一种锂电池卷绕机用生产配对裸电芯的镜像卷针的制作方法

本发明涉及锂电池生产技术领域，具体地，涉及一种锂电池卷绕机用生产配对裸电芯的镜像卷针。

背景技术：

随着我国汽车保有量的快速攀升，对石油消耗造成严重负担，而石油的大规模使用，正是温室气体排放，全球气候变暖，环境严重污染以及空气雾霾等问题的根源。自2010年起，我国政府开始扶持新能源汽车产业，即用动力电池取代传统燃油车的发动机，而新能源整车成本太高限制了新能源汽车的进一步发展，其中动力电池在整车成本中占比最大，降本是摆在所有企业面前的一个难题。

动力电池硬壳电芯通常由两个对称的裸电芯配对焊接在一起，一个称之为jr-a，另一个称之为jr-b，jr-a和jr-b区别就是正负极位置左右相反。目前jr-a和jr-b则由两台卷绕机分别卷绕制成，两台卷绕机卷绕方向相反，卷绕机成本昂贵，是降低动力电池制造成本的瓶颈。因此需要一种锂电池卷绕机用生产配对裸电芯的镜像卷针，来解决目前卷绕机的卷针不能同时卷绕配对裸电芯jr-a和jr-b的难题，以降低动力电池制造成本，而目前这种生产配对裸电芯的镜像卷针市场上是没有的。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种锂电池卷绕机用生产配对裸电芯的镜像卷针，本发明镜像卷针结构包括四个卷针，可在四个卷绕工位和两个拔针工位之间自由切换，配对裸电芯jr-a和jr-b同时生产，卷绕和拔针工位互不干涉，降低了卷绕机成本，提高了制造速度，解决了卷绕机不能同时卷绕配对裸电芯的技术难题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种锂电池卷绕机用生产配对裸电芯的镜像卷针，是由一号卷针、连接器、轴承、一号转动支架、二号卷针、一号伺服电机、电机安装座、二号伺服电机、四号卷针、二号转动支架和三号卷针组成的，所述的一号卷针包括气囊充气柱、连接器卡轴、卷针主体、气囊、半圆柱型沟槽和破真空气孔，所述的连接器包括联轴器、充气管通道和卡槽，其特征是：所述一号卷针通过连接器卡轴与连接器连接，所述连接器通过轴承安装在一号转动支架上，所述二号卷针通过连接器卡轴与连接器连接，所述一号转动支架安装在一号伺服电机轴端，所述一号伺服电机安装在电机安装座上，所述三号卷针通过连接器卡轴与连接器连接，所述连接器通过轴承安装在二号转动支架上，所述四号卷针通过连接器卡轴与连接器连接，所述二号转动支架安装在二号伺服电机轴端，所述二号伺服电机安装在电机安装座上，所述气囊充气柱安装在一号卷针左端面圆心处，并分别与气囊和破真空气孔相连通，所述连接器卡轴安装在卷针主体左右端面，与连接器的卡槽连接，所述气囊设置在卷针主体外围，所述破真空气孔设置于半圆柱型沟槽中，所述半圆柱型沟槽设置于卷针主体轴向方向，所述联轴器安装在连接器左端面，所述充气管通道与气囊充气柱相连通，所述卡槽与连接器卡轴相连接。

优选地，所述一号卷针设定为顺时针转动，所述二号卷针设定为逆时针转动，所述一号转动支架逆时针转动90°，所述一号卷针可由左上卷绕工位切换为左中拔针工位，所述二号卷针可由左中拔针工位切换为左下卷绕工位，所述一号转动支架再顺时针转动90°，所述一号卷针可由左中拔针工位切换为左上卷绕工位，所述二号卷针可由左下卷绕工位切换为左中拔针工位。

优选地，所述三号卷针设定为逆时针转动，所述四号卷针设定为顺时针转动，所述二号转动支架顺时针转动90°，所述三号卷针可由右上卷绕工位切换为右中拔针工位，所述四号卷针可由右中拔针工位切换为右下卷绕工位，所述二号转动支架再逆时针转动90°，所述三号卷针可由右中拔针工位切换为右上卷绕工位，所述四号卷针可由右下卷绕工位切换为右中拔针工位。

更优选地，所述一号卷针和四号卷针生产裸电芯jr-a，所述二号卷针和三号卷针生产裸电芯jr-b。

更优选地，所述气囊充气柱包括两个通道，一个与气囊连通，另一个与破真空气孔连通。

具体地，所述气囊具有伸缩性，径向伸缩距离为6～10mm。

具体地，所述破真空气孔设计有7个，并排于半圆柱型沟槽中。

具体地，所述卡槽设计有四个，成圆周分布于连接器右端面，对应连接器卡轴也设计有四个，成圆周分布于卷针主体左右端面。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明镜像卷针结构包括四个卷针，可在四个卷绕工位和两个拔针工位之间自由切换，配对裸电芯jr-a和jr-b同时生产，卷绕和拔针工位互不干涉，降低了卷绕机成本，提高了制造速度，解决了卷绕机不能同时卷绕配对裸电芯的技术难题；

(2)本发明卷针结构设计有气囊和破真空气孔结构，气囊收缩可以增加拔针间隙，破真空气孔可破除隔膜和卷针之间负压真空，因此可有效解决卷针拔针不良技术难题；

(3)本发明连接器的卡槽设计有四个，截面为正方形，成圆周分布于连接器右端面，对应连接器卡轴也设计有四个，截面为正方形，成圆周分布于卷针主体左右端面，增加了连接的稳定性。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

下列附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，其与下述的具体实施方式一起用于解释本发明，但本发明的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式。在附图中：

图1为本发明的镜像卷针工位一结构示意图；

图2为本发明的一号卷针结构示意图；

图3为本发明的连接器结构示意图；

图4为本发明的镜像卷针工位二结构示意图；

图5为本发明的配对裸电芯jr-a和裸电芯jr-b结构示意图。

图中：1一号卷针，101气囊充气柱，102连接器卡轴，103卷针主体，104气囊，105半圆柱型沟槽，106破真空气孔，2连接器，201联轴器，202充气管通道，203卡槽，3轴承，4一号转动支架，5二号卷针，6一号伺服电机，7电机安装座，8二号伺服电机，9四号卷针，10二号转动支架，11三号卷针，12裸电芯jr-a，13裸电芯jr-b。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

本发明设计的一种锂电池卷绕机用生产配对裸电芯的镜像卷针，镜像卷针结构包括四个卷针，可在四个卷绕工位和两个拔针工位之间自由切换，配对裸电芯jr-a和jr-b同时生产，卷绕和拔针工位互不干涉，降低了卷绕机成本，提高了制造速度，解决了卷绕机不能同时卷绕配对裸电芯的技术难题。

参见图1至图5所示，一种锂电池卷绕机用生产配对裸电芯的镜像卷针，是由一号卷针1、连接器2、轴承3、一号转动支架4、二号卷针5、一号伺服电机6、电机安装座7、二号伺服电机8、四号卷针9、二号转动支架10和三号卷针11组成的，所述的一号卷针1包括气囊充气柱101、连接器卡轴102、卷针主体103、气囊104、半圆柱型沟槽105和破真空气孔106，所述的连接器2包括联轴器201、充气管通道202和卡槽203，其特征是：所述一号卷针1通过连接器卡轴102与连接器2连接，所述连接器2通过轴承3安装在一号转动支架4上，所述二号卷针5通过连接器卡轴102与连接器2连接，所述一号转动支架4安装在一号伺服电机6轴端，所述一号伺服电机6安装在电机安装座7上，所述三号卷针11通过连接器卡轴102与连接器2连接，所述连接器2通过轴承3安装在二号转动支架10上，所述四号卷针9通过连接器卡轴102与连接器2连接，所述二号转动支架10安装在二号伺服电机8轴端，所述二号伺服电机8安装在电机安装座7上，所述气囊充气柱101安装在一号卷针1左端面圆心处，并分别与气囊104和破真空气孔106相连通，所述连接器卡轴102安装在卷针主体103左右端面，与连接器2的卡槽203连接，所述气囊104设置在卷针主体103外围，所述破真空气孔106设置于半圆柱型沟槽105中，所述半圆柱型沟槽105设置于卷针主体103轴向方向，所述联轴器201安装在连接器2左端面，所述充气管通道202与气囊充气柱101相连通，所述卡槽203与连接器卡轴102相连接。

参见图1和图4所示，优选地，所述一号卷针1设定为顺时针转动，所述二号卷针5设定为逆时针转动，所述一号转动支架4逆时针转动90°，所述一号卷针1可由左上卷绕工位切换为左中拔针工位，所述二号卷针5可由左中拔针工位切换为左下卷绕工位，所述一号转动支架4再顺时针转动90°，所述一号卷针1可由左中拔针工位切换为左上卷绕工位，所述二号卷针5可由左下卷绕工位切换为左中拔针工位。

参见图1和图4所示，优选地，所述三号卷针11设定为逆时针转动，所述四号卷针9设定为顺时针转动，所述二号转动支架10顺时针转动90°，所述三号卷针11可由右上卷绕工位切换为右中拔针工位，所述四号卷针9可由右中拔针工位切换为右下卷绕工位，所述二号转动支架10再逆时针转动90°，所述三号卷针11可由右中拔针工位切换为右上卷绕工位，所述四号卷针9可由右下卷绕工位切换为右中拔针工位。

参见图1、图4和图5所示，更优选地，所述一号卷针1和四号卷针9生产裸电芯jr-a12，所述二号卷针5和三号卷针11生产裸电芯jr-b13。

参见图2所示，更优选地，所述气囊充气柱101包括两个通道，一个与气囊104连通，另一个与破真空气孔106连通。

参见图2所示，具体地，所述气囊104具有伸缩性，径向伸缩距离为6～10mm。

参见图2所示，具体地，所述破真空气孔106设计有7个，并排于半圆柱型沟槽105中。

参见图2和图3所示，具体地，所述卡槽203设计有四个，成圆周分布于连接器2右端面，对应连接器卡轴102也设计有四个，成圆周分布于卷针主体103左右端面。

为了帮助理解本发明的上述基本实施方式，参照图1至图5进行工作过程说明，本发明一种锂电池卷绕机用生产配对裸电芯的镜像卷针的工作过程包括卷绕拔针、工位切换二、拔针卷绕和工位切换一四个过程，其详细工作过程：

a)所述气囊充气柱101给气囊104充气，所述一号卷针1右端与伺服电机相连接，顺时针转动卷绕裸电芯jr-a12，所述三号卷针11右端与伺服电机相连接，逆时针转动卷绕裸电芯jr-b13，完成卷绕过程，同时所述二号卷针5和四号卷针9的气囊104被抽气，破真空气孔106充气，并慢慢向右被拔出，完成拔针过程；

b)所述一号转动支架4逆时针转动90°，所述一号卷针1可由左上卷绕工位切换为左中拔针工位，所述二号卷针5可由左中拔针工位切换为左下卷绕工位，所述二号转动支架10顺时针转动90°，所述三号卷针11可由右上卷绕工位切换为右中拔针工位，所述四号卷针9可由右中拔针工位切换为右下卷绕工位，完成工位切换二过程；

c)所述一号卷针1和三号卷针11的气囊104被抽气，破真空气孔106充气，并慢慢向右被拔出，完成拔针过程，同时所述二号卷针5右端与伺服电机相连接，逆时针转动卷绕裸电芯jr-b13，所述四号卷针9右端与伺服电机相连接，顺时针转动卷绕裸电芯jr-a12，完成卷绕过程；

d)所述一号转动支架4再顺时针转动90°，所述一号卷针1可由左中拔针工位切换为左上卷绕工位，所述二号卷针5可由左下卷绕工位切换为左中拔针工位，所述二号转动支架10再逆时针转动90°，所述三号卷针11可由右中拔针工位切换为右上卷绕工位，所述四号卷针9可由右下卷绕工位切换为右中拔针工位，完成工位切换一过程。

循环a)-d)步骤。

以上结合附图详细描述了本发明的具体实施方式，需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。