CN200972886Y - 电池芯片式自动卷绕装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种可自动完成锂离子电池芯卷绕的装置。一种电池芯片式自动卷绕装置，其包括：机架和面板、卷绕抽芯机构、隔膜机构、极片上料机构、贴胶机构、下料机构以及电气控制部分；所述机架和面板是其它机构的安装基础；所述卷绕抽芯机构包括卷绕电机、传动机构、抽针机构、卷针和两个压轮；所述隔膜机构包括隔膜卷主动放料机构、过渡轮、张力机构、固定和剪切机构以及可以沿直线运动的拉料夹机构；所述极片上料机构包括正、负极料盒，极片搬运机构，极片定位机构，极片送料机构；所述贴胶机构包括胶带放料机构、中间轮、固定与剪切机构。本装置由程序控制，生产效率也比较高，因此本装置节约了工序成本，而且锂电池质量可得到充分保证。

Description

电池芯片式自动卷绕装置
技术领域
本实用新型涉及一种可自动完成锂离子电池芯(以下简称电池芯)卷绕的装置。
背景技术
现有的电池芯卷绕技术，一般采用手工卷绕、半自动、全自动设备生产。自动卷绕设备以其质量稳定、效率高日益引起生产厂家的重视和青睐。手工卷绕、半自动卷绕最大的缺点就是效率低，成本高；而现有的全自动生产方式是将正负极片分别卷成一整卷，然后在使用中展开，这样就没有了对正负极片进行挑选的过程，锂离子电池芯工艺对极片的质量要求比较高，一般要求对其进行严格的挑选分档，所以上述做法会严重影响最后锂电池的质量。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种高效的全自动锂电池芯片式自动卷绕装置，同时，使用该装置生产的锂电池芯质量可得到充分保证。
本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：一种电池芯片式自动卷绕装置，其包括：机架和面板、卷绕抽芯机构、隔膜机构、极片上料机构、贴胶机构、下料机构以及电气控制部分；所述机架和面板是其它机构的安装基础；所述卷绕抽芯机构包括卷绕电机、传动机构、抽针机构、卷针和两个压轮；所述隔膜机构包括隔膜卷主动放料机构、过渡轮、张力机构、固定和剪切机构以及可以沿直线运动的拉料夹机构；所述极片上料机构包括正、负极料盒，极片搬运机构，极片定位机构，极片送料机构；所述贴胶机构包括胶带放料机构、中间轮、固定与剪切机构；
其中，所述卷绕抽芯机构、隔膜机构、极片上料机构、贴胶机构、下料机构等都固定在面板上；
两个压轮分别位于卷针上下两侧，卷绕电机通过传动机构和抽针机构驱动卷针前后动作；
过渡轮和张力机构相间设置，并都位于隔膜卷主动放料机构下端；固定和剪切机构位于卷针的前端；拉料夹机构位于卷针后方；
极片搬运机构位于正负极料盒与极片定位机构之间；极片送料机构分别位于卷针的左右两侧，将极片送到卷针处；
中间轮设置于胶带放料机构中；固定与剪切机构位于胶带放料机构尾端；
下料机构位于卷针的左下方。
所述隔膜卷主动放料机构为一隔膜料卷，所述过渡轮为固定滚轮，所述张力机构包括张力源和连于张力源的张力滚轮，隔膜缠绕于各固定滚轮和张力滚轮之间；所述固定和剪切机构包括由固定块和压块组成的夹子与一隔膜切刀。
所述拉料夹机构包括一活动夹子和带动该活动夹子作直线往复运动的驱动机构。
本装置将挑选后的正、负极片分别放入特制的料盒中，用机械手取出，经由定位装置定位，再放入送料槽中送至卷绕部位，卷针、隔膜、极片按照一定的次序卷绕，并贴上终止胶带，成为电池芯，最后电池芯与卷针分离，自动转移到物料盒或传送线。整个过程无需人工参与，降低了工人的劳动强度；本装置由程序控制，生产效率也比较高，因此本装置节约了工序成本，而且锂电池质量可得到充分保证。
附图说明
图1为本实用新型电池芯片式自动卷绕装置第一实施例的部分结构原理图；
图2为本实用新型电池芯片式自动卷绕装置隔膜张力机构另一种实施方式示意图。
图3为本实用新型电池芯片式自动卷绕装置拉料夹机构另一种实施方式示意图。
具体实施方式
第一实施例：
如图1所示，一种新型电池芯片式自动卷绕装置，包括机架和面板(图中未标示)，卷绕抽芯机构，隔膜机构，极片上料机构，贴胶机构，下料机构以及电气控制部分(图中未标示)。所述卷绕抽芯机构、隔膜机构、极片上料机构、贴胶机构、下料机构等都固定在面板上。
在所述卷绕抽芯机构中，卷针9在卷绕电机(图未示)及传动机构(图未示)的作用下可以转动，用以卷绕；卷针9可以在前后移动，用以穿针和退针；卷针9中间有缝隙，穿针时隔膜从缝隙中穿过，与卷针9一起卷绕，退针时卷芯(正、负极片与隔膜卷绕在一起后的产品)与卷针9分离。
在所述隔膜机构中，隔膜料卷1通过固定滚轮2和张力滚轮3主动放料，张力滚轮3通过直线运动副4与气缸5相连，通过调节气缸5的供气压力实现控制隔膜张力的大小。固定块6和压块7组成一个夹子，在隔膜切刀10切断隔膜前夹住隔膜。活动夹子12可以沿直线运动。绳子15与活动夹子12相连，并通过轮子13、22、23，以及轮子14、18、19分别与机架相连。轮子18、22分别通过直线运动副17、21与气缸16、20相连。这样通过控制气缸16、20即可使活动夹子12上升或下降以及提供隔膜的张力。
在所述极片上料机构中，机械手(图中未标示)把正、负极片31、35分别从正、负极料盒(图中未标示)中取出，经由极片定位机构(图中未标示)定位，再放入送料槽30、34中，送料槽30、34分别通过直线运动副29、32与气缸28、33相连接。气缸28、33伸出，送料槽30、34向卷针9移动，正、负极片31、35即被送入卷绕部位。
在所述贴胶机构中，胶带40通过轮子39以及单向轮38伸到卷绕部位，压轮36伸出压住胶带以及卷芯，胶带切刀37把胶带切断，卷针9继续转动一定角度，压轮8、11使胶带将卷芯完全包裹，即完成贴胶动作。
在所述下料机构中，挡片27右摆一定角度，卷针9缩回，电池芯被特别的挡块挡住，与卷针9脱离，卷芯由于重力作用沿挡片27滑落到输送带25上，皮带轮24、26转动，即可把卷芯传送至后面的料斗或下一工序的传送线。
在实际工作中，所述电池芯片式自动卷绕装置的工作过程如下：
隔膜预卷过程：气缸20拉住绳子15使夹子12上升至最上端，夹子12夹住隔膜头端，气缸16拉住绳子15使夹子12下降一定距离，卷针9伸出将隔膜***自身缝隙中，预卷一定角度。
正负极片预卷及电池芯卷绕过程：机械手(图中未标示)把正负极片31、35分别从正、负极料盒(图中未标示)中取出，经由极片定位机构(图中未标示)定位，再放入送料槽30、34中，送料槽30、34分别通过直线运动副29、32与气缸28、33相连接。气缸28、33伸出，送料槽30、34向卷针9移动，正负极片31、35头部即被送入卷绕部位。压轮8、11分别向卷针9压紧，卷针9转动一定圈数，即完成本过程。在这里，根据电池芯的卷绕工艺不同，可以使正负极片分别送入或同时送入，进行卷绕。
贴终止胶带过程：胶带40通过轮子39以及单向轮38伸到卷绕部位，压轮36伸出压住胶带头部以及卷芯，胶带切刀37把胶带切断，卷针9继续转动一定角度，压轮8、11使所述切断的胶带将卷芯完全包裹，即完成贴胶过程。
自动下料过程：挡片27右摆一定角度，卷针9缩回，电池芯被特别的挡块挡住，与卷针脱离，卷芯由于重力作用沿挡片27滑落到输送带25上，皮带轮24、26转动，即可把卷芯传送至料斗或传送线。
至此，本装置即完成一个电池芯的卷绕过程。
第二实施例：
本实施例与第一实施例的最大区别在于，本装置中隔膜张力机构如图2所示，为摆动轮形式，把摆动轮的重力作为动力源，同样可以提供固定大小的张力。
第三实施例
本实施例与第一实施例的最大区别在于，该拉料夹机构中带动活动夹子12做直线往复运动的驱动机构以电机替换，如图3所示，可以采用伺服电机或步进电机通过丝杆或皮带带动活动夹子12运动。
本实用新型电池芯片式自动卷绕装置将被使用在电池生产加工领域后，由于采用自动化程序控制，所有卷绕电池芯的动作被高速地重复完成，而且卷绕参数一致，可以最大程度保证电池芯的性能。因此，本装置将大大提高电池芯卷绕性能及生产效率。
本实用新型还有其他一些变形或者改进。如果本技术领域的技术人员受到本实用新型的启发做出的显而易见的非实质性的改变或者改进，均属于本实用新型权利要求书的保护范围。

Claims (7)

1、一种电池芯片式自动卷绕装置，其特征在于，其包括：机架和面板、卷绕抽芯机构、隔膜机构、极片上料机构、贴胶机构、下料机构以及电气控制部分；所述机架和面板是其它机构的安装基础；所述卷绕抽芯机构包括卷绕电机、传动机构、抽针机构、卷针和两个压轮；所述隔膜机构包括隔膜卷主动放料机构、过渡轮、张力机构、固定和剪切机构以及可以沿直线运动的拉料夹机构；所述极片上料机构包括正、负极料盒，极片搬运机构，极片定位机构，极片送料机构；所述贴胶机构包括胶带放料机构、中间轮、固定与剪切机构；
其中，所述卷绕抽芯机构、隔膜机构、极片上料机构、贴胶机构、下料机构等都固定在面板上；
两个压轮分别位于卷针上下两侧，卷绕电机通过传动机构和抽针机构驱动卷针前后动作；
过渡轮和张力机构相间设置，并都位于隔膜卷主动放料机构下端；固定和剪切机构位于卷针的前端；拉料夹机构位于卷针后方；
极片搬运机构位于正负极料盒与极片定位机构之间；极片送料机构分别位于卷针的左右两侧，将极片送到卷针处；
中间轮设置于胶带放料机构中；固定与剪切机构位于胶带放料机构尾端；
下料机构位于卷针的左下方。
2、根据权利要求1所述的电池芯片式自动卷绕装置，其特征在于，所述隔膜卷主动放料机构为一隔膜料卷，所述过渡轮为固定滚轮，所述张力机构包括张力源和连于张力源的张力滚轮，隔膜缠绕于各固定滚轮和张力滚轮之间；所述固定和剪切机构包括由固定块和压块组成的夹子与一隔膜切刀。
3、根据权利要求2所述的电池芯片式自动卷绕装置，其特征在于，所述张力源为气缸。
4、根据权利要求2或3所述的电池芯片式自动卷绕装置，其特征在于，所述拉料夹机构包括一活动夹子和带动该活动夹子作直线往复运动的驱动机构。
5、根据权利要求4所述的电池芯片式自动卷绕装置，其特征在于，所述驱动机构包括一伺服电机或步进电机。
6、根据权利要求4所述的电池芯片式自动卷绕装置，其特征在于，所述驱动机构由上下布置的两个气缸组件和连接两者的绳子组成，每个气缸组件分别包括气缸、直线运动副、固定滚轮和张力轮，所述活动夹子装在绳子上。
7、根据权利要求4所述的电池芯片式自动卷绕装置，其特征在于，所述下料机构包括一挡片和一由皮带轮与输送带组成的输送装置。
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