【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极制造，特别是涉及一种极耳错位在线纠正系统及在线纠正方法。
技术介绍
1、锂离子电池作为一种新型环保二次电池，具有比能量高﹑循环寿命长﹑安全性能好﹑自放电小等优点，因此，被广泛的应用于移动设备﹑储能装置﹑电动工具﹑医疗器械等领域。目前，锂离子电池结构主要有卷绕式和叠片式。叠片式电池虽然有均匀一致的反应界面，使活性物质的容量得到充分发挥，但其作业效率低，对人员﹑设备等要求高，大规模生产较难。常规卷绕式结构电池，一般采用单一极耳形式，电池放电时极化严重，内阻大，严重影响电池的倍率性能和使用寿命。而多极耳卷绕式电池不仅能降低电池阻抗﹑提高电池各项性能，而且操作简单，生产效率高。
2、多极耳卷芯由于其极耳较多，电池阻抗较低，支持大倍率充放电性能等多种优势目前被行业广泛应用，目前多极耳卷芯一般采用叠片或卷绕工艺制作，叠片较卷绕工艺效率较低，使用成本较高，所以目前行业内大部分使用卷绕方式制成卷芯。在制备时，需要将正极极耳和负极极耳提前用刀模或激光模切的方式完成后再进行卷绕，在卷绕完成后通过夹爪1’伸进卷针2’的凹槽口21’后夹住卷芯4下料(如图12～15所示)，下料后经压板3’预压卷芯4初步成型(如图16所示)。理想状态下，预压成型的卷绕型电芯的各极耳应该在极耳的厚度方向上完全重叠，即各极耳构成的极耳群(卷绕型电芯中所有极耳的统称)在卷绕型电芯的横截面上会形成一矩形区域(如图11所示)。但是在实际卷绕制造过程中，由于隔膜或正极极耳、负极极耳来料存在厚度上的波动，使得极耳群在卷绕方向上的位置会发生错位，导致极耳群无
3、现有技术中，对于极耳的纠正大多采用手工操作，一方面，容易产生误差，工作效率低下，另一方面，极耳的纠正依赖于操作人员的熟练程度，如力道过大容易出现脱炭、掉粉、卷芯内部变形等风险，力道过小则会造成极耳纠正不到位，影响焊接面积，导致电池过流不足，使得电池的安全还有性能存在风险。
4、针对这一问题，有人提出了通过ccd相机测量卷芯的极耳错位量的方法。通过该方法确认的极耳错位量比人工检测出的错位量精准，并在后段的焊接工序，对第一极耳本体部及延伸部多余部分和第二极耳多余部分进行切除。虽然这种方法一定程度上实现了极耳整形的效果，可以控制卷芯的极耳错位量，但是这种方法存在以下缺陷：一、只能在卷绕预压完成后检测极耳错位量，无法实现极耳在线及时纠正；二、需要对极耳进行切割，这种方式无法应用在实际生产中，因为切割时会产生大量的金属碎屑以及粉尘，造成卷芯被粉尘和金属屑污染，会对最终的电池品质造成不良影响，造成电芯阻抗异常、甚至内短路，起火爆炸等安全风险。
5、因此，亟需一种可以在线纠正极耳位置，控制极耳的错位量，提高电池优率的极耳错位在线纠正系统及在线纠正方法。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种极耳错位在线纠正系统及在线纠正方法，用于解决现有电池卷绕工艺中极耳错位的问题、控制极耳的错位量，提高电池优率。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种极耳错位在线纠正系统，其特征在于：包括卷绕机和检测机构，所述卷绕机包括可移动地设置于机架上的卷绕部、能抱紧卷针上卷芯的抱紧部、下料夹紧部，所述卷绕部包括用于将卷绕材料卷绕成卷的卷针，所述卷针的外表面开设有至少一对相背离的外卸料槽，卷针沿自身中轴线方向进行伸缩运动，且卷针以自身中轴线为旋转轴作周向旋转运动，实现卷针在第一卸料位、第二卸料位之间转换，其中卷针的至少一对外卸料槽处于同一水平高度的位置为能与下料夹紧部插接配合的第一卸料位，卷针的各外卸料槽均处于不同水平高度的位置为第二卸料位；所述抱紧部的内侧设有至少一对相对设置的内卸料槽，用于下料夹紧部的水平定位；所述下料夹紧部始终以水平姿态可选择地与内卸料槽或外卸料槽插接配合，用于夹持卷芯的内周壁或外周壁进行卸料；所述检测机构设置在卷绕部旁侧，用于检测卷芯卷绕过程中极耳的错位量；卷绕机、检测机构连接plc控制机构，plc控制机构根据极耳的错位量控制卷绕机动作以在线纠正卷芯中极耳位置。
3、优选的，所述下料夹紧部位于卷针的前方，包括间距调节部和两套呈左右对应分布的下料夹爪；每套下料夹爪包括沿纵向布置且处于同一水平高度第一水平夹杆、第二水平夹杆，且同一下料夹爪中的第一水平夹杆、第二水平夹杆在间距调节部的驱动下相互靠近或远离；两套下料夹爪的第一水平夹杆沿纵向可选择地伸入外卸料槽中，两套下料夹爪的第二水平夹杆沿纵向可选择地伸入处于抱紧状态的内卸料槽中；间距调节部包括连接架和设置于连接架上的四个气缸，气缸的活塞杆均沿左右方向伸缩，其中第一水平夹杆、第二水平夹杆各配置一气缸，使得同一下料夹爪的第一水平夹杆、第二水平夹杆在间距调节部的驱动下相互靠近或远离。下料夹紧部在取料到预压板后，第一水平夹杆、第二水平夹杆需要以与纵向正交的水平姿态向相背离的方向扩展，即第一水平夹杆、第二水平夹杆需要沿卷绕型电芯的径向向外扩展，将卷绕型电芯从圆形变平，除了起到转移卷芯下料的作用外，还需要配合预压板将电芯由圆形制成扁平型，起到支撑的作用，因此一旦下料夹紧部与卷针产生错位，那下料夹紧部将无法正常下料。
4、优选的，所述卷针是由可相互靠近或远离的第一卷针、第二卷针拼合而成的圆柱状结构；第一卷针、第二卷针之间形成用于夹持卷绕材料的夹持空间；将卷针的中轴线的延伸方向定义为纵向，将纵向的一个方向定义为前向，另一个方向定义为后向；所述卷针可沿纵向进行伸缩运动，且所述卷针以自身中轴线为旋转轴作周向旋转运动，实现卷针在第一卸料位、第二卸料位之间转换，其中卷针在第一卸料位时，卷针的外卸料槽可选择地与下料夹紧部在纵向上插接配合，卷针在第二卸料位且需要卸料时，抱紧部抱合在卷芯外部，下料夹紧部可与抱紧部在纵向上插接配合。
5、优选的，所述第一卷针、所述第二卷针的外周壁上各设置一个沿卷针轴向贯通卷针前后端面的外卸料槽，两个外卸料槽的位置相互对应并位于卷针的同一径线上，且两个所述外卸料槽的槽口相互背离。
6、优选的，第一卷针、第二卷针的朝向所述夹持空间的内侧面上均开设有凹槽，两个所述凹槽相对设置。
7、优选的，所述抱紧部包括一对可相互靠近或远离的辅助抱紧块，辅助抱紧块在驱动设备带动下在抱紧状态、释放状态之间转换，且抱紧部处于抱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种极耳错位在线纠正系统，其特征在于：包括卷绕机和检测机构，卷绕机包括可移动地设置于机架上的卷绕部、能抱紧卷芯的抱紧部、下料夹紧部，所述卷绕部包括用于将卷绕材料卷绕成卷的卷针，所述卷针的外表面开设有至少一对相背离的外卸料槽，卷针沿自身中轴线方向进行伸缩运动，且卷针以自身中轴线为旋转轴作周向旋转运动，实现卷针在第一卸料位、第二卸料位之间转换，其中卷针的至少一对外卸料槽处于同一水平高度的位置为能与下料夹紧部插接配合的第一卸料位，卷针的外卸料槽均处于不同水平高度的位置为第二卸料位；所述抱紧部的内侧设有至少一对相对设置并能与下料夹紧部插接配合的的内卸料槽；下料夹紧部以水平的姿态可选择地与内卸料槽或外卸料槽插接配合，用于夹持卷芯进行卸料；所述检测机构设置在卷绕部旁侧，用于检测卷芯卷绕过程中极耳的错位量；卷绕机、检测机构连接PLC控制机构，用于纠正卷芯中极耳位置。
2.如权利要求1所述的一种极耳错位在线纠正系统，其特征在于：所述下料夹紧部位于卷针的前方，包括间距调节部和两套呈左右对应分布的下料夹爪；每套下料夹爪包括沿纵向布置且处于同一水平高度第一水平夹杆、第二水平夹杆，且同一
3.如权利要求1所述的一种极耳错位在线纠正系统，其特征在于：所述卷针是由可相互靠近或远离的第一卷针、第二卷针拼合而成的圆柱状结构；第一卷针、第二卷针之间形成用于夹持卷绕材料的夹持空间。
4.如权利要求3所述的一种极耳错位在线纠正系统，其特征在于：所述第一卷针、所述第二卷针的外周壁上各设置一个沿卷针轴向贯通卷针前后端面的外卸料槽，两个外卸料槽的位置相互对应并位于卷针的同一径线上，且两个所述外卸料槽的槽口相互背离。
5.如权利要求1所述的一种极耳错位在线纠正系统，其特征在于：所述抱紧部包括一对可相互靠近或远离的辅助抱紧块，辅助抱紧块在驱动设备带动下在抱紧状态、释放状态之间转换，且抱紧部处于抱紧状态时，两个辅助抱紧块相互靠近共同抱合在卷芯的外周壁上。
6.如权利要求5所述的一种极耳错位在线纠正系统，其特征在于：两个所述辅助抱紧块的内侧各设有一弧形抱紧面，两所述弧形抱紧面相对布置，在抱紧部处于抱紧状态时，两所述弧形抱紧面形成适配卷芯外周壁的圆周。
7.如权利要求6所述的一种极耳错位在线纠正系统，其特征在于：每个弧形抱紧面上设有一沿纵向贯通辅助抱紧块前后端的内卸料槽，且抱紧部处于抱紧状态时，抱紧部的内卸料槽可选择地与下料夹紧部在纵向上插接配合。
8.一种在线纠正方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种在线纠正方法，其特征在于：步骤3中，若卷针处于第一卸料位时，PLC控制机构控制下料夹紧部按以下步骤动作对卷芯进行卸料：
10.根据权利要求8所述的一种在线纠正方法，其特征在于：步骤3中，若卷针处于第二卸料位时，PLC控制机构控制下料夹紧部和抱紧部按以下步骤动作对卷芯进行卸料：
...【技术特征摘要】
1.一种极耳错位在线纠正系统，其特征在于：包括卷绕机和检测机构，卷绕机包括可移动地设置于机架上的卷绕部、能抱紧卷芯的抱紧部、下料夹紧部，所述卷绕部包括用于将卷绕材料卷绕成卷的卷针，所述卷针的外表面开设有至少一对相背离的外卸料槽，卷针沿自身中轴线方向进行伸缩运动，且卷针以自身中轴线为旋转轴作周向旋转运动，实现卷针在第一卸料位、第二卸料位之间转换，其中卷针的至少一对外卸料槽处于同一水平高度的位置为能与下料夹紧部插接配合的第一卸料位，卷针的外卸料槽均处于不同水平高度的位置为第二卸料位；所述抱紧部的内侧设有至少一对相对设置并能与下料夹紧部插接配合的的内卸料槽；下料夹紧部以水平的姿态可选择地与内卸料槽或外卸料槽插接配合，用于夹持卷芯进行卸料；所述检测机构设置在卷绕部旁侧，用于检测卷芯卷绕过程中极耳的错位量；卷绕机、检测机构连接plc控制机构，用于纠正卷芯中极耳位置。
2.如权利要求1所述的一种极耳错位在线纠正系统，其特征在于：所述下料夹紧部位于卷针的前方，包括间距调节部和两套呈左右对应分布的下料夹爪；每套下料夹爪包括沿纵向布置且处于同一水平高度第一水平夹杆、第二水平夹杆，且同一下料夹爪中的第一水平夹杆、第二水平夹杆在间距调节部的驱动下相互靠近或远离；两套下料夹爪的第一水平夹杆沿纵向可选择地伸入外卸料槽中，两套下料夹爪的第二水平夹杆沿纵向可选择地伸入处于抱紧状态的内卸料槽中；间距调节部包括连接架和设置于连接架上的四个气缸，气缸的活塞杆均沿左右方向伸缩，其中第一水平夹杆、第二水平夹杆分别与一气缸的的活塞杆连接，使得同一下料夹爪的第一水平夹杆、第二水平夹杆在间距调节部的驱动下相互靠近或远离。
3.如权利要求1所述的一种极耳错位...
【专利技术属性】
技术研发人员：范志鹏，
申请(专利权)人：东阳利维能新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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