CN101834314B - 一种电池电芯卷绕装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池电芯卷绕装置，包括卷绕模块和工位转换模块，所述卷绕模块包括第一驱动机构、卷针和卷针限位机构，所述工位转换模块包括第二驱动机构，所述第一驱动机构耦合到所述卷针的一端以驱动所述卷针转动，所述卷针的另一端在卷绕时由所述卷针限位机构径向限位，所述第二驱动机构耦合到所述第一驱动机构以驱动所述第一驱动机构携所述卷针沿轴向运动。本发明结构简单，卷绕效率高，并有利于制作极耳形成部尺寸相对较大的方形锂电池。

Description

一种电池电芯卷绕装置
技术领域
本发明涉及一种锂电池制作设备，尤其是一种电池电芯卷绕装置。
背景技术
随着锂电池应用的不断推广，锂电池的制作工艺要求也越来越高。现有的卷绕设备通常仅针对制作以芯轴方向为长度方向、形成极耳的端部为宽度方向的普通方形锂电池电芯，即电池芯轴的纵向长度大于极耳形成部的横向长度。如常见的双工位卷绕设备，由于其工位转换结构的复杂性带来空间上的限制和障碍，不便于制成极耳形成部尺寸相对芯轴长度尺寸较大的方形锂电池。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种新型的卷绕装置，其结构简单，卷绕效率高，并有利于制作极耳形成部尺寸相对较大的方形锂电池。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池电芯卷绕装置，包括卷绕模块和工位转换模块，其特征在于，所述卷绕模块包括第一驱动机构、卷针和卷针限位机构，所述工位转换模块包括第二驱动机构，所述第一驱动机构耦合到所述卷针的一端以驱动所述卷针转动，所述卷针的另一端在卷绕时由所述卷针限位机构径向限位，所述第二驱动机构耦合到所述第一驱动机构以驱动所述第一驱动机构携所述卷针沿轴向运动。
优选地，所述第一驱动机构包括电机、联轴器、第一轴承、第一轴承座、卷轴和旋转位置检测装置，所述电机的驱动轴通过所述联轴器与所述卷轴的一端固定连接，所述卷轴的另一端与所述卷针的一端固定连接，所述旋转位置检测装置耦合到所述卷针，所述卷轴通过所述第一轴承固定在所述第一轴承座上，所述电机固定安装所述第一轴承座上，所述第一轴承座与所述第二驱动机构固定连接。
优选地，所述第一轴承座为U形支座，所述第一轴承和所述电机分别安装在所述U形支座的相对端上。
优选地，所述旋转位置检测装置包括光码盘和传感器，所述光码盘固定安装在所述卷轴上，且所述光码盘上设有一缺口，所述传感器设置于所述光码盘下方，用于感应所述缺口。
优选地，所述卷针限位机构包括轴形的针嘴、第二轴承、第二轴承座和端盖，所述针嘴通过所述第二轴承固定安装在第二轴承座上，所述第二轴承座固定安装在所述端盖上，所述针嘴的端部与所述卷针的另一端在卷绕时形成紧配合。
优选地，所述第二驱动机构包括支架、导轨、导轨滑块、气缸、气缸接头和连接块，所述导轨固定安装在所述支架上，所述导轨滑块设置在所述导轨上，所述第一轴承座通过所述连接块固定在所述导轨滑块上，所述气缸固定在所述支架上，所述气缸接头通过所述连接块与所述导轨滑块固定连接，所述气缸的活塞端与所述气缸接头相接。
本发明有益的技术效果是：
根据本发明为单工位的方形锂电池卷绕设备，第一驱动机构耦合到卷针的一端，卷针的另一端在卷绕时由卷针限位机构径向限位，从而可使卷针适当地旋转以卷绕极片和隔膜，第二驱动机构耦合到第一驱动机构并驱动第一驱动机构携卷针沿其轴向运动，从而实现穿针和抽针，本发明通过简单的结构设计，实现了对电芯卷绕和下料同工位，这种单工位的卷绕结构不但使电池电芯卷绕效率高，而且，由于结构上的简化带来的空间上的盈余，消除了传统双工位卷绕结构对方形电池电芯长宽比例限制的缺陷，从而能够方便地制作出极耳形成部尺寸相对芯轴长度尺寸更大的方形电池电芯，满足对具备独特极耳特征的锂离子电池的需求。
附图说明
图1为本发明一种实施例的主视图；
图2为本发明一种实施例的俯视图。
具体实施方式
以下通过实施例结合附图对本发明进行进一步的详细说明。
请参见图1和图2，本发明的卷绕装置为单工位半自动卷绕机，一种实施例中，卷绕装置包括卷绕模块、工位转换模块以及安装板001。卷绕模块包括第一驱动机构、卷针012和卷针限位机构，工位转换模块包括第二驱动机构，其中，第一驱动机构耦合到卷针012的一端以驱动卷针012转动，卷针012的另一端在卷绕时由卷针限位机构径向限位，第二驱动机构耦合到第一驱动机构以驱动第一驱动机构携卷针012沿轴向运动。
请参见图1和图2，第一驱动机构包括电机007、联轴器008、光码盘009、传感器017、第一轴承(未标示)、第一轴承座010和卷轴011，卷针限位机构包括轴形的针嘴013、第二轴承(未标示)、第二轴承座014和端盖015。其中，电机007通过联轴器008与卷轴011固定连接，并通过电机007的驱动带动卷轴011做旋转运动；光码盘009固定安装在卷轴011上，且光码盘009上设有一缺口，并通过设置于光码盘009下方的传感器017感应光码盘009的缺口处以控制卷轴011旋转时是否归于原点；卷轴011通过第一轴承固定在第一轴承座010上，第一轴承座010安装在安装板001上；电机007固定在第一轴承座010另一端上，第一轴承座优选为U形支座，卷轴011的轴承和电机007分别安装在该U形支座的相对端；卷针012的一端固定安装在卷轴011上，通过卷轴011的运动带动卷针012做同步运动；针嘴013通过第二轴承安装在第二轴承座014上，并通过端盖015的固定控制针嘴013的径向运动；卷针012的另一端与针嘴013成形耦合连接，针嘴013通过卷针012的带动做同步旋转运动。
请参见图1和图2，第二驱动机构包括支架002、导轨003、导轨滑块004、气缸005、气缸接头006、连接块016。其中，导轨003固定安装在支架002上，导轨滑块004设置在导轨003上，第一轴承座010通过连接块016固定在导轨滑块004上；气缸005通过气缸支架固定在支架002上，气缸接头006通过连接块016与导轨滑块004固定连接，气缸的活塞端与气缸接头006固定连接，通过气缸005驱动导轨滑块004的运动，实现整个卷绕装置的抽针与穿针运动。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电池电芯卷绕装置，包括卷绕模块和工位转换模块，其特征在于，所述卷绕模块包括第一驱动机构、卷针和卷针限位机构，所述工位转换模块包括第二驱动机构，所述第一驱动机构耦合到所述卷针的一端以驱动所述卷针转动，所述卷针的另一端在卷绕时由所述卷针限位机构径向限位，所述第二驱动机构耦合到所述第一驱动机构以驱动所述第一驱动机构携所述卷针沿轴向运动，所述卷针限位机构包括轴形的针嘴、第二轴承、第二轴承座和端盖，所述针嘴通过所述第二轴承固定安装在第二轴承座上，所述第二轴承座固定安装在所述端盖上，所述针嘴的端部与所述卷针的另一端在卷绕时形成紧配合。
2.如权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括电机、联轴器、第一轴承、第一轴承座、卷轴和旋转位置检测装置，所述电机的驱动轴通过所述联轴器与所述卷轴的一端固定连接，所述卷轴的另一端与所述卷针的一端固定连接，所述旋转位置检测装置耦合到所述卷针，所述卷轴通过所述第一轴承固定在所述第一轴承座上，所述电机固定安装在所述第一轴承座上，所述第一轴承座与所述第二驱动机构固定连接。
3.如权利要求2所述的卷绕装置，其特征在于，所述第一轴承座为U形支座，所述第一轴承和所述电机分别安装在所述U形支座的相对端上。
4.如权利要求2所述的卷绕装置，其特征在于，所述旋转位置检测装置包括光码盘和传感器，所述光码盘固定安装在所述卷轴上，且所述光码盘上设有一缺口，所述传感器设置于所述光码盘下方，用于感应所述缺口。
5.如权利要求1至4中任一项所述的卷绕装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括支架、导轨、导轨滑块、气缸、气缸接头和连接块，所述导轨固定安装在所述支架上，所述导轨滑块设置在所述导轨上，所述第一轴承座通过所述连接块固定在所述导轨滑块上，所述气缸固定在所述支架上，所述气缸接头通过所述连接块与所述导轨滑块固定连接，所述气缸的活塞端与所述气缸接头相接。
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