CN214428673U - 一种电芯卷绕纠偏机构 - Google Patents

Abstract

一种电芯卷绕纠偏机构，设置于卷绕设备上，所述电芯卷绕纠偏机构位于卷绕设备的卷针之前，其包括：相对设置的第一压辊和第二压辊，极片穿过所述第一压辊和所述第二压辊之间；可沿极片的宽度方向移动的纠偏连动架，所述第一压辊和第二压辊设置于所述纠偏连动架上，所述第一压辊和所述第二压辊可相对移动从而夹紧或松开极片；驱动所述纠偏连动架移动的纠偏驱动单元。本实用新型的纠偏机构靠近卷绕设备的卷芯设置，通过对极片进行纠偏，提高了电芯卷绕质量。

Description

一种电芯卷绕纠偏机构

技术领域

本实用新型属于锂电池制造技术领域，具体涉及一种电芯卷绕纠偏机构。

背景技术

锂离子电池作为一种新型高容量长寿命环保电池，已在便携移动电源、笔记本电脑、电动玩具、数码产品等多种产品上都得到了广泛应用。在电池的制备过程中，要通过卷绕设备将极片和隔膜进行卷绕形成裸电芯。在电芯卷绕过程中一般都会进行纠偏，包括放卷纠偏和过程纠偏，以使卷绕后裸电芯内部极片和隔膜的边缘对齐，保证电芯质量。为了提高生产效率，卷绕设备的卷绕速度逐渐提高，极片和隔膜边缘对齐度跟不上卷绕速度的提升，电芯成品率不高，成品电芯容易存在短路等质量缺陷，而且随着终端客户对电芯品质的要求越来越高，对卷绕后裸电芯内部极片与隔膜的边缘对齐度的要求也越来越高，目前卷绕设备的纠偏机构存在改进的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种纠偏精度高的电芯卷绕纠偏机构。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种电芯卷绕纠偏机构，设置于卷绕设备上，所述电芯卷绕纠偏机构位于卷绕设备的卷针之前，其包括：相对设置的第一压辊和第二压辊，极片穿过所述第一压辊和所述第二压辊之间；可沿极片的宽度方向移动的纠偏连动架，所述第一压辊和第二压辊设置于所述纠偏连动架上，所述第一压辊和所述第二压辊可相对移动从而夹紧或松开极片；驱动所述纠偏连动架移动的纠偏驱动单元。

进一步的，还包括可移动地设置于所述纠偏连动架上的平移滑座，以及驱动所述平移滑座移动的平移驱动单元，所述第一压辊设置于所述平移滑座上，所述平移滑座的移动方向与所述第一压辊和所述第二压辊相对移动的方向一致。

进一步的，还包括固设于卷绕设备机架上的固定座，所述纠偏连动架可移动地设置于所述固定座上。

更具体的，所述固定座上设置有沿极片的宽度方向延伸的滑轨，所述纠偏连动架设置于所述滑轨上，并可沿所述滑轨移动。

更进一步的，还包括设置于所述平移滑座上的第一压辊安装架，所述第一压辊可绕自身轴线转动地设置于所述第一压辊安装架上，和/或还包括设置于所述纠偏连动架上的第二压辊安装架，所述第二压辊可绕自身轴线转动地设置于第二压辊安装架上。

进一步的，还包括设置于所述第一压辊旁侧和/或所述第二压辊旁侧的边缘检测传感器，所述边缘检测传感器设置于第一压辊安装架和/或所述第二压辊安装架上。

更具体的，所述纠偏连动架上设置有一沿所述第一压辊和所述第二压辊相对移动的方向延伸的导杆，所述平移滑座与一滑套相连，所述滑套套在所述导杆上，并可沿所述导杆移动。

更具体的，所述纠偏驱动单元为伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过传动件与所述纠偏连动架相连。

更具体的，所述平移驱动单元为伺服电机，伺服电机通过传动件与所述平移滑座相连。

更具体的，所述传动件包括与所述伺服电机的输出轴相连的丝杆和设置于所述丝杆上的丝杆螺母。

进一步的，电芯卷绕纠偏机构与卷绕设备的卷针相邻设置、位于卷针的一侧。

进一步的，卷绕设备的裁切机构、电芯卷绕纠偏机构及卷芯依次设置，裁切机构的切刀位于所述第一压辊和所述第二压辊的旁侧，切刀裁切位置与所述第一压辊和所述第二压辊相邻。

由以上技术方案可知，本实用新型采用一对可相对移动的压辊来夹紧极片，通过纠偏连动架带动其上的两个压辊同步运动，在前后方向上对极片进行实时纠偏，提升纠偏效果，且两个压辊可以在较大范围内进行相对的左右移动，从而增大极片插入的开口，方便极片插入及极片走带；而且本实用新型的纠偏机构靠近卷绕设备的卷芯设置，可以达到更好的纠偏效果。在具体的实施方式中，采用伺服电机与精密丝杠直连方式安装，可通过伺服电机和丝杆对压辊的压力进行精准控制，并配合边缘检测传感器，可对卷绕过程中极片实时闭环纠偏控制。本实用新型的纠偏机构可适用于高速卷绕机的稳定生产运行，可以提高卷绕机生产电芯的品质。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的俯视图；

图3为本实用新型实施例的正面视图；

图4为本实用新型实施例第一压辊安装架、第二压辊安装架和纠偏连动架的连接示意图；

图5为本实用新型实施例和裁切装置的位置示意图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

为了让本实用新型的上述和其它目的、特征及优点能更明显，下文特举本实用新型实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。

如图1、图2和图3所示，本实施例的电芯卷绕纠偏机构设置于卷针100的上方，位于卷针100之前(位于卷针之前是指极片先纠偏后再由卷针进行卷绕，即卷绕是纠偏的后工序，以工序的顺序定义前后)，将卷绕纠偏机构靠近卷针(电芯卷绕机构)设置，可以提高卷绕纠偏的精度。本实施例的电芯卷绕纠偏机构包括第一压辊1、第二压辊2、固定座3、平移滑座4、纠偏连动架5、第一压辊安装架6、第二压辊安装架7、边缘检测传感器8、纠偏驱动单元9以及平移驱动单元10。

为了便于说明，将极片的宽度方向定义为前后方向，电芯卷绕纠偏机构在前后方向上对极片和隔膜进行位置的纠偏，和极片所在平面相垂直的方向为左右方向，第一压辊1和第二压辊2可相对移动，也就是第一压辊1和第二压辊2可沿左右方向相互靠近或相互分离，待卷绕的极片穿过第一压辊1和第二压辊2之间。固定座3与卷绕设备的机架(未图示)相连，固定座3相对卷绕设备的机架不可动，即其是固定安装在卷绕设备的机架上。纠偏连动架5可沿前后方向移动地与固定座3相连，本实施例中，在固定座3上设置有沿前后方向延伸的滑轨3a(图4)，纠偏连动架5与滑轨3a相配合，从而与固定座3相连，纠偏连动架5在纠偏驱动单元9的带动下可沿滑轨3a移动。本实施例的纠偏驱动单元9为设置于卷绕设备的机架上的伺服电机，伺服电机的输出轴与丝杆相连，丝杆上的丝杆螺母与纠偏连动架5相连，当伺服电机动作时，可通过丝杆带动纠偏连动架5沿滑轨3a移动。在其他的实施例中，纠偏驱动单元也可以采用气缸、液压缸等常规的驱动元件，此外，当采用伺服电机作为驱动单元时，除了可以采用丝杆作为传动件外，也可以采用链条、齿条、同步轮、皮带等常规的机械传动结构传动。

平移滑座4可沿左右方向移动地与纠偏连动架5相连，即平移滑座4除了可随纠偏连动架5一起前后移动外，自身还可以沿左右方向移动。第一压辊安装架6设置于平移滑座4上，第一压辊1可绕自身轴线转动地设置于第一压辊安装架6上。本实施例中，在纠偏连动架5上设置有一沿左右方向延伸的导杆5a(图4)，平移滑座4与一滑套4a相连，滑套4a套在导杆5a上，并可沿导杆5a左右移动。平移滑座4的移动由平移驱动单元10控制，本实施例的平移驱动单元10为设置于卷绕设备的机架上的伺服电机，伺服电机也通过丝杆传动机构控制平移滑座4的左右移动。

第二压辊安装架7也设置于纠偏连动架5上，本实施例的第二压辊安装架7与纠偏连动架5之间为固定连接，即第二压辊安装架7相对于纠偏连动架5不可动，纠偏连动架5前后移动时，第二压辊安装架7随纠偏连动架5一起移动。第二压辊2可绕自身轴线转动地设置于第二压辊安装架7上，第一压辊1和第二压辊2相对设置，当平移驱动单元10动作时，可通过平移滑座4带动其上的第一压辊1(第一压辊安装架6)沿左右方向移动，靠近或远离第二压辊2，从而可以压住位于第一压辊1和第二压辊2之间的极片200，或松开极片200。在第一压辊安装架6和/或第二压辊安装架7上设置有边缘检测传感器8，用于检测极片和隔膜的边缘，根据检测结果对极片进行前后方向上的纠偏。

如图5所示，卷绕设备的裁切机构200设置于本实用新型的电芯卷绕纠偏机构的上方，裁切机构200、电芯卷绕纠偏机构以及卷芯100依次设置，裁切机构200的切刀位于第一压辊1和第二压辊2的旁侧、切刀裁切位置和第一压辊1和第二压辊2相邻，从而裁切机构200的切刀裁切位置可以更靠近两个纠偏压辊，更有利于提高纠偏精度。

下面对本实用新型的电芯卷绕纠偏机构的动作过程作进一步的说明：

初始状态下(未纠偏状态)，第一压辊1和第二压辊2相分离；

当极片200送入第一压辊1和第二压辊2之间后，平移驱动单元10动作，通过平移滑座4使第一压辊1和第二压辊2之间沿左右方向相向运动，从而压住位于第一压辊1和第二压辊2之间的极片200，由于第一压辊1和第二压辊2均可绕自身轴线转动，极片200走带时，第一压辊1和第二压辊2均处于从动状态转动；

边缘检测传感器8对位于第一压辊1和第二压辊2之间的极片200进行边缘检测，当根据边缘检测传感器8的检测结果发现极片200偏移时，纠偏驱动单元9动作，使纠偏连动架5沿前后方向移动，从而带动纠偏连动架5上的第一压辊1和第二压辊2也沿前后方向移动，实现对被第一压辊1和第二压辊2压住的极片200的位置纠偏，配合边缘检测传感器8实现闭环控制，保证极片边缘位置不变；

当极片200被送入卷针100后，平移驱动单元9和纠偏驱动单元10分别带动平移滑座4及纠偏连动架5复位，第一压辊1、第二压辊2回到初始位置。

当然，本实用新型的技术构思并不仅限于上述实施例，还可以依据本实用新型的构思得到许多不同的具体方案，例如，前述实施例中第二压辊的位置固定，只有第一压辊可以沿左右方向移动，从而靠近或远离第一压辊，实现极片的压紧或松开，但也可以第一压辊的位置固定，第二压辊可沿左右方向移动，或者第一压辊和第二压辊都可以沿左右方向移动；驱动单元除了可以配合丝杠实现对压力的精准控制外，也可以配合精密调压阀对压力进行精准控制；诸如此等改变以及等效变换均应包含在本实用新型所述的范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯卷绕纠偏机构，设置于卷绕设备上，其特征在于：所述电芯卷绕纠偏机构位于卷绕设备的卷针之前，其包括：

相对设置的第一压辊和第二压辊，极片穿过所述第一压辊和所述第二压辊之间；

可沿极片的宽度方向移动的纠偏连动架，所述第一压辊和第二压辊设置于所述纠偏连动架上，所述第一压辊和所述第二压辊可相对移动从而夹紧或松开极片；

驱动所述纠偏连动架移动的纠偏驱动单元。

2.如权利要求1所述的电芯卷绕纠偏机构，其特征在于：还包括可移动地设置于所述纠偏连动架上的平移滑座，以及驱动所述平移滑座移动的平移驱动单元，所述第一压辊设置于所述平移滑座上，所述平移滑座的移动方向与所述第一压辊和所述第二压辊相对移动的方向一致。

3.如权利要求1所述的电芯卷绕纠偏机构，其特征在于：还包括固设于卷绕设备机架上的固定座，所述纠偏连动架可移动地设置于所述固定座上。

4.如权利要求3所述的电芯卷绕纠偏机构，其特征在于：所述固定座上设置有沿极片的宽度方向延伸的滑轨，所述纠偏连动架设置于所述滑轨上，并可沿所述滑轨移动。

5.如权利要求2所述的电芯卷绕纠偏机构，其特征在于：还包括设置于所述平移滑座上的第一压辊安装架，所述第一压辊可绕自身轴线转动地设置于所述第一压辊安装架上，和/或还包括设置于所述纠偏连动架上的第二压辊安装架，所述第二压辊可绕自身轴线转动地设置于第二压辊安装架上。

6.如权利要求5所述的电芯卷绕纠偏机构，其特征在于：还包括设置于所述第一压辊旁侧和/或所述第二压辊旁侧的边缘检测传感器，所述边缘检测传感器设置于第一压辊安装架和/或所述第二压辊安装架上。

7.如权利要求2所述的电芯卷绕纠偏机构，其特征在于：所述纠偏连动架上设置有一沿所述第一压辊和所述第二压辊相对移动的方向延伸的导杆，所述平移滑座与一滑套相连，所述滑套套在所述导杆上，并可沿所述导杆移动。

8.如权利要求2所述的电芯卷绕纠偏机构，其特征在于：所述纠偏驱动单元为伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过传动件与所述纠偏连动架相连；和/或所述平移驱动单元为伺服电机，伺服电机通过传动件与所述平移滑座相连。

9.如权利要求1所述的电芯卷绕纠偏机构，其特征在于：电芯卷绕纠偏机构与卷绕设备的卷针相邻设置、位于卷针的一侧。

10.如权利要求1所述的电芯卷绕纠偏机构，其特征在于：卷绕设备的裁切机构、电芯卷绕纠偏机构及卷芯依次设置，裁切机构的切刀位于所述第一压辊和所述第二压辊的旁侧，切刀裁切位置与所述第一压辊和所述第二压辊相邻。

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