CN113478537A - 一种隔膜切割装置及锂电池卷绕机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂电池制造领域，具体公开一种隔膜切割装置及锂电池卷绕机，隔膜切割装置包括支架和压切机构。压切机构包括垫板和执行机构，执行机构包括切刀组件、压板组件和弹性件，切刀组件和压板组件连接于支架，压板组件设有通槽，切刀组件能向垫板侧移动，穿过通槽，以切割隔膜，以及能向远离垫板侧移动。压板组件与切刀组件通过弹性件连接，切刀组件向垫板移动时，弹性件处于拉伸状态，以使压板组件先抵压隔膜，切刀组件后切割隔膜。隔膜切完后，切刀组件向远离垫板侧移动，弹性件逐渐压缩，压板组件在弹性件的带动下向远离垫板侧移动。从而在切刀组件切完隔膜后，压板组件继续抵压，避免隔膜粘到切刀上。

Description

一种隔膜切割装置及锂电池卷绕机
技术领域
本发明涉及锂电池制造技术领域，尤其涉及一种隔膜切割装置及锂电池卷绕机。
背景技术
锂电池卷绕机是一种将成卷的极片(正极和负极)和成卷的隔膜层叠放置在一起，然后卷绕成电芯的设备。在电芯完成卷绕后，通常需要采用切割装置将极片及隔膜切断，断料一端被卷入电芯，另一端则重新在卷针上开始卷绕，进行下一个电芯的制作。
现有市场上的锂电池卷绕机的切割装置在切割之前，不能很好的对隔膜进行固定，进而使得隔膜在进行切割的过程中会出现偏移的现象，并且在切割隔膜之后，隔膜会粘到切刀上，导致隔膜的端部变形。
因此，亟需一种可克服上述问题的隔膜切割装置及锂电池卷绕机。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种隔膜切割装置隔膜切割装置及锂电池卷绕机，以在切割过程中对隔膜进行固定，并且在切割隔膜后，避免隔膜粘到切刀上。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供一种隔膜切割装置，包括:
支架；
压切机构，包括垫板和执行机构，隔膜能够位于所述垫板和所述执行机构之间，所述执行机构包括切刀组件、压板组件和弹性件，所述切刀组件和所述压板组件分别沿第一方向滑动连接于所述支架，所述压板组件开设有通槽，所述切刀组件和所述压板组件之间通过所述弹性件连接，以使所述压板组件抵压于所述隔膜时，所述切刀组件能够向所述垫板所在侧移动，并穿过所述通槽，切割所述隔膜，以及能够向远离所述垫板所在侧移动。
作为可选方案，所述切刀组件包括热切刀、切刀连接部和隔热块，所述切刀连接部与所述支架滑动连接，所述热切刀与所述切刀连接部通过所述隔热块连接，所述热切刀能够加热并切割所述隔膜。
作为可选方案，所述压板组件包括：
第一连接板，所述第一连接板的一端均滑动连接于所述支架；
第二连接板，与所述第一连接板间隔设置，所述第二连接板的一端滑动连接于所述支架；
压板，所述压板的两端分别连接于所述第一连接板和所述第二连接板的另一端，所述通槽开设于所述压板，所述切刀组件位于所述第一连接板和所述第二连接板之间。
作为可选方案，所述弹性件为弹簧，所述弹簧的轴向与所述第一方向一致，所述弹簧的一端与所述切刀组件连接，另一端与所述压板组件连接。
作为可选方案，所述垫板设置有槽口，所述槽口能够避让所述热切刀。
作为可选方案，所述执行机构还包括驱动模组，所述驱动模组与所述支架连接，并能够驱动所述切刀组件向所述垫板所在侧和远离所述垫板所在侧移动。
作为可选方案，所述隔膜切割装置还包括第一调节机构，所述第一调节机构的输出端与所述支架连接，以驱动所述支架沿第二方向移动，并避让由所述隔膜卷绕成的电芯。
作为可选方案，所述支架通过第二调节机构连接于所述第一调节机构，所述调节机构能够沿第三方向调节所述支架的位置，所述第二方向与所述第一方向和所述第三方向垂直。
作为可选方案，所述压切机构通过第一导向组件连接于所述第二调节机构。
作为可选方案，所述第二调节机构上设置有刻度尺，所述压切机构上设置有指针，所述刻度尺的长度方向与所述压切机构移动方向平行，所述指针能够指示所述刻度尺上的刻度。
另一方面，提供一种锂电池卷绕机，包括上述的隔膜切割装置。
本发明的有益效果为：压板组件与切刀组件通过弹性件连接，在切割隔膜前，切刀组件向垫板所在侧移动时，弹性件开始拉伸。在弹性件的拉力作用下，压板组件先抵压隔膜，从而在切刀组件切割隔膜前，压板组件对隔膜进行固定，避免隔膜发生错位。切刀组件继续向垫板所在侧移动，弹性件继续拉伸，直至切刀组件切割隔膜。隔膜切割完毕后，切刀组件向远离垫板所在侧移动，直至弹性件开始压缩，压板组件在弹性件的压力作用下开始向远离垫板所在侧移动。因此，在切割隔膜完毕、切刀组件回收过程中，压板组件继续抵压隔膜，避免隔膜粘到切刀上。
附图说明
图1是本发明实施例提供的隔膜切割装置的结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大图；
图3是本发明实施例提供的隔膜切割装置的部分结构示意图；
图4是本发明实施例提供的隔膜切割装置另一角度的结构示意图。
图中：
1、卷绕机大板；
2、第一调节机构；21、安装板；
3、第二调节机构；32、刻度尺；33、指针；34、旋钮；35、螺杆；36、第一连接件元件；37、第二连接元件；38、紧锁螺母；39、小手柄；
4、第一导向组件；
5、支架；
6、压切机构；61、垫板；611、槽口；62、执行机构；621、切刀组件；6211、热切刀；6212、切刀连接部；6213、隔热块；622、压板组件；6221、第一连接板；6222、第二连接板；6223、压板；623、弹性件；624、驱动模组；63、限位件；
70、隔膜；71、第一工位；72、第二工位；73、第三工位。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”，这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供了一种隔膜切割装置，用于锂电池卷绕机中，但不限于此，还可以用于其他塑料薄膜的切割工作中，以在切割过程中对隔膜进行固定，并且在切割隔膜后，避免隔膜粘到切刀上。
如图1和图2所示，本实施例提供的隔膜切割装置包括支架5和压切机构6。压切机构6包括垫板61和执行机构62，隔膜70能够位于垫板61和执行机构62之间。执行机构62包括切刀组件621、压板组件622和弹性件623，切刀组件621和压板组件622分别沿第一方向滑动连接于支架5，压板组件622开设有通槽，切刀组件621和压板组件622之间通过弹性件623连接，以使压板组件622抵压于隔膜70时，切刀组件621能够向垫板61所在侧移动，并穿过通槽，以切割隔膜70。
压板组件622与切刀组件621通过弹性件623连接，在切割隔膜70前，切刀组件621向垫板61所在侧移动时，弹性件623开始拉伸。在弹性件623的拉力作用下，压板组件622先抵压隔膜70，从而在切刀组件621切割隔膜70前，压板组件622对隔膜70进行固定，避免隔膜70发生错位。切刀组件621继续向垫板61所在侧移动，弹性件623继续拉伸，直至切刀组件621切割隔膜70。隔膜70切割完毕后，切刀组件621向远离垫板61所在侧移动，直至弹性件623开始压缩，压板组件622在弹性件623的压力作用下开始向远离垫板61所在侧移动。因此，在切割隔膜70完毕、切刀组件621回收过程中，压板组件622继续抵压隔膜70，避免隔膜70粘到切刀上。
切刀组件621还可以包括限位件63。压板组件622与切刀组件621通过弹性件623连接，限位件63连接于切刀组件621上，压板组件622可以抵压于限位件63，以使限位件63限制弹性件623的最大压缩量。限位件63可以使得在弹性件623压缩至最大量时，压板组件622稳定地随切刀组件621一起运动，进而提高压板组件622与切刀组件621之间位置相对位置的稳定性。需要说明的是，当弹性件623处于最大压缩量时，此时弹性件623可以处于满载状态或非满载状态。具体而言，初始状态下，弹性件623处于收缩状态，在弹性件623的拉力作用下，切刀组件621上的限位件63抵接于压板组件622，此时，切刀组件621与隔膜70具有一定的距离。当切刀组件621向远离垫板61所在侧移动时，通过限位件623的压力，切刀组件621带动压板组件622向远离垫板61所在侧移动。当切刀组件621向垫板61所在侧移动且压板组件622未接触到垫板61时，通过弹性件63的拉力作用，切刀组件621带动压板组件622向垫板61所在侧移动，直至限位件63抵接于压板组件622。在切割隔膜70前，切刀组件621向垫板61所在侧移动时，弹性件623开始拉伸。在弹性件623的拉力作用下，压板组件622先抵压隔膜70，从而在切刀组件621切割隔膜70前，压板组件622对隔膜70进行固定，避免隔膜70发生错位。切刀组件621继续向垫板61所在侧移动，弹性件623继续拉伸，直至切刀组件621切割隔膜70。隔膜70切割完毕后，切刀组件621向远离垫板61所在侧移动，直至限位件63抵接在压板组件622上。因此，在切割隔膜70完毕、切刀组件621回收过程中，压板组件622继续抵压隔膜70，避免隔膜70粘到切刀上。
如图3所示，切刀组件621包括热切刀6211、切刀连接部6212和隔热块6213，切刀连接部6212与支架5滑动连接，热切刀6211与切刀连接部6212通过隔热块6213连接，热切刀6211能够被加热并切割隔膜70。热切刀6211通过热切的方式切割隔膜70，这有利于将塑料隔膜70迅速切断，并能够压合两层叠放的隔膜70，保持切口无毛刺。隔热块6213将热切刀6211和切刀连接部6212分开，避免热切刀6211上的热量传递到切刀连接部6212上，从而减少热切刀6211的热量流失，降低能耗，同时避免热切刀6211的热量传递至支架5，影响其他元器件工作。
压板组件622包括第一连接板6221、第二连接板6222和压板6223。第一连接板6221的一端滑动连接于支架5。第二连接板6222与第一连接板6221间隔设置，第二连接板6222的一端滑动连接于支架5。压板6223的两端分别连接于第一连接板6221和第二连接板6222的另一端，通槽开设于压板6223，切刀组件621位于第一连接板6221和第二连接板6222之间，从而使得压板组件622穿过通槽，并使穿过通槽的热切刀6211切割隔膜70。
弹性件623为弹簧，弹簧的轴向与第一方向一致，弹簧的一端与切刀组件621连接，另一端与压板组件622连接。执行机构62还包括驱动模组624。驱动模组624与支架5连接，并能够驱动切刀组件621向垫板61所在侧和远离垫板61所在侧移动。驱动模组624可以为气缸或电缸等。
压板组件622和切刀组件621通过弹簧连接，在切割隔膜70前，切刀组件621向垫板61所在侧移动时，弹簧开始拉伸。在弹簧的拉力作用下，压板组件622先抵压隔膜70，从而在切刀组件621切割隔膜70前，压板组件622对隔膜70进行固定，避免隔膜70发生错位。切刀组件621继续向垫板61所在侧移动，弹簧继续拉伸，直至切刀组件621切割隔膜70。隔膜70切割完毕后，切刀组件621向远离垫板61所在侧移动，直至弹簧开始压缩，压板组件622在弹簧的压力作用下开始向远离垫板61所在侧移动。压板组件622、切刀组件621和弹簧的连接方式使得切刀组件621在切割隔膜70过程中以及切割隔膜70前后，压板组件622均抵压固定隔膜70，防止隔膜70粘在热切刀6211上以及防止隔膜70在切割前发生移位。
如图2所示，垫板61设置有槽口611，槽口611能够避让热切刀6211。槽口611使得热切刀6211通过槽口611时即能切断隔膜70，方便热切刀6211切割隔膜70。
如图1所示，隔膜切割装置还包括第一调节机构2，第一调节机构2的输出端与支架5连接，以驱动支架5沿第二方向移动，并避让由所述隔膜70卷绕成的电芯。第一调节机构2固定在卷绕机大板1上。当第一工位71的卷针完成卷绕后，其电芯需要从第一工位71旋转到第二工位72，此时第一调节机构2需要驱动支架5沿第二方向移动，避让完成卷绕的电芯。在本实施例中，第二方向与第一方向垂直，当然在其他实施例中第二方向与第一方向还可以呈其他角度，只要支架5沿第二方向移动能够避让电芯即可。第一调节机构2可以是丝杆螺母机构等。
支架5通过第二调节机构3连接于第一调节机构2，调节机构能够沿第三方向调节支架5的位置，以调节隔膜70的切口位置。不同的电池厂家有不同规格的卷针，为了保证隔膜70在后续电芯压扁过程中不起皱，需要保证隔膜70切口距离卷针的长度符合不同厂家的需求。因此，在卷绕机工作前，通过第二调节机构3调节支架5在第三方向上的位置能够提高电池卷绕机的适应性和兼容性。本实施例以竖直方向作为第三方向，第二方向、第一方向和第三方向垂直，当然在其他实施例里也可以以其他方向为第三方向，只要保证支架5沿第三方向移动，可以调节隔膜70的切口位置即可。
如图4所示，压切机构6通过第一导向组件4连接于第二调节机构3，使得压切机构6能在第二调节机构3的作用下稳定地沿第三方向移动。第一导向组件4可以为滑轨和滑块形成的导向组件。
第二调节机构3上设置有刻度尺32，压切机构6上设置有指针33，刻度尺32的长度方向与压切机构6移动方向平行，指针33能够指示刻度尺32上的刻度。第二调节机构3上的刻度尺32和压切机构6上的指针33用于参考，观察支架5的移动距离。
如图4所示，第一调节机构2包括调节机构本体和连接于调节机构本体输出端的安装板21，调节机构本体用于沿第二方向调节安装板21的位置。第二调节机构3包括螺杆35、第一连接板6221、第二连接板6222和紧锁螺母38。第一连接板6221和第二连接板6222均设置于安装板21上。第二连接板6222还与压切机构6固定连接。螺杆35一端通过轴承与第一连接板6221转动连接，螺杆35另一端与第二连接板6222螺纹连接。紧锁螺母38连接在螺杆35上靠近第二连接板6222的一端。
压切机构6沿第三方向的位置调整完毕后，拧紧紧锁螺母38，使锁螺母38抵压在第二连接板6222上，从而防止旋转螺杆35转动带动第二连接板6222移动。需要沿第三方向调节压切机构6的位置时，松开紧锁螺母38，旋转螺杆35以调节压切机构6沿第三方向移动。优选地，紧锁螺母38上连接有小手柄39，以方便松紧紧锁螺母38。进一步地，螺杆35与第一连接板6221连接的一端有旋钮34，以方便旋转螺杆35。
本实施例还公开一种锂电池卷绕机，锂电池卷绕机包括上述的隔膜切割装置。本实施例提供的锂电池卷绕机可以提高隔膜70的切口的质量。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隔膜切割装置，其特征在于，包括：
支架(5)；
压切机构(6)，包括垫板(61)和执行机构(62)，隔膜(70)能够位于所述垫板(61)和所述执行机构(62)之间，所述执行机构(62)包括切刀组件(621)、压板组件(622)和弹性件(623)，所述切刀组件(621)和所述压板组件(622)分别沿第一方向滑动连接于所述支架(5)，所述压板组件(622)开设有通槽，所述切刀组件(621)和所述压板组件(622)之间通过所述弹性件(623)连接，以使所述压板组件(622)抵压于所述隔膜(70)时，所述切刀组件(621)能够向所述垫板(61)所在侧移动，并穿过所述通槽，切割所述隔膜(70)，以及所述切刀组件(621)能够向远离所述垫板(61)所在侧移动。
2.根据权利要求1所述的隔膜切割装置，其特征在于，所述切刀组件(621)包括热切刀(6211)、切刀连接部(6212)和隔热块(6213)，所述切刀连接部(6212)与所述支架(5)滑动连接，所述热切刀(6211)与所述切刀连接部(6212)通过所述隔热块(6213)连接，所述热切刀(6211)能够加热并切割所述隔膜(70)。
3.根据权利要求1所述的隔膜切割装置，其特征在于，所述压板组件(622)包括：
第一连接板(6221)，所述第一连接板(6221)的一端滑动连接于所述支架(5)；
第二连接板(6222)，与所述第一连接板(6221)间隔设置，所述第二连接板(6222)的一端滑动连接于所述支架(5)；
压板(6223)，所述压板(6223)的两端分别连接于所述第一连接板(6221)和所述第二连接板(6222)的另一端，所述通槽开设于所述压板(6223)，所述切刀组件(621)位于所述第一连接板(6221)和所述第二连接板(6222)之间。
4.根据权利要求1所述的隔膜切割装置，其特征在于，所述弹性件(623)为弹簧，所述弹簧的轴向与所述第一方向一致，所述弹簧的一端与所述切刀组件(621)连接，另一端与所述压板组件(622)连接。
5.根据权利要求2所述的隔膜切割装置，其特征在于，所述垫板(61)设置有槽口(611)，所述槽口(611)能够避让所述热切刀(6211)。
6.根据权利要求1所述的隔膜切割装置，其特征在于，所述执行机构(62)还包括驱动模组(624)，所述驱动模组(624)与所述支架(5)连接，并能够驱动所述切刀组件(621)向所述垫板(61)所在侧和远离所述垫板(61)所在侧移动。
7.根据权利要求1所述的隔膜切割装置，其特征在于，所述隔膜切割装置还包括第一调节机构(2)，所述第一调节机构(2)的输出端与所述支架(5)连接，以驱动所述支架(5)沿第二方向移动，并避让由所述隔膜(70)卷绕成的电芯。
8.根据权利要求7所述的隔膜切割装置，其特征在于，所述支架(5)通过第二调节机构(3)连接于所述第一调节机构(2)，所述第二调节机构(3)能够沿第三方向调节所述支架(5)的位置，以调节所述隔膜(70)的切口位置。
9.根据权利要求7所述的隔膜切割装置，其特征在于，所述压切机构(6)通过第一导向组件(4)连接于所述第二调节机构(3)。
10.一种锂电池卷绕机，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的隔膜切割装置。
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