动夹块、及夹设于转动夹块前端的一卷绕中心块。

作为本实用新型的进一步改进，所述卷绕驱动机构包括设置于纵向安装基板后方的一前安装基块、安装于前安装基块上的一卷绕驱动组件、连接于前安装基块上的一平移驱动组件、及连接于纵向安装基板与前安装基块上的一平移导向组件。

作为本实用新型的进一步改进，所述卷绕驱动组件包括安装于前安装基块上的一步进电机、连接于步进电机输出轴上的一主同步轮、设置于前安装基块上且与中心带动轴位于同一直线上的一卷绕驱动轴、设置于卷绕驱动轴端部的一限位块、套设于卷绕驱动轴上的一从同步轮、及围设于主同步轮与从同步轮外围的一同步带，其中，在该限位块前端面上开设有供中心带动轴端部插入的一插孔，且该卷绕驱动轴端部限位于限位块后端面上。

作为本实用新型的进一步改进，所述平移驱动组件包括设置于前安装基块后方的一后安装基块、及设置于后安装基块上且输出端连接于前安装基块的一平移驱动气缸。

作为本实用新型的进一步改进，所述平移导向组件包括连接于后安装基块与纵向安装基板之间且贯穿前安装基块的若干导向轴、及设置于前安装基块上且供导向轴插入的若干导向轴套。

作为本实用新型的进一步改进，所述转动驱动组件包括连接于转盘后侧面中心位置处的一中心转轴、及连接于中心转轴后端部的一分割器。

作为本实用新型的进一步改进，还包括设置于纵向安装基板前侧面上且位于第一卷绕组件上方的一下压组件，其中，该下压组件包括设置于纵向安装基板前侧面上的一下压气缸、连接于下压气缸输出轴下端部的一下压基座、活动插设于下压基座内上的一下压基板、连接于下压基板下端的一下压块、及设置于下压块下端面且位于第一卷绕组件上方的至少一压柱。

作为本实用新型的进一步改进，在所述下压基板上连接有一下压缓冲结构，该下压缓冲结构包括设置于下压基板前侧面上部的一上定位柱、设置于下压基座前侧面上的两根下定位柱、及连接于两根下定位柱之间的一下压缓冲弹簧，且该下压缓冲弹簧中部挂设于上定位柱上。

本实用新型的有益效果为：

(1)通过转盘、上下排列分布于转盘上的第一卷绕组件与第二卷绕组件、及分离设置的卷绕驱动机构等结构相结合，用于完成不间断式循环缠绕、旋转调换工位等工序，在一成品形成的同时，铝片自由端贴合于第一卷绕组件或第二卷绕组件表面上，即完成了二次供料工序，而在进行后续下料工序的同时，同步进行着二次缠绕工序，即每一成品成型下料的同时，下一上料及缠绕工序已完成，以此进行不间断循环过程，每一工序连续性强，各机构动作无需等待，整个过程自动化程度高，大幅提高工作效率；

(2)通过增设下压组件，在后续采用裁切机构对位于第一卷绕组件与第二卷绕组件之间的铝片进行裁切时，由下压组件将铝片压住，防止在裁切时出现铝片翘起、不平整等现象，保证位于第一卷绕组件与第二卷绕组件之间的铝片处于平整的状态，以提高裁切的精确度。

上述是实用新型技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型第一卷绕组件与第二卷绕组件安装于转盘上的正面结构示意图；

图3为本实用新型第一卷绕组件与第二卷绕组件安装于转盘上的背面结构示意图；

图4为本实用新型的一部分结构示意图；

图5为本实用新型的另一部分结构示意图；

图6为本实用新型下压组件的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式详细说明。

请参照图1，本实用新型实施例提供一种锂电池正负极片卷绕机构，包括纵向设置的一转盘1、连接于转盘1中心轴方向上的一转动驱动组件2、由转盘1后侧面贯穿至前侧面的一第一卷绕组件3、由转盘1后侧面贯穿至前侧面且位于第一卷绕组件3正下方的一第二卷绕组件4、及设置于第一卷绕组件3后侧方的一卷绕驱动机构5。

具体工作时，由上料装置将铝片上料到第一卷绕组件3上，并由卷绕驱动机构5带动第一卷绕组件3旋转数圈，将铝片缠绕在第一卷绕组件3上；再由转动驱动组件2带动转盘1、第一卷绕组件3与第二卷绕组件4整体旋转180度，使第一卷绕组件3与第二卷绕组件4调换位置，则，此时第二卷绕组件4位于第一卷绕组件3上方，卷绕驱动机构5位于第二卷绕组件4后侧方，达到上下换工位的目的；同时，由第一卷绕组件3下移的牵拉作用，铝片被拉长，位于第二卷绕组件4与第一卷绕组件3之间；再由裁切机构将第二卷绕组件4与第一卷绕组件3之间的铝片切断；则，缠绕在第一卷绕组件3上的铝片出料即可，于此同时，由卷绕驱动机构5带动第二卷绕组件4旋转数圈，将铝片缠绕在第二卷绕组件4上，完成二次上料及缠绕工序；然后，重复上述步骤，由上料装置不断供料，即可反复不间断的完成缠绕、旋转调换工位、下压、裁切等过程。

在本实施例中，卷绕机构还包括一纵向安装基板6，该转盘1设置于纵向安装基板6上。

在本实施例中，如图5所示，所述转动驱动组件2包括连接于转盘1后侧面中心位置处的一中心转轴21、及连接于中心转轴21后端部的一分割器22。

在本实施例中，所述第一卷绕组件3与第二卷绕组件4的结构相同，下面以第一卷绕组件3为例进行说明。如图2与图3所示，第一卷绕组件3包括设置于转盘1上的一转动安装座31、插入转动安装座31且延伸至转盘1后侧面的一中心带动轴32、连接于中心带动轴32前端部且位于转盘1前侧面的一转动夹块33、及夹设于转动夹块33前端的一卷绕中心块34。在卷绕驱动机构5驱动第一卷绕组件3或第二卷绕组件4旋转时，由中心带动轴32带动转动夹块33与卷绕中心块34一起旋转，使铝片缠绕于卷绕中心块34上。

如图4与图5所示，所述卷绕驱动机构5包括设置于纵向安装基板6后方的一前安装基块51、安装于前安装基块51上的一卷绕驱动组件52、连接于前安装基块51上的一平移驱动组件53、及连接于纵向安装基板6与前安装基块51上的一平移导向组件54。

具体的，如图4所示，所述卷绕驱动组件52包括安装于前安装基块51上的一步进电机521、连接于步进电机521输出轴上的一主同步轮522、设置于前安装基块51上且与中心带动轴32位于同一直线上的一卷绕驱动轴523、设置于卷绕驱动轴523端部的一限位块524、套设于卷绕驱动轴523上的一从同步轮525、及围设于主同步轮522与从同步轮525外围的一同步带526，其中，在该限位块524前端面上开设有供中心带动轴32端部插入的一插孔5241，且该卷绕驱动轴523端部限位于限位块524后端面上。

具体的，所述平移驱动组件53包括设置于前安装基块51后方的一后安装基块531、及设置于后安装基块531上且输出端连接于前安装基块51的一平移驱动气缸532。

具体的，如图5所示，所述平移导向组件54包括连接于后安装基块531与纵向安装基板6之间且贯穿前安装基块51的若干导向轴541、及设置于前安装基块51上且供导向轴541插入的若干导向轴套542。

在具体工作时，如图4所示，由平移驱动组件53带动卷绕驱动组件52整体向靠近转盘1的方向移动或后退，当需要旋转第一卷绕组件3或第二卷绕组件4时，带动卷绕驱动组件52靠近第一卷绕组件3或第二卷绕组件4，使中心带动轴32插入限位块524前端面的插孔5241中，即可将卷绕驱动组件52与第一卷绕组件3或第二卷绕组件4进行连接，实现卷绕驱动组件52对第一卷绕组件3或第二卷绕组件4的驱动，以完成第一卷绕组件3或第二卷绕组件4的旋转动作，将铝片缠绕于卷绕中心块34上。而旋转完成后，为了配合接下来转盘1的整体旋转，平移驱动组件53带动卷绕驱动组件52整体向远离转盘1的方向后退，使卷绕驱动组件52与第一卷绕组件3或第二卷绕组件4分离开。

而在后续的裁切过程中，防止由于铝片不平整、翘起等引起的裁切不准确的问题，本实施例增设了下压组件7用于下压铝片，以提高裁切的准确度。具体的，如图1与图6所示，卷绕机构还包括设置于纵向安装基板6前侧面上且位于第一卷绕组件3上方的一下压组件7，其中，该下压组件7包括设置于纵向安装基板6前侧面上的一下压气缸71、连接于下压气缸71输出轴下端部的一下压基座72、活动插设于下压基座72内上的一下压基板73、连接于下压基板73下端的一下压块74、及设置于下压块74下端面且位于第一卷绕组件3上方的至少一压柱75。

同时，在所述下压基板73上连接有一下压缓冲结构76，该下压缓冲结构76包括设置于下压基板73前侧面上部的一上定位柱761、设置于下压基座72前侧面上的两根下定位柱762、及连接于两根下定位柱762之间的一下压缓冲弹簧763，且该下压缓冲弹簧763中部挂设于上定位柱761上。

由下压气缸71可带动下压组件72整体上下移动，下移接触铝片，完成下压动作，将铝片压平，便于在侧边切断铝片。而下压缓冲结构76对整个下压动作力度起到一定的缓冲平衡作用，防止压柱75对铝片施加过大的力。具体的，在压柱75接触到铝片后，压柱75对卷绕中心块34施加作用力的同时，卷绕中心块34对压柱75也具有一定向上的作用力，这两个方向的作用力，由下压缓冲弹簧763进行平衡，使铝片获得最合适的下压力，将刚性下压动作转换为柔性下压动作，防止压柱75下压力过大对铝片产生损坏。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池正负极片卷绕机构，其特征在于，包括纵向设置的一转盘、连接于转盘中心轴方向上的一转动驱动组件、由转盘后侧面贯穿至前侧面的一第一卷绕组件、由转盘后侧面贯穿至前侧面且位于第一卷绕组件正下方的一第二卷绕组件、及设置于第一卷绕组件后侧方的一卷绕驱动机构。

2.根据权利要求1所述的锂电池正负极片卷绕机构，其特征在于，还包括一纵向安装基板，该转盘设置于纵向安装基板上。

3.根据权利要求2所述的锂电池正负极片卷绕机构，其特征在于，所述第一卷绕组件与第二卷绕组件的结构相同，分别包括设置于转盘上的一转动安装座、插入转动安装座且延伸至转盘后侧面的一中心带动轴、连接于中心带动轴前端部且位于转盘前侧面的一转动夹块、及夹设于转动夹块前端的一卷绕中心块。

4.根据权利要求3所述的锂电池正负极片卷绕机构，其特征在于，所述卷绕驱动机构包括设置于纵向安装基板后方的一前安装基块、安装于前安装基块上的一卷绕驱动组件、连接于前安装基块上的一平移驱动组件、及连接于纵向安装基板与前安装基块上的一平移导向组件。

5.根据权利要求4所述的锂电池正负极片卷绕机构，其特征在于，所述卷绕驱动组件包括安装于前安装基块上的一步进电机、连接于步进电机输出轴上的一主同步轮、设置于前安装基块上且与中心带动轴位于同一直线上的一卷绕驱动轴、设置于卷绕驱动轴端部的一限位块、套设于卷绕驱动轴上的一从同步轮、及围设于主同步轮与从同步轮外围的一同步带，其中，在该限位块前端面上开设有供中心带动轴端部插入的一插孔，且该卷绕驱动轴端部限位于限位块后端面上。

6.根据权利要求4所述的锂电池正负极片卷绕机构，其特征在于，所述平移驱动组件包括设置于前安装基块后方的一后安装基块、及设置于后安装基块上且输出端连接于前安装基块的一平移驱动气缸。

7.根据权利要求6所述的锂电池正负极片卷绕机构，其特征在于，所述平移导向组件包括连接于后安装基块与纵向安装基板之间且贯穿前安装基块的若干导向轴、及设置于前安装基块上且供导向轴插入的若干导向轴套。

8.根据权利要求1所述的锂电池正负极片卷绕机构，其特征在于，所述转动驱动组件包括连接于转盘后侧面中心位置处的一中心转轴、及连接于中心转轴后端部的一分割器。

9.根据权利要求2至8中任一所述的锂电池正负极片卷绕机构，其特征在于，还包括设置于纵向安装基板前侧面上且位于第一卷绕组件上方的一下压组件，其中，该下压组件包括设置于纵向安装基板前侧面上的一下压气缸、连接于下压气缸输出轴下端部的一下压基座、活动插设于下压基座内上的一下压基板、连接于下压基板下端的一下压块、及设置于下压块下端面且位于第一卷绕组件上方的至少一压柱。

10.根据权利要求9所述的锂电池正负极片卷绕机构，其特征在于，在所述下压基板上连接有一下压缓冲结构，该下压缓冲结构包括设置于下压基板前侧面上部的一上定位柱、设置于下压基座前侧面上的两根下定位柱、及连接于两根下定位柱之间的一下压缓冲弹簧，且该下压缓冲弹簧中部挂设于上定位柱上。