CN110197885B - 一种锂电池隔膜切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池隔膜切割装置，包括：三工位卷绕头、第一驱动装置、上隔膜压辊、第二驱动装置、切刀、第三驱动装置、下隔膜压辊，三工位卷绕头包括三块呈正三角形排布的隔膜顶板以及三根分别设置在隔膜顶板顶点处的卷针，其中一块隔膜顶板正对上隔膜压辊、切刀和下隔膜压辊，第一驱动装置用于驱动上隔膜压辊朝向隔膜顶板移动，第三驱动装置用于驱动下隔膜压辊朝向隔膜顶板移动，以将隔膜压紧在隔膜顶板表面上，第二驱动装置用于驱动切刀朝向隔膜顶板移动，以切断压紧在隔膜顶板上的隔膜，通过上、下隔膜压辊的夹持可顺利地将隔膜进行切割。

Description

一种锂电池隔膜切割装置
技术领域
本发明涉及锂电池电芯卷绕设备技术领域，特别涉及一种锂电池隔膜切割装置。
背景技术
圆柱锂电池高速制片卷绕一体设备是用于对电芯进行制片和卷绕的设备。电芯一共有负极、隔膜、正极、隔膜四层材料叠加在一起完成卷绕。
现有的锂电池电芯卷绕设备采用三工位卷绕头，有三组卷针和三组隔膜顶板成120°均布，卷绕头逆时针旋转循环对电芯卷绕。电芯在工位1完成卷绕并切断正负极片后转到工位2，由于隔膜并未切断，隔膜会被电芯拉出贴合在隔膜顶板上，并且由于采用负极外包工艺，隔膜切割装置需要离卷绕头有较远的距离，以方便将负极极片尾段吹离隔膜并贴合到负极托板上，同时相应的负极入片托板和负极收尾吹气装置与卷绕头的距离也需要拉大。
因此，如何提供一种能够顺利切割锂电池隔膜的装置，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种锂电池隔膜切割装置，能够在电芯卷绕后顺利将隔膜切断。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种锂电池隔膜切割装置，包括：三工位卷绕头、第一驱动装置、上隔膜压辊、第二驱动装置、切刀、第三驱动装置、下隔膜压辊，所述三工位卷绕头包括三块呈正三角形排布的隔膜顶板以及三根分别设置在所述隔膜顶板顶点处的卷针，其中一块所述隔膜顶板正对所述上隔膜压辊、所述切刀和所述下隔膜压辊，所述第一驱动装置用于驱动所述上隔膜压辊朝向所述隔膜顶板移动，所述第三驱动装置用于驱动所述下隔膜压辊朝向所述隔膜顶板移动，以将隔膜压紧在所述隔膜顶板表面上，所述第二驱动装置用于驱动所述切刀朝向所述隔膜顶板移动，以切断压紧在所述隔膜顶板上的隔膜。
优选地，还包括与所述第一驱动装置的伸缩端固定连接的负极入片托板，所述负极入片托板上设有通气孔。
优选地，还包括负极尾片托板和负极收尾吹气装置，所述负极收尾吹气装置固定在所述第三驱动装置的伸缩端，所述负极收尾吹气装置用于将负极片的尾片贴合在所述负极尾片托板上。
优选地，还包括滑轨和承载块，所述承载块滑动连接在所述滑轨上，所述承载块上穿插滑动连接有导向杆，所述上隔膜压辊固定在所述导向杆的一端，所述导向杆的另一端设有限位块，所述导向杆上套设有弹簧，所述弹簧的一端与所述承载块抵紧，另一端与所述导向杆上靠近所述上隔膜压辊的一端抵紧，所述第一驱动装置用于驱动所述承载块在所述滑轨上移动。
优选地，所述第二驱动装置的固定端固定在所述承载块上。
优选地，所述第三驱动装置的固定端固定在所述承载块上。
优选地，所述上隔膜压辊通过多根所述导向杆与所述承载块滑动连接。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明所提供的一种锂电池隔膜切割装置，通过上、下隔膜压辊的夹持可顺利地将隔膜进行切割；当第一驱动装置驱动承载块移动时，第二驱动装置和第三驱动装置也会跟随移动，可提高机构的运行速度，同时将隔膜切割装置与三工位卷绕头距离拉大，保证负极片尾片能够顺利贴合到负极片托板上，并且保证负极片尾片不会受到损伤，进而提高电芯的良品率；此外通过将负极片入片托板集成在第一驱动装置上，省去了负极片入片托板的驱动机构，通过将负极收尾吹气装置集成在第三驱动装置上，也省去了独立驱动负极收尾吹气装置的驱动机构，简化了结构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的俯视结构示意图；
图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的左视结构示意图；
图3为图2中的Z-Z剖视结构示意图；
图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的下隔膜压辊伸出时的结构示意图；
图5为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的上隔膜压辊伸出时的结构示意图；
图6为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的切刀伸出时的结构示意图；
图7为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的下隔膜压辊缩回时的结构示意图。
附图标记如下：
1为第一驱动装置，2为限位块，3为第二驱动装置，4为导向杆，5为弹簧，6为切刀，7为负极入片托板，8为上隔膜压辊，9为下隔膜压辊，10为负极收尾吹气装置，11为第三驱动装置，12为滑块，13为承载块，14为滑轨，15为负极片，16为第一隔膜，17为正极片，18为第二隔膜，19为第一卷针，20为第三卷针，21为电芯，22为第二卷针，23为隔膜顶板，24为负极尾片托板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1～图7，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的俯视结构示意图；图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的左视结构示意图；图3为图2中的Z-Z剖视结构示意图；图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的下隔膜压辊伸出时的结构示意图；图5为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的上隔膜压辊伸出时的结构示意图；图6为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的切刀伸出时的结构示意图；图7为本发明一种具体实施方式所提供的一种锂电池隔膜切割装置的下隔膜压辊缩回时的结构示意图。
本发明实施例所提供的一种锂电池隔膜切割装置，包括：三工位卷绕头、第一驱动装置1、上隔膜压辊8、第二驱动装置3、切刀6、第三驱动装置11、下隔膜压辊9。其中三工位卷绕头包括三块呈正三角形排布的隔膜顶板23以及三根分别设置在隔膜顶板23顶点处的卷针，卷针从三工位卷绕头的上部逆时针方向依次记为第一卷针19、第二卷针22和第三卷针20，工位从三工位卷绕头的上部逆时针方向依次记为工位一、工位二和工位三，其中一块隔膜顶板23正对上隔膜压辊8、切刀6和下隔膜压辊9，即工位一和工位二之间的隔膜顶板23，第一驱动装置1、第二驱动装置3和第三驱动装置11优选可输出直线位移的气缸。在具体应用时，电芯21在工位一完成卷绕后，正极片17和负极片15被切断，三工位卷绕头逆时针旋转120°使电芯21达到工位二；然后第三驱动装置11的伸缩端伸出，将下隔膜压辊9推出，直至下隔膜压辊9将隔膜的底部压紧在隔膜顶板23上；随后第一驱动装置1的伸缩端伸出，将上隔膜压辊8推出，直至上隔膜压辊8将隔膜的上部压紧在隔膜顶板23上；接着通过第二驱动装置3驱动切刀6朝向压紧在隔膜顶板23上的隔膜移动，当切断隔膜后驱动切刀6退回；最后再缩回下隔膜压辊9，工位二处的电芯21开始收尾将电芯21连接的第一隔膜16、第二隔膜18和负极片15卷入电芯21，工位一处的第一卷针19完成预卷将第一隔膜16和第二隔膜18被切断的上部分卷入第一卷针19中，最后将上隔膜压辊8拉回初始位置，完成隔膜切割作业。其中三工位卷绕头在将工位一处完成卷绕的电芯21转动至工位二时，通过上隔膜压辊8、下隔膜压辊9的夹持可顺利地将隔膜进行切割。
进一步地，还包括与第一驱动装置1的伸缩端固定连接的负极入片托板7，负极入片托板7上设有通气孔，该通气孔可由供气装置吹出气体，为工位一开始下一电芯21卷绕时，对负极片15***电芯21起到辅托作用。其中通过将负极片15入片托板集成在第一驱动装置1上，省去了负极片15入片托板的驱动机构，简化了卷绕结构。
更进一步地，还包括负极尾片托板24和负极收尾吹气装置10，其中负极收尾吹气装置10优选吹气杆，负极收尾吹气装置10固定在第三驱动装置11的伸缩端，负极收尾吹气装置10用于将负极片15的尾片贴合在负极尾片托板24上，即在将下隔膜压辊9压紧在隔膜顶板23上时，负极收尾出气装置10也被推出，并进行吹气，保证电芯21负极片15的尾片贴合在负极尾片托板24上，防止切刀6切割隔膜时，割伤负极片15，隔膜割断之后，缩回下隔膜压辊9和负极收尾吹气装置10，工位二处的电芯21开始收尾将电芯21连接的第一隔膜16、第二隔膜18和负极片15卷入电芯21。其中通过将负极收尾吹气装置10集成在第三驱动装置11上，也省去了独立的驱动机构，进一步简化了卷绕结构。
为了便于上隔膜压辊8和下隔膜压辊9以及切刀6的移动，在本实施例中，还包括滑轨14和承载块13，承载块13滑动连接在滑轨14上，具体地可通过滑块12与滑轨14滑动连接，承载块13与滑块12固定连接，承载块13上穿插滑动连接有导向杆4，其中为了提高承载块13滑动的平稳性，可设置多根导向杆4与承载块13滑动连接，上隔膜压辊8固定在导向杆4的一端，导向杆4的另一端设有限位块2，导向杆4上套设有弹簧5，弹簧5的一端与承载块13抵紧，另一端与导向杆4上靠近上隔膜压辊8的一端抵紧，即导向杆4在当上隔膜压辊8未将隔膜压紧在隔膜顶板23上时受到弹簧5向右的弹力，其中限位块2可以限制导向杆4从承载块13上滑出，第一驱动装置1用于驱动承载块13在滑轨14上移动。
具体地，第二驱动装置3的固定端固定在承载块13上，第三驱动装置11的固定端固定在承载块13上。即当第一驱动装置1驱动承载块13移动时，第二驱动装置3和第三驱动装置11也会跟随移动，因此可提高机构的运行速度，同时将隔膜切割装置与三工位卷绕头距离拉大，保证负极片15尾片能够顺利贴合到负极尾片托板24上，并且保证负极片15尾片不会受到损伤，进而提高电芯21的良品率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的一种锂电池隔膜切割装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种锂电池隔膜切割装置，其特征在于，包括：三工位卷绕头、第一驱动装置、上隔膜压辊、第二驱动装置、切刀、第三驱动装置、下隔膜压辊，所述三工位卷绕头包括三块呈正三角形排布的隔膜顶板以及三根分别设置在所述隔膜顶板顶点处的卷针，其中一块所述隔膜顶板正对所述上隔膜压辊、所述切刀和所述下隔膜压辊，所述第一驱动装置用于驱动所述上隔膜压辊朝向所述隔膜顶板移动，所述第三驱动装置用于驱动所述下隔膜压辊朝向所述隔膜顶板移动，以将隔膜压紧在所述隔膜顶板表面上，所述第二驱动装置用于驱动所述切刀朝向所述隔膜顶板移动，以切断压紧在所述隔膜顶板上的隔膜；
还包括滑轨和承载块，所述承载块滑动连接在所述滑轨上，所述承载块上穿插滑动连接有导向杆，所述上隔膜压辊固定在所述导向杆的一端，所述导向杆的另一端设有限位块，所述导向杆上套设有弹簧，所述弹簧的一端与所述承载块抵紧，另一端与所述导向杆上靠近所述上隔膜压辊的一端抵紧，所述第一驱动装置用于驱动所述承载块在所述滑轨上移动。
2.根据权利要求1所述的锂电池隔膜切割装置，其特征在于，还包括与所述第一驱动装置的伸缩端固定连接的负极入片托板，所述负极入片托板上设有通气孔。
3.根据权利要求1所述的锂电池隔膜切割装置，其特征在于，还包括负极尾片托板和负极收尾吹气装置，所述负极收尾吹气装置固定在所述第三驱动装置的伸缩端，所述负极收尾吹气装置用于将负极片的尾片贴合在所述负极尾片托板上。
4.根据权利要求1所述的锂电池隔膜切割装置，其特征在于，所述第二驱动装置的固定端固定在所述承载块上。
5.根据权利要求1所述的锂电池隔膜切割装置，其特征在于，所述第三驱动装置的固定端固定在所述承载块上。
6.根据权利要求1所述的锂电池隔膜切割装置，其特征在于，所述上隔膜压辊通过多根所述导向杆与所述承载块滑动连接。
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