CN209947983U - 一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构 - Google Patents

一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构。该扭力辅助送料机构用于锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料。该扭力辅助送料机构包括旋转驱动装置（1）、芯轴（2）以及胶滚筒（3）；所述旋转驱动装置（1）的输出端与所述芯轴（2）传动连接；所述胶滚筒（3）套设在所述芯轴（2）外，且在所述旋转驱动装置（1）驱动下，所述胶滚筒（3）可与所述芯轴（2）单向同步旋转。本实用新型的扭力辅助送料机构能够在锂电池电芯卷绕过程，用于对放卷经过辊的锂电池极片和隔膜提供输送扭力，以抵消压辊对锂电池极片和隔膜的摩擦力，从而有效解决隔膜因张力拉伸而导致变形、打折的问题，降低锂电池电芯卷绕生产的不良率。

Description

一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构
技术领域
本实用新型涉及锂电池电芯生产技术领域，具体涉及一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构。
背景技术
锂电池由于其具有包括高循环放电倍率的优异性能，其应用范围越来越来越广泛，其生产需求也越来越大。电芯作为锂电池的核心部分，直接决定了锂电池的质量，在锂电池的生产过程中，电芯的生产质量对锂电池的性能起着重要的影响。
其中，在锂电池电芯生产过程，通常需要将电芯进行绕卷生产。锂电池电芯卷绕机可将分开送料的锂电池极片及隔膜卷绕成锂电池电芯并进行收卷。然而，在进行卷绕送料过程中，锂电池极片和隔膜均需要放卷经过压辊。而锂电池极片和隔膜在经过压辊时，压辊会对锂电池极片和隔膜产生摩擦力，从而在电芯卷绕时形成对成卷的隔膜的张力，并将拟成卷的隔膜拉伸变形，导致隔膜打折，严重影响电芯卷绕时电芯的对齐度，影响锂电池电芯的生产质量，从而不利于高质量锂电池的生产。
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，提供了一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构。该扭力辅助送料机构能够在锂电池电芯卷绕过程，用于对放卷经过辊的锂电池极片和隔膜提供输送扭力，以抵消压辊对锂电池极片和隔膜的摩擦力，从而有效解决隔膜因张力拉伸而导致变形、打折的问题，降低锂电池电芯卷绕生产的不良率。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现。
一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构，用于锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料，该扭力辅助送料机构包括旋转驱动装置、芯轴以及胶滚筒；所述旋转驱动装置的输出端与所述芯轴传动连接；所述胶滚筒套设在所述芯轴外，且在所述旋转驱动装置驱动下，所述胶滚筒可与所述芯轴单向同步旋转。
优选的，所述胶滚筒与所述芯轴单向同步旋转的单向旋转方向与锂电池电芯卷绕的进料方向一致。
更优选的，所述胶滚筒通过单向轴承套设在所述芯轴外；所述单向轴承的单向旋转方向与锂电池电芯卷绕的进料方向一致。
更进一步优选的，还包括轴承；所述胶滚筒通过所述单向轴承以及轴承套设在所述芯轴外。
优选的，所述旋转驱动装置的输出端通过联轴器与所述芯轴传动连接。
优选的，所述旋转驱动装置选自包括电机。
优选的，还包括第一轴承座以及第二轴承座；所述芯轴的两端分别安装在第一轴承座以及第二轴承座上；所述芯轴的安装在第一轴承座上的一端穿过所述第一轴承座，并与所述旋转驱动装置的输出端传动连接。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：
（1）本实用新型的扭力辅助送料机构能够在锂电池电芯卷绕过程，用于对放卷经过过辊的锂电池极片和隔膜提供输送扭力，以抵消压辊对锂电池极片和隔膜的摩擦力，从而有效解决隔膜因张力拉伸而导致变形、打折的问题，降低锂电池电芯卷绕生产的不良率；
（2）本实用新型的扭力辅助送料机构结构简单，而作用效果优异，能有效提高锂电池电芯的卷绕生产效益。
附图说明
图1为具体实施例中本实用新型的锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构的结构示意图；
图2为具体实施例中采用本实用新型的锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构进行锂电池电芯卷绕的结构示意图；
图3a和图3b均为具体实施例中采用本实用新型的锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构进行锂电池电芯卷绕时锂电池极片和隔膜的拉伸受力原理示意图；
附图标注：1-旋转驱动装置，10-壳体，2-芯轴，3-胶滚筒，4-第一轴承座，5-第二轴承座，6-单向轴承，7-轴承，8-联轴器，100-扭力辅助送料机构，200-压辊，300-摆辊，400-切刀，500-卷针，600-隔膜，700-锂电池极片。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构，用于锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料。
参见图1所示，该辅助送料机构包括旋转驱动装置1、芯轴2以及胶滚筒3；其中，本实施例中，所采用的旋转驱动装置1选自电机。所述旋转驱动装置1的输出端与所述芯轴2传动连接；所述胶滚筒3套设在所述芯轴2外，且在所述旋转驱动装置1驱动下，所述胶滚筒3可与所述芯轴2单向同步旋转。
其中，具体的，所述胶滚筒3与所述芯轴2单向同步旋转的单向旋转方向与锂电池电芯卷绕的进料方向一致。而且，胶滚筒3的表面选择包括包胶或注胶的方式赋予胶层，使胶滚筒3的筒面与锂电池极片或隔膜之间的摩擦系数较大，能有效产生摩擦作用力。
具体的，本实施例中，所述胶滚筒3通过单向轴承6套设在所述芯轴2外；所述单向轴承6的单向旋转方向与锂电池电芯卷绕的进料方向一致。单向轴承6保证了胶滚筒3只可以在一个方向上自由转动，当工作状态时，胶滚筒3沿着锂电池极片以及隔膜进料的方向转动，从而产生辅助锂电池极片和隔膜进料的扭力。
本实施例中，还包括轴承7；所述胶滚筒3通过所述单向轴承6以及轴承7套设在所述芯轴2外。单向轴承6和轴承7的设置，使胶滚筒3与芯轴2之间能够实现单向的同步旋转，同时避免了胶滚筒3与芯轴2之间的刚性套接，使胶滚筒3与芯轴2之间在另一方向上可分别自由旋转，确保胶滚筒3仅在锂电池极片和隔膜进料方向上接触锂电池极片或隔膜进行辅助送料。
进一步的，所述旋转驱动装置1的输出端通过联轴器8与所述芯轴2传动连接。
进一步的，本实施例中，还包括第一轴承座4以及第二轴承座5；所述芯轴2的两端分别安装在第一轴承座4以及第二轴承座5上；所述芯轴2的安装在第一轴承座4上的一端穿过所述第一轴承座4，并与所述旋转驱动装置1的输出端传动连接。
将芯轴2的两端分别设置在第一轴承座4以及第二轴承座5上，使芯轴2的转动更加方便自如，减少卡顿等外因影响，更有利于机构的辅助进料。而且，本实施例中，参见图1所示，旋转驱动装置1设置在壳体10内，而第一轴承座4固定安装在壳体10的外表面且与旋转驱动装置1的输出端线性对应，而第二轴承座5与第一轴承座4线性对应，从而确保芯轴2与旋转驱动装置1的输出端同轴旋转，提高芯轴2旋转的顺畅性，有利于对芯轴2转速的高效控制。
实施例2
采用实施例1的锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构进行锂电池电芯卷绕。
参见图2所示，进行双层锂电池极片及双层隔膜、且锂电池极片和隔膜交错重叠的锂电池电芯的生产。在进行锂电池电芯卷绕生产过程中，将两层锂电池极片的进料分成两路进料，并且两路进料的锂电池极片与对应的两路分别进料的隔膜先分别压合。锂电池电芯卷绕机上，一路锂电池极片700和对应的一路隔膜600放卷经过压辊200进行压合，而另一路锂电池极片700隔膜和对应的另一路600经过摆辊300进行压合；而后，压合后的两路锂电池极片-隔膜再以锂电池极片与隔膜相互交错的方式在卷针500上卷绕成卷。而在锂电池极片700放卷进入压辊200或摆辊300的进料端设置有切刀400，用于将进料达到所需的锂电池极片700进行切割。
而且，与压辊200对应处和与摆辊300对应处分别设置实施例1的锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构100，其中扭力辅助送料机构100的胶滚筒3的筒面与压辊200或摆辊300的辊面对应并共同作用将锂电池极片700和隔膜600压紧，同时胶滚筒3在旋转驱动装置1的驱动下可发生与锂电池极片700和隔膜600的进料方向相同的转动。
压合后的锂电池极片700和隔膜600可发生同步移动，在胶滚筒3转动过程，胶滚筒3的辊面对锂电池极片700或隔膜600产生沿锂电池极片700和隔膜600移动进料方向的摩擦力，即产生辅助锂电池极片700和隔膜600移动进料的扭力，从而抵消压辊200或摆辊300对锂电池极片和隔膜的摩擦力。其中，具体的受力原理示意图如图3a和图3b所示，卷针500卷绕电芯时，锂电池极片700和隔膜600均会产生一个的拉应力F S ，同时锂电池极片700和隔膜600还分别产生一个反作用力F（极片）和F”（隔膜），使得隔膜600和锂电池极片700产生一定的拉伸张力，该拉伸张力使得隔膜600产生如图3a和图3b所示的趋于远离锂电池极片700的变形，或出现褶皱，引起电芯不良。而通过本实用新型的扭力辅助送料机构向锂电池极片700提供扭力，可使得锂电池极片700和隔膜600分别产生一个向卷针卷绕方向的扭力F 扭 （极片）与F 扭 ”（隔膜），则锂电池极片700的拉伸应力F S =F-F 扭 ，隔膜600的拉伸应力为F S = F”- F 扭 ”从而使得锂电池极片700和隔膜600的拉伸应力F S 均接近于零，减少隔膜600因拉伸张力引起变形。
如此，辅助锂电池极片700和隔膜600进料，有效解决隔膜因张力拉伸而导致变形、打折的问题，降低锂电池电芯卷绕生产的不良率。
以上实施例仅为本实用新型的较优实施例，仅在于对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于于此，任何未脱离本实用新型精神实质及原理下所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构，用于锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料，其特征在于，包括旋转驱动装置（1）、芯轴（2）以及胶滚筒（3）；所述旋转驱动装置（1）的输出端与所述芯轴（2）传动连接；所述胶滚筒（3）套设在所述芯轴（2）外，且在所述旋转驱动装置（1）驱动下，所述胶滚筒（3）可与所述芯轴（2）单向同步旋转。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构，其特征在于，所述胶滚筒（3）与所述芯轴（2）单向同步旋转的单向旋转方向与锂电池电芯卷绕的进料方向一致。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构，其特征在于，所述胶滚筒（3）通过单向轴承（6）套设在所述芯轴（2）外；所述单向轴承（6）的单向旋转方向与锂电池电芯卷绕的进料方向一致。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构，其特征在于，还包括轴承（7）；所述胶滚筒（3）通过所述单向轴承（6）以及轴承（7）套设在所述芯轴（2）外。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构，其特征在于，所述旋转驱动装置（1）的输出端通过联轴器（8）与所述芯轴（2）传动连接。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构，其特征在于，所述旋转驱动装置（1）选自包括电机。
7.根据权利要求1~6任一项所述的一种锂电池电芯卷绕的扭力辅助送料机构，其特征在于，还包括第一轴承座（4）以及第二轴承座（5）；所述芯轴（2）的两端分别安装在第一轴承座（4）以及第二轴承座（5）上；所述芯轴（2）的安装在第一轴承座（4）上的一端穿过所述第一轴承座（4），并与所述旋转驱动装置（1）的输出端传动连接。
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