CN210668566U

CN210668566U - 电芯卷绕设备

Info

Publication number: CN210668566U
Application number: CN201921729102.1U
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Wuxi Lead Intelligent Equipment Co Ltd
Current assignee: Wuxi Lead Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2020-06-02
Anticipated expiration: 2029-10-15

Abstract

本申请提供一种电芯卷绕设备，其包括卷绕机构、隔膜供料组件、第一极片供料组件、第二极片供料组件；所述隔膜供料组件用于向所述卷绕机构提供用于制造卷绕电芯的隔膜料带，所述第一极片供料组件与第二极片供料组件用于向所述卷绕机构提供用于制造卷绕电芯的正极片料带和负极片料带；所述卷绕机构包括可旋转的且能够相互对准而形成用于对所述隔膜料带进行卷绕的卷针组件的第一卷针和第二卷针，所述卷针组件形成有用于让所述隔膜料带穿过的狭缝。

Description

电芯卷绕设备

技术领域

本申请涉及电池制造设备技术领域，特别是涉及一种电芯卷绕设备。

背景技术

目前在电池中广泛使用卷绕电芯。生产卷绕电芯需要使用专用的电芯卷绕设备。在一些小型和微型电子设备中，通常需要使用体积很小、结构紧凑的微型电池，例如蓝牙耳机中常用的圆柱形电池直径通常只有3毫米左右，但是现有的电芯卷绕设备制造的卷绕电芯很难满足这方面的需求。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种制造精度较高的电芯卷绕设备，能够制造出体积更小、卷绕更紧的卷绕电芯。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的一个技术方案是：一种电芯卷绕设备，其包括卷绕机构、隔膜供料组件、第一极片供料组件、第二极片供料组件；所述隔膜供料组件用于向所述卷绕机构提供用于制造卷绕电芯的隔膜料带，所述第一极片供料组件与第二极片供料组件用于向所述卷绕机构提供用于制造卷绕电芯的正极片料带和负极片料带；所述卷绕机构包括可旋转的且能够相互对准而形成用于对所述隔膜料带进行卷绕的卷针组件的第一卷针和第二卷针，所述卷针组件形成有用于让所述隔膜料带穿过的狭缝。

其中，所述隔膜供料组件包括隔膜放卷机构和隔膜牵引机构，所述隔膜放卷机构用于装设所述隔膜料带，所述隔膜牵引机构用于牵引从所述隔膜放卷机构上放出后穿过所述狭缝的所述隔膜料带。

其中，所述第一卷针和所述第二卷针的形状为大小相同的半圆柱形，都具有半圆柱面形的外侧面和平面形的内侧面。

其中，所述第一卷针的内侧面和所述第二卷针的内侧面相互对准时，在所述第一卷针的内侧面和所述第二卷针的内侧面之间形成所述狭缝，同时所述第一卷针的外侧面和所述第二卷针的外侧面朝向外侧，使得所述第一卷针和第二卷针共同组成所述卷针组件；所述卷针组件的外部轮廓大致呈圆柱形，沿直径方向形成有所述狭缝。

其中，所述第一极片供料组件用于将所述正极片料带从穿过所述狭缝的所述隔膜料带的一侧输送到所述隔膜料带和所述卷针组件之间，所述第二极片供料组件用于将所述负极片料带从穿过所述狭缝的所述隔膜料带的相对的另一侧输送到所述隔膜料带和所述卷针组件之间。

其中，所述卷针组件用于在旋转时对穿过所述狭缝的所述隔膜料带、从穿过所述狭缝的所述隔膜料带的一侧输送到所述隔膜料带和所述卷针组件之间的正极片料带和从穿过所述狭缝的所述隔膜料带的相对的另一侧输送到所述隔膜料带和所述卷针组件之间的负极片料带进行卷绕以形成卷绕电芯主体。

其中，所述电芯卷绕设备还包括备胶机构和贴胶机构，所述备胶机构用于提供胶带，所述贴胶机构用于将所述胶带输送到所述卷绕电芯主体进行贴胶，以制成卷绕电芯。

其中，所述隔膜供料组件包括用于切断所述隔膜料带的隔膜裁切机构，所述第一极片供料组件包括用于切断所述正极片料带的第一极片裁切机构，所述第二极片供料组件用于切断所述负极片料带的第二极片裁切机构。

其中，所述电芯卷绕设备还包括安装板，所述卷绕机构、隔膜供料组件、第一极片供料组件、第二极片供料组件都安装在所述安装板上；所述第一极片供料组件包括第一极片插片机构，所述第二极片供料组件包括第二极片插片机构，且所述隔膜供料组件、第一极片插片机构、第二极片插片机构都能够沿着垂直于所述安装板的方向往复移动。

其中，所述电芯卷绕设备还包括用于将所述卷绕机构上卷绕制成的电芯产品取走的下料机构，所述下料机构也安装在所述安装板上。

相比于现有的卷绕电芯制造技术，本申请依照上述较佳实施方式提供的电芯卷绕设备可以取得以下的多方面有益效果：(1)采用具有上述结构的第一卷针和第二卷针对插形成具有上述结构的卷针组件，能够进一步提高对隔膜及极片料带的夹持牢度和卷绕精度，从而制造出卷绕紧凑、质量优良的小规格卷绕电芯，满足多种小型及微型电子设备的需求；(2)采用上述隔膜牵引机构以上述工作方式牵拉隔膜，保证了卷绕加工过程中的张力稳定，能够提高卷绕加工的效率和质量。(3)采用单隔膜加正负极片的卷绕方式，结构更加简单、紧凑。

附图说明

图1是本申请的一个较佳实施例提供的电芯卷绕设备的布局结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

图1是本申请的一个较佳实施例提供的电芯卷绕设备100的布局结构示意图。在本实施例中，所述电芯卷绕设备100包括安装板101、卷绕机构10、抵压机构20、隔膜供料组件30、第一极片供料组件40、第二极片供料组件50、备胶机构60、贴胶机构70以及下料机构80。

所述安装板101可以是工作机台的一部分，所述卷绕机构10、抵压机构20、隔膜供料组件30、第一极片供料组件40、第二极片供料组件50、备胶机构60、贴胶机构70以及下料机构80可以都安装在所述安装板101上，从而使整个电芯卷绕设备100成为一个整体结构。

所述卷绕机构10可以包括第一卷针11和第二卷针12。所述第一卷针11和第二卷针12优选地被设置成能够彼此邻近且相互平行地布置在安装板101上，从而能够把进行卷绕加工的各种卷绕材料夹持在第一卷针11和第二卷针12之间。进一步优选地，在本实施方式中，所述第一卷针11和第二卷针12的形状可以是大小相同的半圆柱形，都具有半圆柱面形的外侧面(图中未标号)和平面形的内侧面(图中未标号)。在本实施方式中，第一卷针11的内侧面和第二卷针12的内侧面可以相互对准，并且使得第一卷针11的内侧面和第二卷针12的内侧面被布置成相互平行、彼此接近，但彼此并不接触，此时在第一卷针11的内侧面和第二卷针12的内侧面之间就可以形成一条能够让待卷绕的卷绕材料穿过的狭缝13；在这种情况下，第一卷针11的外侧面和第二卷针12的外侧面则会都朝向外侧，并且拼合成一个大致的圆柱面，使得第一卷针11和第二卷针12共同组成一个外部轮廓大致呈圆柱形，沿直径方向形成所述狭缝13的卷针组件(图中未标号)。

所述抵压机构20可以包括现有的用于抵压卷绕材料的抵压元件，例如抵压辊；其设置在安装板101上邻近于所述卷绕机构10的位置，可用于在进行卷绕加工时对第一卷针11和第二卷针12上卷绕的卷绕材料，例如正负极片料带或者隔膜料带进行抵压，防止卷绕材料松动或散开，提高卷绕精度，使卷成的电芯结构更加紧密。

隔膜供料组件30可以包括隔膜放卷机构31、隔膜牵引机构32、隔膜辅助定位件33、以及隔膜裁切机构34。隔膜放卷机构31可用于装设制造卷绕电芯所需的隔膜料卷，从隔膜料卷可以放出用来进行卷绕加工的隔膜料带。隔膜牵引机构32可以包括用于驱动隔膜料带移动的动力装置(图中未示出)，所述动力装置可以是现有的各种动力装置例如电机、气缸等，因此其具体构造和工作原理无须赘述。在本实施方式中，隔膜放卷机构31和隔膜牵引机构32优选地分别布置在邻近于上述卷绕机构10在其第一卷针11和第二卷针12之间形成的狭缝13的两端开口的位置，使得从装设在隔膜放卷机构31上的隔膜料卷放出的隔膜料带的端部能够穿过狭缝13后再被固定到隔膜牵引机构32上，能够受到隔膜牵引机构32的牵引。进一步优选地，在本实施方式中，隔膜牵引机构32被设置成能够沿着垂直于安装板101的方向(按照图1的视角看就是垂直于纸面的方向)往复移动，可用于对被隔膜牵引机构32牵引的隔膜料带在其宽度方向上的位置偏差进行纠正。隔膜辅助定位件33可以包括例如至少一个过辊，用于在隔膜放卷机构31和隔膜牵引机构32对隔膜料带进行辅助的张紧，也可以用于改变隔膜料带的传送方向。在本实施方式中，隔膜辅助定位件33的至少一个过辊优选布置在隔膜放卷机构31和卷绕机构10之间。隔膜裁切机构34可以布置在安装板101上任何适于对隔膜牵引机构32牵引的隔膜料带进行裁切的位置，在本实施方式中，优选布置在隔膜辅助定位件33的至少一个过辊和卷绕机构10之间。

第一极片供料组件40和第二极片供料组件50优选地分别布置在卷绕机构10的相对两侧。第一极片供料组件40可以包括第一极片放卷机构41、第一极片插片机构42、以及第一极片裁切机构43。第一极片放卷机构41可用于装设制造卷绕电芯所需的极片料卷，例如正极片料卷或负极片料卷，本实施方式中优选为用于装设正极片料卷。第一极片插片机构42可以包括至少两个第一挤压辊(图中未标号)，所述至少两个第一挤压辊优选为平行且相互接近地设置在第一极片放卷机构41和卷绕机构10之间，从极片料卷上放出的极片料带可以在所述至少两个第一挤压辊中的至少一个第一挤压辊的旋转驱动下被夹持到所述至少两个第一挤压辊之间，由所述至少第一两个挤压辊挤压平整，然后从所述至少两个第一挤压辊之间挤出，被提供给卷绕机构10进行卷绕加工。第一极片裁切机构43可以布置在安装板101上任何适于对从第一极片放卷机构41上的极片料卷放出的极片进行裁切的位置，在本实施方式中，优选布置在第一极片插片机构42和卷绕机构10之间。优选地，所述至少两个第一挤压辊都被设置成与安装板101垂直地安装在安装板101上，并且都能够沿着垂直于安装板101的方向(按照图1的视角看就是垂直于纸面的方向)往复移动，可用于对被所述至少两个第一挤压辊夹持的极片料带在其宽度方向上的位置偏差进行纠正。

第二极片供料组件50可以包括第二极片放卷机构51、第二极片插片机构52、以及第二极片裁切机构53。第二极片放卷机构51可用于装设制造卷绕电芯所需的极片料卷，例如正极片料卷或负极片料卷，本实施方式中优选为用于装设负极片料卷。第二极片插片机构52可以包括至少两个第二挤压辊(图中未标号)，所述至少两个第二挤压辊优选为平行且相互接近地设置在第二极片放卷机构51和卷绕机构10之间，从极片料卷上放出的极片料带可以在所述至少两个第二挤压辊中的至少一个第二挤压辊的旋转驱动下被夹持到所述至少两个第二挤压辊之间，由所述至少两个第二挤压辊相互配合地挤压平整，然后从所述至少两个第二挤压辊之间挤出，被提供给卷绕机构10进行卷绕加工。第二极片裁切机构53可以布置在安装板101上任何适于对从第二极片放卷机构51上的极片料卷放出的极片料带进行裁切的位置，在本实施方式中，优选布置在第二极片插片机构52和卷绕机构10之间。优选地，所述至少两个第二挤压辊都被设置成与安装板101垂直地安装在安装板101上，并且都能够沿着垂直于安装板101的方向(按照图1的视角看就是垂直于纸面的方向)往复移动，可用于对被所述至少两个第二挤压辊夹持的极片料带在其宽度方向上的位置偏差进行纠正。

可以理解，本实施方式中采用挤压辊旋转的方式驱动正负极片料带，而在其他实施方式中，也可以采用非旋转驱动的方式驱动正负极片料带，例如可以使用电机、丝杆及滑动机构，按照现有的丝杆驱动方式组成以平移方式驱动极片料带的插片装置。

备胶机构60可以装设在安装板101上任何适合于向卷绕机构10输送胶带的位置，用于给卷绕机构10提供制造卷绕电芯所需的胶带。贴胶机构70用于从备胶机构60上取出胶带，并将胶带移动到卷绕机构10上接受卷绕加工。在本实施方式中，贴胶机构70优选地装设在安装板101上位于备胶机构60和卷绕机构10之间的位置，且包括用于移动胶带的贴胶辊71和用于驱动贴胶辊71的贴胶辊驱动件72。下料机构80可以装设在安装板101上任何适合于从卷绕机构10上取出卷绕好的电芯的位置，用于将卷绕机构10上卷绕制成的电芯产品取走，以便继续进行后续产品的绕制。

相比于现有的卷绕电芯制造技术，本申请依照上述较佳实施方式提供的电芯卷绕设备可以取得以下的多方面有益效果：(1)采用具有上述结构的第一卷针11和第二卷针12对插形成具有上述结构的卷针组件，能够进一步提高对隔膜及极片料带的夹持牢度和卷绕精度，从而制造出卷绕紧凑、质量优良的小规格卷绕电芯，满足多种小型及微型电子设备的需求；(2)采用上述隔膜牵引机构32以上述工作方式牵拉隔膜，保证了卷绕加工过程中的张力稳定，能够提高卷绕加工的效率和质量。(3)采用单隔膜加正负极片的卷绕方式，结构更加简单、紧凑。

以上仅为本申请的较佳实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims

1.一种电芯卷绕设备，其特征在于，所述电芯卷绕设备包括卷绕机构、隔膜供料组件、第一极片供料组件、第二极片供料组件；所述隔膜供料组件用于向所述卷绕机构提供用于制造卷绕电芯的隔膜料带，所述第一极片供料组件与第二极片供料组件用于向所述卷绕机构提供用于制造卷绕电芯的正极片料带和负极片料带；所述卷绕机构包括可旋转的且能够相互对准而形成用于对所述隔膜料带进行卷绕的卷针组件的第一卷针和第二卷针，所述卷针组件形成有用于让所述隔膜料带穿过的狭缝。

2.如权利要求1所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述隔膜供料组件包括隔膜放卷机构和隔膜牵引机构，所述隔膜放卷机构用于装设所述隔膜料带，所述隔膜牵引机构用于牵引从所述隔膜放卷机构上放出后穿过所述狭缝的所述隔膜料带。

3.如权利要求1所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述第一卷针和所述第二卷针的形状为大小相同的半圆柱形，都具有半圆柱面形的外侧面和平面形的内侧面。

4.如权利要求3所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述第一卷针的内侧面和所述第二卷针的内侧面相互对准时，在所述第一卷针的内侧面和所述第二卷针的内侧面之间形成所述狭缝，同时所述第一卷针的外侧面和所述第二卷针的外侧面朝向外侧，使得所述第一卷针和第二卷针共同组成所述卷针组件；所述卷针组件的外部轮廓大致呈圆柱形，沿直径方向形成有所述狭缝。

5.如权利要求4所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述第一极片供料组件用于将所述正极片料带从穿过所述狭缝的所述隔膜料带的一侧输送到所述隔膜料带和所述卷针组件之间，所述第二极片供料组件用于将所述负极片料带从穿过所述狭缝的所述隔膜料带的相对的另一侧输送到所述隔膜料带和所述卷针组件之间。

6.如权利要求5所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述卷针组件用于在旋转时对穿过所述狭缝的所述隔膜料带、从穿过所述狭缝的所述隔膜料带的一侧输送到所述隔膜料带和所述卷针组件之间的正极片料带和从穿过所述狭缝的所述隔膜料带的相对的另一侧输送到所述隔膜料带和所述卷针组件之间的负极片料带进行卷绕以形成卷绕电芯主体。

7.如权利要求1所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述电芯卷绕设备还包括备胶机构和贴胶机构，所述备胶机构用于提供胶带，所述贴胶机构用于将所述胶带输送到所述卷绕电芯主体进行贴胶，以制成卷绕电芯。

8.如权利要求1所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述隔膜供料组件包括用于切断所述隔膜料带的隔膜裁切机构，所述第一极片供料组件包括用于切断所述正极片料带的第一极片裁切机构，所述第二极片供料组件包括用于切断所述负极片料带的第二极片裁切机构。

9.如权利要求1-8中的任意一项所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述电芯卷绕设备还包括安装板，所述卷绕机构、隔膜供料组件、第一极片供料组件、第二极片供料组件都安装在所述安装板上；所述第一极片供料组件包括第一极片插片机构，所述第二极片供料组件包括第二极片插片机构，且所述隔膜供料组件、第一极片插片机构、第二极片插片机构都能够沿着垂直于所述安装板的方向往复移动。

10.如权利要求9所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述电芯卷绕设备还包括用于将所述卷绕机构上卷绕制成的电芯产品取走的下料机构，所述下料机构也安装在所述安装板上。