CN219778965U - 锂电池叠片机的隔膜尾卷机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，包括压隔膜装置、张力控制结构及尾卷装置，压隔膜装置用于对隔膜进行压持定位；张力控制结构包括张力控制辊及升降件，升降件与张力控制辊连接，升降件用于带动张力控制辊进行升降运动；尾卷装置包括卷针组件及旋转组件，旋转组件与卷针组件连接，卷针组件用于对电芯层叠体进行夹持固定时，旋转组件用于带动卷针组件进行旋转运动，以使隔膜围绕电芯层叠体进行缠绕动作。本实用新型能够通过设置压隔膜装置以避免隔膜出现偏移；还能够在对隔膜进行绕卷的时候，通过增加张力控制结构进行张力控制，使得隔膜所受张力始终一定，从而能够确保隔膜平整无撕裂，进而提高生产效率及生产质量。

Description

锂电池叠片机的隔膜尾卷机构

技术领域

本实用新型涉及电池生产制造技术领域，特别是涉及一种锂电池叠片机的隔膜尾卷机构。

背景技术

在锂电池生产制造过程中，锂电池电芯在完成z形叠片之后，需要对电芯层叠体进行尾卷，亦即需要将电芯隔膜在电芯层叠体的表面绕1-2圈。传统的隔膜尾卷机构无张力控制结构，在尾卷的时候仅采取卷绕动作与压隔膜供料动作电机丝杠配合完成尾卷，对隔膜的松紧度仅靠卷绕电机与供料电机的位移配合完成，缘于电芯位移曲线配合的误差，隔膜在绕卷过程中张力大小无法控制，从而容易导致隔膜褶皱、撕裂等现象，进而导致生产效率低下。

所以如何设计出一种能够对隔膜的张力进行精确控制，从而减少隔膜在绕卷过程中出现褶皱以及撕裂等现象，进而提高生产效率及生产质量的隔膜尾卷机构，是本领域研发人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够对隔膜的张力进行精确控制，从而减少隔膜在绕卷过程中出现褶皱以及撕裂等现象，进而提高生产效率及生产质量的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，包括：压隔膜装置、张力控制结构及尾卷装置，所述压隔膜装置用于对隔膜进行压持定位；所述张力控制结构包括张力控制辊及升降件，所述升降件设置于所述压隔膜装置上，所述升降件与所述张力控制辊连接，所述升降件用于带动所述张力控制辊进行升降运动，以对隔膜的张力进行控制；所述尾卷装置包括卷针组件及旋转组件，所述卷针组件位于所述压隔膜装置的一侧上，且所述旋转组件与所述卷针组件连接，所述卷针组件用于对电芯层叠体进行夹持固定，电芯层叠体位于所述卷针组件上时，所述旋转组件用于带动所述卷针组件进行旋转运动，以使电芯层叠体上的隔膜围绕电芯层叠体进行缠绕动作。

在其中一个实施例中，所述压隔膜装置包括支撑座、上压持件及下压持件，所述上压持件及所述下压持件分别设置于所述支撑座上，且所述上压持件与所述下压持件相对设置，隔膜位于所述上压持件及所述下压持件之间时，所述上压持件与所述下压持件分别用于对隔膜进行压持定位，且所述升降件设置于所述支撑座上。

在其中一个实施例中，所述压隔膜装置还包括滑轨及供料驱动件，所述支撑座滑动设置于所述滑轨上，所述供料驱动件与所述支撑座连接，所述供料驱动件用于带动所述支撑座向所述尾卷装置的方向进行往复式位移。

在其中一个实施例中，所述张力控制结构还包括第一压辊及第二压辊，所述第一压辊及所述第二压辊分别设置于所述压隔膜装置上，且所述张力控制辊位于所述第一压辊及所述第二压辊之间。

在其中一个实施例中，所述升降件为低摩擦气缸。

在其中一个实施例中，所述卷针组件包括卷针件及夹持件，所述卷针件及所述夹持件相对设置，所述卷针件及所述夹持件分别用于对电芯层叠体进行夹持固定，且所述旋转组件分别与所述卷针件及所述夹持件连接，所述旋转组件分别用于带动所述卷针件及所述夹持件进行旋转运动，以使电芯层叠体上的隔膜围绕电芯层叠体进行缠绕动作。

在其中一个实施例中，所述旋转组件包括第一旋转驱动件及第二旋转驱动件，所述第一旋转驱动件与所述卷针件连接，所述第一旋转驱动件用于带动所述卷针件进行旋转运动，所述第二旋转驱动件与所述夹持件连接，所述第二旋转驱动件用于带动所述夹持件进行旋转运动。

在其中一个实施例中，所述尾卷装置还包括位移组件，所述位移组件包括第一位移件及第二位移件，所述第一位移件与所述第一旋转驱动件连接，所述第一位移件用于带动所述第一旋转驱动件向所述夹持件的方向进行往复式位移，所述第二位移件用于带动所述第二旋转驱动件向所述卷针件的方向进行往复式位移，以使所述卷针件与所述夹持件相互靠近或相互远离。

在其中一个实施例中，所述尾卷装置还包括升降模组及支架，所述位移组件设置于所述支架上，所述升降模组与所述支架连接，所述升降模组用于带动所述支架进行往复式升降运动。

在其中一个实施例中，所述第一位移件为直线电机驱动模组。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构通过设置压隔膜装置、张力控制结构及尾卷装置，从而能够通过压隔膜装置对隔膜进行压持定位，以避免隔膜出现偏移，同时也能减少隔膜在移动过程中发生褶皱；还能够在对隔膜进行绕卷的时候，通过增加张力控制结构进行张力控制，使得隔膜所受张力始终一定，从而能够确保隔膜平整无撕裂，进而提高生产效率及生产质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型一实施例中的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构的结构示意图；

图2为图1中的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构的A处局部放大示意图；

图3为本实用新型一实施例中的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构的张力控制结构的原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。

结合图1、图2及图3所示，一种锂电池叠片机的隔膜尾卷机构10包括：压隔膜装置100、张力控制结构200及尾卷装置300，压隔膜装置100用于对隔膜21进行压持定位；张力控制结构200包括张力控制辊210及升降件220，升降件220设置于压隔膜装置上，升降件220与张力控制辊210连接，升降件220用于带动张力控制辊210进行升降运动，以对隔膜21的张力进行控制；尾卷装置300包括卷针组件310及旋转组件320，卷针组件310位于压隔膜装置100的一侧上，且旋转组件320与卷针组件310连接，卷针组件310用于对电芯层叠体20进行夹持固定，电芯层叠体20位于卷针组件310上时，旋转组件320用于带动卷针组件310进行旋转运动，以使电芯层叠体20上的隔膜21围绕电芯层叠体20进行缠绕动作。

需要说明的是，张力控制结构200位于压隔膜装置100及尾卷装置300之间，在进行隔膜21尾卷的时候，首先通过机械手等装置将电芯层叠体20从叠片机的叠片台转移至尾卷装置300上的卷针组件310处，通过卷针组件310对电芯层叠体20进行夹持固定，其中卷针组件310的卷针部位于电芯层叠体20的两侧，电芯层叠体20上的隔膜21分别经过压隔膜装置100以及张力控制结构200，通过压隔膜装置100可以对隔膜21进行压持定位，以避免隔膜21出现偏移，同时也能在一定程度上减少隔膜21在移动过程中发生褶皱现象；进一步地，在进行隔膜21绕卷动作的时候，旋转组件320带动卷针组件310进行旋转运动，同时卷针组件310上的电芯层叠体20也随之旋转，其中隔膜21围绕卷针组件310的卷针部进行缠绕，通过卷针组件310的卷针部对电芯层叠体20的隔膜21进行辅助定位绕卷，在缠绕过程中，位于卷针组件310一侧的张力控制辊210在升降件220的带动下进行升降运动，从而能够在隔膜21绕卷的时候，使得隔膜21所受张力始终保持恒定，同时在尾卷装置300一侧的压隔膜装置100持续隔膜21绕卷进行供料，在本实施例中，升降件220为低摩擦气缸，其中，张力控制结构200还包括电气比例阀230，电气比例阀230与低摩擦气缸连接，通过电气比例阀230对低摩擦气缸的压力进行精确控制，进而实现对隔膜21所受张力进行精确控制，从而提高生产质量，同时避免隔膜21出现褶皱撕裂现象，进而也能够提高生产效率。

一实施方式中，压隔膜装置100包括支撑座110、上压持件120及下压持件130，上压持件120及下压持件130分别设置于支撑座110上，且上压持件120与下压持件130相对设置，隔膜21位于上压持件120及下压持件130之间时，上压持件120与下压持件130分别用于对隔膜21进行压持定位，且升降件220设置于支撑座110上。

需要说明的是，通过上压持件120及下压持件130对隔膜21进行压持定位，从而能够避免隔膜21出现位置偏移，同时也能在一定程度上减少隔膜21出现褶皱现象。具体地，上压持件120包括上压持气缸及上压板121，上压板121设置于支撑座110上，上压持气缸与上压板121连接，上压持气缸用于带动上压板121向下压持件130的方向进行下压运动；同样的，下压持件130包括下压持气缸及下压板131，下压板131也设置于支撑座110上，下压持气缸与下压板131连接，上压板121与下压板131相对设置，隔膜21位于上压板121及下压板131之间，通过上压板121与下压板131对隔膜21进行压持定位，以避免隔膜21的位置发生偏移。

进一步地，压隔膜装置100还包括滑轨140及供料驱动件150，支撑座110滑动设置于滑轨140上，供料驱动件150与支撑座110连接，供料驱动件150用于带动支撑座110向尾卷装置300的方向进行往复式位移。

需要说明的是，滑轨140设置有两条，相应地，支撑座110的底部设置有滑动块111，滑动块111设置有两个，两个滑动块111分别与两个滑轨140滑动连接，供料驱动件150与支撑座110连接，通过供料驱动件150带动支撑座110向尾卷装置300的方向进行往复式位移，从而能够在隔膜21绕卷中，持续进行隔膜21供料，保证隔膜尾卷机构整体动作的连贯性，以提高隔膜21卷绕的效率。在本实施例中，供料驱动件150为电机丝杠结构，如此，电机丝杠结构配合滑轨140以及支撑座110上的滑动块111，从而能够保证支撑座110移动的稳定性。

一实施方式中，张力控制结构200还包括第一压辊240及第二压辊250，第一压辊240及第二压辊250分别设置于压隔膜装置100上，且张力控制辊210位于第一压辊240及第二压辊250之间。

需要说明的是，第一压辊240设置于支撑座110上，且第一压辊240靠近上压持件120中的上压板121的一侧，张力控制辊210位于第一压辊240及第二压辊250之间，亦即，从上压板121一侧出来的隔膜21分别依次经过第一压辊240、张力控制辊210以及第二压辊250，其中第一压辊240及第二压辊250固定不动，张力控制辊210在升降件220的带动下，相对第一压辊240及第二压辊250进行上下浮动，以控制隔膜21所受张力始终处于恒定状态，避免隔膜21在绕卷过程中出现褶皱以及撕裂现象。

一实施方式中，卷针组件310包括卷针件311及夹持件312，卷针件311及夹持件312相对设置，卷针件311及夹持件312分别用于对电芯层叠体20进行夹持固定，且旋转组件320分别与卷针件311及夹持件312连接，旋转组件320分别用于带动卷针件311及夹持件312进行旋转运动，以使电芯层叠体20上的隔膜21围绕电芯层叠体20进行缠绕动作。

需要说明的是，卷针件311包括上卷针、下卷针及第一夹爪气缸，上卷针及下卷针分别与第一夹爪气缸连接，第一夹爪气缸用于带动上卷针及下卷针进行相对开合动作，亦即通过第一夹爪气缸，使得上卷针与下卷针相互远离或相互靠近，上卷针及下卷针相互靠近时，可对电芯层叠体20进行夹持固定；夹持件312包括上夹板、下夹板及第二夹爪气缸，上夹板及下夹板分别与第二夹爪气缸连接，第二夹爪气缸用于带动上夹板及下夹板进行相对开合动作，亦即通过第二夹爪气缸，使得上夹板与下夹板相互远离或相互靠近，上夹板与下夹板相互靠近时，可对电芯层叠体20的一侧进行夹持固定；进一步地，为了提高对电芯层叠体20夹持的稳固性，在上卷针上也设置有上夹持部，相应地，在下卷针上也设置有下夹持部，上夹持部位于上卷针的中间区域，下夹持部位于下卷针的中间区域，上夹持部与下夹持部相对设置，在第一夹爪气缸带动上卷针与下卷针对电芯层叠体20进行夹持固定时，上夹持部及下夹持部同时进一步对电芯层叠体20进行进一步地夹持固定，以保证对电芯层叠体20夹持的稳固性。

进一步地，旋转组件320包括第一旋转驱动件321及第二旋转驱动件322，第一旋转驱动件321与卷针件311连接，第一旋转驱动件322用于带动卷针件311进行旋转运动，第二旋转驱动件322与夹持件312连接，第二旋转驱动件322用于带动夹持件312进行旋转运动。

需要说明的是，第一旋转驱动件321与第二旋转驱动件322为同步旋转，具体地，第一旋转驱动件321与卷针件311连接，第二旋转驱动件322与夹持件312连接，在卷针件311及夹持件312分别对电芯层叠体20进行夹持固定时，第一旋转驱动件321与第二旋转驱动件322同步旋转，以带动隔膜20围绕上卷针及下卷针进行缠绕动作，完成缠绕动作之后，上卷针及下卷针分别离开电芯层叠体20。在本实施例中，第一旋转驱动件321及第二旋转驱动件322均可采用旋转电机驱动模组。

进一步地，尾卷装置300还包括位移组件330，位移组件330包括第一位移件331及第二位移件332，第一位移件331与第一旋转驱动件321连接，第一位移件331用于带动第一旋转驱动件321向夹持件312的方向进行往复式位移，第二位移件332用于带动第二旋转驱动件322向卷针件311的方向进行往复式位移，以使卷针件311与夹持件312相互靠近或相互远离。

需要说明的是，第一旋转驱动件321的外侧上设置有第一固定框，第一固定框与第一位移件331连接，在本实施例中，第一位移件331为直线电机驱动模组，其中直线电机驱动模组包括直线导轨，第一固定框与直线导轨滑动连接，在直线电机驱动模组的带动下，第一固定框在直线轨道上移动，亦即使得第一旋转驱动件321向夹持件312的方向进行往复式直线运动；相同的，第二旋转驱动件321的外侧上也设置有第二固定框，第二固定框与第二旋转驱动件321连接，在本实施例中，第二位移件332也为直线电机驱动模组，其中直线电机驱动模组也包括直线导轨，第二固定框与直线导轨滑动连接，在直线电机驱动模组的带动下，第二固定框在直线导轨上移动，亦即使得第二旋转驱动件322向卷针件311的方向进行往复式直线运动；具体地，第一位移件331与第二位移件332相对设置，可同时带动卷针件311及夹持件312相互靠近或相互远离，以对电芯层叠体20进行夹持固定。

请参阅图1及图3所示，进一步地，尾卷装置300还包括升降模组340及支架350，位移组件330设置于支架350上，升降模组340与支架350连接，升降模组340用于带动支架350进行往复式升降运动。

需要说明的是，支架350为“L”型支架，支架350上设置有多个加强筋，通过加强筋对支架350进行加强固定，如此，可以保证支架350的稳固性，从而提高整机动作的稳定性；其中，第一位移件331及第二位移件332均设置在支架350上，升降模组340与支架350连接，通过升降模组340带动支架350进行往复式升降运动，如此，在对电芯层叠体20上的隔膜21进行绕卷动作时，升降模组340与旋转组件320相互配合，以控制卷针组件310上的电芯层叠体20进行旋转和上下运动，从而保证缠绕点与隔膜21始终保持在同一条水平线上；在缠绕过程中，压隔膜装置100通过供料驱动件150的带动，向尾卷装置300的方向进行往复式位移，从而持续进行隔膜21的供料；同时通过张力控制结构200中的张力控制辊210、低摩擦气缸以及电气比例阀230的相互配合，从而对张力进行精准控制，保证隔膜21所受张力始终保持恒定，从而确保隔膜21平整无撕裂，提高生产质量。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，其特征在于，包括：

压隔膜装置，所述压隔膜装置用于对隔膜进行压持定位；

张力控制结构，所述张力控制结构包括张力控制辊及升降件，所述升降件设置于所述压隔膜装置上，所述升降件与所述张力控制辊连接，所述升降件用于带动所述张力控制辊进行升降运动，以对隔膜的张力进行控制；及

尾卷装置，所述尾卷装置包括卷针组件及旋转组件，所述卷针组件位于所述压隔膜装置的一侧上，且所述旋转组件与所述卷针组件连接，所述卷针组件用于对电芯层叠体进行夹持固定，电芯层叠体位于所述卷针组件上时，所述旋转组件用于带动所述卷针组件进行旋转运动，以使电芯层叠体上的隔膜围绕电芯层叠体进行缠绕动作。

2.根据权利要求1所述的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，其特征在于，所述压隔膜装置包括支撑座、上压持件及下压持件，所述上压持件及所述下压持件分别设置于所述支撑座上，且所述上压持件与所述下压持件相对设置，隔膜位于所述上压持件及所述下压持件之间时，所述上压持件与所述下压持件分别用于对隔膜进行压持定位，且所述升降件设置于所述支撑座上。

3.根据权利要求2所述的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，其特征在于，所述压隔膜装置还包括滑轨及供料驱动件，所述支撑座滑动设置于所述滑轨上，所述供料驱动件与所述支撑座连接，所述供料驱动件用于带动所述支撑座向所述尾卷装置的方向进行往复式位移。

4.根据权利要求1所述的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，其特征在于，所述张力控制结构还包括第一压辊及第二压辊，所述第一压辊及所述第二压辊分别设置于所述压隔膜装置上，且所述张力控制辊位于所述第一压辊及所述第二压辊之间。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，其特征在于，所述升降件为低摩擦气缸。

6.根据权利要求1所述的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，其特征在于，所述卷针组件包括卷针件及夹持件，所述卷针件及所述夹持件相对设置，所述卷针件及所述夹持件分别用于对电芯层叠体进行夹持固定，且所述旋转组件分别与所述卷针件及所述夹持件连接，所述旋转组件分别用于带动所述卷针件及所述夹持件进行旋转运动，以使电芯层叠体上的隔膜围绕电芯层叠体进行缠绕动作。

7.根据权利要求6所述的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，其特征在于，所述旋转组件包括第一旋转驱动件及第二旋转驱动件，所述第一旋转驱动件与所述卷针件连接，所述第一旋转驱动件用于带动所述卷针件进行旋转运动，所述第二旋转驱动件与所述夹持件连接，所述第二旋转驱动件用于带动所述夹持件进行旋转运动。

8.根据权利要求7所述的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，其特征在于，所述尾卷装置还包括位移组件，所述位移组件包括第一位移件及第二位移件，所述第一位移件与所述第一旋转驱动件连接，所述第一位移件用于带动所述第一旋转驱动件向所述夹持件的方向进行往复式位移，所述第二位移件用于带动所述第二旋转驱动件向所述卷针件的方向进行往复式位移，以使所述卷针件与所述夹持件相互靠近或相互远离。

9.根据权利要求8所述的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，其特征在于，所述尾卷装置还包括升降模组及支架，所述位移组件设置于所述支架上，所述升降模组与所述支架连接，所述升降模组用于带动所述支架进行往复式升降运动。

10.根据权利要求8所述的锂电池叠片机的隔膜尾卷机构，其特征在于，所述第一位移件为直线电机驱动模组。