CN211929643U - 一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构。该调整机构包括平行设置的两条隔膜放卷过辊以及翻转驱动件；所述的两条隔膜放卷过辊均可自由转动；所述翻转驱动件的输出端与两条隔膜放卷过辊的同一端传动连接，并可驱动所述的两条隔膜放卷过辊同步翻转；所述的两条隔膜放卷过辊的另一端通过安装板及传动从动轴可自由转动的设置在安装固定板上；所述安装固定板上设置有调节弹簧；所述调节弹簧的一端连接在所述安装固定板上，另一端与所述安装板的转动时向上的一端连接。该调整机构可通过驱动平行的两条隔膜放卷过辊翻转，使两条过辊一上一下的对隔膜进行运动拉紧，使隔膜在叠片台往复运动的过程保持恒定拉力，有效保障叠片质量。

Description

一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池电芯叠片设备技术领域，具体涉及一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构。

背景技术

锂离子电池的生产过程中，其电芯通常采用叠片的方式堆垛成型。具体的，锂离子电池电芯叠片的生产工艺将正极片和负极片堆垛到隔膜上，并压紧极片做往返移动，进行切换堆垛正极片和负极片，并将隔膜覆盖住极片。在该生产过程中，需要隔膜保持恒定拉力。

然而，在极片带动隔膜做往返运动的过程中，隔膜很容易松脱，张力无法保持恒定，并在极片堆垛的过程中产生二次拉拽、抖动，从而导致叠片不良，甚至在二次拉拽的过程中隔膜会发生断裂等情况，导致停机停产，严重影响锂离子电池电芯的生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供了一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构。该隔膜放卷张紧调整机构可通过驱动平行的两条隔膜放卷过辊同步翻转摆动，使两条过辊一上一下的对隔膜进行运动拉紧，收紧多余隔膜，保证隔膜在叠片台往复运动的过程始终保持恒定的拉力，从而有效保障叠片质量。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现。

一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构，包括平行设置的两条隔膜放卷过辊以及翻转驱动件；

所述的两条隔膜放卷过辊的一端通过安装板Ⅰ进行连接，另一端通过安装板Ⅱ进行连接，且所述的两条隔膜放卷过辊均可相对于所述安装板Ⅰ和所述安装板Ⅱ自由转动；

所述翻转驱动件的输出端与所述安装板Ⅰ传动连接，并可通过驱动所述安装板Ⅰ转动；所述安装板Ⅱ通过传动从动轴可自由转动的设置在安装固定板上；

所述安装固定板上设置有调节弹簧；所述调节弹簧的一端连接在所述安装固定板上，另一端与所述安装板Ⅱ的转动时向上的一端连接。

在优选的实施例中，所述翻转驱动件的输出端通过牵引丝与所述安装板Ⅰ传动连接；所述牵引丝的一端连接在所述翻转驱动件的输出端上，并可随所述翻转驱动件的输出端转动进行卷绕；所述翻转驱动件位于所述安装板Ⅰ的上方；所述牵引丝的另一端与所述安装板Ⅰ的非旋转中心连接。

在优选的实施例中，所述翻转驱动件的输出端通过牵引丝与所述安装板Ⅰ传动连接；所述翻转驱动件位于所述安装板Ⅰ的上方；所述翻转驱动件的输出端上连接设置有传动主动轮，所述安装板Ⅰ上设置有传动从动轮，所述牵引丝的两端分别卷绕在所述传动主动轮和所述传动从动轮上。

在更优选的实施例中，所述翻转驱动件的输出端外侧还设置有位移探测器，用于探测所述牵引丝的卷绕转动行程。

在优选的实施例中，所述牵引丝为铜丝。

在优选的实施例中，所述调节弹簧通过调节块与所述安装板Ⅱ连接；其中，所述调节块固定连接在所述安装板Ⅱ上，所述调节弹簧与所述调节块连接。

在更优选的实施例中，所述调节块上具有弹簧连接轴；所述调节块的本体与所述安装板Ⅱ固定连接，所述调节弹簧连接在所述弹簧连接轴上。

在更进一步优选的实施例中，所述弹簧连接轴包括弹簧连接轴Ⅰ和弹簧连接轴Ⅱ；所述弹簧连接轴Ⅰ位于所述调节块的靠近所述调节弹簧的一端处，所述弹簧连接轴Ⅱ位于所述调节块的远离所述调节弹簧的一端处；所述调节弹簧择一与所述弹簧连接轴Ⅰ和所述弹簧连接轴Ⅱ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：

本实用新型的隔膜放卷张紧调整机构相当于二级张力调节机构，平行设置有用于隔膜过辊的两条隔膜放卷过辊，隔膜从一过辊上方穿过并从另一过辊下方穿出的在两条隔膜放卷过辊上过辊，在电芯极片叠片过程中，通过驱动件的牵引驱动平行的隔膜放卷过辊翻转摆动，可使两条过辊一上一下的对隔膜进行运动拉紧，收紧多余隔膜，使隔膜有更多缓存，隔膜不会出现抖动现象，以对隔膜在叠片台往复运动的过程中的拉力进行调节，使隔膜在叠片放卷过程中保持拉力恒定。

本实用新型的隔膜放卷张紧调整机构中，还设置有用于自动调节两条隔膜放卷过辊翻转的调节弹簧，通过调节弹簧的牵引调节，可使两条隔膜放卷过辊的翻转保持平衡，有效保证隔膜在叠片台往复运动的过程始终保持恒定的拉力，从而有效保障叠片质量；而且，调节弹簧为通过调节块与两条隔膜放卷过辊的翻转从动端连接，而调节弹簧在调节块上的连接位置可调，使得调节弹簧的拉伸量可调，从而使调节弹簧对两条隔膜放卷过辊的翻转平衡度可调，保障两条隔膜放卷过辊的翻转保持在平衡位，进而可进一步保障隔膜在叠片台往复运动的过程始终保持恒定的拉力。

附图说明

图1为具体实施例中本实用新型的锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构的整体结构示意图；

图2为具体实施例中本实用新型的锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构用于锂离子电池电芯叠片调整隔膜放卷张筋的工作结构示意图；

图3为具体实施例中本实用新型的锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构工作时隔膜经过两条隔膜放卷过辊的示意图；

图4为具体实施例中本实用新型的锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构中调节块的结构示意图；

附图标注：1-隔膜放卷过辊，2-翻转驱动件，3-安装板Ⅰ，4-安装板Ⅱ，5-传动从动轴，6-安装固定板，7-调节弹簧，8-牵引丝，9-传动主动轮，10-传动从动轮，11-位移探测器，12-调节块，121-弹簧连接轴，1211-弹簧连接轴Ⅰ，1212-弹簧连接轴Ⅱ，100-隔膜放卷张紧调整机构，200-叠片运动机构，300-隔膜，400-叠片台，500-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。在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，以及术语“Ⅰ”、“Ⅱ”等，仅用于区分描述，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，更不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

参见图1所示，为本实施例的锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构，包括平行设置的两条隔膜放卷过辊1以及翻转驱动件2。可选的，翻转驱动件2为伺服电机。

其中，所述的两条隔膜放卷过辊1的一端通过安装板Ⅰ3进行连接，另一端通过安装板Ⅱ4进行连接，而且，所述的两条隔膜放卷过辊1均可相对于所述安装板Ⅰ3和所述安装板Ⅱ4自由转动。

翻转驱动件2的输出端通过牵引丝8与所述安装板Ⅰ3传动连接，具体的，牵引丝8的一端连接在翻转驱动件2的输出端上，并可随翻转驱动件2的输出端转动进行卷绕，而翻转驱动件2位于安装板Ⅰ3的上方，牵引丝8的另一端与所述安装板Ⅰ3的非旋转中心连接。而安装板Ⅱ4通过传动从动轴5可自由转动的设置在安装固定板6上。翻转驱动件2工作时，可通过牵引丝8牵引驱动安装板Ⅰ3转动，从而在安装板Ⅰ3的转动过程中带动所述的两条隔膜放卷过辊1同步翻转。

在本实施例中，牵引丝8为铜丝。叠片过程中，隔膜放卷张紧调整为微调，无需较大范围的调整，因此无需刚性及任性大的牵引丝，铜丝的柔韧性和延展性能够更适宜隔膜在放卷过程的张紧微调。

另外，在安装固定板6上设置有调节弹簧7。调节弹簧7的拉伸方向沿所述的两条隔膜放卷过辊1翻转的上下方向，调节弹簧7的一端连接在安装固定板6上，另一端与安装板Ⅱ4的转动时向上的一端连接。在翻转驱动件2驱动两条隔膜放卷过辊1同步翻转使，通过调节弹簧7的牵引调节，可使两条隔膜放卷过辊1的翻转保持平衡。

参见图2所示，采用本实施例的隔膜放卷张紧调整机构进行锂离子电池电芯叠片过程中隔膜放卷张紧调整。其中，该隔膜放卷张紧调整机构100设置在叠片运动机构200上，隔膜300从隔膜放卷张紧调整机构100穿过后再从叠片运动机构200底部的两个平行叠片过辊中穿出；具体的，参见图3所示，隔膜300从隔膜放卷张紧调整机构100穿过的走向为：从平行设置的两条隔膜放卷过辊1中的一隔膜放卷过辊1上方穿过，并从另一隔膜放卷过辊1下方穿出。在叠片过程中，由叠片运动机构200进行往复移动，带动隔膜300由C→H→B→F与B→H→C→E的在左右两个叠片台400之间进行往复移动，使隔膜300依次覆盖在左右堆垛的极片500上。传统叠片过程中，尤其是从如图2所示的隔膜300由B→H→C与C→H→B的做往返运动的移动过程中，隔膜300会产生松脱无张力的现象，隔膜300很容易松脱，张力无法保持恒定，甚至会出现抖动而导致停机的现象。

而叠片过程中，通过隔膜放卷张紧调整机构100的工作，在隔膜300出现松脱无张力时，由翻转驱动件2通过牵引丝8牵引驱动两条隔膜放卷过辊1同步翻转，使被隔膜300从上方穿过的隔膜放卷过辊1向上摆动，而被隔膜300从下方穿出的隔膜放卷过辊1向下摆动，使得对隔膜300进行运动拉紧，收紧多余隔膜，使隔膜300有更多缓存，隔膜300不会出现抖动现象，同时由调节弹簧7进行反向牵引保持平衡，使得隔膜300保持处于恒定的张紧状态，隔膜300的拉力保持恒定。而在隔膜300移动至叠片台400且拉力过紧时，则由翻转驱动件2反向转动，并由调节弹簧7施加弹性拉力进行反向牵引，使被隔膜300从上方穿过的隔膜放卷过辊1向下摆动，而被隔膜300从下方穿出的隔膜放卷过辊1向上摆动，使隔膜300得以适当松脱但仍处于恒定的张紧状态，隔膜300的拉力保持恒定。如此，在隔膜300由C→H→B→F与B→H→C→E的在左右两个叠片台400之间进行往复移动的过程中，隔膜300均能够始终保持恒定的拉力，隔膜300不会出现松脱或张力过紧的现象，有利于提高叠片质量。

具体的实施过程中，在叠片运动机构200可设置有拉力传感器，用于探测隔膜300的张力。而且，拉力传感器与翻转驱动件2通过控制器伺服连接，从而可通过伺服反馈控制翻转驱动件2工作，进而实现隔膜300的叠片放卷张紧拉力的自动调节，使隔膜300始终有效保持恒定的拉力。

在本实施例中，优选的，翻转驱动件2的输出端上连接设置有传动主动轮9，而安装板Ⅰ3上设置有传动从动轮10，且安装板Ⅰ3可随传动从动轮10的转动而转动，牵引丝8的两端分别卷绕在传动主动轮9和传动从动轮10上。在翻转驱动件2工作带动传动主动轮9旋转时，可使牵引丝8进行牵引卷绕，从而带动传动从动轮10旋转，进而带动安装板Ⅰ3旋转并使与安装板Ⅰ3连接安装的两条隔膜放卷过辊1同步翻转。而且，可选的，设置翻转驱动件2在正转时使牵引丝8进行牵引卷绕，驱动两条隔膜放卷过辊1同步翻转并使隔膜300拉紧；而在反转时由于调节弹簧7的反拉作用释放牵引丝8，使隔膜300得以适当松脱但仍处于张紧状态。

而且，优选的，在传动主动轮9的外侧还设置有位移探测器11，位移探测器11可探测传动主动轮9的旋转行程，从而可间接探测牵引丝8的卷绕转动行程，位移探测器11通过控制器与翻转驱动件2伺服连接。由此，可根据探测的隔膜300张力数值以及探测的牵引丝8的卷绕转动行程的结合，伺服反馈控制翻转驱动件2工作，从而使对隔膜300的拉力调节更精准。

此外，调节弹簧7通过调节块12与安装板Ⅱ4连接。其中，调节块12固定连接在安装板Ⅱ4上，调节弹簧7与调节块12连接。具体的，调节块12上具有弹簧连接轴121，调节块12的本体与安装板Ⅱ4固定连接，而调节弹簧7连接在弹簧连接轴121上。

参见图3所示，在优选的实施例中，弹簧连接轴121包括弹簧连接轴Ⅰ1211和弹簧连接轴Ⅱ1212。弹簧连接轴Ⅰ1211位于调节块12的靠近调节弹簧7的一端处，即位于沿两条隔膜放卷过辊1翻转的上方；而弹簧连接轴Ⅱ1212位于调节块12的远离调节弹簧7的一端处，即位于沿两条隔膜放卷过辊1翻转的上方。并且，调节弹簧7择一与弹簧连接轴Ⅰ1211和弹簧连接轴Ⅱ1212连接。

如此，使得调节弹簧7在调节块12上的连接位置可调，使得调节弹簧7的拉伸量可调，调节弹簧7能始终保持有效的拉伸状态，从而使调节弹簧7对两条隔膜放卷过辊1的翻转平衡度可调，有效保障两条隔膜放卷过辊1的翻转保持在平衡位，进而可进一步保障隔膜300在左右叠片台400往复运动的过程始终保持恒定的拉力。

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此，任何未脱离本实用新型精神实质及原理上所做的变更、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 (8)

1.一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构，其特征在于，包括平行设置的两条隔膜放卷过辊（1）以及翻转驱动件（2）；

所述的两条隔膜放卷过辊（1）的一端通过安装板Ⅰ（3）进行连接，另一端通过安装板Ⅱ（4）进行连接，且所述的两条隔膜放卷过辊（1）均可相对于所述安装板Ⅰ（3）和所述安装板Ⅱ（4）自由转动；

所述翻转驱动件（2）的输出端通过牵引丝（8）与所述安装板Ⅰ（3）传动连接，并可通过驱动所述安装板Ⅰ（3）转动；所述安装板Ⅱ（4）通过传动从动轴（5）可自由转动的设置在安装固定板（6）上；

所述安装固定板（6）上设置有调节弹簧（7）；所述调节弹簧（7）的一端连接在所述安装固定板（6）上，另一端与所述安装板Ⅱ（4）的转动时向上的一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构，其特征在于，所述牵引丝（8）的一端连接在所述翻转驱动件（2）的输出端上，并可随所述翻转驱动件（2）的输出端转动进行卷绕；所述翻转驱动件（2）位于所述安装板Ⅰ（3）的上方；所述牵引丝（8）的另一端与所述安装板Ⅰ（3）的非旋转中心连接。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构，其特征在于，所述翻转驱动件（2）位于所述安装板Ⅰ（3）的上方；所述翻转驱动件（2）的输出端上连接设置有传动主动轮（9），所述安装板Ⅰ（3）上设置有传动从动轮（10），所述牵引丝（8）的两端分别卷绕在所述传动主动轮（9）和所述传动从动轮（10）上。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构，其特征在于，所述牵引丝（8）为铜丝。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构，其特征在于，所述翻转驱动件（2）的输出端外侧还设置有位移探测器（11），用于探测所述牵引丝（8）的卷绕转动行程。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构，其特征在于，所述调节弹簧（7）通过调节块（12）与所述安装板Ⅱ（4）连接；其中，所述调节块（12）固定连接在所述安装板Ⅱ（4）上，所述调节弹簧（7）与所述调节块（12）连接。

7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构，其特征在于，所述调节块（12）上具有弹簧连接轴（121）；所述调节块（12）的本体与所述安装板Ⅱ（4）固定连接，所述调节弹簧（7）连接在所述弹簧连接轴（121）上。

8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池电芯叠片隔膜放卷张紧调整机构，其特征在于，所述弹簧连接轴（121）包括弹簧连接轴Ⅰ（1211）和弹簧连接轴Ⅱ（1212）；所述弹簧连接轴Ⅰ（1211）位于所述调节块（12）的靠近所述调节弹簧（7）的一端处，所述弹簧连接轴Ⅱ（1212）位于所述调节块（12）的远离所述调节弹簧（7）的一端处；所述调节弹簧（7）择一与所述弹簧连接轴Ⅰ（1211）和所述弹簧连接轴Ⅱ（1212）连接。

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