CN218975494U - 卷芯整形设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卷芯整形设备，包括整形组件和除尘组件，整形组件的一侧具有用于固定卷芯的工作位，整形组件包括套筒和第一驱动件，第一驱动件与套筒连接，以使第一驱动件能够驱动套筒朝向工作位运动，套筒内设置有呈锥形的挤压腔室，挤压腔室与除尘组件连通，当套筒朝向工作位运动时，挤压腔室的腔壁能够与卷芯的周部抵接并挤压卷芯。通过在套筒上设置呈锥形的挤压腔室，并将挤压腔室与除尘组件连通，可在对卷芯进行收口整形的同时对卷芯进行除尘处理。该结构以便在卷芯的端部受到挤压、抖动时将夹在极片之间的杂质被除尘组件吸走，以促进对卷芯上的杂质清除干净，避免残留在卷芯上，具有除尘效果好、卷芯制作质量好的特点。

Description

卷芯整形设备

技术领域

本实用新型涉及电池制造设备技术领域，尤其涉及一种卷芯整形设备。

背景技术

随着新能源动力的快速发展，圆柱电池已成为电动汽车发展的主要方向。现有的圆柱电池主要包括壳体、卷芯和端盖，卷芯设置在壳体内，并在壳体内填充电解液。端盖有两个，两个端盖分别封盖在壳体的相对的两端。每个端盖上设置有用于与外部用电设备连接的端子，即正极端子和负极端子。

在卷芯的制作工艺中，将多个极片、隔膜按一定顺序层叠在一起并卷绕形成圆柱形的卷芯，卷芯的两端为极耳。卷芯卷制完成后需进行裁切和压制，即将圆柱形的极耳压制成扁平状，以便将极耳与正、负极端子焊接固定。现有技术中，为保证卷芯的质量，通常在制作工艺中设置了整形工位和除尘工位，卷芯分别被运送至整形工位进行整形处理和运送至除尘工位进行除尘处理。其中，整形处理包括压痕、压紧、收口等；除尘处理是利用连接有吸气设备的套筒对卷芯进行吸尘。

现有技术具有以下不足：由于卷制后的卷芯各个极片层叠在一起，尤其是位于卷芯端部的极耳部分，位于中部位置的极耳层叠较为紧密，位于外部位置的极耳较为松散，在对卷芯进行吸气除尘时，位于外部松散区域的杂质容易被吸走，而位于中部紧密区域的杂质不易被吸走，最后对卷芯进行整形处理，杂质被遗留在极片之间，进而影响卷芯制作质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种卷芯整形设备，其能够在整形的同时对卷芯进行除尘处理，除尘效果好，保证卷芯的制作质量。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供的一种卷芯整形设备，包括整形组件和除尘组件，所述整形组件的一侧具有用于固定卷芯的工作位，所述整形组件包括套筒和第一驱动件，所述第一驱动件与所述套筒连接，以使所述第一驱动件能够驱动所述套筒朝向所述工作位运动，所述套筒内设置有呈锥形的挤压腔室，所述挤压腔室与所述除尘组件连通，当所述套筒朝向所述工作位运动时，所述挤压腔室的腔壁能够与所述卷芯的周部抵接并挤压所述卷芯。

进一步的，所述整形组件为两个，两个所述整形组件间隔设置，以使两个所述整形组件之间形成所述工作位。

进一步的，所述整形组件包括多个套筒，多个所述套筒平行分布。

进一步的，所述挤压腔室设置于所述套筒朝向所述工作位的一端，所述套筒背离所述挤压腔室的一端设置有气流通道，所述气流通道与所述挤压腔室连通，所述除尘组件与所述气流通道远离所述挤压腔室的一端连接。

进一步的，所述气流通道的横截面与所述挤压腔室的小端的横截面相同。

进一步的，所述除尘组件包括气泵、第一气管、第二气管和伸缩管，所述第一气管与所述套筒背离所述工作位的一端同轴连接，所述第二气管与气泵连接，所述第一气管与所述第二气管呈夹角设置，所述伸缩管能够伸长或缩短，所述伸缩管的两端分别与所述第一气管和所述第二气管连接。

进一步的，所述整形组件还包括滑轨和滑座，所述滑座与所述滑轨滑动连接，所述第一驱动件与所述滑座连接并能够驱动所述滑座沿所述滑轨的长度方向运动，所述套筒设置于所述滑座上。

进一步的，还包括输送组件，所述输送组件用于运送所述卷芯，所述输送组件选择性停靠在所述工作位。

进一步的，还包括设置于所述工作位上方的压紧组件，所述输送组件包括用于安装所述卷芯的治具，所述压紧组件包括第二驱动件和压块，所述第二驱动件用于驱动压块朝向所述工作位运动，并使所述卷芯被夹紧在所述治具与所述压块之间。

进一步的，还包括传感器，所述传感器用于检测所述卷芯的位置。

本实用新型相比于现有技术的有益效果：通过在套筒上设置呈锥形的挤压腔室，并将挤压腔室与除尘组件连通，可在对卷芯进行收口整形的同时对卷芯进行除尘处理。该结构以便在卷芯的端部受到挤压、抖动时将夹在极片之间的杂质被除尘组件吸走，以促进对卷芯上的杂质清除干净，避免残留在卷芯上，具有除尘效果好、卷芯制作质量好的特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的卷芯整形设备的示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本实用新型实施例的整形组件的局部示意图；

图4为本实用新型实施例的套筒的示意图。

图中：

1、整形组件；11、第一驱动件；12、套筒；120、入口端；121、挤压腔室；122、气流通道；13、滑轨；14、滑座；2、除尘组件；21、第一气管；22、第二气管；23、伸缩管；3、输送组件；31、治具；4、压紧组件；41、压块；42、第二驱动件；5、机架；6、卷芯；7、紧固件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图4所示，本实用新型提供的一种卷芯整形设备，用于对卷芯6进行收口整形处理和除尘处理。该卷芯整形设备包括整形组件1、除尘组件2、输送组件3和压紧组件4。其中，输送组件3用于将卷芯6运送至工作位。整形组件1用于对位于工作位上的卷芯6进行挤压以实现对卷芯6两端的极耳部分的收口整形。除尘组件2用于对位于工作位上的卷芯6进行除尘处理，避免裁切时遗留的杂质或运输途中粘附的其他杂质经整形后遗留在卷芯6内。压紧组件4用于对位于工作位上的卷芯6进行压紧固定，避免在收口整形处理和除尘处理时卷芯6发生移动。工作位位于整形组件1的一侧，整形组件1包括第一驱动件11和套筒12，第一驱动件11与套筒12连接，第一驱动件11用于驱动套筒12朝向工作位运动，即套筒12能够靠近或远离工作位上的卷芯6。套筒12内设置有呈锥形的挤压腔室121，挤压腔室121与除尘组件2连通，除尘组件2包括气泵，使得除尘组件2能够对挤压腔室121进行抽气。当套筒12朝向工作位运动时，卷芯6能够抽入套筒12内，使得卷芯6的周部与挤压腔室121的腔壁抵接，最后通过套筒12朝向卷芯6运动而使挤压腔室121的腔壁挤压卷芯6，实现对卷芯6的收口整形。

可以理解的是，套筒12具有呈锥形的挤压腔室121，当卷芯6插入挤压腔室121后，在除尘组件2的吸气作用下，挤压腔室121内的空气被吸走，此过程中，粘附在卷芯6上的杂质随着气流被吸走，实现对卷芯6的除尘处理。由于挤压腔室121呈锥形，使得其腔壁的延伸方向与卷芯6的轴线方向呈夹角，当挤压腔室121接触到卷芯6的端部边缘位置(即卷芯6的周部)并继续朝向工作位的方向移动时，挤压腔室121的腔壁对卷芯6的端部边缘位置形成挤压力，并使得卷芯6的端部的边缘向卷芯6的轴线方向收缩，实现对卷芯6的收口整形，以保证后续的极耳制作质量。同时，在套筒12挤压卷芯6时，位于卷芯6端部的极耳部分会发生相互挤压、抖动，使得被夹在相邻两个极片之间的杂质被抖落，并在除尘组件2的作用下杂质随气流被吸走，以促进对卷芯6上的杂质清除干净，避免杂质遗留在卷芯6上，进而保证卷芯6的制作质量。

需要说明的是，工作位即为对卷芯6进行收口整形处理和除尘处理的空间区域。

可选地，参照图1所示，图中X方向为该卷芯整形设备的长度方向，图中Y方向为该卷芯整形设置的宽度方向，图中Z方向为该卷芯整形设备的高度方向。整形组件1为两个，两个整形组件1沿卷芯整形设备的长度方向间隔设置，以使两个整形组件1之间形成工作位。整形组件1包括多个套筒12，多个套筒12沿卷芯整形设备的宽度方向平行且间隔设置。该结构可使整形组件1同时对多个卷芯6进行加工，提高加工效率。本实施例中，每个整形组件1上设置有四个套筒12。操作时，两个整形组件1上的套筒12同时挤压工作位上对应的卷芯6的两端，对位于卷芯6上两个端部的极耳部分同时进行收口整形和除尘处理。当然，在其他实施例中，也可以设置一个整形组件1，对卷芯6的一端处理后，通过转动卷芯6，最后再对卷芯6的另一端进行处理。

可选地，参照图4所示，套筒12呈圆筒状，套筒12的轴线方向沿卷芯整形设备的长度方向延伸。套筒12朝向工作位的一端为挤压腔室121，套筒12背离工作位的一端设置有气流通道122，气流通道122与挤压腔室121连通。气流通道122供气流通行，且气流通道122远离挤压腔室121的一端用于与除尘组件2连接。挤压腔室121的大端位于挤压腔室121靠近工作位的一侧，挤压腔室121的大端形成入口端120，入口端120与工作位上的卷芯6正对。操作时，卷芯6从入口端120进入挤压腔室121。挤压腔室121的小端位于挤压腔室121背离工作位的一侧，挤压腔室121的小端的直径与卷芯6的设计直径相匹配，以避免因套筒12与卷芯6之间的挤压行程过大而对卷芯6造成过度挤压。

可选地，气流通道122的横截面与挤压腔室121的小端的横截面相同。本实施例中，气流通道122的横截面呈圆形，气流通道122的直径与挤压腔室121的小端的直径相等，有利于使气流通道122的侧壁和挤压腔室121的腔壁直接连通，进而使得挤压腔室121内的杂质能够依次沿着挤压腔室121的腔壁和气流通道122的侧壁朝向除尘组件2运动，避免杂质在气流扰动的作用下停留在挤压腔室121内。

可选地，该卷芯整形设备还包括机架5，机架5起整体支撑作用，整形组件1安装在机架5上。整形组件1还包括滑轨13和滑座14。滑轨13固定安装在机架5上，滑座14滑动设置于滑轨13上，滑轨13的长度方向与该卷芯整形设备的长度方向平行。第一驱动件11为气缸，第一驱动件11的输出轴与滑座14连接，第一驱动件11的固定部安装在滑轨13上，通过第一驱动件11的输出轴的伸缩运动以驱动滑座14沿滑轨13的长度方向运动。套筒12安装在滑座14上，进而实现第一驱动件11驱动套筒12靠近或远离卷芯6。

可选地，除尘组件2包括气泵(图中未示出)、第一气管21、第二气管22和伸缩管23。第一气管21与套筒12同轴设置，且第一气管21与套筒12背离工作位的一端连接。第二气管22与气泵连接，第二气管22与第一气管21呈夹角设置，以适应整个卷芯整形设备的安装空间。伸缩管23的两端分别与第一气管21和第二气管22连接，伸缩管23可以为软管或螺纹管，使得伸缩管23能够发生弯曲、伸长或缩短等，以适应第一气管21能够随着套筒12同步运动。在气泵的驱动下，卷芯6周围的空气依次沿套筒12、第一气管21、伸缩管23和第二气管22被吸入除尘组件2内。

第一气管21与套筒12通过紧固件7可拆卸连接，以便对套筒12内部进行日常清洁，避免杂质残留在套筒12的侧壁上。紧固件7可以为卡箍、法兰等连接组件。

可选地，参照图1至图3所示，输送组件3用于运动卷芯6，输送组件3沿卷芯整形设备的宽度方向运动，并选择性停靠在工作位上，即停靠在两个整形组件1之间。输送组件3包括底座和设置于底座上的治具31，卷芯6固定安装在治具31上。压紧组件4设置于工作位的上方，压紧组件4包括导向部、第二驱动件42和压块41。压块41滑动设置于导向部上，且压块41能够沿竖直方向相对于导向部滑动。第二驱动件42为气缸，第二驱动件42的输出轴与压块41连接并驱动压块41朝向工作位运动，也可以理解为第二驱动件42驱动压块41靠近或远离工作位上的卷芯6。压块41上设置有与卷芯6匹配的凹槽，使得卷芯6能够被夹紧在治具31与压块41之间，进而对卷芯6进行压紧固定。

该卷芯形成设备还包括传感器，传感器安装在整形组件1上或者机架5上，传感器用于检测卷芯6在工作位上的位置。在实际操作中，需要卷芯6与套筒12正对后才能启动第一驱动件11驱动套筒12运动，以保证卷芯6顺利插入到挤压腔室121内。

本实施例中，卷芯整形设备的作业流程如下：

第一步，将卷芯6安装在输送组件3的治具31上，输送组件3将卷芯6运送至工作位并停靠在工作位上；

第二步，第二驱动件42驱动压块41向下运动，并使压块41压住卷芯6，使卷芯6被固定在压块41与治具31之间；

第三步，第一驱动件11驱动套筒12朝向工作位运动，并使卷芯6通过套筒12的入口端120插入挤压腔室121内。卷芯6的周部与挤压腔室121的腔壁发生挤压而实现收口整形。同时，除尘组件2吸气，使得卷芯6上的杂质随着气流被吸走，实现对卷芯6的除尘处理；

第四步，第一驱动件11驱动套筒12远离工作位，第二驱动件42驱动压块41远离工作位，卷芯6通过输送组件3被运送至下一工序。

本实施例的显著效果为：通过在套筒12上设置呈锥形的挤压腔室121，并将挤压腔室121与除尘组件2连通，可在对卷芯6进行收口整形的同时对卷芯6进行除尘处理。该结构以便在卷芯6的端部受到挤压、抖动时将夹在极片之间的杂质被除尘组件2吸走，以促进对卷芯6上的杂质清除干净，避免残留在卷芯6上，具有除尘效果好、卷芯制作质量好的特点。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种卷芯整形设备，其特征在于，包括整形组件和除尘组件，所述整形组件的一侧具有用于固定卷芯的工作位，所述整形组件包括套筒和第一驱动件，所述第一驱动件与所述套筒连接，以使所述第一驱动件能够驱动所述套筒朝向所述工作位运动，所述套筒内设置有呈锥形的挤压腔室，所述挤压腔室与所述除尘组件连通，当所述套筒朝向所述工作位运动时，所述挤压腔室的腔壁能够与所述卷芯的周部抵接并挤压所述卷芯。

2.根据权利要求1所述的卷芯整形设备，其特征在于，所述整形组件为两个，两个所述整形组件间隔设置，以使两个所述整形组件之间形成所述工作位。

3.根据权利要求2所述的卷芯整形设备，其特征在于，所述整形组件包括多个套筒，多个所述套筒平行分布。

4.根据权利要求1所述的卷芯整形设备，其特征在于，所述挤压腔室设置于所述套筒朝向所述工作位的一端，所述套筒背离所述挤压腔室的一端设置有气流通道，所述气流通道与所述挤压腔室连通，所述除尘组件与所述气流通道远离所述挤压腔室的一端连接。

5.根据权利要求4所述的卷芯整形设备，其特征在于，所述气流通道的横截面与所述挤压腔室的小端的横截面相同。

6.根据权利要求4所述的卷芯整形设备，其特征在于，所述除尘组件包括气泵、第一气管、第二气管和伸缩管，所述第一气管与所述套筒背离所述工作位的一端同轴连接，所述第二气管与气泵连接，所述第一气管与所述第二气管呈夹角设置，所述伸缩管能够伸长或缩短，所述伸缩管的两端分别与所述第一气管和所述第二气管连接。

7.根据权利要求1所述的卷芯整形设备，其特征在于，所述整形组件还包括滑轨和滑座，所述滑座与所述滑轨滑动连接，所述第一驱动件与所述滑座连接并能够驱动所述滑座沿所述滑轨的长度方向运动，所述套筒设置于所述滑座上。

8.根据权利要求1至7任一项所述的卷芯整形设备，其特征在于，还包括输送组件，所述输送组件用于运送所述卷芯，所述输送组件选择性停靠在所述工作位。

9.根据权利要求8所述的卷芯整形设备，其特征在于，还包括设置于所述工作位上方的压紧组件，所述输送组件包括用于安装所述卷芯的治具，所述压紧组件包括第二驱动件和压块，所述第二驱动件用于驱动压块朝向所述工作位运动，并使所述卷芯被夹紧在所述治具与所述压块之间。

10.根据权利要求8所述的卷芯整形设备，其特征在于，还包括传感器，所述传感器用于检测所述卷芯的位置。

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