CN219169316U - 极耳整形装置及卷绕设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种极耳整形装置，用于对卷绕在卷针的极耳进行弯折。该极耳整形装置包括一轴体及一驱动件，轴体与卷针平行设置，轴体上设置至少一导向件，导向件的至少部分作用于电芯端部的极耳，将极耳向着电芯的芯轴弯折。驱动件用于驱动轴体靠近或远离电芯。导向件的长度小于轴体的长度，从而可以调整其在轴体上的安装位置以弯折极耳。本实用新型还公开了一种采用上述极耳整形装置的卷绕设备。本实用新型通过设置弹性作用部驱动导向件沿轴体轴向方向移动，以适应聚拢的极耳在轴向方向厚度的变化，极耳弯折及聚拢效果更好。

Description

极耳整形装置及卷绕设备

技术领域

本实用新型属于锂电池自动化设备领域，尤其涉及一种在卷绕电芯时同步折极耳的装置。

背景技术

卷针将极片料带、隔膜料带层叠的卷绕形成电芯，电芯的端部具有将极片料带引出的金属导体，称为极耳。电芯卷绕完成后，将极耳向着电芯的芯轴弯折聚拢在一起，以便于焊接后装入外壳。

现有技术中，为了提高极耳弯折效率及品质，通常在卷针卷绕电芯的过程中同步对极耳进行预弯折。但是，由于每个极耳具有一定的厚度，极耳层叠的压合在一起，会导致聚拢的极耳在电芯轴向方向的厚度有微小变化，因此，现有极耳整形装置不能适应这种微小变化就会导致极耳弯折效果差。而且，现有极耳弯折装置的安装调整效率低下，不适应实际的生产需求。

实用新型内容

为解决上述背景技术存在的至少一个缺陷，本实用新型提供一种能够适应生产需求的极耳整形装置及卷绕设备。

为实现上述目的，本实用新型极耳整形装置用于对卷绕在卷针的电芯的极耳进行弯折，包括一轴体及一驱动件，所述轴体与卷针平行设置，所述轴体上设置至少一导向件，所述导向件的至少部分作用于电芯端部的极耳，将极耳向着电芯的芯轴弯折；所述驱动件用于驱动所述轴体靠近或远离电芯；所述导向件的长度小于所述轴体的长度，从而可以调整其在轴体上的安装位置以弯折所述极耳。

在本实用新型极耳整形装置的一个实施例中，所述轴体上还设置有驱动导向件沿轴向方向移动的弹性作用部，所述弹性作用部包括套设在轴体上的至少一限位轮和第一弹性件，所述第一弹性件两端分别连接限位轮和导向件。

在本实用新型极耳整形装置的一个实施例中，所述导向件包括锥形部，所述锥形部的靠近电芯的一端为小径端、远离电芯的一端为大径端，所述小径端抵接极耳的根部，所述大径端抵接极耳的自由端，所述限位轮的直径小于锥形部小径端的直径。

在本实用新型极耳整形装置的一个实施例中，所述第一弹性件设置在锥形部的小径端与限位轮之间，所述弹性件为拉簧。

在本实用新型极耳整形装置的一个实施例中，所述第一弹性件设置在锥形部的大径端与限位轮之间，所述弹性件为压缩弹簧。

在本实用新型极耳整形装置的一个实施例中，所述导向件包括用于与电芯侧壁抵接的压紧部和用于弯折极耳的弯折部。

在本实用新型极耳整形装置的一个实施例中，所述轴体可转动地安装在一安装座，所述安装座被弹性支撑地安装在一底板，所述底板通过一驱动臂连接所述驱动件。

在本实用新型极耳整形装置的一个实施例中，所述轴体可转动地安装在一安装座，所述安装座上设有用于校准所述导向件的安装位置的刻度。

在本实用新型极耳整形装置的一个实施例中，所述轴体具有沿轴向方向延伸的滑槽，所述导向件设置有与滑槽相配合的凸起。

本实用新型还公开了一种卷绕设备，包括至少一转塔机构及安装在转塔机构的至少一卷针，所述卷针能够沿其轴向方向伸出和回退，所述卷绕设备还包括设置在转塔机构外侧的上述的极耳整形装置。

综上所述，本实用新型的实施例通过导向件沿轴体轴向方向移动，以适应聚拢的极耳在轴向方向厚度的变化，极耳弯折及聚拢效果更好。

附图说明

图1是本实用新型卷绕设备一实施例的结构图；

图2是本实用新型极耳整形装置一实施例的结构图；

图3是图2中导向件处于抵接电芯位置的结构图；

图4是图2中弹性作用部作用于极耳的结构图；

图5是图2实施例中导向件与轴体的安装关系的截面视图；

图6是弹性作用部作用于极耳的又一实施例的结构图；

图7是弹性作用部作用于极耳的再一实施例的结构图。

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。

极耳整形装置40是在卷针10卷绕电芯20时，通过导向件200同步对电芯20端部的极耳30进行朝向电芯20的芯轴弯折及聚拢处理，并能够根据聚拢极耳厚度的变化实时调整导向件200沿电芯20轴向方向的位置，使得极耳弯折及聚拢效果更好。

如图1所示，本实施例极耳整形装置40设置在一转塔机构50的外侧，转塔机构50设置有多个工位，极耳整形装置40在转塔机构50的卷绕工位对极耳进行整形。极耳整形装置40设置在转塔机构50的外侧，转塔机构50整体的尺寸不会受到极耳整形装置40的影响，电芯20卷绕效果更好。转塔机构50的卷针10可以是对插针结构，也可以采用同向插针结构，转塔机构50及卷针10的结构属于本领域的常规设计，此处不再详述

极耳整形装置40包括一轴体100、安装在轴体100的至少一导向件200和驱动轴体100靠近或者远离卷针的驱动件300。轴体100与卷针10平行设置，通过一对轴承110转动安装在一安装座400。驱动件300与安装座400驱动连接，以驱动该安装座400往复运动，依次移动至一原点位A、等待位B和动作位C。

安装座400的初始位置在转塔机构50的外侧，设置为原点位A，这样的设置，不会影响转塔机构50的卷针10换位。等待位B设置在靠近卷绕工位的卷针10位置，当安装座400移动至等待位时，卷针10开始卷绕料带头部无极耳部分；当卷针10卷绕设定圈数，料带头部无极耳部分被卷绕成电芯20，驱动件300驱动安装座400移动至动作位C，此时，导向件200位于电芯20的端部，以使卷针10旋转过程中，导向件200能够抵推电芯20的极耳30朝向电芯20的芯轴弯折；随着电芯20直径的增大，驱动件300驱动安装座400逐渐远离电芯20，直至电芯20卷绕完成，驱动件300驱动安装座400恢复到初始位置的原点位A，转塔机构50换位，分别对电芯20贴胶、下料处理。

如图2所示，安装座400与驱动件300的具体连接方式如下：驱动件300优选为电缸，其驱动端通过一驱动臂310连接一底板500，底板500滑动安装在一对滑轨510，以使其滑动更稳定。安装座400与底板500通过两对直线轴承600滑动连接，两对直线轴承600沿轴体100的轴向方向等距离排布，以使安装座400与底板500的连接更稳定。远离轴体100两端的一对直线轴承600套设有第二弹性件610，第二弹性件610的一端抵接安装座400，另一端抵接底板500，以使安装座400与底板500弹性连接。安装座400与底板500弹性连接可以防止导向件200与极耳30的硬接触，避免对极耳30造成硬性挤压，损坏极耳30，并且对于程序控制、机构稳定性容错率高。

安装座400与底板500也可以采用气弹簧、弹簧气缸等弹性连接，不仅能够弹性连接而且能够弥补一定的行程。

在卷针10进行卷绕的过程中，卷针10带动极耳30旋转，由于极耳30与导向件200相抵接，从而带动导向件200旋转，进而利用导向件200对与之接触的极耳30进行整形，使得极耳30朝向电芯20的芯轴弯折。

导向件200包括一锥形部210，该锥形部210具有一大径端及一小径端。当安装座400移动至动作位C时，锥形部210的小径端与极耳30的根部相接触，锥形部210的大径端与极耳的自由端相接触，使得锥形部210接触的极耳30沿该锥形部210的锥形面弯折。锥形部210的锥形面相对于自身旋转轴线的倾斜角度即为极耳30所需要弯折的角度。

本实施例中，电芯20的两端均设置有极耳30，导向件200设置为两个，两个导向件200沿轴体100间隔布设，且当安装座400移动至动作位C时，两个导向件200分别位于电芯20的两端，以分别对电芯20两端的极耳30进行逐层弯折。

在卷针10卷绕电芯20时，为了使电芯20卷绕的更紧密，通常在转塔机构50外侧单独设置一抵接辊(图未示)实时抵接电芯20的外壁。本实施例中，为了使抵接辊与导向件200更好的配合对极耳30进行整形，抵接辊为固定设置在轴体100的包胶辊120，该包胶辊120位于两个导向件200之间。当安装座400移动至动作位C时，包胶辊120能够与卷针10上的电芯20抵接，随着电芯20直径的不断增大，包胶辊120逐渐远离卷针10并带动导向件200旋转以对电芯20最外层的极耳进行弯折。

如图3所示，抵接辊也可以设置为与导向件200的小径端相连接的圆柱部220。当安装座400移动至动作位C时，圆柱部220抵接在电芯20端部的侧壁，并向着底板500弹性压缩轴体100。圆柱部220与包胶辊120所起到的作用相同。抵接辊的具体结构及作用在本公司申请的第CN115472920A号专利中已经公开，具体不再赘述。

如图4所示，由于每个极耳30具有一定的厚度，极耳30层叠的压合在一起，会导致聚拢的极耳30在电芯20轴向方向的厚度有微小变化，为了适应这种微小的变化，避免导向件200对极耳30硬性挤压，轴体100上设置有驱动导向件200沿轴向方向移动的弹性作用部700。该弹性作用部700包括套设在轴体100的至少一限位轮710和第一弹性件720，第一弹性件720两端分别连接限位轮710和导向件200。

如图5所示，轴体100设置有沿轴向方向延伸的滑槽130，导向件200通过一通孔套设在轴体100，导向件200的通孔设置有与滑槽130相配合的凸起230。凸起230限制导向件200沿滑槽130滑动，而无法绕轴心转动，导向件200能够随着轴体100的旋转而转动。

再次参考图4所示，本实施例中，导向件200设置为两个，对应的，弹性作用部700也设置为两组。每组弹性作用部700的限位轮710均通过至少一顶丝固定安装在轴体100，使限位轮710随着轴体100的旋转而转动。为了使限位轮710的顶丝安装更稳固，顶丝的端部可以伸入滑槽130。

第一弹性件720一端连接导向件200的大径端，另一端连接在限位轮710。第一弹性件720优选为压缩弹簧，导向件200的锥形面抵接在第一层极耳时，第一弹性件720未受到压力，处于常规长度，导向件200与限位轮710距离最远；随着电芯20直径的增大，极耳30层叠的压合在一起形成聚拢的极耳30，聚拢的极耳30作用于导向件200的锥形面，第一弹性件720受到压缩，推动导向件200在轴向方向上远离极耳30；电芯20下料后，第一弹性件720未受到压力，恢复到常规长度，导向件200在第一弹性件720的作用下恢复与导向件200距离最远的状态。通过调整限位轮710和导向件200的位置，可以适应不同长度的电芯20使用。如图2所示，安装座400上设置有刻度尺410或标有刻度，刻度尺410的设置，方便检查和调整导向件200的位置与极耳30对应，以适应不同长度的电芯20。

在其他实施例中，包胶辊120可以和两侧的导向件200共同构成一单一的导向件，其可以采用一体成型构成或多个元件固定连接构成。在这一实施例中，包胶辊120作为压紧部抵接在电芯120的侧壁，导向件200作为弯折部实施极耳弯折功能。第二弹性件610使导向件弹性地与电芯及其极耳抵接，使极耳弯折的操作更平稳。此实施例中的导向件直接安装在轴体100的滑槽130内，并可以按照需要调整其安装位置，以便对齐电芯20在卷针10上的位置，更好地实现弯折极耳30的功能。安装座400上的刻度可以帮助检查和调整安装位置。

如图6所示，每组弹性作用部700也可以设置两个限位轮710，两个限位轮710固定安装在轴体100，分别位于导向件200的两侧。此时，第一弹性件720的两端不需要与导向件200及限位轮710连接，只需要抵接在导向件200的大径端和限位轮710即可。第一弹性件720处于常规长度时，导向件200的小径端与其中一限位轮710贴合，并在受力作用后压缩第一弹性件720、朝向另一限位轮710运动。两个限位轮710的设置，限制了导向件200沿轴向方向的活动范围，避免导向件200轴向移动超过范围，损伤极耳。限位轮710的直径小于导向件200小径端的直径，避免损伤电芯20或者极耳30。

为了使包胶辊120与导向件200更好的配合，包胶辊120的直径大于限位轮710的直径，抵接电芯20的外表面。包胶辊120的直径、导向件200两端的直径分别根据实际情况设置。另外，设置两个限位轮710时，也可以直接采用靠近导向件200小径端的限位轮710对电芯外表面进行抵接，此时限位轮710外圆周面应设置为与包胶辊120相同材质，避免随着电芯20旋转的过程中损坏电芯20。

如图7所示，为本实用新型另一实施例，在该实施例中，第一弹性件720采用拉簧，第一弹性件720一端连接导向件200的小径端，另一端连接在限位轮710。导向件200的锥形面抵接在第一层极耳时，第一弹性件720未受到作用力，处于常规长度；随着电芯20直径的增大，极耳30层叠的压合在一起形成聚拢的极耳30，聚拢的极耳30作用于导向件200的锥形面，第一弹性件720受到拉伸作用力，推动导向件200在轴向方向上远离极耳30；电芯20下料后，第一弹性件720未受到拉伸作用力，恢复到常规长度，导向件200在第一弹性件720的作用下恢复到与限位轮710距离最近的状态。

在导向件200大径端的一侧也可以设置另一限位轮710，限制导向件200的移动范围。

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 (10)

1.一种极耳整形装置，用于对卷绕在卷针的电芯的极耳进行弯折，包括一轴体及一驱动件，所述轴体与卷针平行设置，所述轴体上设置至少一导向件，所述导向件的至少部分作用于电芯端部的极耳，将极耳向着电芯的芯轴弯折；所述驱动件用于驱动所述轴体靠近或远离电芯；其特征在于，所述导向件的长度小于所述轴体的长度，从而可以调整其在轴体上的安装位置以弯折所述极耳。

2.如权利要求1所述的极耳整形装置，其特征在于，所述轴体上还设置有驱动导向件沿轴向方向移动的弹性作用部，所述弹性作用部包括套设在轴体上的至少一限位轮和第一弹性件，所述第一弹性件两端分别连接限位轮和导向件。

3.如权利要求2所述的极耳整形装置，其特征在于，所述导向件包括锥形部，所述锥形部的靠近电芯的一端为小径端、远离电芯的一端为大径端，所述小径端抵接极耳的根部，所述大径端抵接极耳的自由端，所述限位轮的直径小于锥形部小径端的直径。

4.如权利要求3所述的极耳整形装置，其特征在于，所述第一弹性件设置在锥形部的小径端与限位轮之间，所述弹性件为拉簧。

5.如权利要求3所述的极耳整形装置，其特征在于，所述第一弹性件设置在锥形部的大径端与限位轮之间，所述弹性件为压缩弹簧。

6.如权利要求1所述的极耳整形装置，其特征在于，所述导向件包括用于与电芯侧壁抵接的压紧部和用于弯折极耳的弯折部。

7.如权利要求6所述的极耳整形装置，其特征在于，所述轴体可转动地安装在一安装座，所述安装座被弹性支撑地安装在一底板，所述底板通过一驱动臂连接所述驱动件。

8.如权利要求6所述的极耳整形装置，其特征在于，所述轴体可转动地安装在一安装座，所述安装座上设有用于校准所述导向件的安装位置的刻度。

9.如权利要求6所述的极耳整形装置，其特征在于，所述轴体具有沿轴向方向延伸的滑槽，所述导向件设置有与滑槽相配合的凸起。

10.一种卷绕设备，包括至少一转塔机构及安装在转塔机构的至少一卷针，所述卷针能够沿其轴向方向伸出和回退，其特征在于，所述卷绕设备还包括设置在转塔机构外侧的如权利要求1-9任一项所述的极耳整形装置。

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