一種改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，包括：控制面板、機(jī)械手滑軌、機(jī)械手、自動送片槽和推桿；所述機(jī)械手的伺服電機(jī)固定在控制面板上，所述機(jī)械手活動安裝于機(jī)械手滑軌上；所述自動送片槽位于機(jī)械手滑軌的頂端，所述自動送片槽與機(jī)械手滑軌相互垂直并固定于控制面板上；所述推桿設(shè)置于自動送片槽旁邊，并能夠穿過自動送片槽將自動送片槽內(nèi)的墊片推出。本實用新型的整個卷繞過程連續(xù)、中間不需要再做停頓，直接提高了產(chǎn)能和生產(chǎn)效率，同時，還很好地改善了鋰電池的電芯變形。
【專利說明】一種改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種卷繞裝置，尤其涉及一種改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]聚合物鋰離子電池是由卷芯、包裝膜和電解液組成，卷芯卷繞成工藝指定尺寸，放進(jìn)包裝膜內(nèi)進(jìn)行封裝，封裝后注入電解液充電激活；而卷繞由正負(fù)極兩個電極組成，通過隔膜將正負(fù)電極隔離開，再通過卷針旋轉(zhuǎn)將正負(fù)電極卷繞成指定尺寸；現(xiàn)有技術(shù)中的半自動卷繞機(jī)卷繞張力大，必須重新調(diào)整卷繞速度，達(dá)到減少張力的作用，產(chǎn)量低、效率低；對于
6.0mm厚度以上電芯充放電后極片膨脹，導(dǎo)致隔膜收縮，電芯“扭曲S”型比例較高，嚴(yán)重影響電芯外觀和性能；如果遇到特殊型號(10mm厚度以上)的電芯還必須使用手工卷繞，進(jìn)而降低隔膜之間的張力，手工卷繞一致性差，并且效率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是需要提供一種能夠提高產(chǎn)能和效率，并且能夠改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置。
[0004]對此，本實用新型提供一種改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，包括:控制面板、機(jī)械手滑軌、機(jī)械手、自動送片槽和推桿；所述機(jī)械手的伺服電機(jī)固定在控制面板上，所述機(jī)械手活動安裝于機(jī)械手滑軌上；所述自動送片槽位于機(jī)械手滑軌的頂端，所述自動送片槽與機(jī)械手滑軌相互垂直并固定于控制面板上；所述推桿設(shè)置于自動送片槽旁邊，并能夠穿過自動送片槽將自動送片槽內(nèi)的墊片推出。
[0005]本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述機(jī)械手滑軌與機(jī)械手的伺服電機(jī)相連接并與水平方向呈45°，所述機(jī)械手滑軌通過伺服電機(jī)帶動機(jī)械手來回運動于送片位與放片位。
[0006]本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述送片位與放片位各設(shè)置有一個可沿機(jī)械手滑軌移動的感應(yīng)器。
[0007]本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述自動送片槽內(nèi)的墊片為T型墊片。
[0008]本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述機(jī)械手還包括電動夾和機(jī)械臂，所述電動夾固定在機(jī)械臂上。
[0009]本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述機(jī)械臂與伺服電機(jī)相連，所述伺服電機(jī)帶動機(jī)械臂在機(jī)械手滑軌平面上運動。
[0010]本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述機(jī)械手還包括電動夾氣缸，所述電動夾氣缸與電動夾相連接。
[0011]本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括上隔膜轉(zhuǎn)軸、下隔膜轉(zhuǎn)軸、隔膜導(dǎo)軌和卷針，所述上隔膜轉(zhuǎn)軸和下隔膜轉(zhuǎn)軸上分別安裝有上隔膜和下隔膜，所述上隔膜轉(zhuǎn)軸和下隔膜轉(zhuǎn)軸分別通過隔膜導(dǎo)軌將上隔膜和下隔膜牽引至卷針處。
[0012]本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括正極送料板和負(fù)極送料板，所述正極送料板和負(fù)極送料板分別設(shè)置于上隔膜和下隔膜的上方。
[0013]本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括高溫焊刀，所述上隔膜和下隔膜分別通過隔膜導(dǎo)軌牽引至兩片菱形卷針內(nèi)，并由高溫焊刀將上隔膜和下隔膜的隔膜頭部熔接到一起。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:采用自動送片槽和推桿將墊片頭部推出自動送片槽，機(jī)械手在送片位夾住墊片頭部處，通過機(jī)械手滑軌滑到放片位的卷芯附近，松開機(jī)械手，墊片放入卷芯內(nèi)，機(jī)械手回到機(jī)械手滑軌頂端的送片位，整個卷繞過程連續(xù)、中間不需要再做停頓，直接提高了產(chǎn)能和生產(chǎn)效率，同時，還很好地改善了鋰電池的電芯變形。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型一種實施例的T型墊片的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本實用新型一種實施例的T型墊片的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本實用新型一種實施例的在自動送片槽原點位置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是本實用新型一種實施例的在自動送片槽推出墊片的結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖6是本實用新型一種實施例的機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的較優(yōu)的實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022]如圖1至圖6所示，本例提供一種改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，包括:控制面板1、機(jī)械手滑軌2、機(jī)械手3、自動送片槽4和推桿5 ;所述機(jī)械手3的伺服電機(jī)31固定在控制面板I上，所述機(jī)械手3活動安裝于機(jī)械手滑軌2上；所述自動送片槽4位于機(jī)械手滑軌2的頂端，所述自動送片槽4與機(jī)械手滑軌2相互垂直并固定于控制面板I上；所述推桿5設(shè)置于自動送片槽4旁邊，并能夠穿過自動送片槽4將自動送片槽4內(nèi)的墊片推出。
[0023]如圖1所示，本例還包括上隔膜轉(zhuǎn)軸9、下隔膜轉(zhuǎn)軸10、隔膜導(dǎo)軌11、卷針12、正極送料板15、負(fù)極送料板16和高溫焊刀，所述上隔膜轉(zhuǎn)軸9和下隔膜轉(zhuǎn)軸10上分別安裝有上隔膜13和下隔膜14，所述上隔膜轉(zhuǎn)軸9和下隔膜轉(zhuǎn)軸10分別通過隔膜導(dǎo)軌11將上隔膜13和下隔膜14牽引至卷針12處；所述正極送料板15和負(fù)極送料板16分別設(shè)置于上隔膜13和下隔膜14的上方；所述上隔膜13和下隔膜14分別通過隔膜導(dǎo)軌11牽引至兩片菱形卷針12內(nèi)，并由高溫焊刀將上隔膜13和下隔膜14的隔膜頭部熔接到一起。圖1中，還包括緊停按鈕17，所述緊停按鈕17設(shè)置在控制面板1，用于緊急情況下的按停。
[0024]如圖4所示，在自動送片槽4與控制面板I相連處有由氣缸帶動、并可以在主面板平面前后移動的推桿5，所述推桿5可穿過自動送片槽4，將自動送片槽4內(nèi)的墊片推出槽內(nèi)。
[0025]本例將兩卷隔膜分別安裝在上隔膜轉(zhuǎn)軸9和下隔膜轉(zhuǎn)軸10上，拉動隔膜接頭通過隔膜導(dǎo)軌11牽引至卷針12處，在卷針12上預(yù)卷隔膜，隔膜接頭通過180°C的高溫焊刀熔接，即通過銅焊刀熔接，卷針12自動伸縮插入隔膜中間；然后將負(fù)極送片槽調(diào)到極片寬度，對準(zhǔn)隔膜中間位置，保證負(fù)極片在隔膜正中間，先插入負(fù)極極片預(yù)卷半周，調(diào)整正極送片槽位置，對準(zhǔn)負(fù)極極片中間位置，插入正極片，保證正極極片卷繞后，負(fù)極料區(qū)包覆正極料區(qū)。
[0026]本例所述機(jī)械手滑軌2與機(jī)械手3的伺服電機(jī)31相連并與水平方向呈45°，所述機(jī)械手滑軌2通過伺服電機(jī)31帶動機(jī)械手3來回運動于送片位6與放片位7 ;所述送片位6與放片位7各設(shè)置有一個可沿機(jī)械手滑軌2移動的感應(yīng)器，調(diào)節(jié)感應(yīng)器的位置來控制機(jī)械手3的運動行程；所述自動送片槽4內(nèi)的墊片為T型墊片8，所述T型墊片8的俯視圖和側(cè)視圖分別如圖2和圖3所示；所述自動送片槽4分別在原點位置與推出墊片的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4和圖5所不。
[0027]如圖6所示，本例所述機(jī)械手3還包括電動夾32、機(jī)械臂33和電動夾氣缸34，所述電動夾32固定在機(jī)械臂33上，所述電動夾氣缸34與電動夾32相連接；所述機(jī)械臂33與伺服電機(jī)31相連，所述伺服電機(jī)31帶動機(jī)械臂33在機(jī)械手滑軌2平面上運動。
[0028]本例所述機(jī)械手3通過固定在機(jī)械臂33上的電動夾氣缸34控制電動夾32的閉合和打開，機(jī)械臂33與伺服電機(jī)31相連，伺服電機(jī)31帶動機(jī)械臂33可在機(jī)械手滑軌2的平面上運動。
[0029]本例在卷繞至2/3厚度時中斷卷繞，機(jī)械手3夾住T型墊片8的頭部5mm處，平行隔膜，通過機(jī)械手滑軌2滑到放片位7的卷芯附近，松開夾子，回到送片位6 ;然后繼續(xù)卷繞完成整個卷繞過程。
[0030]本例插T型墊片8為連續(xù)過程中間不需要再做停頓，直接提高產(chǎn)能和生產(chǎn)效率，并很好地改善了鋰電池的電芯變形；經(jīng)測試可知，長度lm長的極片由原來的5pCS/min提升到現(xiàn)在的7pcs/min ；6.0mm厚度以上電芯“扭曲S”型比例由原來的4%降低至0.06%屬于可控范圍。
[0031]如圖1和圖6所示，上隔膜13和下隔膜14分別通過隔膜導(dǎo)軌11牽引至兩片菱形卷針內(nèi)，由高溫焊刀將兩條單獨的隔膜頭部熔接到一起，形成具有一定角度的兩條隔膜，調(diào)節(jié)負(fù)極送料板16插入負(fù)極片，預(yù)卷半周后通過同樣的方式插入正極片，通過卷針12旋轉(zhuǎn)的作用進(jìn)行卷繞，正負(fù)極片通過自動送片槽4分別插入上隔膜13和下隔膜14內(nèi)，通過控制面板1的設(shè)定，卷繞至電芯厚度2/3時卷針12會自動中斷卷繞工作并與水平面呈60°斜角，自動送片槽4內(nèi)氣動的推桿5工作，推送出T型墊片8，所述機(jī)械手滑軌2與隔膜位置平行，機(jī)械手3頭部的電動夾氣缸34閉合夾住T型墊片8的頭部5mm處，機(jī)械手3自動擺臂90°至機(jī)械手3的送片位6，機(jī)械手3沿著機(jī)械手滑軌2迅速滑動，紅外的感應(yīng)器感應(yīng)到墊片后，觸動內(nèi)發(fā)裝置，機(jī)械手滑軌2停止，電動夾32松開墊片后，回擺90°至機(jī)械臂33的原始位置，并沿機(jī)械手滑軌2回到T形的自動送片槽4下方的送片位6，紅外的感應(yīng)器感應(yīng)到機(jī)械手3后卷繞機(jī)完成整個卷繞過程。
[0032]以上所述之【具體實施方式】為本實用新型的較佳實施方式，并非以此限定本實用新型的具體實施范圍，本實用新型的范圍包括并不限于本【具體實施方式】，凡依照本實用新型之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，其特征在于，包括:控制面板、機(jī)械手滑軌、機(jī)械手、自動送片槽和推桿；所述機(jī)械手的伺服電機(jī)固定在控制面板上，所述機(jī)械手活動安裝于機(jī)械手滑軌上；所述自動送片槽位于機(jī)械手滑軌的頂端，所述自動送片槽與機(jī)械手滑軌相互垂直并固定于控制面板上；所述推桿設(shè)置于自動送片槽旁邊，并能夠穿過自動送片槽將自動送片槽內(nèi)的墊片推出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，其特征在于，所述機(jī)械手滑軌與機(jī)械手的伺服電機(jī)相連接并與水平方向呈45°，所述機(jī)械手滑軌通過伺服電機(jī)帶動機(jī)械手來回運動于送片位與放片位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，其特征在于，所述送片位與放片位各設(shè)置有一個可沿機(jī)械手滑軌移動的感應(yīng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，其特征在于，所述自動送片槽內(nèi)的墊片為T型墊片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，其特征在于，所述機(jī)械手還包括電動夾和機(jī)械臂，所述電動夾固定在機(jī)械臂上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂與伺服電機(jī)相連，所述伺服電機(jī)帶動機(jī)械臂在機(jī)械手滑軌平面上運動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，其特征在于，所述機(jī)械手還包括電動夾氣缸，所述電動夾氣缸與電動夾相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，其特征在于，還包括上隔膜轉(zhuǎn)軸、下隔膜轉(zhuǎn)軸、隔膜導(dǎo)軌和卷針，所述上隔膜轉(zhuǎn)軸和下隔膜轉(zhuǎn)軸上分別安裝有上隔膜和下隔膜，所述上隔膜轉(zhuǎn)軸和下隔膜轉(zhuǎn)軸分別通過隔膜導(dǎo)軌將上隔膜和下隔膜牽引至卷針處。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，其特征在于，還包括正極送料板和負(fù)極送料板，所述正極送料板和負(fù)極送料板分別設(shè)置于上隔膜和下隔膜的上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的改善鋰電池電芯變形的卷繞裝置，其特征在于，還包括高溫焊刀，所述上隔膜和下隔膜分別通過隔膜導(dǎo)軌牽引至兩片菱形卷針內(nèi)，并由高溫焊刀將上隔膜和下隔膜的隔膜頭部熔接到一起。
【文檔編號】H01M10/04GK204130635SQ201420542271
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】李凱, 沈兩尼, 嚴(yán)洪桔, 袁潮 申請人:深圳瑞隆新能源科技有限公司