用于锂电池的卷绕机构及其卷绕方法技术

本发明专利技术涉及一种用于锂电池的卷绕机构，属于锂电池加工设备领域，其包括机架，机架上固定设置有安装架，安装架上从左往右依次设置有主动输送装置和卷绕装置，卷绕装置包括可转动地设置于安装架上的安装板，机架上对应安装板设置有第一驱动装置，第一驱动装置与安装板驱动连接；安装板上垂直安装板地固定设置有卷绕针，安装板上对应卷绕针还开设有贯穿安装板的两通孔，通孔分别位于卷绕针的上侧和下侧，支撑杆嵌设于通孔且与通孔可滑动地配合设置，且支撑杆的前端位于通孔内，机架上对应支撑杆还设置有第二驱动装置，第二驱动装置与支撑杆驱动连接，用以驱动支撑杆在通孔内前后移动。本发明专利技术能有效提高锂电池卷芯的卷绕质量。发明专利技术能有效提高锂电池卷芯的卷绕质量。发明专利技术能有效提高锂电池卷芯的卷绕质量。

【技术实现步骤摘要】
用于锂电池的卷绕机构及其卷绕方法


[0001]本专利技术涉及锂电池加工设备领域，特别涉及一种用于锂电池的卷绕机构及其卷绕方法。

技术介绍

[0002]锂电池是一类由锂金属或锂合金为正极材料、使用非水电解质溶液的电池，其具有电压高、比能量大、循环寿命长、自放电小、充电速度快的优点。
[0003]卷绕是锂电池生产过程中的一个关键过程，用于将正负极片和隔膜组装、卷绕在一起，得到锂电池电芯，其中，锂电池以形状分类有方形电池和圆形电池，对于方形电池，由于电芯卷绕完成后呈圆柱状，因此需要在卷绕完成后对电芯进行压扁操作，以方便后续锂电池的加工操作。
[0004]现在，锂电池的卷绕通常由锂电池卷绕机完成，在卷绕针卷绕的过程中会插入两个支撑杆进入到电芯的卷绕结构内，以在电芯卷绕结构内形成间隙，如图1所示，方便电芯卷绕结构的后续压扁操作，但是，其位于支撑杆内外两侧的卷绕结构仍然比较紧凑，仍然存在进行压扁操作时正负极片以及隔膜受到拉扯、挤压损坏的情况。
[0005]基于此，本专利技术提供一种用于锂电池的卷绕机构及其卷绕方法，用以避免锂电池电芯在压扁过程中受到拉扯、挤压损坏。

技术实现思路
内容
[0006]基于此，本专利技术提供一种用于锂电池的卷绕机构，包括机架，所述机架上固定设置有安装架，所述安装架上从左往右依次设置有主动输送装置和卷绕装置，所述卷绕装置包括可转动地设置于所述安装架上的安装板，所述安装板竖直设置，且所述安装板的旋转轴沿着前后方向设置，所述机架上对应所述安装板设置有第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述安装板驱动连接，用以驱动所述安装板绕着其旋转轴转动；所述安装板上垂直所述安装板地固定设置有卷绕针，所述卷绕针的旋转轴重合所述安装板的旋转轴设置，所述安装板上对应所述卷绕针还开设有贯穿所述安装板的两通孔，所述通孔分别位于所述卷绕针的上侧和下侧，并关于所述卷绕针中心对称设置，所述通孔内设置支撑杆，所述支撑杆嵌设于所述通孔且与所述通孔可滑动地配合设置，且所述支撑杆的前端位于所述通孔内，所述机架上对应所述支撑杆还设置有第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述支撑杆驱动连接，用以驱动所述支撑杆在所述通孔内前后移动。
[0007]本专利技术中，主动输送装置用于输送待卷绕的负极片、隔膜以及正极片，用以将负极片、隔膜以及正极片重叠在一起后输送至卷绕针，以使卷绕针能对负极片、隔膜和正极片进行卷绕操作，完成负极片、隔膜和正极片的卷绕。
[0008]本专利技术中，卷绕针在对负极片、隔膜和正极片进行卷绕时，主动输送装置能持续地向卷绕针输送负极片、隔膜和正极片，因此，相对于常规的卷绕机构，本专利技术对负极片、隔膜和正极片进行卷绕时，不会拉紧负极片、隔膜和正极片，能使得负极片、隔膜和正极片之间
具有较为松弛的结构，因此，本专利技术卷绕得到的锂电池卷芯能更容易地被压扁，可以有效避免负极片、隔膜和正极片在锂电池卷芯被压扁的过程中受到拉扯、挤压损伤。
[0009]其中，在卷绕针卷绕的过程中，将支撑杆顶出通孔，使支撑杆位于卷绕针的两侧，则会使得被卷绕的负极片、隔膜和正极片会卷绕在支撑杆上，此时，通过停止主动输送装置对于负极片、隔膜和正极片的输送，由卷绕装置对负极片、隔膜和正极片进行牵引，即会使得负极片、隔膜和正极片紧密地卷绕在支撑杆上，即本专利技术卷绕得到的锂电池卷芯，其内层松弛、外层紧凑，在锂电池卷芯被压扁的过程中，通过内层结构内的负极片、隔膜和正极片的移位，可以有效避免负极片、隔膜和正极片之间的拉扯挤压，避免其收到拉扯、挤压损伤，同时，紧凑的外层结构还能在锂电池卷芯被压扁后，对内层的松弛结构起到限制、支撑的作用，可以确保锂电池卷芯结构的稳定，防止锂电池卷芯结构在后续的加工过程中出现松散、解体的情况。
[0010]进一步的，所述主动输送装置包括输送辊组，所述输送辊组包括上下设置的第一输送辊和第二输送辊，所述第一输送辊可转动地设置于所述安装块，所述安装块可升降地设置于所述安装架，所述第二输送辊可转动地设置于所述安装架，且所述机架上对应所述第二输送辊设置有与其驱动连接的第三驱动装置，所述第三驱动装置用于驱动所述第二输送辊转动。
[0011]本专利技术中，输送辊组用于对按照隔膜、负极片、隔膜、正极片的顺序依次从上往下叠加在一起的负极片、隔膜和正极片进行输送，其中，通过第一输送辊的上下移动，可以将叠加在一起的负极片、隔膜和正极片压紧在第二输送辊上，此时，通过第三驱动装置对于第二输送辊的驱动即可实现对于负极片、隔膜和正极片的输送，以将其输送至卷绕针进行卷绕，且免负极片、隔膜和正极片在卷绕针和输送辊组之间的张力。其中，在不需要输送辊组对负极片、隔膜和正极片进行输送时，只需停止第三驱动装置并上移第一输送辊即可，此时，负极片、隔膜和正极片由卷绕装置提供的拉力卷绕在卷绕装置上。
[0012]进一步的，所述安装架上对应所述卷绕针还设置有非接触式线速度检测仪；所述安装架上对应所述卷绕针还设置有距离检测仪，所述距离检测仪的检测方向朝着所述卷绕针的旋转轴设置。
[0013]本专利技术中，非接触式线速度检测仪用于对卷绕在卷绕针上的负极片、隔膜和正极片的线速度进行检测，以方便控制主动输送装置对于负极片、隔膜和正极片的输送速度，以保持输送辊组与卷绕装置之间的负极片、隔膜和正极片的松弛。
[0014]进一步的，所述主动输送装置还包括四个自上往下排列的牵引辊组，所述牵引辊组位于所述输送辊组的左侧，所述牵引辊组包括上下设置的第一牵引辊和第二牵引辊，所述第一牵引辊和所述第二牵引辊均可转动地设置于所述安装架。
[0015]本专利技术中，自上往下排列的四个牵引辊组分别用于对隔膜、负极片、隔膜、正极片进行支撑和导向，以避免负极片、隔膜和正极片相互纠缠，确保负极片、隔膜和正极片能平整地叠加在一起，其中，第一牵引辊和第二牵引辊之间的间隙高度以与负极片、正极片再加两隔膜的厚度相同或者略高为宜。
[0016]进一步的，所述第一驱动装置包括固定设置于所述安装板的后侧边缘的连接环，以及设置于所述机架上的第一驱动电机，所述连接环呈圆环状且所述连接环的外侧壁固定地套设有连接齿轮，所述第一驱动电机通过设置于其动力输出部的驱动齿轮与所述连接齿
轮驱动连接，用以驱动所述连接环转动；所述第二驱动装置包括设置于机架上的驱动气缸，所述驱动气缸的动力输出部固定设置有一连接杆，所述连接杆沿着前后方向设置，且所述连接杆的前端可转动地设置有一转动盘，所述支撑杆的后端与所述转动盘的前侧侧面固定连接。
[0017]本专利技术中，第一驱动电机连接和连接环通过齿轮连接结构相互连接，以驱动安装板转动，其中，在安装板转动时，插入在其上的通孔中的支撑杆也会跟随转动，此时，支撑杆会带动连接杆上的转动盘转动，当需要将支撑杆延伸至卷绕针两侧时，通过驱动气缸朝向推动转动盘即可实现。
[0018]进一步的，所述安装架呈竖直设置的板状，所述第一输送辊、第二输送辊、第一牵引辊、第二牵引辊通过安装轴可转动地安装有所述安装架的前侧，且与所述第二输送辊连接的安装轴延伸至所述安装架的后侧，与设置在安装架后侧的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池的卷绕机构，其特征在于，包括机架，所述机架上固定设置有安装架，所述安装架上从左往右依次设置有主动输送装置和卷绕装置，所述卷绕装置包括可转动地设置于所述安装架上的安装板，所述安装板竖直设置，且所述安装板的旋转轴沿着前后方向设置，所述机架上对应所述安装板设置有第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述安装板驱动连接，用以驱动所述安装板绕着其旋转轴转动；所述安装板上垂直所述安装板地固定设置有卷绕针，所述卷绕针的旋转轴重合所述安装板的旋转轴设置，所述安装板上对应所述卷绕针还开设有贯穿所述安装板的两通孔，所述通孔分别位于所述卷绕针的上侧和下侧，并关于所述卷绕针中心对称设置，所述通孔内设置支撑杆，所述支撑杆嵌设于所述通孔且与所述通孔可滑动地配合设置，且所述支撑杆的前端位于所述通孔内，所述机架上对应所述支撑杆还设置有第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述支撑杆驱动连接，用以驱动所述支撑杆在所述通孔内前后移动。2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的卷绕机构，其特征在于，所述主动输送装置包括输送辊组，所述输送辊组包括上下设置的第一输送辊和第二输送辊，所述第一输送辊可转动地设置于所述安装块，所述安装块可升降地设置于所述安装架，所述第二输送辊可转动地设置于所述安装架，且所述机架上对应所述第二输送辊设置有与其驱动连接的第三驱动装置，所述第三驱动装置用于驱动所述第二输送辊转动。3.根据权利要求2所述的一种用于锂电池的卷绕机构，其特征在于，所述安装架上对应所述卷绕针还设置有非接触式线速度检测仪；所述安装架上对应所述卷绕针还设置有距离检测仪，所述距离检测仪的检测方向朝着所述卷绕针的旋转轴设置。4.根据权利要求3所述的一种用于锂电池的卷绕机构，其特征在于，所述主动输送装置还包括四个自上往下排列的牵引辊组，所述牵引辊组位于所述输送辊组的左侧，所述牵引辊组包括上下设置的第一牵引辊和第二牵引辊，所述第一牵引辊和所述第二牵引辊均可转动地设置于所述安装架。5.根据权利要求4所述的一种用于锂电池的卷绕机构，其特征在于，所述第一驱动装置包括固定设置于所述安装板的后侧边缘的连接环，以及设置于所述机架上的第一驱动电机，所述连接环呈圆环状且所述连接环的外侧壁固定地套设有连接齿轮，所述第一驱动电机通过设置于其动力输出部的驱动齿轮与所述连接齿轮驱动连接，用以驱动所述连接环转...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小超，袁雷，李勇，宋清，向磊，刘志礼，孟延熬，赵福，袁潮，张远，
申请(专利权)人：惠州市凯元新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：