CN209200092U - 用于卷绕电池电芯的卷曲机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于卷绕电池电芯的卷曲机。所述卷曲机包括主体、夹持极耳并将极耳运送到电池极板上的夹持装置以及安装在所述主体上并将极耳焊接到电池极板上的焊接装置，所述卷曲机还包括吹气装置，所述吹气装置安装在所述主体上，位于所述焊接装置附近并且朝向所述极耳吹送空气。通过使用上述的卷曲机卷绕电池电芯，能够在夹持装置松开时将未焊接到电池极板的极耳吹离夹持装置的夹持表面，从而防止在电池极板上的期望焊接极耳的一个位置重叠焊接两个或更多个极耳。

Description

用于卷绕电池电芯的卷曲机

技术领域

本申请涉及电池加工设备领域。更具体地，涉及一种用于卷绕电池电芯的卷曲机。

背景技术

传统的制造诸如聚合物锂电池的二次电池的电芯的过程包括如下步骤：(1)通过卷曲机将电池极板(包括正极板和负极板)的期望焊接极耳(包括正极耳和负极耳)的位置运动到与焊接装置对应的位置以等待进行焊接；(2)使夹持装置运动到极耳原材料卷的位置并夹持住极耳原材料卷的端部；(3)从极耳原材料卷裁切出极耳；(4)夹持装置将极耳运送到电池极板的期望焊接极耳的位置并将极耳放置在电池极板上；(5)焊接装置将极耳焊接到电池极板上；(6)夹持装置松开；(7)重复上述步骤(1)到(7)直到完成整个电池电芯的卷绕。

然而，在焊接极耳时有可能发生极耳没有焊接固定在电池极板上的情况。在这种情况下，由于极耳较薄，因此在夹持装置松开后极耳容易贴附在夹持装置的夹持表面上。另外，夹持装置的与极耳接触的夹持表面通常由具有弹性的聚氨酯等制成以防止刚性夹持表面损坏极耳，在这种情况下，未焊接固定在电池极板上的极耳更容易贴附在夹持表面上。通常在焊接极耳之后，可通过传感器检测电池极板上是否焊接有极耳，然而，难以通过传感器检测移动的夹持装置的夹持表面是否贴附有极耳(在极耳没有焊接在电池极板上的情况下，极耳还有可能从夹持表面掉落)。

此时，如果贴附有极耳的夹持装置再次运动到极耳原材料卷处夹持住新的极耳，则新的极耳会与旧的极耳重叠在一起，使得夹持装置将会带着两个重叠的极耳移动到电池极板的期望焊接极耳的位置，最终导致焊接装置将两个重叠的极耳同时重叠焊接到电池极板的期望焊接极耳的一个位置上。如果这种情况连续发生两次以上，则将不止两个重叠的极耳同时焊接在电池极板的期望焊接极耳的一个位置上。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种能够避免极耳重叠焊接的用于卷绕电池电芯的卷曲机。

根据本实用新型的一方面，提供了一种用于卷绕电池电芯的卷曲机，所述卷曲机包括主体、夹持极耳并将极耳运送到电池极板上的夹持装置以及安装在所述主体上并将极耳焊接到电池极板上的焊接装置，所述卷曲机还包括吹气装置，所述吹气装置安装在所述主体上，位于所述焊接装置附近并且朝向所述极耳吹送空气。

优选地，在电池极板的宽度方向上，所述焊接装置可安装在所述主体的一端的下表面上，所述吹气装置可安装在所述主体的所述一端的外侧表面上。

优选地，所述吹气装置可包括：气源，储存压缩空气；阀，相对于所述主体固定，并且所述阀的入口接收来自所述气源的压缩空气；喷嘴，连接到所述阀的出口，所述喷嘴朝向所述极耳吹送压缩空气。

优选地，所述吹气装置还可包括软管，所述软管的两端分别连接所述气源和所述阀的入口。

优选地，所述阀可以为流量调节阀。

优选地，所述吹气装置还可包括固定到所述主体的支座，所述阀固定在所述支座上。

优选地，所述喷嘴可沿着竖直方向延伸。

优选地，所述气源可与所述卷曲机的气动驱动源相同。

优选地，所述焊接装置可包括设置在电池极板和极耳上方的超声焊头以及设置在电池极板和极耳下方的焊接底座。

通过使用上述的卷曲机卷绕电池电芯，能够在夹持装置松开时将未焊接到电池极板的极耳吹离夹持装置的夹持表面，从而防止在电池极板上的期望焊接极耳的一个位置重叠焊接两个或更多个极耳，因此能够降低电池电芯的次品率并提高生产效率。

附图说明

通过下面结合附图详细地描述示例性实施例，本实用新型的以上和其它目的及优点将变得更加清楚和容易理解。在附图中，除非另有说明，否则相同的附图标记指示相同的元件。

图1是示出根据本实用新型的实施例的安装有吹气装置的卷曲机的主视图；

图2是示出图1中的卷曲机的侧视图，其中，添加了软管并移除了夹持装置。

附图标记说明：

1：电池极板，2：极耳，3：主体，4：夹持装置，5：焊接装置，51：超声焊头，52：焊接底座，6：吹气装置，61：阀，610：入口，62：喷嘴，63：支座，64：软管，7：旋转辊。

具体实施方式

在下文中，将结合附图详细描述本实用新型的实施例。在附图中，为了清楚而简明地示出与实用新型的技术构思有关的主要元件，可以夸大元件的形状，并可以省略次要的元件以避免描述不清。

下面将参照附图详细地描述根据本实用新型的卷曲机。

图1是示出根据本实用新型的实施例的安装有吹气装置的卷曲机的主视图；图2是示出图1中的卷曲机的侧视图，其中，添加了软管并移除了夹持装置。在图2中仅示出了电池极板1的一部分，实际上在卷绕电池电芯的过程中电池极板1呈连续延伸的长带状。

如图1和图2所示，用于卷绕电池电芯的卷曲机包括主体3、夹持装置4和安装在主体3上的焊接装置5，夹持装置4用于夹持极耳2以将极耳2运送到电池极板1上的期望焊接极耳的位置，焊接装置5用于将极耳2焊接到电池极板1上。根据本实用新型，电池可以为诸如聚合物锂电池的二次电池；然而，本实用新型不限于此，本领域技术人员可以在本实用新型的教导下将卷曲机用于卷绕其它二次电池的电芯。

根据本实用新型的实施例的卷曲机还包括吹气装置6，该吹气装置6安装在主体3上并位于焊接装置5附近以朝向极耳2吹送空气，从而在焊接极耳2之后松开夹持装置4时，能够将未焊接到电池极板1的极耳2吹离夹持装置4的夹持表面，防止重叠焊接极耳的情况发生。

具体地，如图1所示，在电池极板1的宽度方向(图1中的箭头A的方向)上，焊接装置5安装在卷曲机的主体3的右端的下表面上，吹气装置6安装在主体3的右端的外侧表面上，从而吹气装置6吹出的空气能够朝向焊接装置5下方的极耳2运动。在图1中为了示出方便，示出了吹气装置6与焊接装置5或极耳2相隔开一段距离。但是，实际上吹气装置6与焊接装置5或极耳2之间的距离非常小，并且从吹气装置6吹出的空气足以在夹持装置4松开时将未焊接到电池极板1的极耳2吹离夹持装置4的夹持表面。

此外，虽然图1中未示出，但是本领域技术人员通过上述内容可知，在焊接装置5安装在卷曲机的主体3的左端的下表面上时，吹气装置6也相应地安装在主体3的左端的外侧表面上，以使吹气装置6靠近电池极板1上的期望焊接极耳2的位置。此外，为了安装方便，图1中示出吹气装置6安装在主体3的外侧表面上，然而，根据本实用新型的实施例不限于此，吹气装置6也可与焊接装置5并排设置在主体3的下表面上。

进一步地，如图1所示，吹气装置6可包括：气源(未示出)，储存压缩空气(优选地，储存洁净干燥的压缩空气)；阀61，相对于主体3固定，并且阀61的入口610(以图1中的虚线圆表示)接收来自气源的压缩空气；喷嘴62，连接到阀61的出口(未示出)，喷嘴62用于朝向极耳2吹送压缩空气。此外，如图2所示，吹气装置6还可包括软管64，软管64的两端分别连接气源和阀61的入口610以用于供应压缩空气，因此气源可放置在远离焊接装置5和夹持装置4的位置以避免干涉焊接装置5和夹持装置4的运动。在吹气装置6的操作过程中，通过打开和关闭阀61而允许气源中的压缩空气经由软管64和阀61流动到喷嘴62，继而通过喷嘴62朝向极耳2吹送。

优选地，阀61可以为流量调节阀，以根据需要调节压缩空气的流量。另外，为了便于将阀61固定到主体3上，吹气装置6还可包括固定到主体3的支座63，阀61固定到支座63上。如图1和图2所示，阀61的入口610位于支座63上方并与软管64相连，阀61的出口连接到喷嘴62的上端并且支座63包围住喷嘴62的外周的上部分而对阀61进行支撑。

如图1所示，喷嘴62沿着竖直方向延伸。然而，根据本实用新型的实施例不限于此，喷嘴62也可沿着与竖直方向成任意角度的方向延伸或者呈弯曲形状延伸，只要确保在松开夹持装置4时能够将未焊接到电池极板1的极耳2吹离夹持装置4的夹持表面并不与卷曲机及其周围的其它部件干涉即可。

在根据本实用新型的实施例中，吹送装置的气源与卷曲机的气动驱动源相同，以简化卷曲机的结构并节省成本。也就是说，软管64的一端可连接到气动驱动源以将压缩空气供应到阀61的入口610。

此外，极耳2和电池极板1可通过超声焊接固定在一起。具体地，焊接装置5包括设置在电池极板1和极耳2上方的超声焊头51以及设置在电池极板1和极耳2下方的焊接底座52。另外，卷曲机还包括用于引导电池极板1沿着卷绕方向移动的一对旋转辊7，超声焊头51和焊接底座52位于所述一对旋转辊7之间。

根据本实用新型的实施例，利用超声焊头51和焊接底座52将极耳2焊接到电池极板1的过程主要包括如下步骤：利用旋转辊7使电池极板1的期望焊接极耳2的位置移动到超声焊头51的下方并张紧电池极板1；夹持装置4将极耳2沿着竖直方向叠置在电池极板1上；超声焊头51向极耳2和电池极板1施加压力和高频振动(极耳2和电池极板1的下部由焊接底座52支撑)以将极耳2和电池极板1焊接在一起；松开夹持装置4。然而，根据本实用新型的实施例不限于此，极耳2和电池极板1还可通过本领域公知的其它焊接方式固定在一起。

另外，在焊接极耳的过程中，吹气装置6可持续向极耳2吹送空气。也就是说，一旦阀61打开，气源中的压缩空气通过喷嘴62持续地向极耳2吹送，因此无需额外的控制装置对阀61的开闭进行控制。即使在阀61为流量调节阀的情况下，也可仅通过操作人员手动调节压缩空气的流量的大小。然而，根据本实用新型的实施例不限于此，在阀61为电磁阀的情况下，也可通过控制器对电磁阀的开闭以及开度进行控制，以控制气源中的压缩空气持续吹送到极耳2和夹持装置4或者控制气源中的压缩空气仅在夹持装置4松开时吹送到极耳2和夹持装置4。

虽然在上面的实施例中仅描述了气源为压缩空气的吹气装置的实施例，但是根据本实用新型的吹气装置不限于此，只要能够在夹持装置松开时将未焊接到电池极板的极耳吹离夹持装置的夹持表面即可，例如，风扇和吹风机等。

通过使用上述的具有吹气装置的卷曲机卷绕电池电芯，能够在夹持装置松开时将未焊接到电池极板的极耳吹离夹持装置的夹持表面，从而防止在电池极板上的期望焊接极耳的一个位置重叠焊接两个或更多个极耳，因此能够降低电池电芯的次品率并提高生产效率。

虽然这里已经描述了示例性实施例，但是本实用新型不限于以上提到的实施例，而是由给出的权利要求的更广泛范围以及各种明显的修改和等同布置来限定。

Claims (9)

1.一种用于卷绕电池电芯的卷曲机，所述卷曲机包括主体、夹持极耳并将极耳运送到电池极板上的夹持装置以及安装在所述主体上并将极耳焊接到电池极板上的焊接装置，其特征在于，所述卷曲机还包括吹气装置，所述吹气装置安装在所述主体上，位于所述焊接装置附近并且朝向所述极耳吹送空气。

2.根据权利要求1所述的卷曲机，其特征在于，在电池极板的宽度方向上，所述焊接装置安装在所述主体的一端的下表面上，所述吹气装置安装在所述主体的所述一端的外侧表面上。

3.根据权利要求1所述的卷曲机，其特征在于，所述吹气装置包括：

气源，储存压缩空气；

阀，相对于所述主体固定，并且所述阀的入口接收来自所述气源的压缩空气；

喷嘴，连接到所述阀的出口，所述喷嘴朝向所述极耳吹送压缩空气。

4.根据权利要求3所述的卷曲机，其特征在于，所述吹气装置还包括软管，所述软管的两端分别连接所述气源和所述阀的入口。

5.根据权利要求3所述的卷曲机，其特征在于，所述阀为流量调节阀。

6.根据权利要求3所述的卷曲机，其特征在于，所述吹气装置还包括固定到所述主体的支座，所述阀固定在所述支座上。

7.根据权利要求3所述的卷曲机，其特征在于，所述喷嘴沿着竖直方向延伸。

8.根据权利要求3所述的卷曲机，其特征在于，所述气源与所述卷曲机的气动驱动源相同。

9.根据权利要求1所述的卷曲机，其特征在于，所述焊接装置包括设置在电池极板和极耳上方的超声焊头以及设置在电池极板和极耳下方的焊接底座。