极片自动绕卷装置的制造方法
【专利摘要】本申请涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种极片自动绕卷装置，包括阳极输送机构、阳极切断机构、第一隔膜输送机构、阴极输送机构、阴极切断机构、第二隔膜输送机构、第一压紧机构、卷针以及隔膜切断输送机构，第一隔膜输送机构用于将第一隔膜输送至卷针，阳极输送机构用于将阳极极片输送至第一隔膜的一侧，第二隔膜输送机构用于将第二隔膜由阳极极片背离第一隔膜的一侧输送至卷针，阴极输送机构用于将阴极极片输送至第二隔膜背离阴极极片的一侧，第一压紧机构能够将第一隔膜、阳极极片、第二隔膜以及阴极极片依次贴合压紧，卷针用于绕卷第一隔膜以及第二隔膜。本申请所提供的极片自动绕卷装置能够绕卷更短的极片。
【专利说明】
极片自动绕卷装置
技术领域
[0001]本申请涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种极片自动绕卷装置。
【背景技术】
[0002]目前市面上电池的种类很多，锂离子电池由于具有高能量密度、高输出电压、高输出功率等优点而被广泛应用于电子、交通、能源等领域。锂离子电池根据结构的不同又分为叠片式锂离子电池和卷绕式锂离子电池，其中卷绕式锂离子电池由于制造工艺较为容易而更受生产厂家的青睐。
[0003]相关技术中，卷绕机多采用先入料后裁切的方式，也就是正极极片以及负极极片先由各自的输送机构直接输送至卷针上进行绕卷，之后再进行裁切。
[0004]然而，这种绕卷方式仅能够满足正极极片以及负极极片的长度大于输送机构与卷针之间的间距的情形，而无法实施短极片的绕卷。
【实用新型内容】
[0005]本申请提供了一种极片自动绕卷装置，能够解决上述问题。
[0006]本申请提供的一种极片自动绕卷装置，包括阳极输送机构、阳极切断机构、第一隔膜输送机构、阴极输送机构、阴极切断机构、第二隔膜输送机构、第一压紧机构、卷针以及隔膜切断输送机构，
[0007]所述第一隔膜输送机构用于将第一隔膜输送至所述卷针，所述阳极切断机构用于切断阳极极片，所述阳极输送机构用于将阳极极片输送至第一隔膜的一侧，
[0008]所述第二隔膜输送机构用于将第二隔膜由阳极极片背离第一隔膜的一侧输送至所述卷针，所述阴极切断机构用于切断阴极极片，所述阴极输送机构用于将阴极极片输送至第二隔膜背离阴极极片的一侧，
[0009]所述第一压紧机构能够由远离第一隔膜以及第二隔膜的位置向第一隔膜以及第二隔膜移动，并将第一隔膜、阳极极片、第二隔膜以及阴极极片依次贴合压紧，
[0010]所述卷针用于绕卷第一隔膜以及第二隔膜，所述隔膜切断输送机构用于切断第一隔膜以及第二隔膜，并将形成的端头输送至所述卷针上。
[0011 ]优选地，所述第一压紧机构包括两个相互配合的第一压辊，其中至少一个所述第一压辊可移动，并改变两个所述第一压辊之间的间距，第一隔膜、阳极极片、第二隔膜以及阴极极片的行走路径均经过两个所述第一压辊之间。
[0012]优选地，还包括第二压紧机构，
[0013]所述第二压紧机构沿第一隔膜的行走路径位于所述第一压紧机构的上游，且能够由远离阳极极片的位置向阳极极片移动，并将阳极极片的一侧与第一隔膜贴合并压紧。
[0014]优选地，所述第二压紧机构包括两个相互配合的第二压辊，至少一个所述第二压辊可移动，并改变两个所述第二压辊之间的间距，第一隔膜以及阳极极片的行走路径均经过两个所述第二压辊之间。
[0015]优选地，位于第一隔膜背离阳极极片的一侧的所述第二压辊可移动。
[0016]优选地，所述第二压紧机构与所述第一隔膜输送机构集成设置，其中，两个所述第二压辊中，位于第一隔膜背离阳极极片的一侧的所述第二压辊为所述第一隔膜输送机构。
[0017]优选地，还包括阴极中继导向机构，
[0018]所述阴极中继导向机构沿第二隔膜的行走路径位于所述第一压紧机构的上游，且能够由远离阴极极片的位置向第二隔膜以及阴极极片移动，并将阴极极片输送至所述第一压紧机构。
[0019]优选地，所述阴极中继导向机构包括两个相互配合的第三压辊，两个所述第三压辊中，至少一个所述第三压辊为动力辊，并且至少一个所述第三压辊可移动，并改变两个所述第三压辊之间的间距，阴极极片的行走路径经过两个所述第三压辊之间。
[0020]优选地，所述第二隔膜输送机构与所述阴极中继导向机构集成设置，包括导向辊以及两个所述第三压辊，所述导向辊以及两个所述第三压辊沿第二隔膜的行走路径依次位于所述第一压紧机构的上游，所述导向辊以及其中一个所述第三压辊始终与第二隔膜接触，使得该第三压辊成为所述动力辊，所述导向辊将第二隔膜导向至所述第一压紧机构。[0021 ]优选地，与所述动力辊相配合的另一个所述第三压辊可移动。
[0022]本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:
[0023]本申请所提供的极片自动绕卷装置能够以卷针绕卷第一隔膜以及第二隔膜为输送动力，通过将极片贴合压紧在隔膜的方式利用隔膜将极片输送至卷针并进行绕卷，从而使极片无需直接依靠在卷针上绕卷提供输送的动力，因此能够绕卷更短的极片。
[0024]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】
[0025]图1为本申请实施例所提供的一种极片自动绕卷装置的结构示意图。
[0026]附图标记:
[0027]100-阳极输送机构；
[0028]101-阳极切断机构；
[0029]102-第一隔膜输送机构；
[0030]103-阴极输送机构；
[0031]104-阴极切断机构；
[0032]105-第二隔膜输送机构；
[0033]105a_导向车昆；
[0034]106-第一压紧机构；
[0035]106a-第一压辊；
[0036]107-卷针；
[0037]108-隔膜切断输送机构；
[0038]109-第二压紧机构；
[0039]109a-第二压辊；
[0040]110-阴极中继导向机构；
[0041]I 1a-动力辊；
[0042]11 Ob-移动辊；
[0043]111-收尾压轮；
[0044]200-第一隔膜；
[0045]300-阳极极片；
[0046]400-第二隔膜；
[0047]500-阴极极片。
[0048]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】
[0049]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。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的极片自动绕卷装置的放置状态为参照。
[0050]如图1所示，本申请实施例提供了一种极片自动绕卷装置，包括阳极输送机构100、阳极切断机构101、第一隔膜输送机构102、阴极输送机构103、阴极切断机构104、第二隔膜输送机构105、第一压紧机构106、卷针107、隔膜切断输送机构108、第二压紧机构109、阴极中继导向机构110。
[0051]其中，第一隔膜输送机构102用于将第一隔膜200输送至卷针107，通过卷针107的转动，能够使第一隔膜200不断进行绕卷，并且带动第一隔膜200不断地进行输送。
[0052]阳极切断机构101用于切断阳极极片300，而切断后的阳极极片300通过阳极输送机构100输送至第一隔膜200的一侧。这里需要注意的是，阳极输送机构100能够将阳极极片300向前输送一定的长度。因此只要能够保证阳极极片300有后续的动力，阳极极片300可以在被输送至第一隔膜200的一侧之前便已被切断，也可以是被输送至第一隔膜200的一侧之后才被切断，这与阳极极片300的所需长度有关。
[0053]第二隔膜输送机构105将第二隔膜400由阳极极片300背离第一隔膜200的一侧输送至卷针107，同样利用卷针107的转动使第二隔膜能够源源不断的向前输送，并且保证阳极极片300被第一隔膜200以及第二隔膜400由两侧包裹。
[0054]阴极切断机构104用于切断阴极极片500，切断后的阴极极片500通过阴极输送机构103输送至第二隔膜200背离阴极极片500的一侧。同样的，阴极输送机构103也能够将阴极极片500向前输送一定距离。至此，使第一隔膜200、阳极极片300、第二隔膜400以及阴极极片500依次层叠排布。
[0055]之后，第一压紧机构106能够由远离第一隔膜200以及第二隔膜400的位置向第一隔膜200以及第二隔膜400移动，并将第一隔膜200、阳极极片300、第二隔膜400以及阴极极片500依次贴合压紧。阳极极片300以及阴极极片500之后可以跟随第二隔膜200以及第四隔膜400输送至卷针107上。
[0056]采用这种结构，只要保证阳极输送机构100以及阴极输送机构103能够将阳极极片300以及阴极极片500输送至第一压紧机构106处，便可有效保证极片的正常绕卷。因此所能够绕卷的极片长度更短。阳极输送机构100以及阴极输送机构103—般由伺服电机、丝杆、导轨等结构组成。
[0057]绕卷完成后利用隔膜切断输送机构108切断第一隔膜200以及第二隔膜400，并将形成的端头输送至卷针107上，第一隔膜200与第二隔膜400重新与卷针107固定后，进行下一次绕卷过程。并且为了保证绕卷完成的卷芯部发生松散，本实施例还通过收尾压轮111对末端进行压紧。
[0058]之所以需要第一压紧机构106能够移动，是因为极片本身材质较软，如果第一压紧机构106不能够移动则极片的端头很难到达预定的压紧位置。在本实施例中，第一压紧机构106可以包括两个相互配合的第一压辊，其中至少一个第一压辊106a可移动，并改变两个第一压辊106a之间的间距，第一隔膜200、阳极极片300、第二隔膜400以及阴极极片500的行走路径均经过两个第一压辊106a之间。通过这个能够移动的第一压辊106a远离或者靠近第一隔膜200以及第二隔膜400，便可改变两个第一压辊106a之间的间距，当阳极极片300以及阴极极片500的端头需要进入到两个第一压辊106a之间时，先扩大间距，使阳极极片300以及阴极极片500的端头能够顺利进入。之后缩小两个第一压辊106a之间的间距，便可将第一隔膜200、阳极极片300、第二隔膜400以及阴极极片500贴合压紧。由于第一隔膜200、阳极极片300、第二隔膜400以及阴极极片500可能以一个较大的扇形角度通过该间隙，尤其是阴极极片500还位于最外层，因此为了更加便于阳极极片300以及阴极极片500的端头进入两个第一压辊106a之间的间隙，最好两个第一压辊106a均能够进行移动。
[0059]上述结构虽然能够绕卷相对于现有技术更短的极片，然而在实际生产时，由于各设备之间的排布关系，仅通过阳极输送机构100或者阴极输送机构103可能无法直接将阳极极片300以及阴极极片500安全输送至第一压紧机构106当中。或者，所需要生产的极片的长度比阳极输送机构100或者阴极输送机构103到第一输送机构106的距离更短。此时，便需要增加中继的输送机构。
[0060]如图1所示，本实施例通过第二压紧机构109进行阳极极片300的中继输送。具体地，第二压紧机构109沿第一隔膜200的行走路径位于第一压紧机构106的上游，且能够由远离阳极极片300的位置向阳极极片300移动，并将阳极极片300的一侧与第一隔膜200贴合并压紧。
[0061]这样只需要阳极输送机构100将阳极极片300输送至第二压紧机构109处，便可通过第二压紧机构109将阳极极片300与第一隔膜200贴合压紧。之后阳极极片300能够始终与第一隔膜200—起移动。为实现这一目的，第二压紧机构109可以采用与第一压紧机构相类似的结构，包括两个相互配合的第二压辊109a，至少一个第二压辊109a可移动，并改变两个第二压辊109a之间的间距，第一隔膜200以及阳极极片300的行走路径均经过两个第二压辊109a之间。其作用机理也与第一压紧机构106相同，在此不再赘述。
[0062]由于第一隔膜200位于层叠结构的最外层，因此第一隔膜200背离阳极极片300的一侧相对更为宽敞，能够设置较为庞大复杂的结构，因此最好让处于该侧的第二压辊109a进行移动。
[0063]为了进一步简化结构，本实施例可以将第二压紧机构109与第一隔膜输送机构102集成设置，也就是将两个第二压辊109a中，位于第一隔膜200背离阳极极片300的一侧的第二压辊109a作为第一隔膜输送机构102，第一隔膜200全部由该第二压辊109a进行释放。
[0064]对于阴极极片500，本实施例通过阴极中继导向机构110进行中继导向。具体地，阴极中继导向机构110沿第二隔膜400的行走路径位于第一压紧机构106的上游，且能够由远离阴极极片500的位置向阴极极片500移动，并将阴极极片500输送至第一压紧机构106。之所以采用与阳极极片300不同的结构，是由于为了使第二隔膜400处于阳极极片300背离第一隔膜200的一侧，因此第二隔膜输送机构105需要使阴极极片500与阳极极片300更为靠近，而由于各设备排布的关系，阴极输送机构103则一般设置在距离较远的位置。因此很难再通过阴极极片500带动第二隔膜400进行输送。并且，第二隔膜400本身也可能需要由更远的位置输送至阳极极片300附近，这个过程中可能需要若干次弯曲过程。这对于阴极极片500也是无法承受的。
[0065]在本实施例中，阴极中继导向机构110可以包括两个相互配合的第三压辊，两个第三压辊中，至少一个第三压辊为动力辊110a，提供阴极极片500输送所需的动力，并且至少一个第三压辊为可移动的移动辊I 1b，通过移动辊I 1b的移动能够改变两个第三压辊之间的间距。需要注意的是，动力辊IlOa与移动辊IlOb可以分别为不同的第三压辊，也可以为同一个第三压辊。阴极极片500的行走路径经过两个第三压辊之间。通过两个第三压辊的配合使阴极极片500继续向前输送，直至第一压紧机构106。
[0066]对于动力辊110a，其动力来源可以通过自身的电机提供，但这种结构较为复杂，同时也会增加成本。本实施例提供一种优选方案，该方案将第二隔膜输送机构105与阴极中继导向机构110集成设置，集成之后的结构包括导向辊105a以及两个第三压辊，导向辊105a以及两个第三压辊沿第二隔膜的行走路径依次位于第一压紧机构的上游，导向辊105a以及其中一个第三压辊始终与第二隔膜400接触，并被第二隔膜400所带动，因此该第三压辊便能够作为动力辊110a，而导向辊105则将第二隔膜400导向至第一压紧机构106。
[0067]此时如果将动力辊IlOa设计为可移动的方式，不但会增加结构的复杂程度，而且由于动力辊IlOa位于阳极极片300与阴极极片500的行走路径之间，因此可移动的空间非常狭小，进一步恶化了工况。此外，在动力辊IlOa的移动过程中也可能会改变第二隔膜400的张力，降低绕卷质量。因此，本实施例中最好将与动力辊IlOa相配合的另一个第三压辊作为移动辊11 Ob。
[0068]本实施例所提供的极片自动绕卷装置能够绕卷更短的极片，并且还具有成本低、结构设计合理等优点。
[0069]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。
【主权项】
1.一种极片自动绕卷装置，其特征在于，包括阳极输送机构、阳极切断机构、第一隔膜输送机构、阴极输送机构、阴极切断机构、第二隔膜输送机构、第一压紧机构、卷针以及隔膜切断输送机构， 所述第一隔膜输送机构用于将第一隔膜输送至所述卷针，所述阳极切断机构用于切断阳极极片，所述阳极输送机构用于将阳极极片输送至第一隔膜的一侧， 所述第二隔膜输送机构用于将第二隔膜由阳极极片背离第一隔膜的一侧输送至所述卷针，所述阴极切断机构用于切断阴极极片，所述阴极输送机构用于将阴极极片输送至第二隔膜背离阴极极片的一侧， 所述第一压紧机构能够由远离第一隔膜以及第二隔膜的位置向第一隔膜以及第二隔膜移动，并将第一隔膜、阳极极片、第二隔膜以及阴极极片依次贴合压紧， 所述卷针用于绕卷第一隔膜以及第二隔膜，所述隔膜切断输送机构用于切断第一隔膜以及第二隔膜，并将形成的端头输送至所述卷针上。2.根据权利要求1所述的极片自动绕卷装置，其特征在于，所述第一压紧机构包括两个相互配合的第一压辊，其中至少一个所述第一压辊可移动，并改变两个所述第一压辊之间的间距，第一隔膜、阳极极片、第二隔膜以及阴极极片的行走路径均经过两个所述第一压辊之间。3.根据权利要求1或2所述的极片自动绕卷装置，其特征在于，还包括第二压紧机构， 所述第二压紧机构沿第一隔膜的行走路径位于所述第一压紧机构的上游，且能够由远离阳极极片的位置向阳极极片移动，并将阳极极片的一侧与第一隔膜贴合并压紧。4.根据权利要求3所述的极片自动绕卷装置，其特征在于，所述第二压紧机构包括两个相互配合的第二压辊，至少一个所述第二压辊可移动，并改变两个所述第二压辊之间的间距，第一隔膜以及阳极极片的行走路径均经过两个所述第二压辊之间。5.根据权利要求4所述的极片自动绕卷装置，其特征在于，位于第一隔膜背离阳极极片的一侧的所述第二压辊可移动。6.根据权利要求4所述的极片自动绕卷装置，其特征在于，所述第二压紧机构与所述第一隔膜输送机构集成设置，其中，两个所述第二压辊中，位于第一隔膜背离阳极极片的一侧的所述第二压辊为所述第一隔膜输送机构。7.根据权利要求1或2所述的极片自动绕卷装置，其特征在于，还包括阴极中继导向机构， 所述阴极中继导向机构沿第二隔膜的行走路径位于所述第一压紧机构的上游，且能够由远离阴极极片的位置向第二隔膜以及阴极极片移动，并将阴极极片输送至所述第一压紧机构。8.根据权利要求7所述的极片自动绕卷装置，其特征在于，所述阴极中继导向机构包括两个相互配合的第三压辊，两个所述第三压辊中，至少一个所述第三压辊为动力辊，并且至少一个所述第三压辊可移动，并改变两个所述第三压辊之间的间距，阴极极片的行走路径经过两个所述第三压辊之间。9.根据权利要求8所述的极片自动绕卷装置，其特征在于，所述第二隔膜输送机构与所述阴极中继导向机构集成设置，包括导向辊以及两个所述第三压辊，所述导向辊以及两个所述第三压辊沿第二隔膜的行走路径依次位于所述第一压紧机构的上游，所述导向辊以及其中一个所述第三压辊始终与第二隔膜接触，使得该第三压辊成为所述动力辊，所述导向辊将第二隔膜导向至所述第一压紧机构。10.根据权利要求9所述的极片自动绕卷装置，其特征在于，与所述动力辊相配合的另一个所述第三压辊可移动。
【文档编号】H01M10/0587GK205543121SQ201620364841
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】董宇龙, 莫肇福
【申请人】宁德新能源科技有限公司