CN220731588U - 卷芯烫孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池制备技术领域，公开了一种卷芯烫孔装置，包括：进料机构，所述进料机构包括卷芯治具和输送驱动组件，所述卷芯治具用于对若干卷芯进行限位固定，所述输送驱动组件用于将所述卷芯治具传送至烫孔工位；烫针机构，所述烫针机构包括若干烫孔针、加热组件、旋转组件及推针组件，所述旋转组件用于驱动若干所述烫孔针进行旋转，所述加热组件用于对若干所述烫孔针进行加热，所述推针组件用于将旋转状态下的每一所述烫孔针推入相应的所述卷芯的通孔中；该装置具有烫孔效率高，整形效果好的优点，提高了电池生产良率。

Description

卷芯烫孔装置

技术领域

本实用新型涉及电池制备技术领域，特别是涉及一种卷芯烫孔装置。

背景技术

现有的钢壳扣式电池的制备工序中需要进行点底焊操作，即卷芯入壳后，焊针穿过卷芯通孔进行点焊，将极耳与壳体进行焊接，而卷芯在卷绕操作后会执行抽针操作，卷芯通孔在向心力的挤压作用下可能会产生变形，当焊针穿过卷芯通孔时可能会刺坏隔膜导致电池短路，因此有必要开发一种卷芯烫孔装置，用于点底焊操作之前对卷芯通孔的烫孔整形。

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，提供一种卷芯烫孔装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种卷芯烫孔装置，包括：

进料机构，所述进料机构包括卷芯治具和输送驱动组件，所述卷芯治具用于对若干卷芯进行限位固定，所述输送驱动组件用于将所述卷芯治具传送至烫孔工位；

烫针机构，所述烫针机构包括若干烫孔针、加热组件、旋转组件及推针组件，所述旋转组件用于驱动若干所述烫孔针进行旋转，所述加热组件用于对若干所述烫孔针进行加热，所述推针组件用于将旋转状态下的每一所述烫孔针推入相应的所述卷芯的通孔中。

在其中一个实施方式中，所述卷芯烫孔装置还包括底板和升降机构，所述升降机构设置在所述底板上，所述烫针机构设置在所述升降机构上，所述升降机构驱动所述烫针机构朝靠近或远离所述进料机构的方向移动。

在其中一个实施方式中，所述烫针机构还包括安装支架，所述旋转组件与所述安装支架滑动连接，所述旋转组件包括安装座、旋转驱动件及若干旋转件，若干所述旋转件间隔排列设置在所述安装座上，每一所述旋转件与一所述烫孔针连接，所述旋转驱动件设置在所述安装座上，所述旋转驱动件用于驱动若干所述旋转件进行旋转，以使所述烫孔针进行旋转。

在其中一个实施方式中，所述旋转组件还包括皮带，所述旋转驱动件采用旋转电机，所述旋转电机的输出端设置有第一皮带轮，每一所述旋转件包括针轴、轴承及第二皮带轮，所述针轴通过所述轴承转动设置在所述安装座上，所述针轴靠近所述进料机构的一端与所述烫孔针连接，所述针轴远离所述进料机构的一端与第二皮带轮连接，所述皮带套设在所述第一皮带轮和所有所述第二皮带轮上。

在其中一个实施方式中，所述推针组件包括推料气缸、第一安装板及升降推板，所述推料气缸通过所述第一安装板设置在所述安装支架上，所述推料气缸的输出端与所述升降推板连接，所述升降推板与所述安装座连接。

在其中一个实施方式中，所述加热组件包括第二安装板、隔热板及加热板，所述第二安装板安装在所述安装支架上，所述加热板通过所述隔热板与所述第二安装板连接，且所述加热板设置在所述旋转组件下方，所述加热板上开设有若干加热通孔，每一所述加热通孔用于容置一所述烫孔针。

在其中一个实施方式中，每一所述加热通孔的靠近所述卷芯治具一端的开口处还设置有热压块，所述热压块用于对所述卷芯的端面进行烫平操作。

在其中一个实施方式中，所述输送驱动组件包括移动推板、两个导轨件、限位块及送料驱动件，所述卷芯治具设置在所述移动推板上，所述送料驱动件设置在所述底板上，两个所述导轨件分别设置在所述送料驱动件的两侧，所述移动推板的两端分别与所述导轨件滑动连接，所述送料驱动件用于驱动所述移动推板沿所述导轨件进行移动，所述限位块用于对所述移动推板进行限位。

在其中一个实施方式中，所述卷芯治具包括治具本体和若干夹持件，所述治具本体设置在所述输送驱动组件上，所述治具本体上开设有若干限位孔，每一所述限位孔一侧对应设置有一所述夹持件，每一所述限位孔用于容置一所述卷芯，每一所述限位孔的侧壁开设有通槽，所述夹持件从所述通槽穿过对所述卷芯进行夹持固定。

在其中一个实施方式中，每一所述夹持件包括夹紧块、安装座及弹簧，所述安装座镶嵌在所述治具本体上，所述夹紧块的一端通过所述弹簧与所述安装座弹性连接，所述夹紧块的另一端设置有压持部，所述压持部与所述通槽活动连接。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型提供一种卷芯烫孔装置，主要包括进料机构和烫针机构，其中进料机构主要用于卷芯的自动送料，烫针机构则设置有烫孔针、加热组件、旋转组件及推针组件，旋转组件用于驱动若干所述烫孔针进行旋转，加热组件用于对若干烫孔针进行加热，推针组件用于将旋转状态下的每一烫孔针推入相应的卷芯的通孔中，该装置能够将加热后的烫孔针以旋转状态推入卷芯通孔，以此对卷芯通孔进行整形，具有烫孔效率高，整形效果好的优点，有利于后续点底焊操作，避免点底焊过程中焊针扎破隔膜导致电池短路，提高了电池生产良率。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的卷芯烫孔装置的结构示意图；

图2为图1所述卷芯烫孔装置的另一角度的结构示意图；

图3为本实用新型一实施方式的进料机构的结构示意图；

图4为本实用新型一实施方式的烫针机构的结构示意图；

图中标号为：10、卷芯烫孔装置；100、进料机构；110、卷芯治具；111、治具本体；1111、限位孔；112、夹持件；1121、夹紧块；122、安装块；120、输送驱动组件；121、移动推板；122、导轨件；123、限位块；124、送料驱动件；200、烫针机构；210、烫孔针；220、加热组件；221、第二安装板；222、隔热板；223、加热板；2231、热压块；230、旋转组件；231、安装座；232、旋转驱动件；2321、第一皮带轮；233、旋转件；2331、第二皮带轮；234、皮带；240、推针组件；241、推料气缸；242、第一安装板；243、升降推板；250、安装支架；300、升降机构；400、底板。

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。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

请参阅图1至图4，一种卷芯烫孔装置10，包括：进料机构100和烫针机构200，进料机构100包括卷芯治具110和输送驱动组件120，卷芯治具110用于对若干卷芯进行限位固定，输送驱动组件120用于将卷芯治具110传送至烫孔工位；烫针机构200包括若干烫孔针210、加热组件220、旋转组件230及推针组件240，旋转组件230用于驱动若干烫孔针210进行旋转，加热组件220用于对若干烫孔针210进行加热，推针组件240用于将旋转状态下的每一烫孔针210推入相应的卷芯通孔中。

需要说明的是，卷芯的制备过程为将正极带、隔膜及负极带依次层叠后以卷针为轴心进行卷绕，卷绕完毕后贴胶固定，然后进行抽针，如此得到卷芯，在抽针过程中，由于向心力的存在，可能会导致卷芯通孔坍塌，点底焊操作过程中，焊针需要穿过卷芯通孔将极耳与壳体焊接，当卷芯通孔坍塌时，焊针有可能刺破隔膜，从而导致最终电池短路。

基于现有技术的问题，专利申请人在点底焊之前增加卷芯通孔整形操作，因此设计了卷芯烫孔装置10，卷芯在卷芯治具110进行上料，然后输送驱动组件120将卷芯治具110传送至烫孔工位使卷芯与烫孔针210对位，烫针机构200中的加热组件220先对烫孔针210进行预热，旋转组件230驱动烫孔针210进行旋转，在保持旋转的状态下，推针组件240慢慢将烫孔针210推入卷芯通孔中，如此完成对卷芯通孔的烫孔整形。

需要说明的是，本申请中的烫孔针210在预热到一定温度后旋转推入卷芯通孔中，该方式能够提升烫孔的整形效果，有利于后续点底焊操作，避免点底焊过程中焊针扎破隔膜导致电池短路，提高了电池生产良率，符合企业精益增效的要求。

请参阅图1和图2，一个实施方式中，卷芯烫孔装置10还包括底板400和升降机构300，升降机构300设置在底板400上，烫针机构200设置在升降机构300上，升降机构300驱动烫针机构200朝靠近或远离进料机构100的方向移动。

需要说明的是，当进料机构100将卷芯传送到烫针机构200下方，升降机构300启动驱动烫针机构200朝卷芯方向移动并定位，然后推针组件240将烫孔针210推入卷芯通孔，升降机构300的设置能够控制烫针机构200和进料机构100的距离，使后续装置的保养维修更加方便。

请参阅图2及图4，一个实施方式中，烫针机构200还包括安装支架250，旋转组件230与安装支架250滑动连接，旋转组件230包括安装座231、旋转驱动件232及若干旋转件233，若干旋转件233间隔排列设置在安装座231上，每一旋转件233与一烫孔针210连接，旋转驱动件232设置在安装座231上，旋转驱动件232用于驱动若干旋转件233进行旋转，以使烫孔针210进行旋转。

需要说明的是，推针组件240、旋转组件230及加热组件220从上至下依次安装在安装支架250上，推针组件240用于驱动整个旋转组件230进行升降移动，烫孔针210的一端与旋转件233连接，烫孔针210靠近送料机构的另一端位于加热组件220的加热范围内，如此加热组件220可对烫孔针210进行加热；其中旋转组件230通过导轨与安装支架250滑动连接，能够提高旋转组件230升降移动的稳定性。

请参阅图2及图4，一个实施方式中，旋转组件230还包括皮带234，旋转驱动件232采用旋转电机，旋转电机的输出端设置有第一皮带轮2321，每一旋转件233包括针轴、轴承及第二皮带轮2331，针轴通过轴承转动设置在安装座231上，针轴靠近进料机构100的一端与烫孔针210连接，针轴远离进料机构100的一端与第二皮带轮2331连接，皮带234套设在第一皮带轮2321和所有第二皮带轮2331上。

需要说明的是，其中若干第二皮带轮2331并排等距间隔设置，装置当旋转电机驱动第一皮带轮2321转动时，在皮带234的传动作用下使第二皮带轮2331进行转动，通过第一皮带轮2321、第二皮带轮2331及皮带234的配合使用，如此实现采用一个旋转驱动件232同时驱动所有旋转件233进行旋转，简化了卷芯烫孔装置10的结构，使装置更加小巧紧凑。

请参阅图2，一个实施方式中，推针组件240包括推料气缸241、第一安装板242及升降推板243，推料气缸241通过第一安装板242设置在安装支架250上，推料气缸241的输出端与升降推板243连接，升降推板243与安装座231连接。如此，当推料气缸241启动时，能够驱动安装座231进行升降运动，如此使设置在旋转组件230上的烫孔针210朝靠近或远离卷芯治具110的方向移动。

请参阅图2及图4，一个实施方式中，加热组件220包括第二安装板221、隔热板222及加热板223，第二安装板221安装在安装支架250上，加热板223通过隔热板222与第二安装板221连接，且加热板223设置在旋转组件230下方，加热板223上开设有若干加热通孔，每一加热通孔用于容置一烫孔针210。如此，烫孔针210靠近卷芯治具110的一端在加热通孔中加热到预设温度之后，由推针组件240将烫孔针210推入卷芯通孔中。

请参阅图2，一个实施方式中，每一加热通孔的靠近卷芯治具110一端的开口处还设置有热压块2231，热压块2231用于对卷芯的端面进行烫平操作。

需要说明的是，卷芯在制备的过程中，隔膜的宽度一般大于正极片和负极片，已经卷绕后的卷芯端面具有凸出的隔膜部，对隔膜部需要进行烫平操作，本实用新型中通过在加热通孔的开口处设置加热块，加热块上开设有与加热通孔同心的避让通孔，当进料机构100将卷芯送料至烫针机构200下方，升降机构300启动，并驱动烫针机构200向下移动，直至热压块2231压持在卷芯端面上，同时推针组件240启动，驱动烫孔针210穿过加热通孔、避让通孔然后进入卷芯通孔进行烫孔操作，如此能够同时完成卷芯通孔整形和端面整形两个操作，提高了生产效率。

请参阅图3，一个实施方式中，输送驱动组件120包括移动推板121、两个导轨件122、限位块123及送料驱动件124，卷芯治具110设置在移动推板121上，送料驱动件124设置在底板400上，两个导轨件122分别设置在送料驱动件124的两侧，移动推板121的两端分别与导轨件122滑动连接，送料驱动件124用于驱动移动推板121沿导轨件122进行移动，限位块123用于对移动推板121进行限位。

需要说明的是，限位块123在底板400上的位置经过精密计算，进料过程中，移动推板121在送料驱动件124的驱动下沿第二导轨移送，直至移动推板121的一端与限位块123相抵持，此时移动推板121上的卷芯治具110与烫针机构200完成对位，然后升降机构300和烫针机构200先后启动完成烫孔操作。

请参阅图3，一个实施方式中，卷芯治具110包括治具本体111和若干夹持件112，治具本体111设置在输送驱动组件120上，治具本体111上开设有若干限位孔1111，每一限位孔1111一侧对应设置有一夹持件112，每一限位孔1111用于容置一卷芯，每一限位孔1111的侧壁开设有通槽，夹持件112从通槽穿过对卷芯进行夹持固定。

需要说明的是，夹持件112从卷芯的侧壁方向将卷芯夹持在限位孔1111中，从而对卷芯进行限位固定；其中，卷芯治具110放置在移动推板121上，每一限位孔1111远离烫针机构200的一端与移动推板121贴合，移动推板121在每一限位孔1111的相应位置开设有用于容置极耳的避让槽，如此卷芯极耳可在保持直立状态下完成烫孔操作，避免烫孔针210损坏极耳，同时移动推板121在每一限位孔1111的相应位置还开设有避位孔，避位孔用于烫孔针的避位，避免烫孔针的针头戳到移动推板121而变形损坏。

请参阅图3，一个实施方式中，每一夹持件112包括夹紧块1121、安装块1122及弹簧，安装块1122镶嵌在治具本体111上，夹紧块1121的一端通过弹簧与安装块1122弹性连接，夹紧块1121的另一端设置有压持部，压持部与通槽活动连接。

需要说明的是，压持部的形状与卷芯侧壁形状相匹配，如此压持部能够与卷芯侧壁完全贴合，增大了夹持面积，提高了卷芯的夹持稳定性；进一步的，夹紧块1121远离移动推板121的一侧设置有开夹部，采用外力驱动开夹部，能够使压持部远离限位孔1111，便于卷芯在卷芯治具110上的上下料操作。

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，还可以做出若干变形和改进，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)

1.一种卷芯烫孔装置，其特征在于，包括：

进料机构，所述进料机构包括卷芯治具和输送驱动组件，所述卷芯治具用于对若干卷芯进行限位固定，所述输送驱动组件用于将所述卷芯治具传送至烫孔工位；

烫针机构，所述烫针机构包括若干烫孔针、加热组件、旋转组件及推针组件，所述旋转组件用于驱动若干所述烫孔针进行旋转，所述加热组件用于对若干所述烫孔针进行加热，所述推针组件用于将旋转状态下的每一所述烫孔针推入相应的所述卷芯的通孔中。

2.根据权利要求1所述的卷芯烫孔装置，其特征在于，还包括底板和升降机构，所述升降机构设置在所述底板上，所述烫针机构设置在所述升降机构上，所述升降机构驱动所述烫针机构朝靠近或远离所述进料机构的方向移动。

3.根据权利要求2所述的卷芯烫孔装置，其特征在于，所述烫针机构还包括安装支架，所述旋转组件与所述安装支架滑动连接，所述旋转组件包括安装座、旋转驱动件及若干旋转件，若干所述旋转件间隔排列设置在所述安装座上，每一所述旋转件与一所述烫孔针连接，所述旋转驱动件设置在所述安装座上，所述旋转驱动件用于驱动若干所述旋转件进行旋转，以使所述烫孔针进行旋转。

4.根据权利要求3所述的卷芯烫孔装置，其特征在于，所述旋转组件还包括皮带，所述旋转驱动件采用旋转电机，所述旋转电机的输出端设置有第一皮带轮，每一所述旋转件包括针轴、轴承及第二皮带轮，所述针轴通过所述轴承转动设置在所述安装座上，所述针轴靠近所述进料机构的一端与所述烫孔针连接，所述针轴远离所述进料机构的一端与第二皮带轮连接，所述皮带套设在所述第一皮带轮和所有所述第二皮带轮上。

5.根据权利要求3所述的卷芯烫孔装置，其特征在于，所述推针组件包括推料气缸、第一安装板及升降推板，所述推料气缸通过所述第一安装板设置在所述安装支架上，所述推料气缸的输出端与所述升降推板连接，所述升降推板与所述安装座连接。

6.根据权利要求3所述的卷芯烫孔装置，其特征在于，所述加热组件包括第二安装板、隔热板及加热板，所述第二安装板安装在所述安装支架上，所述加热板通过所述隔热板与所述第二安装板连接，且所述加热板设置在所述旋转组件下方，所述加热板上开设有若干加热通孔，每一所述加热通孔用于容置一所述烫孔针。

7.根据权利要求6所述的卷芯烫孔装置，其特征在于，每一所述加热通孔的靠近所述卷芯治具一端的开口处还设置有热压块，所述热压块用于对所述卷芯的端面进行烫平操作。

8.根据权利要求7所述的卷芯烫孔装置，其特征在于，所述输送驱动组件包括移动推板、两个导轨件、限位块及送料驱动件，所述卷芯治具设置在所述移动推板上，所述送料驱动件设置在所述底板上，两个所述导轨件分别设置在所述送料驱动件的两侧，所述移动推板的两端分别与所述导轨件滑动连接，所述送料驱动件用于驱动所述移动推板沿所述导轨件进行移动，所述限位块用于对所述移动推板进行限位。

9.根据权利要求8所述的卷芯烫孔装置，其特征在于，所述卷芯治具包括治具本体和若干夹持件，所述治具本体设置在所述输送驱动组件上，所述治具本体上开设有若干限位孔，每一所述限位孔一侧对应设置有一所述夹持件，每一所述限位孔用于容置一所述卷芯，每一所述限位孔的侧壁开设有通槽，所述夹持件从所述通槽穿过对所述卷芯进行夹持固定。

10.根据权利要求9所述的卷芯烫孔装置，其特征在于，每一所述夹持件包括夹紧块、安装座及弹簧，所述安装座镶嵌在所述治具本体上，所述夹紧块的一端通过所述弹簧与所述安装座弹性连接，所述夹紧块的另一端设置有压持部，所述压持部与所述通槽活动连接。