CN217507424U - 电池卷芯夹持机构及揉平装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池卷芯夹持机构及揉平装置，本实用新型的电池卷芯夹持机构包括定位座、对中组件和压紧组件，其中，定位座具有与电池卷芯外周面匹配的第一弧形卡槽；对中组件包括一对能够相互靠近或远离的夹持块，两夹持块分设于定位座的两端，且两夹持块承接外力而顶推电池卷芯轴向移动，以调节电池卷芯在定位座上的位置；压紧组件包括设于定位座上方的压块，压块具有与电池卷芯外周面匹配的第二弧形卡槽，第一弧形卡槽和第二弧形卡槽围合形成用于夹持电池卷芯的夹持腔；定位座和压块至少其一上设有负压吸气通道，负压吸气通道与夹持腔连通。本实用新型的电池卷芯夹持机构可对电池卷芯进行精确夹紧，且能够改善夹紧时产生的变形。

Description

电池卷芯夹持机构及揉平装置

技术领域

本实用新型涉及圆柱锂电池制造技术领域，特别涉及一种电池卷芯夹持机构。本实用新型还涉及一种应用有该电池卷芯夹持机构的揉平装置。

背景技术

在锂离子电池的生产过程中，特别是在裸电芯的生产过程中，裸电芯的搬运和加工中，需要对电芯进行夹紧动作，裸电芯有自己的圆度要求，并且刚刚生产出的电芯一般比较软，夹持中间部分存在将电芯夹变形的风险。若用较小的夹持力，又会加不住，影响下一道工序的加工。

现有技术中，对圆柱形的产品一般采用两个V形块加平行夹爪气缸夹紧的方式。在圆柱电池生产的过程中，避免不了要对刚刚卷绕完成的电芯进行加工或者搬运。然而，在对电芯侧面电极部分加工时需要夹紧电芯，电芯不能侧向移动。如果夹紧力过大，会使卷芯夹变形，如果夹紧力不够，那么加工中卷芯发生侧向滑动，影响加工的效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池卷芯夹持机构，以能够改善在电池卷芯夹紧时因夹紧力过大而使卷芯变形，夹紧力小导致卷芯夹不紧的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池卷芯夹持机构，包括定位座、对中组件和压紧组件，其中，

所述定位座具有与电池卷芯外周面匹配的第一弧形卡槽；

所述对中组件包括一对能够相互靠近或远离的夹持块，两所述夹持块分设于所述定位座的两端，且两所述夹持块承接外力而顶推所述电池卷芯轴向移动，以调节所述电池卷芯在所述定位座上的位置；

所述压紧组件包括设于所述定位座上方的压块，所述压块具有与所述电池卷芯外周面匹配的第二弧形卡槽，所述第一弧形卡槽和所述第二弧形卡槽围合形成用于夹持所述电池卷芯的夹持腔；

所述定位座和所述压块至少其一上设有负压吸气通道，所述负压吸气通道与所述夹持腔连通。

进一步的，所述对中组件还包括与两所述夹持块连接的驱动件，所述驱动件用于提供所述外力。

进一步的，所述驱动件包括分别对应各所述夹持块设置的两个第一气缸，两所述第一气缸的动力输出端分别与对应的所述夹持块连接。

进一步的，所述定位座的沿所述夹持块移动方向的尺寸小于所述电池卷芯的轴向尺寸。

进一步的，所述压紧组件还包括驱动所述压块相对于所述定位座移动的驱动装置。

进一步的，所述驱动装置包括第二气缸，所述第二气缸的动力输出端与所述压块连接。

进一步的，所述吸气通道包括主通道以及与所述主通道连通的多个分支通道，多个分支通道的吸气口位于所述第一弧形卡槽和/或所述第二弧形卡槽的槽壁上。

进一步的，所述电池卷芯夹持机构还包括负压装置，所述主通道的远离所述分支通道的一端通过吸气管路与所述负压装置连接。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电池卷芯夹持机构，通过设置的定位座和对中组件，可使得位于定位座上的电池卷芯能够对中。而压紧组件中的压块与定位座扣合，用于对电池卷芯提供较小的夹紧力。同时，在定位座或压块上设置的负压吸气通道，使得负压吸气通道与夹持腔连通，可对电池卷芯的外周面施加一定的吸附力，并能够增大定位座或压块与电池卷芯表面的静摩擦力。从而在夹紧力和吸附力的作用下能够使得电池卷芯更好的固定，防止其在后续工序加工中的移动，且在加工过程中不会被挤压变形，并有着较好的使用效果。

此外，驱动件采用两个第一气缸，并使得两个第一气缸分别与夹持块连接，有利于通过夹持块驱使电池卷芯轴向移动，且也利于提高对中效果。

另外，设置的多个分支通道，有利于增大与电池卷芯表面的静摩擦力，且也利于使得电池卷芯的多个部位受到吸附力，从而可保持电池卷芯受力均衡。

本实用新型的另一目的在于提出一种揉平装置，包括具有揉平轮且相对布置的两个揉平安装盘，以及如上所述的电池卷芯夹持机构，所述电池卷芯夹持机构能够平移至两所述揉平安装盘之间的预设位置，所述揉平轮用于对所述电池卷芯的端部揉平。

进一步的，所述揉平装置还包括用于驱动两所述揉平安装盘相互靠近的直线驱动件，以及设于所述直线驱动件动力输出端的转动驱动件，所述转动驱动件的动力输出端与所述揉平安装盘连接。

本实用新型的揉平装置通过采用上述的电池卷芯夹持机构，可使得电池卷芯在揉平轮的揉平加工过程中，具有较好的固定效果，且不会挤压变形，从而能够保证加工的准确性，并可提高生产效率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的电池卷芯夹持机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的定位座的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的压块的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一所述的电池卷芯的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二所述的揉平装置的结构示意图；

附图标记说明：

1、定位座；100、第一弧形卡槽；101、连接口；102、吸气口；2、压块；200、第二弧形卡槽；3、负压装置；31、吸气管路；4、第一气缸；41、夹持块；5、第二气缸；6、直线驱动件；61、安装架；62、转动驱动件；63、揉平安装盘；631、揉平轮；10、电池卷芯。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种电池卷芯夹持机构，在整体结构上，如图1所示，其主要包括定位座1、对中组件和压紧组件。其中，对中组件用于将位于定位座1上的电池卷芯10进行对中，压紧组件中的压块2与定位座1扣合，用于对电池卷芯10提供较小的夹紧力。

同时，在定位座1或压块2上设置的负压吸气通道，使得负压吸气通道与夹持腔连通，从而能够对电池卷芯10的外周面施加一定的吸附力，并能够增大定位座1或压块2与电池卷芯10表面的静摩擦力。进而在夹紧力和吸附力的作用下能够使得电池卷芯10更好的固定，防止其在后续工序加工中的移动，且也能够在加工过程中不会被挤压变形。

在此需说明的是，上述中较小的夹紧力是指对电池卷芯10外周具有一定的作用力，且保证电池卷芯10不被挤压变形为宜。另外，需说明的是，夹紧力的大小以及吸附力的大小可通过现有技术中的调压阀来进行调节，从而使得电池卷芯10在较小夹紧力下，通过吸附力的作用，增大与电池卷芯10的静摩擦力，保证电池卷芯10能够较好的固定，且不会被挤压变形。

具体结构上，结合图1至图4所示，本实施例中，定位座1具有与电池卷芯10外周面匹配的第一弧形卡槽100，用于为电池卷芯10提供放置位置。对中组件包括一对能够相互靠近或远离的夹持块41，两夹持块41分设于定位座1的两端，且两夹持块41承接外力而顶推电池卷芯10轴向移动，以调节电池卷芯10在定位座1上的位置，从而使得电池卷芯10中心对称面与定位座1的中心对称面重合，也即是使得电池卷芯10处于对中状态，以利于后续揉平工位的精准加工。

作为本实施例的优选实施方式，本实施例的对中组件还包括与两夹持块41连接的驱动件，该驱动件用于提供上述的外力。具体的，本实施例的驱动件包括分别对应各夹持块41设置的两个第一气缸4，两第一气缸4的动力输出端分别与对应的夹持块41连接。由此，可在第一气缸4的驱动下，使得夹持块41对电池卷芯10的端部进行顶推，从而调节电池卷芯10在定位座1上的位置，以利于电池卷芯10于定位安装座上的对中。

可以理解的是，驱动件除了采用气缸的结构形式外，其也可采用直线电机或油缸等结构形式，如此，也能够驱动电池卷芯10的移动，实现电池卷芯10的对中。

而上述的压紧组件则包括设于定位座1上方的压块2，该压块2具有与电池卷芯10外周面匹配的第二弧形卡槽200。其中，第一弧形卡槽100和第二弧形卡槽200均呈半圆状结构，且第一弧形卡槽100和第二弧形卡槽200围合形成夹持腔，该夹持腔用于对电池卷芯10的外周面进行夹持。

作为本实施例的优选实施方式，本实施例中，在定位座1和压块2至少其一上设有负压吸气通道，负压吸气通道与夹持腔连通。并且作为优选的，在定位座1和压块2上均设有负压吸气通道。

具体来讲，该负压吸气通道包括主通道以及与主通道连通的多个分支通道，多个分支通道的吸气口102位于第一弧形卡槽100和第二弧形卡槽200的槽壁上。如图2和图3中所示的，吸气口102为设于第一弧形卡槽100和第二弧形卡槽200槽壁上间隔布置的多个，如此有利于增大与电池卷芯10表面的静摩擦力，且也利于使得电池卷芯10的多个部位受到吸附力，从而可保持电池卷芯10受力均衡。

另外，本实施例的电池卷芯夹持机构还包括负压装置3，上述主通道的远离分支通道的一端通过吸气管路31与负压装置3连接。其中，主通道的远离分支通道的一端也即图2和图3中所示出的形成在定位座1和压块2上连接口101，该连接口101通过吸气管路31与负压装置3连接，如此，在负压装置3的作用下，使得夹持腔内的气流沿吸气口102、分支通道、主通道、连接口101的方向流动，从而能够对电池卷芯10施加吸附力，并且在吸附力与夹紧力配合下，使得电池卷芯10能够较好的固定，且不会被挤压变形。

值得说明的是，负压吸气通道除了均设置在定位座1和压块2上外，其也可仅设置在定位座1上，或者仅设置在压块2上，如此也能够使得电池卷芯10外周面产生静摩擦力，也利于电池卷芯10的固定。还值得说明的是，本实施例的负压装置3优选采用真空发生器。

另外，作为优选的，本实施例中，定位座1的沿夹持块移动方向的尺寸小于电池卷芯10的轴向尺寸。本实施例中，优选的电池卷芯10的端部与定位座1的边缘之间的距离优选在5-10mm之间，如此，不仅利于后续对电池卷芯10端部的柔性加工，也利于提高电池卷芯10的固定平稳性。

此外，为利于压力的移动，本实施例中，压紧组件还包括驱动压块2相对于定位座1移动的驱动装置。该驱动装置包括设于定位座1上方的第二气缸5，第二气缸5的动力输出端与压块2连接。由此，通过第二气缸5的驱使，使得压块2朝向定位座1移动，从而能够对置于第一弧形卡槽100中的电池卷芯10进行夹紧。

本实施例的电池卷芯夹持机构，在具体使用时，首先将卷绕成型的电池卷芯10放置在第一弧形卡槽中，通过第一气缸4动作，将电池卷芯10进行轴向定位。位于上方的第二气缸5动作，驱动压块2下压，此时，仅需提供较小的夹紧力便可，以保证电池电芯10不被挤压变形。待第二气缸5到位时，负压装置3启动，此时在第一弧形卡槽100和第二弧形卡槽200之间产生负压，使得电池卷芯10与定位座1和压块2之间产生很大静摩擦力，也即是通过负压对电池卷芯10施加吸附力，进而在较小的夹紧力和吸附力的作用下，使得电池卷芯10能够具有较好的固定效果。

本实施例的电池卷芯夹持机构，通过定位块和压块2之间的小夹紧力，以及作用于电池卷芯10外周面上的吸附力，可使得电池卷芯10不会被挤压变形，且也能够有效提高电池卷芯10的定位效果及固定效果，并有利于后续的加工，而有着较好的实用性。

实施例二

本实施例涉及一种揉平装置，作为一种示例性的结构，如图5所示，该揉平装置主要包括具有揉平轮631且相对布置的两个揉平安装盘63，以及实施例一的电池卷芯夹持机构。其中，电池卷芯夹持机构可通过现有成熟技术中的机械手或是直线驱动装置等，其能够平移至两揉平安装盘63之间的预设位置。而两端的揉平轮631用于对电池卷芯10的端部进行揉平。

另外，本实施例揉平装置还包括用于驱动两揉平安装盘63相互靠近的直线驱动件6，以及设于直线驱动件6动力输出端的转动驱动件62，转动驱动件62的动力输出端与揉平安装盘63连接。

需说明的是，上述的直线驱动件6优选为电缸，电缸的动力输出端设有L形的安装架61。上述的转动驱动件62固设于该安装架61的上端，并且，转动驱动件62优选采用电机，电机的动力输出端与揉平安装盘63连接，用于驱动揉平安装盘63转动，从而对电池卷芯10的端部进行揉平。

本实施例的揉平装置通过采用实施例一的电池卷芯夹持机构，可使得电池卷芯10在揉平轮631的揉平加工过程中，具有较好的固定效果，且不会挤压变形，从而能够保证加工的准确性，并可提高生产效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池卷芯夹持机构，其特征在于：包括定位座(1)、对中组件和压紧组件，其中，

所述定位座(1)具有与电池卷芯(10)外周面匹配的第一弧形卡槽(100)；

所述对中组件包括一对能够相互靠近或远离的夹持块(41)，两所述夹持块(41)分设于所述定位座(1)的两端，且两所述夹持块(41)承接外力而顶推所述电池卷芯(10)轴向移动，以调节所述电池卷芯(10)在所述定位座(1)上的位置；

所述压紧组件包括设于所述定位座(1)上方的压块(2)，所述压块(2)具有与所述电池卷芯(10)外周面匹配的第二弧形卡槽(200)，所述第一弧形卡槽(100)和所述第二弧形卡槽(200)围合形成用于夹持所述电池卷芯(10)的夹持腔；

所述定位座(1)和所述压块(2)至少其一上设有负压吸气通道，所述负压吸气通道与所述夹持腔连通。

2.根据权利要求1所述的电池卷芯夹持机构，其特征在于：

所述对中组件还包括与两所述夹持块(41)连接的驱动件，所述驱动件用于提供所述外力。

3.根据权利要求2所述的电池卷芯夹持机构，其特征在于：

所述驱动件包括分别对应各所述夹持块(41)设置的两个第一气缸(4)，两所述第一气缸(4)的动力输出端分别与对应的所述夹持块(41)连接。

4.根据权利要求1所述的电池卷芯夹持机构，其特征在于：

所述定位座(1)的沿所述夹持块(41)移动方向的尺寸小于所述电池卷芯(10)的轴向尺寸。

5.根据权利要求1所述的电池卷芯夹持机构，其特征在于：

所述压紧组件还包括驱动装置。

6.根据权利要求5所述的电池卷芯夹持机构，其特征在于：

所述驱动装置包括第二气缸(5)，所述第二气缸(5)的动力输出端与所述压块(2)连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池卷芯夹持机构，其特征在于：

所述吸气通道包括主通道以及与所述主通道连通的多个分支通道，多个分支通道的吸气口(102)位于所述第一弧形卡槽(100)和/或所述第二弧形卡槽(200)的槽壁上。

8.根据权利要求7所述的电池卷芯夹持机构，其特征在于：

所述电池卷芯夹持机构还包括负压装置(3)，所述主通道的远离所述分支通道的一端通过吸气管路(31)与所述负压装置(3)连接。

9.一种揉平装置，其特征在于：

包括具有揉平轮(631)且相对布置的两个揉平安装盘(63)，以及权利要求1至8中任一项所述的电池卷芯夹持机构，所述电池卷芯夹持机构能够平移至两所述揉平安装盘(63)之间的预设位置，所述揉平轮(631)用于对所述电池卷芯(10)的端部揉平。

10.根据权利要求9所述的揉平装置，其特征在于：

所述揉平装置还包括用于驱动两所述揉平安装盘(63)相互靠近的直线驱动件(6)，以及设于所述直线驱动件(6)动力输出端的转动驱动件(62)，所述转动驱动件(62)的动力输出端与所述揉平安装盘(63)连接。

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