CN212695187U - 一种半自动实验卷绕机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂电池半自动实验卷绕机装置，尤其一种半自动实验卷绕机装置，包括机座、步进电机、轴承、卷针同生产卷绕机卷针型号一致、齿轮和皮带；所述机座为不锈钢材质或铁质喷漆，所述机座上部依次架设有步进电机、固定板和支撑架，所述固定板上部设置有轴承，所述轴承之间插接有，所述轴承的外侧和步进电机的输出轴均连接有齿轮，所述齿轮之间套接有皮带，所述支撑架之间设置有导板；本实用新型通过在辊压阶段对辊压后的极片和隔膜进行卷绕，进而可以对辊压和卷绕效果进行预判，如不满足卷绕要求，可在辊压阶段及时进行调整，避免批量性的损失。

Description

一种半自动实验卷绕机装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池半自动实验卷绕机装置，尤其涉及一种半自动实验卷绕机装置。

背景技术

锂电池是以锂金属或锂合金为阳极材料，使用非水电解质溶液的电池。锂电池与锂离子电池不一样的是，前者是一次电池，后者是充电电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，所以锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求，锂电池随之进入了大规模的实用阶段。

在锂电池生产过程中，卷绕工序作为锂电池生产重要环节之一，直接影响锂电池的质量。随着市场对电池比能量要求的日益提升，在电池的研发设计阶段往往选择高压实、高克容量的正负极材料，并且对电池壳体内部空间的装配比有着更加苛刻的要求。另外，为满足容量需求，在工艺方面也是使用高压实的方法来降低壳体空间的使用率，在高压实下正负极片材料结构会发生变化，严重时将出现脆片现象（极片对折后断裂），该现象在正极片上体现的尤为突出。极片脆片将造成极片卷绕断裂，无法进行卷绕，往往只能到卷绕时才能发现由于极片脆片而无法卷绕，此时已经产生了批次性的不良，无法满足卷绕的极片只能报废处理，从而造成批量性的损失。

为解决上述问题，本申请中提出一种半自动实验卷绕机装置。

实用新型内容

（一）实用新型目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种半自动实验卷绕机装置，具有通过在辊压阶段对辊压后的极片和隔膜进行卷绕，进而可以对辊压和卷绕效果进行预判，如不满足卷绕要求，可在辊压阶段及时进行调整，避免批量性的损失的特点。

（二）技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供了一种半自动实验卷绕机装置，包括机座、步进电机、轴承、卷针同生产卷绕机卷针型号一致、齿轮和皮带；

所述机座为不锈钢材质或铁质喷漆，所述机座上部依次架设有步进电机、固定板和支撑架，所述固定板上部设置有轴承，所述轴承之间插接有卷针，所述轴承的外侧和步进电机的输出轴均连接有齿轮，所述齿轮之间套接有皮带，所述支撑架之间设置有导板。

进一步地，所述导板底部连接有集尘箱，所述导板表面开设有多个漏槽。

进一步地，所述支撑架上部开设有条形槽，所述支撑架外壁且位于条形槽两侧固定连接有多个挡块，所述导板两端旋转连接有定位杆，所述定位杆扣接在挡块上部。

进一步地，所述卷针外壁套接有加热棒，所述加热棒的外壁套接有保温层，所述保温层的外壁套设有陶瓷层。

进一步地，所述卷针两端留有5-10mm的间距。

进一步地，所述步进电机外壁还设置有调速旋钮。

进一步地，所述步进电机外部一侧电性连接有电源插座。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1、本实用新型通过在辊压阶段对辊压后的极片和隔膜进行卷绕，进而可以对辊压和卷绕效果进行预判，如不满足卷绕要求，可在辊压阶段及时进行调整，避免批量性的损失；

2、本实用新型设置的高度可调的导板，便于辅助极片和隔板输送至卷针处，保证实验卷绕机的平稳工作；

3、本实用新型使极片和隔膜在制成卷芯前就除去了粉尘和颗粒，从而降低了卷芯的短路率，有效提高产品质量；

4、本实用新型在卷绕极片和隔膜的过程中加热极片和隔膜，不仅可以减少极片和隔膜因卷绕所产生的内应力，也可以提高卷绕的速度；

附图说明

图1为整个半自动实验卷绕机装置工作图；

图2为为半自动实验卷绕机装置正视图；

图3为半自动实验卷绕机装置右视图；

图4为为半自动实验卷绕机导板；

图5为为半自动实验卷绕机卷针；

图6为为半自动实验卷绕机卷针的剖面图。

图中：1、机座；2、步进电机；3、轴承；4、卷针；5、齿轮；6、皮带；7、固定板；8、支撑架；9、导板；10、条形槽；11、挡块；12、定位杆；13、集尘箱；14、漏槽；15、加热棒；16、保温层；17、陶瓷层；18、调速旋钮；19、电源插座。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1-6所示，本实用新型提出的一种半自动实验卷绕机装置，包括机座1、步进电机2、轴承3、卷针4同生产卷绕机卷针型号一致、齿轮5和皮带6；

机座采用为不锈钢材质或铁质喷漆，其两侧固定连接有固定板7，固定板7可与机座1为一体成型或螺丝固定，两侧固定板7间距根据卷针4安装长度而定，固定板7有开孔，开孔大小由轴承3大小决定，两侧固定板7开孔高度一致，并与步进电机2驱动轴高度一致；

步进电机2为两端驱动，步进电机2两端均有驱动轴，根据需求情况可选择正反转和调节转动速度；

轴承3为不锈钢材质，安装固定于机座1上部的固定板7的开孔中；

卷针4与产线卷绕机卷针4型号一致，可根据需要更换卷针4型号，从而适用于多种型号的实验；

齿轮5为不锈钢或铁质，分别固定安装于卷针4和步进电机2驱动轴两端；

皮带6为步进电机2和卷针4的驱动媒介；

如图1所示，通过将轴承3与步进电机2固定在机座1上，卷针4与穿过轴承3，齿轮分别与卷针4和步进电机2两端驱动轴固定，通过皮带6将卷针4与步进电机2相连接，将极片和隔膜按照正常生产的方式送入卷针4中，并通过步进电机2的转动来驱动卷针4转动，从而达到卷绕的目的，进而可以对辊压和卷绕效果进行预判，如不满足卷绕要求，可在辊压阶段及时进行调整，避免批量性的损失；

其中，为便于将极片和隔膜送入卷针4中，还设置有导板9，导板9两端设置有与机座1两侧固定连接的支撑架8；

为实现对导板9的高度调整，以使其更好的满足对极片和隔膜输送，在支撑架8上部开设有条形槽10，导板9两端旋转连接有定位杆12，其中，定位杆12穿过条形槽10设置在支撑架8的外侧，为进一步对其进行加固，在支撑架8外壁且位于条形槽10两侧固定连接有多个挡块11，定位杆12扣接在挡块11上部；

横向放置的定位杆12受到挡块11的阻挡，进而对导板9的位置固定，竖向放置的定位杆12带动导板9沿支撑架8移动，便于对导板9的位置高度调整；

为保证绕卷机装置的正常工作，在步进电机2外壁还设置有调速旋钮18，通过调速旋钮18对步进电机2的转速调节；

在步进电机2外部一侧电性连接有电源插座19，便于对步进电机2通电；

如图2所示，机座1与固定板7之间可为一体成型或螺丝固定，固定板7两侧开孔平行，轴承3固定安装于固定板7两侧开孔处，卷针4穿过轴承3安装于轴承3中心，齿轮5固定安装于卷针4两端，可焊接固定或是螺丝固定，步进电机2安装于固定板7后，距离自定义，无特殊要求；

如图3所示，步进电机2两端的驱动轴分别固定安装有齿轮5，两端齿轮5与卷针4两端的齿轮5通过皮带6相连接，打开步进电机2，步进电机2驱动轴转动带动皮带6运动，从而也带动卷针4转动（步进电机2可带有调速功能或正反转功能），可通过调速旋钮18来控制步进电机2的转动速度，同时卷针4的转动速度也随之改变，卷绕完成后可通过步进电机2反转将极片和隔膜退出卷针4；

如图4所示，导板9底部连接有集尘箱13，集尘箱13为不锈钢腔体结构，且集尘箱13与导板9卡扣或滑轨连接，便于拆卸对集尘箱13内部的灰尘清理，导板9表面开设有多个漏槽14，其中，漏槽14的尺寸大小不一，均匀分布在导板9表面，便于极片和隔膜内部的灰尘流入至集尘箱13内部；

如图5所示，卷针4两端不可完全顶住，需留有5-10mm的距离，方便通过预留的距离将极片和隔膜送入和退出卷针4；

如图6所示，卷针4外壁套接有加热棒15，加热棒15的外壁套接有保温层16，保温层16的外壁套设有陶瓷层17，加热棒15能够产生热量，保温层16主要对加热棒15的热量进行保留，减少热量的多余消耗与浪费，陶瓷层17表面光滑，不会对收卷过程的极片和隔膜产生影响，且陶瓷层17表面预热，不仅可以减少极片和隔膜因卷绕4所产生的内应力，也可以提高卷绕的速度，其中，在工作过程中需控制加热棒15加热的温度，避免温度过高对极片和隔膜造成损毁；

通过在辊压阶段对辊压后的极片和隔膜进行卷绕，进而可以对辊压和卷绕效果进行预判，如不满足卷绕要求，可在辊压阶段及时进行调整，避免批量性的损失。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种半自动实验卷绕机装置，其特征在于，包括机座（1）、步进电机（2）、轴承（3）、卷针（4）同生产卷绕机卷针型号一致、齿轮（5）和皮带（6）；

所述机座（1）为不锈钢材质或铁质喷漆，所述机座（1）上部依次架设有步进电机（2）、固定板（7）和支撑架（8），所述固定板（7）上部设置有轴承（3），所述轴承（3）之间插接有卷针（4），所述轴承（3）的外侧和步进电机（2）的输出轴均连接有齿轮（5），所述齿轮（5）之间套接有皮带（6），所述支撑架（8）之间设置有导板（9）。

2.根据权利要求1所述的一种半自动实验卷绕机装置，其特征在于，所述导板（9）底部连接有集尘箱（13），所述导板（9）表面开设有多个漏槽（14）。

3.根据权利要求1所述的一种半自动实验卷绕机装置，其特征在于，所述支撑架（8）上部开设有条形槽（10），所述支撑架（8）外壁且位于条形槽（10）两侧固定连接有多个挡块（11），所述导板（9）两端旋转连接有定位杆（12），所述定位杆（12）扣接在挡块（11）上部。

4.根据权利要求1所述的一种半自动实验卷绕机装置，其特征在于，所述卷针（4）外壁套接有加热棒（15），所述加热棒（15）的外壁套接有保温层（16），所述保温层（16）的外壁套设有陶瓷层（17）。

5.根据权利要求1所述的一种半自动实验卷绕机装置，其特征在于，所述卷针（4）两端留有5-10mm的间距。

6.根据权利要求1所述的一种半自动实验卷绕机装置，其特征在于，所述步进电机（2）外壁还设置有调速旋钮（18）。

7.根据权利要求1所述的一种半自动实验卷绕机装置，其特征在于，所述步进电机（2）外部一侧电性连接有电源插座（19）。

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