CN216698432U - 极片入料装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种极片入料装置,用于向一卷针输送极片。本极片入料装置包括辊组件和切刀,所述辊组件包括相对设置的第一辊、第二辊,至少所述第一辊和第二辊之一连接一第一驱动件,且至少所述第一辊和第二辊之一连接一第二驱动件。其中,第一驱动件用于辊组件夹持所述极片,所述第二驱动件用于驱动所述辊组件向所述卷针输送所述极片,且所述切刀设置在所述卷针与辊组件之间。本极片入料装置通过切刀靠近极片的设置,可以缩短切断后的极片自由端,简化入料操作,提高入料精度。

Description

极片入料装置
技术领域
本实用新型涉及锂电池制造设备技术领域,尤其涉及一种使极片在卷绕机中精确入料的技术。
背景技术
卷绕式电芯是通过涂敷有正极活性物质的正极片、涂敷有负极活性物质的负极片以及两个由绝缘材料制成的隔膜以重合的状态卷绕形成的。
图1即示出了一种当前常用的极片入料装置。如图所示,正极片100、负极片200、隔膜300、400分别通过一系列过辊机构配置在转塔1周围。转塔1是一个多工位转塔,其上均匀设置三个加工工位,分别是卷绕工位11、贴胶工位12、下料工位13,每个工位设置一组卷针2。前述正极片100、负极片200、隔膜300、400堆叠插入卷绕工位11处的卷针2中进行卷绕操作。当卷绕完成后,转塔1通过电机驱动切换工位,即把卷绕工位11处的卷针2轮换到贴胶工位12进行后续的贴收尾胶带的操作。此时,原本处于贴胶工位12的卷针2切换到下料工位13以取下电芯,原本处于下料工位13的卷针2切换到卷绕工位11以卷绕新的电芯。
在上述结构中,极片入料装置包括入料夹板4和切刀3,两者通常是固定安装在一起、或被设置成受控制程序的控制而沿极片入料方向共同运动。以正极片的入料装置为例,当正极片100的入料达到预定长度后,切刀3作动裁断正极片100,卷针2继续旋转完成卷绕操作,之后进入贴胶工位12。此时正极片100需要重新插入卷绕工位11的卷针2中。此操作是通过入料夹板4的第一夹板41、第二夹板42在驱动电机的作用下夹住极片100后送入卷针2的。
这种极片入料装置存在一个弊病,即、正/负极片100/200的切断点离卷针2较远,这样极片在切断之后的尾部有较长的悬空尾部,这部分悬空尾部的张力、与隔膜的对齐度都无法控制,影响电芯卷绕的质量和效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种简洁、高效的极片入料装置。
为实现上述目的,本实用新型提供的极片入料装置包括辊组件和切刀,所述辊组件包括相对设置的第一辊、第二辊,至少所述第一辊和第二辊之一连接一第一驱动件,且至少所述第一辊和第二辊之一连接一第二驱动件,其中,第一驱动件用于辊组件夹持所述极片,所述第二驱动件用于驱动所述辊组件向所述卷针输送所述极片,且所述切刀设置在所述卷针与辊组件之间。
在本实用新型的一实施例中,所述切刀靠近所述卷针设置。
在本实用新型的一实施例中,所述极片入料装置还包括入料夹板,所述入料夹板位于辊组件的远离所述卷针的一方,包括相对设置的第一夹板和第二夹板,所述第一夹板与第二夹板之间形成供所述极片穿过的空间。
在本实用新型的一实施例中,所述第一辊或第二辊之一连接一第三驱动件,所述第三驱动件用于沿所述极片的宽度方向调整极片的入料位置。
在本实用新型的一实施例中,所述辊组件设置在靠近所述切刀的位置,该位置使所述切刀裁切后的极片自由端最短。
在本实用新型的一实施例中,包括用于辅助极片插入卷针的吹气机构,所述吹气机构的气流朝向向着极片运动方向。
综上所述,本实用新型将切断单元设置在卷针和辊组件之间并且靠近卷针,极片切断后端部插片到卷针的距离缩短,插片速度相同的情况下,提高了工作效率;并且极片切断之后,通过辊组件驱动极片进入卷针,避免了插片过程中极片的变形与移动,提高了电芯头部的对齐度。
附图说明
图1是传统的极片入料装置结构图;
图2是本实用新型极片入料装置结构图;
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施,但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
为了便于说明本实施例的结构/功能,与图1所示的传统入料装置中功能相同的零部件在本实用新型的实施例中采用了相同的标号指示。如图2所示,本实施例极片入料装置用于把正极片100、负极片200送入转塔1中与隔膜300、400进行堆叠卷绕。更具体地,转塔1包括卷绕工位11、贴胶工位12、下料工位13,每一工位处均设置一组卷针2。此处结构及功能在背景技术中已结合图1进行了说明,在此不在赘述。
在其他实施场合,转塔还可以采用单针转塔实现,即转塔仅包含一组卷针,并仅在同一位置顺序完成卷绕、贴胶、下料的操作。这种转塔结构同样适用本实施例的极片入料装置。
在其他实施例中,也可仅对正极片或负极片之一应用本实施例的极片入料装置,对另一极片采用传统入料装置实现入料。
在其他实施例中,正极片或负极片可以先行与隔膜进行复合操作,即采用热压或粘贴技术把极片和隔膜贴合在一起形成一条料带,以更好地保证极片与隔膜的对齐度。这种实施例中的料带也可以采用本实施例的极片入料装置。
如图2所示,本实施例的极片入料装置位于卷绕转塔1的上游,包括切刀3和辊组件5,也可以视具体需求、同时设置传统入料装置中的入料夹板4,然而在本实用新型中,入料夹板4不是必需的。正如即将说明的,极片入料主要通过辊组件5实现。
在本实施例中,入料夹板4包括相对设置的第一夹板41、第二夹板42,两夹板之间形成一间隙,供料带从中穿过。与背景技术中的方案不同的是,本实施例的入料夹板4并不在入料方向移动,而是通过气缸或电机驱动两夹板41/42相互靠近或远离,从而夹持和释放极片。在某些场合,入料夹板4对极片实现夹持可以作为辊组件5夹持极片的补充,进一步防止极片在被切刀3切断后退回。
卷绕工位11处卷针2的上游对应的设有切断正极片100和负极片200的切刀3,辊组件5设置在所述切刀3的上游,用于驱动正极片100、负极片200插入卷针2。切刀3位于辊组件5和卷绕工位11处的卷针2之间,在不影响其他部件工作的情况下,尽可能地靠近卷针2,从而使得极片100、200被切断后,其前端处于自由状态的极片长度更短,辊组件5能够更加准确地把极片送入卷针2。
辊组件5包括第一辊51和第二辊52,第一辊51和第二辊52相对设置,对应的极片100、200从两辊之间穿过。第一辊51与一第一驱动件的输出端连接,并在其驱动作用下靠近第二辊52并夹持住极片。该第一驱动件可以选择电机或气缸实现。
至少第一辊51或第二辊52之一连接一作为第二驱动件的电机,当第二驱动件启动时,带动对应的辊转动,驱动对应的极片100、200进入卷针2并与隔膜300、400对齐。被电机驱动转动的辊为主动辊,主动辊提供极片入卷的动力,不连接电机的辊称为从动辊,通过极片向其提供的摩擦力而带动转动。
至少第一辊51或第二辊52之一还可以连接一第三驱动件,该第三驱动件可以选择气缸或电机实现,提供一沿极片宽度方向的驱动力。第三驱动件在极片入料和/或卷绕过程中可以沿宽度方向微调极片的位置,以使极片的自由端对齐隔膜,实现必要的纠偏。
为了使切断后极片100/200的自由端插入卷针2更稳定,辊组件5在不影响其他部件工作的情况下,尽可能的靠近卷针2,亦即靠近切刀3。
为了防止极片自由端发生卷曲褶皱现象,本实施例的极片入料装置还可以包括吹气机构(图未示),吹气机构的气流朝向向着极片入料的方向,辅助极片插入卷针2。
本实施例的入料过程为:
正极片100、隔膜300、负极片200、隔膜400依次设置在转塔1周围,隔膜300、400经过多个过辊插入卷针2,正极片100、负极片200依次穿过入料夹板4、辊组件5、切刀3插入卷针2。
首先,位于卷绕工位11处的卷针2旋转将依次设置的负极片200、隔膜300、正极片100、隔膜400卷绕形成一第一电芯,辊组件5夹住极片,入料夹板4夹住极片,切刀3切断极片。入料夹板4夹住极片既方便了切刀3切割又防止切断后极片因原有的张力消失而后退。
然后,转塔1在电机驱动下切换工位,使第一电芯被传送到贴胶工位12。
随后,卷针2带动第一电芯在贴胶工位12旋转,极片100/200在隔膜300/400的限制下卷绕,隔膜300/400被设置在卷绕工位11和贴胶工位12之间的隔膜切刀(图未示)切断,一贴胶机构将胶带贴在第一电芯表面,防止电芯松散。由于切刀3靠近卷针2,第一电芯极片的尾部变短,第一电芯尾部的张力及对齐度更稳定。
同时,极片100/200被切断前,入料夹板4已经夹住极片,辊组件5也已经夹住极片,极片切断后,第一辊51、第二辊52相向转动,驱动极片向着卷绕工位处11的卷针2运动,并且吹气机构沿着极片运动方向吹气,辅助极片插入卷针2,防止极片端部卷曲。由于切刀3靠近卷针2,切断后的极片端部靠近卷针2,仅需要辊组件5驱动极片运动很短的距离,卷针2就能够夹住极片开始卷绕形成第二电芯。同时,辊组件5在第三驱动件的作用下实时对极片位置进行调整,从而在导入极片100/200的同时对极片100/200进行纠偏。
最后,转塔1再次换位,第一电芯被传送到下料工位13进行下料,第二电芯被传送到贴胶工位12贴收尾胶。重复上述过程,卷绕机即可实现连续生产。
综上所述,通过采用本实用新型提供的极片入料装置,可以减少插片过程,使得极片入料的动作节拍减少,插片距离变短,在驱动速度不变的情况下,极片入料/卷绕的效率更高,并且避免了插片过程中极片的变形与移动,使电芯头部的对齐度更准确和稳定。
以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例,本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换,均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种极片入料装置,用于向一卷针输送极片,包括辊组件和切刀,所述辊组件包括相对设置的第一辊、第二辊,至少所述第一辊和第二辊之一连接一第一驱动件,且至少所述第一辊和第二辊之一连接一第二驱动件,其中,第一驱动件用于辊组件夹持所述极片,所述第二驱动件用于驱动所述辊组件向所述卷针输送所述极片,且所述切刀设置在所述卷针与辊组件之间。
2.如权利要求1所述的极片入料装置,其特征在于,所述切刀靠近所述卷针设置。
3.如权利要求1所述的极片入料装置,其特征在于,所述极片入料装置还包括入料夹板,所述入料夹板位于辊组件的远离所述卷针的一方,包括相对设置的第一夹板和第二夹板,所述第一夹板与第二夹板之间形成供所述极片穿过的空间。
4.如权利要求1所述的极片入料装置,其特征在于,所述第一辊或第二辊之一连接一第三驱动件,所述第三驱动件用于沿所述极片的宽度方向调整极片的入料位置。
5.如权利要求1所述的极片入料装置,其特征在于,所述辊组件设置在靠近所述切刀的位置,该位置使所述切刀裁切后的极片自由端最短。
6.如权利要求1至4的任一项所述的极片入料装置,其特征在于,还包括用于辅助极片插入卷针的吹气机构,所述吹气机构的气流朝向向着极片运动方向。
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