一种用于卷绕锂电池电芯的卷芯生产装置的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池生产技术领域，尤其涉及一种用于卷绕锂电池电芯的卷芯生产装置。


背景技术：

2.以卷绕方式组合成形的电芯所组成的电池，称为卷绕电池，卷绕电池也称为电芯，电池业内人士称为卷芯，螺旋式卷绕蓄电池一直以超级启动电流,强大的抗震能力，以及优秀的高低温性能和超强的循环使用寿命而受到广大车迷的追逐，高端车型一直以螺旋式卷绕蓄电池为标配的电池，尤其在四驱越野，汽车改装，汽车音响，汽车启动，工业，船用，及军用市场等领域，其令人信服的质量和性能一直受到业内专业人士和发烧友的追捧。
3.在锂电池的卷绕作业中对正、负极片的对齐度有严格的要求，然而现有的锂电池生产车间在将正、负极片和隔膜卷绕组合成裸卷芯时，通常为操作工手动卷绕，不仅浪费人力且易出现因人为因素而导致对正、负极片的对齐度超过工艺规格的问题，长时间的流水作业易导致操作工的局部肌肉疲劳，在肌肉疲劳的情况下操作工的卷绕作业更易出现正、负极片的对齐度超过工艺规格的问题，正、负极片的对齐度超过工艺规格可能造成负极片未包住正极片，在卷芯充电过程中，使正极脱出的锂离子无法找到对应的石墨嵌入，造成卷芯中有游离的锂电子在负极片上堆积出现枝晶，枝晶刺穿隔膜造成内部短路而出现安全隐患，且负极片与隔膜对其度超出工艺标准可能使负极片受到挤压变形，极片上的负极料部分脱落，在充电过程中卷芯膨胀，粉料刺穿隔膜导致正、负极片内部短路而出现安全隐患，因此现有的操作工手动卷绕生产出的卷芯品质较低，后期使用时存在较大隐患。
4.为此，有必要提供一种用于卷绕锂电池电芯的卷芯生产装置解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种用于卷绕锂电池电芯的卷芯生产装置，解决了现有的操作工手动卷绕生产出的卷芯品质较低以及浪费人力的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种用于卷绕锂电池电芯的卷芯生产装置，包括两个夹板和安装箱，其中一个所述夹板的右侧安装有防护壳，所述防护壳的内底壁安装第一伺服电机，所述第一伺服电机的驱动端连接有卷针，所述卷针与两个夹板转动连接，两个所述夹板之间转动连接有两个转杆，其中一个所述转杆与另一个转杆的外壁相贴合，使用者将正、负极片和隔膜穿过两个转杆之间，方便将正、负极片和隔膜压合，有利于后续的卷绕作业，通过控制面板启动防护壳内的第一伺服电机，卷针跟随第一伺服电机的驱动端转动方便将正、负极片和隔膜卷绕组合成裸卷芯，解决了现有卷绕锂电池电芯的卷芯生产过程中通常为手动卷绕而较为浪费时间的问题。
7.优选的，所述两个夹板和安装箱之间设置有定位机构，所述定位机构包括与夹板连接的活动块和安装在安装箱内部的第二伺服电机，所述第二伺服电机的驱动端连接有双向螺杆，所述双向螺杆远离第二伺服电机的一端与安装箱的内壁转动连接，两个所述活动
块均与双向螺杆螺纹连接，所述安装箱的顶部开设有与活动块相适配的限位槽，所述活动块与限位槽的内壁相贴合，使用者通过控制面板启动安装箱内的第二伺服电机，双向螺杆跟随第二伺服电机的转动并通过与限位槽和导向杆的限位和导向功能而将两个活动块相互靠近或远离，从而使两个夹板相对的一侧与正、负极片和隔膜的侧边相抵触，对正、负极片和隔膜的卷绕过程限位和导向，进而确保正、负极片和隔膜卷绕组合成裸卷芯时正、负极片的对齐度和负极片与隔膜的对其度，解决了现有的操作工手动卷绕生产出的卷芯品质较低后期使用时存在较大隐患的问题。
8.优选的，所述安装箱的内壁安装有导向杆，所述导向杆与活动块滑动连接，通过设置导向杆，对活动块的移动限位和导向，同时提升了活动块移动过程中的稳定性。
9.优选的，所述导向杆远离安装箱的一端安装有固定块，所述固定块与安装箱的内底壁连接，通过设置固定块，提升了导向杆安装在安装箱内后的稳定性，进而确保了整体结构的完整性。
10.优选的，所述活动块的底部嵌设有多个滚珠，通过设置滚珠，减少了活动块底部与安装箱内底壁之间的摩擦力，确保活动块的移动过程更加顺畅。
11.优选的，所述安装箱的前侧安装有控制面板，所述第一伺服电机和第二伺服电机均与控制面板电性连接，通过设置控制面板，方便使用者控制第一伺服电机和第二伺服电机，使操作更加方便快捷。
12.优选的，所述安装箱底部的四角处均安装有支腿，通过设置支腿，使夹板具有一定高度，进而避免使用者弯腰作业的问题。
13.优选的，所述支腿的底端设置有锁止万向轮，通过设置四个锁止万向轮，不仅方便了安装箱的移动和定位，且便于移动中改变方向，进而提升安装箱的方向机动性。
14.与相关技术相比较，本实用新型提供的一种用于卷绕锂电池电芯的卷芯生产装置具有如下有益效果：
15.1、本实用新型中，使用者将正、负极片和隔膜穿过两个转杆之间，方便将正、负极片和隔膜压合，有利于后续的卷绕作业，通过控制面板启动防护壳内的第一伺服电机，卷针跟随第一伺服电机的驱动端转动方便将正、负极片和隔膜卷绕组合成裸卷芯，解决了现有卷绕锂电池电芯的卷芯生产过程中通常为手动卷绕而较为浪费时间的问题。
16.2、本实用新型中，使用者通过控制面板启动安装箱内的第二伺服电机，双向螺杆跟随第二伺服电机的转动并通过与限位槽和导向杆的限位和导向功能而将两个活动块相互靠近或远离，从而使两个夹板相对的一侧与正、负极片和隔膜的侧边相抵触，对正、负极片和隔膜的卷绕过程限位和导向，进而确保正、负极片和隔膜卷绕组合成裸卷芯时正、负极片的对齐度和负极片与隔膜的对其度，解决了现有的操作工手动卷绕生产出的卷芯品质较低后期使用时存在较大隐患的问题。
附图说明
17.图1为一种用于卷绕锂电池电芯的卷芯生产装置的整体结构示意图；
18.图2为一种用于卷绕锂电池电芯的卷芯生产装置中安装箱的剖面结构示意图；
19.图3为一种用于卷绕锂电池电芯的卷芯生产装置中防护壳的剖面结构示意图；
20.图4为图2中a处的结构放大图。
21.图中标号：1、夹板；2、防护壳；3、第一伺服电机；4、卷针；5、转杆；6、安装箱；7、第二伺服电机；8、双向螺杆；9、活动块；10、限位槽；11、导向杆；12、固定块；13、滚珠；14、控制面板；15、支腿；16、锁止万向轮。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施方式。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果有涉及到的术语“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”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。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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。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。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。
25.实施例一，由图1-3给出，一种用于卷绕锂电池电芯的卷芯生产装置，包括两个夹板1和安装箱6，其中一个夹板1的右侧固定安装有防护壳2，防护壳2的内底壁固定安装第一伺服电机3，第一伺服电机3的驱动端固定连接有卷针4，卷针4与两个夹板1转动连接，两个夹板1之间转动连接有两个转杆5，其中一个转杆5与另一个转杆5的外壁相贴合，两个夹板1均贯穿开设有与两个转杆5相适配的通槽，通槽的内顶壁与转杆5之间存在一定间隙，使用者将正、负极片和隔膜穿过两个转杆5之间，方便将正、负极片和隔膜压合，有利于后续的卷绕作业，通过控制面板14启动防护壳2内的第一伺服电机3，卷针4跟随第一伺服电机3的驱动端转动方便将正、负极片和隔膜卷绕组合成裸卷芯，解决了现有卷绕锂电池电芯的卷芯生产过程中通常为手动卷绕而较为浪费时间的问题。
26.此外，对于安装箱6，其底部的四角处均固定安装有支腿15，通过设置支腿15，使夹板1具有一定高度，进而避免使用者弯腰作业的问题，支腿15的底端设置有锁止万向轮16，通过设置四个锁止万向轮16，不仅方便了安装箱6的移动和定位，且便于移动中改变方向，进而提升安装箱6的方向机动性。
27.实施例二，在实施例一的基础上，参考附图1、2和4，两个夹板1和安装箱6之间设置有定位机构，定位机构包括与夹板1固定连接的活动块9和固定安装在安装箱6内部的第二伺服电机7，第二伺服电机7的驱动端固定连接有双向螺杆8，双向螺杆8远离第二伺服电机7的一端与安装箱6的内壁转动连接，两个活动块9均与双向螺杆8螺纹连接，安装箱6的顶部开设有与活动块9相适配的限位槽10，活动块9与限位槽10的内壁相贴合，使用者通过控制面板14启动安装箱6内的第二伺服电机7，双向螺杆8跟随第二伺服电机7的转动并通过与限位槽10和导向杆11的限位和导向功能而将两个活动块9相互靠近或远离，从而使两个夹板1
相对的一侧与正、负极片和隔膜的侧边相抵触，对正、负极片和隔膜的卷绕过程限位和导向，进而确保正、负极片和隔膜卷绕组合成裸卷芯时正、负极片的对齐度和负极片与隔膜的对其度，解决了现有的操作工手动卷绕生产出的卷芯品质较低后期使用时存在较大隐患的问题。
28.此外，对于安装箱6，其内壁固定安装有导向杆11，导向杆11与活动块9滑动连接，通过设置导向杆11，对活动块9的移动限位和导向，同时提升了活动块9移动过程中的稳定性，导向杆11远离安装箱6的一端固定安装有固定块12，固定块12与安装箱6的内底壁固定连接，通过设置固定块12，提升了导向杆11安装在安装箱6内后的稳定性，进而确保了整体结构的完整性，活动块9的底部嵌设有多个滚珠13，通过设置滚珠13，减少了活动块9底部与安装箱6内底壁之间的摩擦力，确保活动块9的移动过程更加顺畅，安装箱6的前侧固定安装有控制面板14，第一伺服电机3和第二伺服电机7均与控制面板14电性连接，通过设置控制面板14，方便使用者控制第一伺服电机3和第二伺服电机7，使操作更加方便快捷。
29.此外，对于第一伺服电机3和第二伺服电机7采用的型号均为msmd03zp1u，且第一伺服电机3、第二伺服电机7和控制面板14的具体组成结构和工作原理均为属领域技术人员掌握的公知常识，在此不做过多赘述。
30.工作原理：
31.卷绕锂电池电芯的卷芯生产过程中，将正、负极片和隔膜卷绕组合成裸卷芯时：
32.使用者将正、负极片和隔膜穿过两个转杆5之间，方便将正、负极片和隔膜压合，有利于后续的卷绕作业，通过控制面板14启动防护壳2内的第一伺服电机3，卷针4跟随第一伺服电机3的驱动端转动方便将正、负极片和隔膜卷绕组合成裸卷芯，解决了现有卷绕锂电池电芯的卷芯生产过程中通常为手动卷绕而较为浪费时间的问题。
33.卷绕锂电池电芯的卷芯生产过程中，确保正、负极片和隔膜卷绕组合成裸卷芯时正、负极片的对齐度和负极片与隔膜的对其度时：
34.使用者通过控制面板14启动安装箱6内的第二伺服电机7，双向螺杆8跟随第二伺服电机7的转动并通过与限位槽10和导向杆11的限位和导向功能而将两个活动块9相互靠近或远离，从而使两个夹板1相对的一侧与正、负极片和隔膜的侧边相抵触，对正、负极片和隔膜的卷绕过程限位和导向，进而确保正、负极片和隔膜卷绕组合成裸卷芯时正、负极片的对齐度和负极片与隔膜的对其度，解决了现有的操作工手动卷绕生产出的卷芯品质较低后期使用时存在较大隐患的问题。
35.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。