极耳抚平装置及卷绕机的制作方法

本申请涉及电芯制备技术领域，尤其涉及一种极耳抚平装置，还涉及一种卷绕机。

背景技术：

随着电池行业的快速发展，二次电池的生产加工速率也亟待提升。在二次电池的生产过程中，对极片实施卷绕是一个重要步骤，在极片的卷绕过程中，受卷绕速度较快等多方面因素的影响，经卷绕后的极片的极耳容易出现打折的现象，这会对二次电池的安全性能产生不利影响，因而卷绕机通常配设有极耳抚平装置，以防止在极片卷绕过程中极耳出现打折现象，对于圆形卷针来说，在其转动一圈的过程中，待抚平的极耳与极耳抚平装置之间的距离是一定的，因而在这个过程中，极耳抚平装置的位置几乎不需要调整；但是，对于卷针的形状为椭圆形或菱形等的卷绕机而言，在卷针转动一周的过程中，由于卷针的旋转角度的变化，绕设在卷针外侧的极耳与极耳抚平装置之间的距离也会一直变化，因而在卷绕过程中，可能会出现极耳抚平装置与极耳之间间距过大，而无法保证极耳不出现打折。

技术实现要素：

本申请提供了一种极耳抚平装置，以解决目前高速卷绕过程中，卷针形状为椭圆形或菱形等时，无法保证极耳不发生打折的问题。

本申请的第一方面提供了一种极耳抚平装置，其包括驱动机构，所述驱动机构包括驱动部、凸轮部和伸缩部，所述驱动部驱动所述凸轮部转动，所述伸缩部与所述凸轮部接触；

抚平机构，所述抚平机构包括安装部和抚平部，所述安装部与所述伸缩部连接，所述抚平部安装在所述安装部上，所述抚平部用于抚平极片的极耳，所述抚平机构设置成在所述驱动部动作的情况下作伸缩运动。

优选地，所述抚平部包括柔性片，所述柔性片沿所述极片卷绕方向的切线方向的两端均与所述安装部连接，以形成弧形的所述柔性片，所述柔性片用于抚平所述极耳。

优选地，所述抚平部还包括调整座，所述柔性片的所述两端均与所述调整座固定连接，所述调整座与所述安装部转动连接，以调节所述柔性片的弧度。

优选地，所述抚平部还包括固定块、导杆和弹性件，所述调整座连接在所述固定块上，所述固定块通过所述导杆与所述安装部活动连接，所述弹性件的两端分别抵接于所述安装部和所述固定块。

优选地，所述抚平部还包括压杆，所述压杆与所述安装部连接，所述压杆下压设置于所述柔性片的中部，以将所述柔性片分成第一抚平区和第二抚平区。

优选地，所述抚平部设置有两个，两个所述抚平部沿所述极片的宽度方向安装于所述安装部的同一侧。

优选地，沿所述宽度方向，至少一个所述抚平部与所述安装部活动连接，以调整该抚平部与所述安装部的相对位置。

优选地，所述安装部通过连接部与所述伸缩部连接，所述连接部与所述安装部之间转动连接。

优选地，本申请所提供的极耳抚平装置还包括平移退让机构，所述驱动机构安装在所述平移退让机构上，所述抚平机构安装在所述驱动机构上，所述平移退让机构设置成带动所述抚平机构靠近或远离所述极片。

本申请第二方面还提供一种卷绕机，其包括上述任一项所提供的极耳抚平装置。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的极耳抚平装置中，驱动部驱动凸轮部转动，以使与凸轮部接触的伸缩部带动抚平机构作伸缩运动，从而在极片卷绕的过程中，使抚平机构始终能与待抚平的极耳保持一定间隙，即使在高速卷绕的过程中，也能保证抚平机构在其作伸缩运动的方向上时刻跟随椭圆或者菱形卷针上待抚平的极耳，最终防止卷针形状为椭圆或者菱形的卷绕工作中，极耳出现打折现象。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的极耳抚平装置与卷针及极片配合的一种状态示意图；

图2为本申请实施例所提供的极耳抚平装置与卷针及极片配合的另一种状态示意图；

图3为本申请实施例所提供的极耳抚平装置与卷针及极片配合的再一种状态示意图；

图4为本申请实施例所提供的极耳抚平装置的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的极耳抚平装置中抚平机构的结构示意图；

图6为图5所示的抚平机构的侧视图；

图7为本申请实施例所提供的极耳抚平装置中驱动机构的结构示意图；

图8为图7示出的驱动机构中部分结构的剖视图；

图9为本申请实施例所提供的极耳抚平装置中平移退让机构的结构示意图。

附图标记：

1-驱动机构；

11-驱动部；

111-驱动轴；

12-凸轮部；

121-轴套；

13-伸缩部；

131-滑台；

132-滑轨；

14-轴承；

2-抚平机构；

21-安装部；

211-调节槽；

22-抚平部；

221-柔性片；

221a-第一抚平区；

221b-第二抚平区；

222-调整座；

223-固定块；

224-导杆；

225-弹性件；

226-压杆；

227-压片；

228-直线轴承；

23-连接部；

3-平移退让机构；

31-底板；

32-气缸；

33-线轨；

34-缓冲器；

4-卷针；

5-极片。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-9所示，本申请实施例提供了一种极耳抚平装置，以应对目前高速卷绕过程中，卷针形状为椭圆形或菱形等时，无法保证极耳不发生打折的问题。该极耳抚平装置包括驱动机构1和抚平机构2，抚平机构2用于在驱动机构1的作用下，防止进行卷绕工作的极片5的极耳(图中未示出)出现折弯现象。具体来说，如图7和图8所示，驱动机构1中的驱动部11可以为伺服电机等具有输出动能这一功能的部件，凸轮部12可以为偏心轮等偏心结构，也可以为凸轮机构，凸轮部12的偏心孔(或凸轮孔)可以套设在驱动部11的驱动轴111上，相应地，驱动轴111末端可以与轴承14连接，驱动部11工作，凸轮部12转动，凸轮部12的外部可以设置有轴套121，伸缩部13可以包括滑台131和滑轨132，滑轨132的延伸方向即为轴套121作往复运动的方向，轴套121与滑台131之间可以通过连接件或联轴器等结构连接；如图5和图6所示，抚平机构2中，安装部21可以为金属板状结构，抚平部22可以为抚平辊、抚平板或者其他具有抚平功能的结构或部件等，抚平部22可以通过连接件安装在安装部21上，抚平部22中用于起抚平作用的部分朝向待抚平的极耳；安装部21与伸缩部13之间可以通过销连接、螺纹连接件连接等方式连接，使得抚平机构2可以在凸轮部12的作用下作伸缩运动，以保证抚平机构2能始终与待抚平的极耳距离一定的间隙，从而防止极耳出现打折现象。需要说明的是，相较于横向尺寸一定的圆形卷针而言，椭圆形或菱形等形状的卷针的横向尺寸是变化的，该横向尺寸指的是抚平机构与待抚平极耳之间产生抚平作用的抚平区域与卷针的旋转中心的水平距离。

上述可知，本申请所提供的极耳抚平装置中，驱动部驱动凸轮部转动，以使与凸轮部接触的伸缩部带动抚平机构作伸缩运动，从而在极片卷绕的过程中，使抚平机构始终能与待抚平的极耳保持一定间隙，即使在高速卷绕的过程中，也能保证抚平机构在其作伸缩运动的方向上时刻跟随椭圆或者菱形卷针上待抚平的极耳，最终防止卷针形状为椭圆或者菱形的卷绕工作中，极耳出现打折现象。

由于极片5中极耳的厚度相对较小，在防止极耳出现打折现象的过程中，可能出现抚平机构2与极耳接触且互相挤压的过程，为了防止在前述过程中造成极耳损伤或撕裂，优选地，如图5和图6所示，抚平部22包括柔性片221，柔性片221沿极片5卷绕方向的切线方向的两端均与安装部21连接，以形成弧形的柔性片221，并通过弧形的柔性片221来防止极耳出现打折现象。具体地，柔性片221可以由麦拉片或其他柔性较好的塑料或其他材料制成，柔性片221为具有一定宽度的长条状结构，柔性片221的两端均连接在安装部21上，可以使柔性片221连接于安装部21上的两端之间的直线距离，小于柔性片221自身两连接端之间的实际尺寸，以形成弧形的柔性片221；在连接柔性片221和安装部21时，可以通过压片227将柔性片221固定在安装部21上，或者也可以采用螺钉将柔性压片227连接在安装部21上；由于柔性片221具有一定的弹性变形能力，因而在通过柔性片221来防止极耳出现打折现象时，即便极耳与柔性片221接触，柔性片221也可以发生一定的弹性变形，从而起到缓冲作用，而后，由于柔性片221需要恢复自身形变，因而在柔性片221所产生的力，以及抚平机构2在驱动部11的作用下施加于极耳上的力的共同作用下，可以防止卷绕过程中极耳发生折弯。

考虑到不同的椭圆形或菱形的卷针4的横向尺寸不同，以及极耳与卷针4之间的配合位置不同，为了使抚平部22与待抚平的极耳之间的配合效果更好，抚平部22中还可以包括调整座222，柔性片221的两端均可以与调整座222固定连接，设置调整座222与安装部21之间转动连接，从而在防止极耳出现打折的工作过程中，可以通过调整调整座222与安装部21之间的夹角，来调整弧形的柔性片221弯曲的弧度，从而使弧度不同的柔性片221可以与不同横向尺寸的卷针4相配合；同时，通过调整调整座222与安装部21之间的角度，还可以调节柔性片221与极耳之间的距离，从而使抚平机构2施加于极耳上的力也可以根据实际需求改变，以防止结构或厚度不同的极耳出现打折现象。

在通过抚平部22防止极耳出现打折的过程中，为了进一步防止因抚平机构2与极耳之间可能产生较大的相互作用力，而损伤或撕裂极耳，优选地，如图5和图6所示，抚平部22还可以包括固定块223、导杆224和弹性件225，调整座222可以转动连接在固定块223上，固定块223可以通过导杆224与安装部21活动连接，弹性件225的两端可以分别抵接于安装部21和固定块223。具体来说，固定块223可以作为调整座222的安装基础，其可以为金属或其他硬质材料形成的块状结构，导杆224可以为直线长杆，安装部21和固定块223中，一者可以与导杆224固定连接，另一者可以通过直线轴承228与导杆224活动连接，弹性件225可以为压缩弹簧，压缩弹簧的两端部可以分别抵接于安装部21和固定块223上，在进行极耳抚平工作的过程中，抚平机构2尚未与极耳接触时，压缩弹簧可以处于初始状态，而一旦极耳出现打折的趋势之后，抚平机构2中的抚平部22可以与待抚平极耳接触，一方面，柔性片221被压缩；另一方面，弹性件225也可以被压缩，固定块223向靠近安装部21的方向运动，以通过前述两方面同时对抚平机构2与极耳之间的挤压抚平工作过程产生缓冲效果，来防止极耳被抚平的过程中因受力过大而损伤或撕裂。

考虑到卷针4旋转一周的过程中有多个极耳需要被抚平的情况，优选地，如图1、2、3、5、6所示，抚平部22还可以包括压杆226，压杆226与安装部21连接，且压杆226向柔性片221的中部施加向下的压力，从而将柔性片221分成第一抚平区221a和第二抚平区221b，第一抚平区221a和第二抚平区221b可以防止位于卷针4不同位置的极耳出现打折现象。具体来说，如图1-3所示，由于卷针4的形状为椭圆形或菱形等，在卷绕过程中，卷针4上待抚平极耳相对卷针旋转轴的位置随着卷绕角度的变化而变化；同时，由于本申请所提供的极耳抚平装置中包括凸轮部12，因而抚平部22相对于卷针旋转轴的位置也是始终变化的，通过设置压杆226，将柔性片221分成第一抚平区221a和第二抚平区221b，使得在进行极耳抚平工作的过程中，无需调整抚平机构2相对卷针旋转轴的角度，就能达到分别对卷针4转动一周的过程中，经过抚平机构2的多个极耳进行抚平工作的目的；如图2和图3所示，该图分别示出了卷针4位于不同位置时，抚平部22通过不同区域，即第一抚平区221a和第二抚平区221b，分别对极耳进行抚平的过程。

进一步地，抚平部22可以设置有两个，两个抚平部22沿极片5的宽度方向分布，且两个抚平部22安装在安装部21的同侧，以防止极片5沿自身宽度方向两侧的极耳出现打折现象。具体地，两个抚平部22的结构可以完全相同，以便于备件及安装工作的进行。

为了使极耳抚平装置可以对不同规格的极片5进行抚平工作，沿极片5的宽度方向，可以设置至少一个抚平部22与安装部21活动连接，以调整抚平部22与安装部21之间的相对位置。具体地，安装部21上可以设置导轨，导轨的延伸方向为极片5的宽度方向，抚平部22可以与安装部21滑动连接，或者安装部21上设置有调节槽211，抚平部22通过螺杆螺母等结构与安装部21的调节槽211固定连接，在需要调整抚平部22的位置时，可以将螺母旋松，然后改变抚平部22的位置，最后再将螺母旋紧，来调整抚平部22与安装部21之间的相对位置，从而使极耳抚平装置可以防止不同宽度的极片5的极耳出现打折现象。

为了增大抚平部22与极耳之间的角度调整范围，优选地，安装部21可以通过连接部23与伸缩部13连接，且设置连接部23与安装部21之间转动连接。具体地，连接部23可以为连接板，连接部23的两端分别与安装部21和伸缩部13连接，且二者之间可以通过连接销连接，从而使得连接部23与安装部21之间的角度可以调整，进而达到调整抚平部22与极耳之间角度的目的，以使抚平机构2可以更好得防止极耳出现打折现象。

进一步地，如图9所示，本申请所提供的极耳抚平装置2还可以包括平移退让机构3，借助平移退让机构3，使得驱动机构1和抚平机构2可以避让卷绕过程中的其他相关部件，其中，驱动机构1安装在平移退让机构3上，抚平机构2安装在驱动机构1上，在平移退让机构3的作用下，驱动机构1和抚平机构2均可以向靠近或远离极片5的方向运动，以防止前述二者对其他卷绕部件产生干扰；另外，在极片5的卷绕过程中，由于卷针4上卷绕的极片5的厚度在不断增大，为了防止位于卷针4上最远侧的极片5与抚平机构2之间的间距过小，还可以通过平移退让机构3调整抚平机构2与卷针4之间的距离，以保证较好的极耳抚平效果。具体地，平移退让机构3可以包括底板31、气缸32和线轨33，气缸32与驱动机构1连接，线轨33固定连接在底板31上，驱动机构1可以通过线轨33与底板31滑动连接，从而在气缸32的作用下，使驱动机构1和抚平机构2均可以向靠近或远离极片5的方向运动，为了防止驱动机构1与底板31之间发生碰撞，可选地，底板31上还可以安装有缓冲器34。另外，平移退让机构3还可以采用电极和丝杆组合的方式，以及电极和同步带传动的方式实现驱动抚平机构2的目的。

基于上述任一实施例所提供的极耳抚平装置，本申请还提供一种卷绕机，该卷绕机包括椭圆形或菱形等形状的卷针4，以及上述任一实施例所提供的极耳抚平装置，借助极耳抚平装置，可以基本防止极片上极耳在经过卷针4时出现打折现象。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。