CN202930485U - 具有短路检测功能的全自动电芯卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有短路检测功能的全自动电芯卷绕装置，包括制片部分、卷绕部分和下料部分，所述制片部分包括正极制片单元和负极制片单元，所述正极制片单元和所述负极制片单元分别包括放卷机构、极耳焊接机构、牵引机构、张力控制机构以及贴胶机构，所述卷绕部分包括隔膜输入机构、入片机构、卷绕机构、隔膜切断机构、极片切断机构以及贴终止胶带机构，所述全自动电芯卷绕装置结构还包括短路检测机构，所述短路检测机构位于所述卷绕部分的出料位置，用于对卷绕完成后的电芯进行短路检测。通过将在全自动电芯卷绕装置中设置短路检测机构，能够在电芯卷绕完成的同时对电芯进行短路检测，提高生产效率，并提升电芯品质。

Description

具有短路检测功能的全自动电芯卷绕装置

技术领域

本实用新型属于电池制作设备领域，尤其是涉及一种具有短路检测功能的全自动电芯卷绕装置。

背景技术

目前，电芯卷绕技术已相对成熟，例如制片工序和卷绕工序，采用制片完成后收卷，再将料卷换到卷绕机上进行卷绕。中国专利ZL201020163337.1公开了一种一体化设备，包括正和负极片供给装置、正和负极耳焊接装置、牵引装置、极片缓存装置、正和负极片保护胶贴胶装置等极片制片装置：还包括设有正极片夹片的第一电动滑台和设有负极片夹片的第二电动滑台，第一隔膜供给装置和第二隔膜供给装置，以及将所述正极片、所述第一和第二隔膜供给装置输出的隔膜按照正极片、隔膜、负极片、隔膜顺序卷绕成电池极片。使用该专利所披露的设备卷绕好电芯之后，还需要通过另外的工序，使用专门的检测设备对卷绕后的电芯进行短路检测，增加了工序的复杂程度，效率低，成本高，且不利于控制所生产的电芯的质量。

实用新型内容

本实用新型的一个目的就是针对现有技术的不足，提供一种全自动电芯卷绕装置，能够在电芯卷绕完成的同时对电芯进行短路检测，提高生产效率，降低制作成本，提升电芯品质。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种全自动电芯卷绕装置，包括制片部分、卷绕部分和下料部分，所述制片部分包括正极制片单元和负极制片单元，所述正极制片单元和所述负极制片单元分别包括相配合布置的放卷机构、极耳焊接机构、牵引机构、张力控制机构以及贴胶机构，所述卷绕部分包括相配合布置的隔膜输入机构、入片机构、卷绕机构、隔膜切断机构、极片切断机构以及贴终止胶带机构，其特征在于，所述全自动电芯卷绕装置结构还包括短路检测机构，所述短路检测机构位于所述卷绕部分的出料位置，用于对卷绕完成后的电芯进行短路检测。

优选地，所述短路检测机构包括支撑块、检测气缸、下检测板、外包检测片、检测块、连接块，所述连接块和所述支撑块上下间隔地固定安装在机架上，所述检测气缸固定在所述支撑块上，所述检测气缸的伸缩端固定连接所述下检测板，所述检测块与所述下检测板上、下相对设置，所述检测块与所述连接块固定连接，所述外包检测片外包固定在所述检测块上。

优选地，所述短路检测机构包括支撑块、检测气缸、下检测板、外包检测片、检测块、连接块，所述连接块和所述支撑块上下间隔地固定安装在机架上，所述检测气缸固定在连接块上，所述检测气缸的伸缩端固定连接所述检测块，所述外包检测片外包固定在所述检测块上，所述下检测板与所述检测块上、下相对设置，所述下检测板固定在所述支撑块上。

优选地，还包括纠偏机构，所述纠偏机构包括上夹辊、下夹辊、夹辊座、夹紧气缸、固定座、电机、电机固定座、支板、支撑架、联轴器、滚珠丝杆、丝杆螺母、滑块、第一滑杆、第二滑杆，所述支撑架固定在机架上，所述支板与所述支撑架固定连接，所述电机固定座与所述支板固定连接，所述支撑架与所述电机固定座分布在所述支板的两端，所述电机固定在所述电机固定座上，所述滚珠丝杆的一端通过所述联轴器与所述电机的输出轴连接，所述滚珠丝杆的另一端固定支撑在所述支撑架上，所述丝杆螺母与所述滚珠丝杆配合连接，所述滑块套设固定在所述丝杆螺母上，所述滑块上设置有供所述第一滑杆穿过的孔，所述第一滑杆穿过所述滑块一端固定在所述支撑架上，所述第二滑杆穿过所述支撑架以及所述固定座一端固定在所述滑块上，所述上夹辊转动固定在所述第二滑杆的另一端，所述固定座与所述第二滑杆固定连接，所述夹辊座固定在所述固定座上，所述下夹辊转动固定在所述夹辊座上，所述夹紧气缸固定在所述固定座上，所述夹紧气缸的伸缩端与所述夹辊座固定连接，带动所述下夹辊升降，所述下夹辊与所述上夹辊上、下相对设置，所述电机驱动滚珠丝杆，并进而带动所述上夹辊旋转。

优选地，还包括加压成形机构，所述加压成形机构位于所述卷绕部分的出料位置，用于对卷绕完成后的电芯进行加压成形处理。

本实用新型有益的技术效果：

本实用新型通过在全自动电芯卷绕装置中设置短路检测机构，可控制对短路检测机构对卷绕完成后的电芯进行短路检测，电芯的卷绕和短路检测仅通过电芯卷绕一个过程即能自动完成，大大地提高了工作效率，缩短了工作时间，减轻了人员的劳动强度，生产效率高，降低了制作成本，所制作的电芯一致性更好，保证和提升电池的品质。

进一步地在电芯卷绕装置中增加电芯加压成形机构，此举能进一步提高电芯的制作效率，并有利地确保电芯的质量，提升电池的品质。

附图说明

图1 本实用新型全自动电芯卷绕装置一种实施例的主视图；

图2 本实用新型一种实施例中的加压成形机构的立体示意图；

图3 本实用新型一种实施例中的加压成形机构及短路检测机构的右视图；

图4 本实用新型一种实施例中的纠偏机构的立体示意图。

具体实施方式

以下通过实施例结合附图对本实用新型进行进一步的详细说明。

参阅图1,在一种具体的实施例里，全自动电芯卷绕装置可以包括顺序布置的制片部分1、卷绕部分3和下料部分4，制片部分1包括正极制片单元11和负极制片单元12，正极制片单元11和负极制片单元12分别包括放卷机构111、极耳焊接机构112、牵引机构113、张力控制机构114以及贴胶机构115，卷绕部分3包括隔膜输入机构31、入片机构32、卷绕机构33、隔膜切断机构34、极片切断机构35以及贴终止胶带机构36。上述各机构相配合布置，具体布置方式是本领域技术人员熟知的。除了上述部分，全自动电芯卷绕装置还包括短路检测机构，用于对卷绕完成后的电芯进行短路检测。

制片部分1用于分别制作并输出正、负极片，经储料部分到卷绕部分，卷绕部分用于将正、负极片连同正、负隔膜依序收卷成电芯，下料部分用于取走收卷好的电芯并送至指定位置。

放卷机构111可以包括放卷轴1111、接带平台1112以及输入过辊1113。另一种实施例放卷机构还可包括两个放卷轴，自动接带机构以及输入过辊。

隔膜输入机构31可以包括放卷轴311以及过辊312。另一种实施例隔膜放卷机构还可包括两个放卷轴，自动接带机构以及过辊。

极耳焊接机构112用于对极片进行极耳焊接导电极耳。

根据所生产电池的工艺不同，牵引机构113、张力控制机构114和贴胶机构115可以有一个或多个。

入片机构32可以包括正极入片机构321和负极入片机构322，隔膜切断机构和极片切断机构可均设置两个，分为正极部分和负极部分。

卷绕机构33优选包括三个卷绕头，全自动电芯卷绕装置优选还包括工位转换机构，工位转换机构进行各卷绕头工位转换。

全自动电芯卷绕装置优选还包括储料部分2。

在优选的实施例里，全自动电芯卷绕装置还包括设置在所述热压机构上用于对电芯进行加压成形的加压成形机构。

参阅图2和图3，加压成形机构可以是热压机构5。热压机构5优选包括固定板500、热压气缸501、热压块502、热压平台503、输送平台504、上支撑板505、下支撑板506、电芯夹507、竖向气缸508、竖向导轨509、横向气缸510、横向导轨511，固定板500固定在机架上，上支撑板501和下支撑板502上、下间隔固定在固定板500上，热压气缸501固定在下支撑板206上，热压气缸201的伸缩端与热压平台503固定连接，热压块502与热压平台503相对，固定在上支撑板505上，输送平台504的上平面与热压平台503的上平面水平设置，横向导轨511固定在下支撑板506上，竖向导轨509通过固定块固定在横向导轨511的滑块上，竖向气缸509固定在固定块上，竖向气缸508的伸缩端固定连接电芯夹507。

热压机构5工作时，竖向气缸伸缩端伸出，使得电芯夹向上远离热压平台，此时横向气缸伸缩端伸出，推动电芯夹向远离热压平台的方向移动，当到达电芯所在位置时，竖向气缸伸缩端退回，电芯夹夹紧电芯后，横向气缸伸缩端退回，带动电芯并将其输送至热压平台，此时热压气缸伸缩端伸出带动热压平台升高至与热压块配合热压或冷压电芯成形。

在另一种实施例中，热压气缸驱动热压块移动，而热压平台是固定的。

在另一种实施例中，竖向导轨固定在下支撑板506上，横向导轨固定在竖向导轨的滑块上，横向气缸的伸缩端固定连接电芯夹507。

本领域技术人员应能理解上述变通设计，因此不予图示和赘述。

另一些实施例，热压机构中的热压块可采用冷压块代替。

短路检测机构6用于检测电芯以排除正、负极短路的电芯。

参阅图3，在一个具体的实施例里，短路检测机构6位于热压机构5的一侧，包括支撑块601、检测气缸602、下检测板603、外包检测片604、检测块605、连接块606，支撑块601固定在下支撑板506上，检测气缸602固定在支撑块601上，检测气缸602的伸缩端固定连接下检测板603，检测块605与下检测板603上、下相对设置，检测块605与连接块606固定连接，外包检测片604外包固定在检测块605上，连接块606固定在上支撑板505上。

当检测气缸602处于收缩状态时，下检测板603的上平面与热压平台503的上平面水平设置。

短路检测机构工作时，当热压气缸501推动热压平台升高，检测气缸602的伸缩端伸出，推动下检测板603升高，使得外包检测片604与电芯的导电极耳接触，以此测试电芯是否存在短路的情况。

在另一种实施例中，检测气缸驱动检测块移动，而下检测板是固定的。

全自动电芯卷绕装置还可设置有用于检测极片的偏位的纠偏机构。

参阅图4，在一种优选的实施例里，在卷绕装置中设计一种直拉式行进纠偏机构，包括上夹辊701、下夹辊702、夹辊座703、夹紧气缸704、固定座705、电机706、电机固定座707、支板708、支撑架709、联轴器710、滚珠丝杆711、丝杆螺母712、滑块713、第一滑杆714、第二滑杆715，支撑架709固定在机架上，支板708与支撑架709固定连接，电机固定座707与支板708固定连接，支撑架709与电机固定座707分布在支板708的两端，电机706固定在电机固定座707上，滚珠丝杆711的一端通过联轴器710与电机706的输出轴连接，滚珠丝杆711的另一端固定支撑在支撑架709上，丝杆螺母712与滚珠丝杆711配合连接，滑块713套设固定在丝杆螺母712上，滑块713上设置有供第一滑杆714穿过的孔，第一滑杆714穿过滑块713一端固定在支撑架709上，第二滑杆715穿过支撑架709以及固定座705一端固定在滑块713上，上夹辊701转动固定在第二滑杆715的另一端，固定座705与第二滑杆715固定连接，第二滑杆715、滚珠丝杆711、第一滑杆714在滑块713的竖直方向上呈上、中、下设置，夹辊座703固定在固定座705上，下夹辊702转动固定在夹辊座703上，夹紧气缸704固定在固定座705上，夹紧气缸704的伸缩端与夹辊座703固定连接，下夹辊702与上夹辊701上、下相对设置，电机706驱动滚珠丝杆711，并进而带动上夹辊701旋转。

下夹辊优选为胶辊。

所述正极制片单元和所述负极制片单元还可包括极耳贴胶机构116。

一种全自动电芯卷绕装置工作时分为正极制片、负极制片、卷绕及下料四部分：

正极制片：正极极片在正极极片放卷机构上主动放卷，牵引机构牵引输出，经极耳焊接机构进入贴胶机构，在此过程中张力控制机构调整极片的张力，而后极片进入储料机构。

负极制片：负极极片在负极极片放卷机构上主动放卷，牵引机构牵引输出，经极耳焊接机构进入贴胶机构，在此过程中张力控制机构调整极片的张力，而后极片进入储料机构。

卷绕:制片完成的极片在储料机构储料后经纠偏机构进入卷绕部分，入片机构将极片输入至卷绕机构，两卷隔膜经隔膜放卷机构主动放卷进入卷绕机构，当正、负极极片及正、负极隔膜都进入卷绕机构后，卷绕机构开始动作，三个卷绕头依次卷绕，第一个卷绕头卷绕完成后转到下一工位进行切断、贴终止胶带，该工位上由极片切断机构和隔膜切断结构将极片和隔膜切断，并由贴终止胶带机构给电芯贴胶，同时第二个卷绕头进行卷绕，第一个卷绕头完成切断、贴胶工位的处理后，转到下料部分进行下料（下文将进一步描述），此时开始第二个卷绕头的切断、贴胶以及第三个卷绕头的卷绕。上述过程依次循环进行。

下料：卷绕完成后，机械手由气缸带动夹住卷绕好的电芯，将其输送至热压机构的输送平台上，热压机构热压或冷压电芯成形、短路检测机构检测完成后，进行电芯下料，将合格电芯和不合格电芯分别输送至指定的位置。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有短路检测功能的全自动电芯卷绕装置，包括制片部分、卷绕部分和下料部分，所述制片部分包括正极制片单元和负极制片单元，所述正极制片单元和所述负极制片单元分别包括相配合布置的放卷机构、极耳焊接机构、牵引机构、张力控制机构以及贴胶机构，所述卷绕部分包括相配合布置的隔膜输入机构、入片机构、卷绕机构、隔膜切断机构、极片切断机构以及贴终止胶带机构，其特征在于，所述全自动电芯卷绕装置结构还包括短路检测机构，所述短路检测机构位于所述卷绕部分的出料位置，用于对卷绕完成后的电芯进行短路检测。

2.如权利要求1所述的全自动电芯卷绕装置，其特征在于，所述短路检测机构包括支撑块、检测气缸、下检测板、外包检测片、检测块、连接块，所述连接块和所述支撑块上下间隔地固定安装在机架上，所述检测气缸固定在所述支撑块上，所述检测气缸的伸缩端固定连接所述下检测板，所述检测块与所述下检测板上、下相对设置，所述检测块与所述连接块固定连接，所述外包检测片外包固定在所述检测块上。

3.如权利要求1所述的全自动电芯卷绕装置，其特征在于，所述短路检测机构包括支撑块、检测气缸、下检测板、外包检测片、检测块、连接块，所述连接块和所述支撑块上下间隔地固定安装在机架上，所述检测气缸固定在连接块上，所述检测气缸的伸缩端固定连接所述检测块，所述外包检测片外包固定在所述检测块上，所述下检测板与所述检测块上、下相对设置，所述下检测板固定在所述支撑块上。

4.如权利要求1至3任一项所述的全自动电芯卷绕装置，其特征在于，还包括纠偏机构，所述纠偏机构包括上夹辊、下夹辊、夹辊座、夹紧气缸、固定座、电机、电机固定座、支板、支撑架、联轴器、滚珠丝杆、丝杆螺母、滑块、第一滑杆、第二滑杆，所述支撑架固定在机架上，所述支板与所述支撑架固定连接，所述电机固定座与所述支板固定连接，所述支撑架与所述电机固定座分布在所述支板的两端，所述电机固定在所述电机固定座上，所述滚珠丝杆的一端通过所述联轴器与所述电机的输出轴连接，所述滚珠丝杆的另一端固定支撑在所述支撑架上，所述丝杆螺母与所述滚珠丝杆配合连接，所述滑块套设固定在所述丝杆螺母上，所述滑块上设置有供所述第一滑杆穿过的孔，所述第一滑杆穿过所述滑块一端固定在所述支撑架上，所述第二滑杆穿过所述支撑架以及所述固定座一端固定在所述滑块上，所述上夹辊转动固定在所述第二滑杆的另一端，所述固定座与所述第二滑杆固定连接，所述夹辊座固定在所述固定座上，所述下夹辊转动固定在所述夹辊座上，所述夹紧气缸固定在所述固定座上，所述夹紧气缸的伸缩端与所述夹辊座固定连接，带动所述下夹辊升降，所述下夹辊与所述上夹辊上、下相对设置，所述电机驱动滚珠丝杆，并进而带动所述上夹辊旋转。

5.如权利要求1至3任一项所述的全自动电芯卷绕装置，其特征在于，还包括加压成形机构，所述加压成形机构位于所述卷绕部分的出料位置，用于对卷绕完成后的电芯进行加压成形处理。

6.如权利要求4所述的全自动电芯卷绕装置，其特征在于，还包括加压成形机构，所述加压成形机构位于所述卷绕部分的出料位置，用于对卷绕完成后的电芯进行加压成形处理。

Images