一种素子的缓冲压紧机构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种素子的缓冲压紧机构。


背景技术：

[0002]
储能器件如电容器的特性受素子卷绕松紧度的影响，素子卷绕越紧，性能越好。现有技术中，单纯的卷绕制作出的所述素子的松紧度各不相同，而且很难达到较好的松紧度要求。常规调整松紧度的办法是采用张力缓冲器使隔离纸或电极箔在进行卷绕时，可以对张力实时调节并通过缓冲器自身重力作用于隔离纸或电极箔，来实现卷绕的紧密贴合。但是同一批素子中电解纸、电极箔的厚薄不一，缓冲器重力难以配重到理想状态，过重容易出现断纸问题，过轻又起不到调节作用，很难保证素子产品松紧度的一致性，即虽然采用了缓冲器进行松紧度调节但还是会因卷绕不紧而对储能器件电性能带来的影响，造成储能器件如电容行业中尤其是高档产品国产化的量产限制，只能完全依赖进口。


技术实现要素：

[0003]
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种素子的缓冲压紧机构。本实用新型通过缓冲压紧机构在素子卷绕过程中边向其施加缓冲径向压力，即在卷绕的过程中施加缓冲径向压力以保证素子整体卷绕周期的松紧度一致，卷绕更紧密，杜绝了纸的厚薄不均所造成的不良现象，解决了行业中永久难题，能填补储能器件电性能因卷绕不紧而所带来的影响的技术空缺。
[0004]
为达到上述目的，本实用新型采用了如下所述的技术方案：
[0005]
一种素子的缓冲压紧机构，其包括：
[0006]
压紧组件，其用于抵接在素子半成品的表面；
[0007]
缓冲组件，其连接所述压紧组件，以使所述压紧组件自适应卷绕中的所述素子半成品半径的逐渐变大且持续向所述素子半成品施加径向压力；
[0008]
所述素子半成品是指将电解纸介于电极箔之间开始卷绕至结束卷绕期间的半成品。
[0009]
作为本实用新型提供的素子的缓冲压紧机构的一种优选实施方式，所述缓冲组件包括弹力片，其固定端固定连接在固定件，弹性端作为压紧组件抵接在所述素子半成品的表面。
[0010]
作为本实用新型提供的素子的缓冲压紧机构的一种优选实施方式，所述弹性端经所述压紧组件抵接在所述素子半成品的表面。
[0011]
作为本实用新型提供的素子的缓冲压紧机构的一种优选实施方式，所述缓冲组件包括弹簧，其一端固定连接在固定件，另一端连接所述压紧组件。
[0012]
作为本实用新型提供的素子的缓冲压紧机构的一种优选实施方式，所述缓冲组件还包括调节块，其可拆卸固定在所述压紧组件；所述弹簧经所述调节块与所述压紧组件连接；介于所述弹簧和压紧组件之间，所述调节块的位置是可调节的，以通过调节块调整所述
弹簧的力度。
[0013]
作为本实用新型提供的素子的缓冲压紧机构的一种优选实施方式，所述压紧组件包括滑杆，所述调节块可拆卸固定在所述滑杆上，所述调节块在所述滑杆的位置是可调节的。
[0014]
作为本实用新型提供的素子的缓冲压紧机构的一种优选实施方式，所述滑杆一端穿过所述弹簧滑动连接在所述固定件上。
[0015]
作为本实用新型提供的素子的缓冲压紧机构的一种优选实施方式，还包括限位组件，其用于对所述压紧组件进行限位。
[0016]
作为本实用新型提供的素子的缓冲压紧机构的一种优选实施方式，还包括移动组件，其用于驱动所述素子的缓冲压紧机构以移动所述压紧组件抵接在所述素子半成品表面。
[0017]
作为本实用新型提供的素子的缓冲压紧机构的一种优选实施方式，所述压紧组件包括可转动的压紧件。
[0018]
本实用新型具有以下有益效果：
[0019]
本实用新型通过缓冲压紧机构在素子卷绕过程中边向其施加缓冲径向压力，即在卷绕的过程中施加缓冲径向压力以保证素子整体卷绕周期的松紧度一致，卷绕更紧密，杜绝了纸的厚薄不均所造成的不良现象，解决了行业中永久难题，能填补储能器件性能因卷绕不紧而所带来的影响的技术空缺。
附图说明
[0020]
图1为本实用新型缓冲压紧机构的结构示意图；
[0021]
图2为本实用新型缓冲压紧机构的另一结构示意图。
[0022]
图中，100-压紧组件，110-压紧导轨，120-压紧件，130-滑杆，200-缓冲组件，210-弹簧，220-调节块，230-螺纹孔，300-固定件，400-固定座，410-限位滑块，420-驱动气缸，430-输出轴，440-气缸滑块，450-滑轨。
具体实施方式
[0023]
基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0024]
一种素子压紧方法，其包括以下步骤：将交替设置的隔离纸和电极箔，进行边卷绕边缓冲压紧以制作出素子。
[0025]
所述素子为储能器件用的素子，所述储能器件为电容器、超级电容器或电容式电池，但并不局限于此。
[0026]
所述的卷绕是指将隔离纸和电极箔交替设置然后以一卷轴芯为轴进行卷绕，未卷绕完成的素子，称为素子半成品，即卷绕中的素子半成品。卷绕完成的素子，可以理解为，由外到内依次为电解纸、电极箔、电解纸和电极箔循环排布，位于一电解纸两侧的电极箔分别为阳极箔和阴极箔。
[0027]
值得注意的是，本实用新型对素子的组成结构并未改进，本领域技术人员可根据现有常规的素子组成结构方式进行排布卷绕，满足卷绕完成后的素子中电解纸间隔绝缘开
相邻的电极箔即可。
[0028]
现有技术中，单纯的卷绕制作出的所述素子的松紧度各不相同，而且很难达到较好的松紧度要求。常规调整松紧度的办法是将制作好的素子通过施加缓冲器重力来轻微调节，但是同一卷素子中电解纸、电极箔的厚薄不一，缓冲器重力很难配重到理想状态，过重容易出现断纸问题，过轻又起不到调节作用，很难保证素子产品松紧度的一致性，即因卷绕不紧而对储能器件电性能带来的影响，造成储能器件如电容行业中尤其是高档产品国产化的量产限制，只能完全依赖进口！
[0029]
为了解决上述现有技术的问题，本发明人经过潜心研发大量验证，发现边卷绕过程中边施加缓冲径向压力，在卷绕的过程中施加缓冲径向压力以保证素子整体卷绕周期的松紧度一致，卷绕更紧密，杜绝了纸的厚薄不均所造成的不良现象，解决了行业中永久难题，能填补储能器件电性能因卷绕不紧而所带来的影响的技术空缺。
[0030]
所述的缓冲压紧是指缓冲压紧过程中，持续地向卷绕中的素子半成品施加径向缓冲压力。可以理解的是，在某些实施例中，所述缓冲压紧从卷绕开始至卷绕结束持续进行，即从卷轴芯开始转动起就持续地向卷绕中的素子半成品施加径向的缓冲压力，直至卷绕结束。在另一些实施例中，所述缓冲压紧从卷绕开始至卷绕结束间断进行，即所述素子半成品一直是卷绕中，所述缓冲压紧动作间断进行，一会儿仅卷绕，一会儿边卷绕边缓冲压紧。优选地，所述间断进行是指相邻的两次所述缓冲压紧间隔为至少一个卷绕周期。可以理解的是，所述电解纸、电极箔层叠交汇后经卷轴芯转动带动卷绕一周计为一个卷绕周期。
[0031]
需要说明的是，所述缓冲压紧并不是仅仅单向地向所述素子半成品表面施加朝向所述卷轴芯的径向压力，而是在施加径向压力的同时可自适应卷绕中的所述素子半成品的半径逐渐变大的变化，如此，所述缓冲压紧既不阻碍所述素子半成品随着卷绕周期的增加而其半径逐渐增大，又时刻或经常对所述素子半成品施加径向的压紧力使其保持较好的卷绕松紧度。
[0032]
值得注意的是，所述缓冲压紧施加径向压力为线压力，即受力接触区域为所述素子半成品沿其长度方向或其轴向的任一轴向表面线。以所述缓冲压紧通过压紧件（包括但不限于如压紧辊、压紧片或压紧轮）抵接到所述素子半成品表面施加压力为例，所述压紧件与所述素子半成品相切接触。
[0033]
可以理解的是，所述素子半成品的受力接触区域可以是一处，也可以是多处，可根据实际情况增加径向缓冲压力的数量，即与所述素子半成品相切接触的压紧件可以是一根或多根。
[0034]
本实用新型采用边卷绕过程中边施加缓冲径向压力，即在卷绕的过程中施加缓冲径向压力以保证素子整体卷绕周期的松紧度一致，卷绕更紧密，杜绝了纸的厚薄不均所造成的不良现象，解决了行业中永久难题，能填补储能器件性能因卷绕不紧而所带来的影响的技术空缺。
[0035]
通过本实用新型的压紧方法可以实现同等储能器件容量下体积更小，还可以在原有储能器件的材料极限长度上增加10~30%长度，从而更可以增加同等体积产品的容量，同时卷绕越紧使得储能器件产品损耗越小，同等条件下损耗减小约3-5%；解决现有技术采用缓冲器自身的重力进行松紧度调节存在配重不理想导致断纸风险、松紧度难以一致达不到调节效果的问题；还解决同一素子卷绕时速度跳跃性（起卷慢速，中间高速，终卷慢速），所
造成的素子自身每个卷绕周期的松紧度不一致的问题。保证储能器件的整体质量。本实用新型压紧方法在卷绕的过程中向素子施加缓冲径向压力以保证素子整体卷绕周期的松紧度一致，即实现素子自身松紧度的一致性，也提升量产批次的储能器件质量的一致性，避免由于松紧度不一致造成产品容量浮动范围偏大、电性能筛选时不良率偏高，无法满足精密电路的储能使用要求等问题。
[0036]
本实用新型还提供了一种缓冲压紧机构，其用于持续地向卷绕中的素子半成品施加径向缓冲压力，以实现上述压紧方法中的缓冲压紧。
[0037]
其中，所述缓冲压紧机构包括：
[0038]
压紧组件，其用于抵接在所述素子半成品的表面；
[0039]
缓冲组件，其连接所述压紧组件，以使所述压紧组件自适应卷绕中的所述素子半成品半径的逐渐变大且持续向所述素子半成品施加径向压力。
[0040]
所述压紧组件包括可转动的压紧件。所述压紧件其抵接在所述素子半成品表面。所述素子半成品是处于卷绕中的，即所述素子半成品一直处于转动，当可转动的压紧件抵接在转动的所述素子半成品表面，可通过压紧件的转动降低两者的摩擦力，避免压紧组件影响卷绕过程。
[0041]
值得注意的是，所述缓冲压紧施加径向压力为线压力，即受力接触区域为所述素子半成品沿其长度方向或其轴向的任一轴向表面线。以所述缓冲压紧通过压紧件抵接到所述素子半成品表面施加压力为例，所述压紧件与所述素子半成品相切接触。
[0042]
在某些实施例中，所述缓冲组件包括弹力片，其固定端固定连接在固定件，弹性端作为压紧组件抵接在所述素子半成品的表面。随着卷绕周期的延长，所述素子半成品的半径逐渐变大，则向外反推所述弹力片，此种状态下，所述弹力片的回弹力使得所述弹性端持续抵接紧靠在所述素子半成品表面以施加径向压力，同时所述弹力片的弹性力使得所述弹性端可自适应卷绕中的所述素子半成品半径的逐渐变大。更进一步地，所述弹性端经所述压紧组件抵接在所述素子半成品的表面。所述弹力片式的缓冲组件，结构简单，占用空间小，不需要额外扩大卷绕机体积。
[0043]
在某些实施例中，所述缓冲组件包括弹簧，其一端固定连接在固定件，另一端连接所述压紧组件。随着卷绕周期的延长，所述素子半成品的半径逐渐变大，则向外反推所述压紧组件，此种状态下，受压缩的所述弹簧的反弹力使得所述压紧组件持续抵接紧靠在所述素子半成品表面以施加径向压力，同时所述弹簧的缓冲弹性使得所述压紧组件可自适应卷绕中的所述素子半成品半径的逐渐变大。
[0044]
进一步地，所述缓冲组件还包括调节块，其可拆卸固定在所述压紧组件；所述弹簧经所述调节块与所述压紧组件连接；介于所述弹簧和压紧组件之间，所述调节块的位置是可调节的，以通过调节块调整所述弹簧的力度。更进一步地，所述压紧组件包括滑杆，所述调节块可拆卸固定在所述滑杆上，所述调节块在所述滑杆的位置是可调节的。上述可拆卸固定可以理解为螺杆锁紧件，但并不局限于此，如在所述调节块开螺纹孔，将所述调节块移动到合适位置后，所述螺杆锁紧件穿过所述螺纹孔抵接到所述滑杆的表面以固定所述调节块，具体实现时可根据实际需要调节所述调节块到合适的位置，在此不再详述。
[0045]
所述滑杆一端穿过所述弹簧滑动连接在所述固定件上。如此设计，能够提高缓冲压紧机构的稳定性，保证所述压紧组件横向移动，也避免所述弹簧受力过度而拱起造成产
品不良。
[0046]
所述缓冲压紧机构还包括限位组件，其用于对所述压紧组件进行限位。具体地，所述限位组件包括设置在所述压紧组件两侧的限位滑块，所述压紧组件在两个限位滑块之间限定的空间横向移动，保证所述压紧组件移动的稳定性。
[0047]
优选地，所述压紧组件进一步还包括压紧导轨及设置在所述压紧导轨端部的压紧件，所述压紧件可相对所述压紧导轨转动。所述压紧导轨另一端部连接于所述滑杆或连接于所述弹簧或弹力片。
[0048]
优选地，所述缓冲压紧机构进一步还包括移动组件，其用于驱动所述缓冲压紧机构以移动所述压紧组件抵接在所述素子半成品表面。值得注意的是，本实用新型对所述移动组件并没有特别的限定，满足带动所述压紧组件相对所述素子半成品方向移动即可。
[0049]
在某些实施例中，卷绕开始至卷绕结束过程中，所述压紧件可以始终抵接紧靠在所述素子半成品表面，即从卷绕开始，边卷绕边压紧，直到卷绕完成，离开素子，素子制作完成。在某些实施例中，卷绕开始至卷绕结束过程中，所述压紧件可以间断性地抵接紧靠在所述素子半成品表面，即从卷绕开始，卷绕一直持续进行，压紧间断进行，卷绕完成，所述压紧件离开素子，素子制作完成。
[0050]
需要说明的是，所述缓冲压紧机构可以集成在现有卷绕机中，也可以独立于现有卷绕机，即外置于所述卷绕机。
[0051]
本实用新型通过缓冲压紧机构在素子卷绕过程中边向其施加缓冲径向压力，即在卷绕的过程中施加缓冲径向压力以保证素子整体卷绕周期的松紧度一致，卷绕更紧密，杜绝了纸的厚薄不均所造成的不良现象，解决了行业中永久难题，能填补储能器件性能因卷绕不紧而所带来的影响的技术空缺。
[0052]
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。
[0053]
一种缓冲压紧机构包括相连接的压紧组件100和缓冲组件200。
[0054]
所述压紧组件100包括压紧导轨110及设置在所述压紧导轨110端部的可转动的压紧件120。所述压紧件120受转动的所述素子半成品驱动而转动，可通过压紧件120的转动降低两者的摩擦力，避免压紧组件100影响卷绕过程。
[0055]
所述缓冲组件200包括弹簧210，其一端固定连接在固定件230，另一端连接所述压紧导轨110。进一步地，所述缓冲组件200还包括调节块220，其可拆卸固定在所述压紧组件100的滑杆130上，所述调节块220在所述滑杆130的位置是可调节的。所述滑杆130一端固定在所述压紧导轨110上，另一端穿过所述弹簧210滑动连接在所述固定件230上，则所述弹簧210介于所述调节块220和固定件230之间，即其两端分别抵接于所述调节块220和固定件230。
[0056]
所述调节块220上开设有螺纹孔230，便于结合螺杆锁紧件固定所述调节块220于所述滑杆130上。
[0057]
所述缓冲压紧机构包括固定座400，其上设置有限位组件，其包括设置在所述压紧导轨110两侧的限位滑块410。所述固定座400上还设置有移动组件，其包括但不限于驱动气缸420，所述驱动气缸420经输出轴430与所述固定件230连接。为了提高所述驱动气缸420的
移动稳定性，在所述固定座400上增设气缸滑块440，与所述固定件230连接的滑轨450套设在所述滑块上。
[0058]
上述缓冲压紧机构的工作过程如下：卷绕机的卷轴芯起圈开始，驱动气缸420动作，经输出轴430带动所述固定件230朝向所述卷轴芯移动，所述固定件230压缩所述弹簧210以带动所述压紧导轨110前移，进而将所述压紧件120前移抵接在所述素子半成品的表面；驱动气缸420关闭，所述弹簧210回弹至初始状态。随着卷绕周期的增多，所述素子半成品的半径逐渐变大，则向外反推所述压紧件120，此种状态下，受压缩的所述弹簧210的反弹力使得所述压紧组件100持续抵接紧靠在所述素子半成品表面以施加径向压力，同时所述弹簧210的缓冲弹性使得所述压紧件120可自适应卷绕中的所述素子半成品半径的逐渐变大。
[0059]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0060]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0061]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0062]
显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。