CN218333927U - 一种电芯卷绕设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电芯卷绕技术领域，公开了一种电芯卷绕设备，该电芯卷绕设备包括卷绕组件、电极片放卷组件和隔膜放卷组件，卷绕组件包括绕自身轴心线可旋转的卷针；电极片放卷组件与卷针配合形成至少两对电极片放卷路线，每一对电极片放卷路线包括一个负极片放卷路线和一个正极片放卷路线，各电极片放卷路线绕卷针的轴心线的周向间隔分布；隔膜放卷组件与卷针配合形成多个隔膜放卷路线，隔膜放卷路线的数量大于或等于电极片放卷路线的数量，各隔膜放卷路线绕卷针的轴心线的周向间隔分布，隔膜放卷路线与电极片放卷路线依次交替分布。该电芯卷绕设备可以提高卷针上电极片的缠绕效率，提高工作效率，能够提高设备产能，有效提高裸电芯的生产效率。

Description

一种电芯卷绕设备

技术领域

本实用新型涉及电芯卷绕技术领域，特别涉及一种电芯卷绕设备。

背景技术

在电池领域中，裸电芯的制造过程是通过卷绕机将隔膜和电极片卷绕在卷针上，卷成一个裸电芯，目前的卷绕机在卷绕过程中，在卷针在单圈卷绕时是将单层交替的隔膜和一对电极片(一个正电极片和一个负电极片)卷绕到卷针上，一个裸电芯卷绕时间较长，工作效率较低，使得设备产能低下，严重影响裸电芯的生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电芯卷绕设备，该电芯卷绕设备中，卷针单圈的缠绕效率提高，有效提高卷针上的电极片的缠绕效率，减少裸电芯的卷绕时间，提高工作效率，进而能够提高设备产能，有效提高裸电芯的生产效率。

为了达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种电芯卷绕设备，包括：卷绕组件、电极片放卷组件和隔膜放卷组件，其中：

所述卷绕组件包括绕自身轴心线可旋转的卷针；

所述电极片放卷组件与所述卷针配合形成至少两对电极片放卷路线，所述电极片放卷路线用于将电极片缠绕至所述卷针上，每一对所述电极片放卷路线包括一个负极片放卷路线和一个正极片放卷路线，各所述电极片放卷路线绕所述卷针的轴心线的周向间隔分布；

所述隔膜放卷组件与所述卷针配合形成多个隔膜放卷路线，所述隔膜放卷路线用于将隔膜缠绕至所述卷针上，所述隔膜放卷路线的数量大于或等于所述电极片放卷路线的数量，多个所述隔膜放卷路线绕所述卷针的轴心线的周向间隔分布，且在所述卷针的轴心线的周向方向上，所述隔膜放卷路线与所述电极片放卷路线依次交替分布。

上述该电芯卷绕设备中，卷针单圈的缠绕效率提高，有效提高卷针上的电极片的缠绕效率，减少裸电芯的卷绕时间，提高工作效率，进而能够提高设备产能，有效提高裸电芯的生产效率。

可选地，所述电极片放卷组件包括与所述电极片放卷路线一一对应的电极片放卷机构，每个所述电极片放卷机构与所述卷针之间形成一个所述电极片放卷路线。

可选地，每个所述电极片放卷路线上设置有用于支撑所述电极片的第一支撑辊、以及第一张力摆辊机构。

可选地，每个所述电极片放卷路线上设置有纠偏装置。

可选地，每个所述电极片放卷路线上设置有电极片入料装置，所述电极片入料装置位于所述电极片放卷路线靠近所述卷针的部位。

可选地，每个所述电极片放卷路线上设置有入料牵引夹辊，所述入料牵引夹辊位于所述电极片入料装置与所述卷针之间，且所述入料牵引夹辊紧邻所述电极片放卷路线靠近所述卷针的一端。

可选地，每个所述电极片放卷路线上设置有切刀，所述切刀用于切断所述电极片，所述切刀位于所述极片入料装置与所述入料牵引夹辊之间。

可选地，所述隔膜放卷组件包括与所述隔膜放卷路线一一对应的隔膜放卷机构，所述隔膜放卷机构与所述卷针之间形成所述隔膜放卷路线，且每个所述隔膜放卷路线上设置有用于支撑所述隔膜的第二支撑辊、以及第二张力摆辊机构。

可选地，所述卷绕组件包括绕自身轴心线可旋转的转盘，所述转盘上设置有至少两个间隔分布的所述卷针，每个所述卷针绕自身轴心线可旋转地安装于所述转盘，所述卷针的轴心线与所述转盘的轴心线平行，且所述转盘具有卷绕工位，当所述转盘位于所述卷绕工位时，其中一个所述卷针位于所述隔膜放卷路线的一端和所述电极片放卷路线的一端交汇的位置。

可选地，所述电极片放卷组件与所述卷针配合形成有两对所述电极片放卷路线，所述隔膜放卷组件与所述卷针配合形成有四个所述隔膜放卷路线，四个所述电极片放卷路线和四个所述隔膜放卷路线均设置在所述卷针的同一方向的一侧，绕所述卷针的轴心线的周向的一个方向，四个所述电极片放卷路线依次为第一正极片放卷路线、第一负极片放卷路线、第二正极片放卷路线、以及第二负极片放卷路线；绕所述卷针的轴心线的周向方向，每相邻的两个所述电极片放卷路线之间设有一个所述隔膜放卷路线，且所述第一正极片放卷路线背离所述第一负极片放卷路线的一侧设置有一个所述隔膜放卷路线。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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。其中：

图1为本实用新型实施例提供的一种电芯卷绕设备的结构示意图。

图标：1-卷绕组件；2-电极片放卷组件；3-隔膜放卷组件；4-下料输送组件；11-卷针；12-转盘；21-电极片放卷路线；21a-第一正极片放卷路线；21b- 第一负极片放卷路线；21c-第二正极片放卷路线；21d-第二负极片放卷路线； 22-电极片放卷机构；23-第一支撑辊；24-第一张力摆辊机构；25-纠偏装置； 26-电极片入料装置；27-入料牵引夹辊；28-切刀；31-隔膜放卷路线；32-隔膜放卷机构；33-第二支撑辊；34-第二张力摆辊机构。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须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。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参考图1所示，本实用新型提供一种电芯卷绕设备，包括：卷绕组件1、电极片放卷组件2和隔膜放卷组件3，其中：卷绕组件1包括卷针11，卷针 11绕自身轴心线可旋转地设置，具体地，卷针11可以与伺服电机传动连接，通过伺服电机驱动卷针11转动；电极片放卷组件2与卷针11配合形成至少两对电极片放卷路线21，电极片可以沿着电极片放卷路线21延伸，电极片放卷路线21用于将电极片缠绕至卷针11上，每一对电极片放卷路线21包括一个负极片放卷路线和一个正极片放卷路线，各电极片放卷路线21绕卷针 11的轴心线的周向间隔分布；隔膜放卷组件3与卷针11配合形成多个隔膜放卷路线31，隔膜可以沿着隔膜放卷路线31延伸，隔膜放卷路线31用于将隔膜缠绕至卷针11上，隔膜放卷路线31的数量大于或等于电极片放卷路线 21的数量，多个隔膜放卷路线31绕卷针11的轴心线的周向间隔分布，且在卷针11的轴心线的周向方向上，隔膜放卷路线31与电极片放卷路线21依次交替分布，且隔膜放卷路线31的一端和电极片放卷路线21的一端交汇于同一位置，卷针11可以位于隔膜放卷路线31的一端和电极片放卷路线21的一端所交汇的位置，卷针11上进行电极片和隔膜卷绕时，隔膜顺着隔膜放卷路线31延伸，电极片顺着电极片放卷路线21延伸，各隔膜的一端和各电极片的一端先接触卷针11的外周面，然后卷针11旋转，隔膜和电极片交替的顺序层叠的卷在卷针11上，沿卷针11的径向，电极片和隔膜在卷针11上的层叠结构是电极片和隔膜依次交替叠置，且电极片和隔膜形成层卷结构，且该层卷结构的最外层是隔膜。其中，由于上述电极片放卷组件2与卷针11之间配合形成至少两对电极片放卷路线21，所以卷针11单圈缠绕时，一圈就可以缠绕至少两层负极片和至少两层正极片，卷针11单圈的缠绕效率提高，可以有效提高卷针上的电极片的缠绕效率，有效的减少裸电芯的卷绕时间，提高工作效率，进而能够提高设备产能，有效提高裸电芯的生产效率，并且可以减少人力消耗，减少能耗。

因此，上述电芯卷绕设备中，卷针单圈的缠绕效率提高，有效提高卷针上的电极片的缠绕效率，减少裸电芯的卷绕时间，提高工作效率，进而能够提高设备产能，有效提高裸电芯的生产效率。

优选地，上述电芯卷绕设备中，每相邻的两个电极片放卷路线用于设置极性相反的电极片。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，电极片放卷组件2包括与电极片放卷路线21一一对应的电极片放卷机构22，电极片放卷机构22用于设置成卷的电极片，每个电极片放卷机构22与卷针11之间形成一个电极片放卷路线21，使得电极片可以自电极片放卷机构22沿着电极片放卷路线21延伸至卷针11，结构简单，使得电极片可以顺利放卷，然后缠绕到卷针11上。

具体地，每个电极片放卷路线21上设置有用于支撑电极片的第一支撑辊 23、以及第一张力摆辊机构24，第一支撑辊23、以及第一张力摆辊机构24 也属于电极片放卷组件2的一部分，第一支撑辊23可以支撑电极片，使得电极片伸展，并且尽量平整，优选地，第一支撑辊23可以设置多个，可以更好的支撑电极片，使得电极片的平整度较高；第一张力摆辊机构24可以调整电极片的张紧程度，保证电极片平整度提高，并且可以调整缠绕到卷针11上的电极片的张紧力，使得电极片更好的卷绕到卷针11上，更贴合卷针11，有利于提高形成的裸电芯的结构稳定性。

更具体地，继续参考图1所示，每个电极片放卷路线21上设置有纠偏装置25，纠偏装置25作为电极片放卷组件2的一部分，在电极片放卷线路上可以调整电极片在电极片放卷路线21上的位置，保证电极片不会偏离电极片放卷路线21，保证电极片可以良好的缠绕到卷针11上。优选地，在每个电极片放卷路线21上的纠偏装置25可以设置一个，也可以设置两个或者设置三个，甚至可以设置多个，根据设备空间可以合理安排。

另外，在具体实施时，如图1所示，电极片放卷组件2还包括位于每个电极片放卷路线21上的电极片入料装置26，电极片入料装置26位于电极片放卷路线21靠近卷针11的部位，电极片入料装置26可以帮助电极片的缠绕首端顺利缠绕到卷针11上，减轻工作人员的工作强度，提高工作效率。

进一步地，为了保证入料效果，如图1所示，在每个电极片放卷路线21 上设置有入料牵引夹辊27，入料牵引夹辊27位于电极片入料装置26与卷针 11之间，且入料牵引夹辊27紧邻电极片放卷路线21靠近卷针11的一端。入料牵引夹辊27可以稳定的夹住电极片，使得电极片在靠近卷针11的部位稳定性较好，可以保证电极片稳定的往卷针11上缠绕，保证电极片往卷针 11上的卷绕效果，有利于提高成品裸电芯的结构稳定性。

更进一步地，如图1所示，上述电极片放卷组件中，每个电极片放卷路线21上还设置有切刀28，切刀28用于切断电极片，切刀28位于极片入料装置与入料牵引夹辊27之间。切刀28通过传动机构与动力装置连接，开启动力装置可以驱动切刀28动作，使用切刀28对电极片进行切割，简单方便，且减轻工作人员的劳动强度。

另一方面，在一种可能的实现方式中，如图1所示，隔膜放卷组件3还包括与隔膜放卷路线31一一对应的隔膜放卷机构32，隔膜放卷机构32与卷针11之间形成所述隔膜放卷路线31，期每个隔膜放卷路线31上设置有用于支撑隔膜的第二支撑辊33、以及第二张力摆辊机构34。第二支撑辊33、以及第二张力摆辊机构34作为隔膜放卷组件3的一部分，第二支撑辊33可以支撑隔膜，使得隔膜伸展，并且尽量平整，优选地，第二支撑辊33可以设置多个，可以更好的支撑隔膜，使得隔膜的平整度较高；第二张力摆辊机构34 可以调整隔膜的张紧程度，保证隔膜平整度提高，并且可以调整缠绕到卷针 11上的隔膜的张紧力，使得隔膜更好的卷绕到卷针11上，更贴合卷针11，有利于提高形成的裸电芯的结构稳定性。

如图1所示，在上述电芯卷绕设备中，卷绕组件1包括绕自身轴心线可旋转的转盘12，转盘12通过传动组件与伺服电机连接，伺服电机驱动转盘 12旋转，简单方便，容易控制；转盘12上设置有至少两个间隔分布的卷针 11，两个卷针11位于转盘12的同一侧，并且两个卷针11可以沿着转盘12 的直径分布，两个卷针11相对设置，每个卷针11绕自身轴心线可旋转地安装于转盘12，卷针11的轴心线与转盘12的轴心线平行，且转盘12具有卷绕工位，当转盘12位于卷绕工位时，其中一个卷针11位于隔膜放卷路线31 的一端和电极片放卷路线21的一端交汇的位置。转盘12旋转，可以更换不同的卷针11到卷绕工位上，使得隔膜和电极片可以顺利卷绕到卷针11上，结构简单，且方便更换卷针11，有利于提高工作效率。

优选地，在一种具体的实现方式中，参考图1所示，电极片放卷组件2 与卷针11配合形成有两对电极片放卷路线21，隔膜放卷组件3与卷针11配合形成有四个隔膜放卷路线31，四个电极片放卷路线21和四个隔膜放卷路线31均设置在卷针11的同一方向的一侧，可以将电极片放卷路线21和隔膜放卷路线31集中设置，设置在卷针11的同一侧，节省设备占用空间，具体地，对于电极片放卷路线21的分布，绕着卷针11的轴心线的周向的一个方向，例如绕卷针11的轴心线周向的顺时针方向，四个电极片放卷路线21分别依次为第一正极片放卷路线21a、第一负极片放卷路线21b、第二正极片放卷路线21c、以及第二负极片放卷路线21d；绕卷针11的轴心线的周向方向，每相邻的两个电极片放卷路线21之间设有一个隔膜放卷路线31，且第一正极片放卷路线背离第一负极片放卷路线的一侧设置有一个隔膜放卷路线31，在往卷针11上卷绕时，使得卷针11可以逆时针旋转，在单圈卷绕中，第二负极片在卷针11卷绕的最内层，在卷针11的单圈卷绕时，卷绕上为一层第二负极片、一层隔膜、一层第二正极片、一层隔膜、一层第一负极片、一层隔膜、一层第一正极片、一层隔膜从内到外依次层叠设置，使得电极片和隔膜顺利的卷绕到卷针11上，上述结构简单，且有效提高卷针11上卷绕效率，提高设备产能，有利于提高裸电芯的生产效率。

具体地，卷针11上卷绕预设的层数的电极片和隔膜之后形成裸电芯，在转盘12的一侧还具有用接收、并传输裸电芯的下料输送组件4，下料输送组件4具体可以为输送带，可以将成品裸电芯输送至下一工序，避免裸电芯堆积在设备附近，避免影响下一次的卷针11的卷绕工作。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种电芯卷绕设备，其特征在于，包括：卷绕组件、电极片放卷组件和隔膜放卷组件，其中：

所述卷绕组件包括绕自身轴心线可旋转的卷针；

所述电极片放卷组件与所述卷针配合形成至少两对电极片放卷路线，所述电极片放卷路线用于将电极片缠绕至所述卷针上，每一对所述电极片放卷路线包括一个负极片放卷路线和一个正极片放卷路线，各所述电极片放卷路线绕所述卷针的轴心线的周向间隔分布；

所述隔膜放卷组件与所述卷针配合形成多个隔膜放卷路线，所述隔膜放卷路线用于将隔膜缠绕至所述卷针上，所述隔膜放卷路线的数量大于或等于所述电极片放卷路线的数量，多个所述隔膜放卷路线绕所述卷针的轴心线的周向间隔分布，且在所述卷针的轴心线的周向方向上，所述隔膜放卷路线与所述电极片放卷路线依次交替分布。

2.根据权利要求1所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述电极片放卷组件包括与所述电极片放卷路线一一对应的电极片放卷机构，每个所述电极片放卷机构与所述卷针之间形成一个所述电极片放卷路线。

3.根据权利要求2所述的电芯卷绕设备，其特征在于，每个所述电极片放卷路线上设置有用于支撑所述电极片的第一支撑辊、以及第一张力摆辊机构。

4.根据权利要求3所述的电芯卷绕设备，其特征在于，每个所述电极片放卷路线上设置有纠偏装置。

5.根据权利要求2所述的电芯卷绕设备，其特征在于，每个所述电极片放卷路线上设置有电极片入料装置，所述电极片入料装置位于所述电极片放卷路线靠近所述卷针的部位。

6.根据权利要求5所述的电芯卷绕设备，其特征在于，每个所述电极片放卷路线上设置有入料牵引夹辊，所述入料牵引夹辊位于所述电极片入料装置与所述卷针之间，且所述入料牵引夹辊紧邻所述电极片放卷路线靠近所述卷针的一端。

7.根据权利要求6所述的电芯卷绕设备，其特征在于，每个所述电极片放卷路线上设置有切刀，所述切刀用于切断所述电极片，所述切刀位于所述极片入料装置与所述入料牵引夹辊之间。

8.根据权利要求1所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述隔膜放卷组件包括与所述隔膜放卷路线一一对应的隔膜放卷机构，所述隔膜放卷机构与所述卷针之间形成所述隔膜放卷路线，且每个所述隔膜放卷路线上设置有用于支撑所述隔膜的第二支撑辊、以及第二张力摆辊机构。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述卷绕组件包括绕自身轴心线可旋转的转盘，所述转盘上设置有至少两个间隔分布的所述卷针，每个所述卷针绕自身轴心线可旋转地安装于所述转盘，所述卷针的轴心线与所述转盘的轴心线平行，且所述转盘具有卷绕工位，当所述转盘位于所述卷绕工位时，其中一个所述卷针位于所述隔膜放卷路线的一端和所述电极片放卷路线的一端交汇的位置。

10.根据权利要求1-8任一项所述的电芯卷绕设备，其特征在于，所述电极片放卷组件与所述卷针配合形成有两对所述电极片放卷路线，所述隔膜放卷组件与所述卷针配合形成有四个所述隔膜放卷路线，四个所述电极片放卷路线和四个所述隔膜放卷路线均设置在所述卷针的同一方向的一侧，绕所述卷针的轴心线的周向的一个方向，四个所述电极片放卷路线依次为第一正极片放卷路线、第一负极片放卷路线、第二正极片放卷路线、以及第二负极片放卷路线；绕所述卷针的轴心线的周向方向，每相邻的两个所述电极片放卷路线之间设有一个所述隔膜放卷路线，且所述第一正极片放卷路线背离所述第一负极片放卷路线的一侧设置有一个所述隔膜放卷路线。

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