本發(fā)明涉及一種梯形電池的加工設備及方法，尤其涉及一種梯形電芯卷繞裝置及方法。

背景技術：

現(xiàn)有的一種電芯卷繞裝置，其包括立板，裝設在該立板上的翻轉機構以及裝設在該翻轉機構上的多個卷繞單元。這些卷繞單元能夠與送料機構及取料機構相配合，對經由送料機構傳送過來的正常的正極片與隔膜組合、負極片與隔膜組合進行卷繞，并將卷繞好的電芯經由取料機構取走。其中，每個卷繞單元包括由兩根卷針組成的一個卷針副，該卷針副采用單側伸出/抽回動作來進入/退出卷繞位置。現(xiàn)有的這種卷繞單元結構，只能適用于卷繞矩形或者圓柱形的電芯，不能實現(xiàn)帶凸階電芯的卷繞處理。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服上述現(xiàn)有技術所存在的不足，而提出一種梯形電芯卷繞裝置及方法，能夠很好地實現(xiàn)帶凸階電芯的卷繞處理。

本發(fā)明針對上述技術問題提出一種梯形電芯卷繞裝置，包括用于完成電芯初步卷繞成型的一卷繞單元，該卷繞單元包括位置相鄰且相互配合的第一卷針副和第二卷針副，其中，在電芯的卷繞過程中，是先將該第一卷針副獨自推出到卷繞位置進行第一階段的卷繞，再將該第二卷針副推出到卷繞位置與該第一卷針副合并到一起后進行第二階段的卷繞。

在一些實施例中，該第一卷針副和該第二卷針副呈一字排布，該第一卷針副位于卷繞中心。

在一些實施例中，該第一卷針副和該第二卷針副呈二字排布，卷繞中心位于該第一卷針副與該第二卷針副之間。

在一些實施例中，在完成第二階段的卷繞之后，該第一卷針副先抽回而退出卷繞位置，該第二卷針副后抽回而退出卷繞位置。

在一些實施例中，該第一卷針副包括相互配合的兩根第一卷針；該第二卷針副包括與這兩根第一卷針相配合的至少一根第二卷針。

在一些實施例中，該卷繞單元還包括用以驅動該第一卷針副和第二卷針副沿一中心軸線做旋轉動作的一旋轉驅動部以及分別用以驅動該第一卷針副和該第二卷針副沿該中心軸線軸做軸向動作的兩個橫向驅動部。

在一些實施例中，該旋轉驅動部包括能夠受驅動而繞該中心軸線旋轉的軸筒，這兩個橫向驅動部是橫貫該軸筒兩端地裝設在該軸筒上。

在一些實施例中，該橫向驅動部包括在后端受驅動能夠沿該中心軸線軸做軸向動作的軸桿、設置在該軸桿的前端的滑塊、設置在該滑塊的前側用于裝設該第一卷針副/該第二卷針副的卷針頭以及設置在該軸筒上用于與該滑塊相配合的前后延伸的直線滑軌。

本發(fā)明針對上述技術問題還提出一種梯形電芯卷繞方法，設置位置相鄰且相互配合的第一卷針副和第二卷針副，在電芯的卷繞過程中，先將該第一卷針副獨自推出到卷繞位置進行第一階段的卷繞，再將該第二卷針副推出到卷繞位置與該第一卷針副合并到一起后進行第二階段的卷繞。

在一些實施例中，在完成第二階段的卷繞之后，該第一卷針副先抽回而退出卷繞位置，該第二卷針副后抽回而退出卷繞位置。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的電芯卷繞裝置及方法，通過巧妙地使卷繞單元具有位置相鄰且相互配合的第一卷針副和第二卷針副，能夠很好地實現(xiàn)帶凸階電芯的卷繞處理。

附圖說明

圖1A和1B是本發(fā)明梯形電芯卷繞裝置實施例的結構示意，其中，圖1A為主視剖面示意，圖1B為側視示意。

圖2A和2B是本發(fā)明梯形電芯卷繞裝置中卷繞單元的結構示意，其中，圖2A為一個卷繞單元的剖視示意及主視示意，圖2B為一個卷繞單元的俯視示意。

圖3A至3C是本發(fā)明卷繞單元中兩個卷針副呈一字排布的結構示意，其中，圖3A為主視示意，圖3B為俯視示意，圖3C為側視示意。

圖4A至4C是本發(fā)明卷繞單元中兩個卷針副呈二字排布的結構示意，其中，圖4A為主視示意，圖4B為俯視示意，圖4C為側視示意。

其中，附圖標記說明如下:

1 主體 2卷繞單元 3卷針前端支撐 4 主體驅動機構 5 卷繞單元驅動機構 6 立板 9 中心軸線 P1 第一工位 P2 第二工位；11 第一轉動盤 12 第二轉動盤 13 第三轉動盤 14 前軸承 15后軸承 16 齒輪17 框架；21 第一卷針副 22 第二卷針副 24 橫向驅動部 25 旋轉驅動部 211 第一卷針 212 第二卷針 221 第三卷針 222 第四卷針 229 第二中心線241 軸桿 242 滑動座 243 滑塊 244 卷針頭固定座 245 卷針頭 246 直線滑軌 251 軸筒 252 齒輪部 253 前軸承 254 后軸承；99 卷繞中心。

具體實施方式

以下結合本說明書的附圖，對本發(fā)明的較佳實施例予以進一步地詳盡闡述。

本發(fā)明提出一種梯形電芯卷繞方法，設置位置相鄰且相互配合的第一卷針副和第二卷針副，在電芯的卷繞過程中，先將該第一卷針副獨自推出到卷繞位置進行第一階段的卷繞，再將該第二卷針副推出到卷繞位置與該第一卷針副合并到一起后進行第二階段的卷繞。在一些實施例中，在完成第二階段的卷繞之后，該第一卷針副先抽回而退出卷繞位置，該第二卷針副后抽回而退出卷繞位置。在另一些實施例中，在完成第二階段的卷繞之后，該第二卷針副先抽回而退出卷繞位置，該第一卷針副后抽回而退出卷繞位置。本發(fā)明的梯形電芯/梯形電池泛指具有至少一個階臺部的電芯/電池。這里所說的階臺部泛指區(qū)別于傳統(tǒng)的圓柱形電池和扁形長方體的平整的外形輪廓結構，電芯/電池的一部分相對另一部分凸出形成具有內部拐角的外形輪廓結構。

參見圖1A和1B，圖1A和1B是本發(fā)明梯形電芯卷繞裝置實施例的結構示意，其中，圖1A為主視剖面示意，圖1B為側視示意。本發(fā)明的梯形電芯卷繞裝置大致包括：主體1，裝設在該主體1上的兩個卷繞單元2，與卷繞單元2相配合的卷針前端支撐3，用以驅動主體1的主體驅動機構4，用以驅動卷繞單元2的卷繞單元驅動機構 6。其中，該主體1裝設在立板6上。兩個卷繞單元2分別對應第一工位P1和第二工位P2。每個卷繞單元2具有一中心軸線9。

該主體1包括：第一轉動盤11，第二轉動盤12，第三轉動盤13，前軸承14，后軸承15，齒輪16和框架17。其中，第一轉動盤11通過前軸承14裝設在框架17的前端。第二轉動盤12通過后軸承15裝設在框架17的后端。卷繞單元2的前端向前伸出于該第一轉動盤11。卷繞單元2的后部向后伸出于該第二轉動盤12。第三轉動盤13裝設在卷繞單元2的后部的外周。齒輪16裝設在該第二轉動盤12的后側。該主體1通過該齒輪16與主體驅動機構4配合。

參見圖2A和2B，圖2A和2B是本發(fā)明梯形電芯卷繞裝置中卷繞單元結構示意，其中，圖2A為主視剖面示意，圖2B為俯視示意。該卷繞單元2包括第一卷針副21，第二卷針副22，用以驅動該第一卷針副21和該第二卷針副22沿中心軸線9做軸向動作的兩個橫向驅動部24以及用以驅動該第一卷針副和第二卷針副沿中心軸線9做旋轉動作的旋轉驅動部25。

參見圖3A至3C，圖3A至3C是本發(fā)明卷繞單元中兩個卷針副呈一字排布的結構示意，其中，圖3A為主視示意，圖3B為俯視示意，圖3C為側視示意。該第一卷針副21和該第二卷針副22呈一字排布。其中，卷繞中心99位于該第一卷針副21內。該第二卷針副22位于該第一卷針副21的旁側。該第一卷針副21包括相互配合的兩根第一卷針211、212。該第二卷針副22包括與這兩根第一卷針211、212相配合的兩根第二卷針221、222。在其他實施例中，該第二卷針副22也可以只有一根卷針。

參見圖4A至4C，圖4A至4C是本發(fā)明卷繞單元中兩個卷針副呈二字排布的結構示意，其中，圖4A為主視示意，圖4B為俯視示意，圖4C為側視示意。該第一卷針副21和該第二卷針副22呈二字排布。其中，卷繞中心99位于該第一卷針副21與該第二卷針副22之間。第二卷針副22位于第一卷針副21的上方。該第一卷針副21包括相互配合的兩根第一卷針211、212。該第二卷針副22包括與這兩根第一卷針211、212相配合的兩根第二卷針221、222。在其他實施例中，該第二卷針副22也可以只有一根卷針。

參見圖2A和2B，該旋轉驅動部25包括能夠受驅動而繞該中心軸線9旋轉的軸筒251，裝設在該軸筒外周的前軸承253和后軸承254。其中，該軸筒251的后部外周設有齒輪部252。結合參見圖1A和1B，前軸承253裝設在第一轉動盤11的后側；后軸承254裝設在第二轉動盤12的前側。該旋轉驅動部25通過該齒輪部252與卷繞單元驅動機構5配合。

參見圖2A和2B，這兩個橫向驅動部24是橫貫該軸筒251兩端地裝設在該軸筒251上。該橫向驅動部24包括在后端受驅動能夠沿該中心軸線9做軸向動作的軸桿241，設置在該軸桿241的前端的滑動座242、滑塊243和卷針頭固定座244，設置在卷針頭固定座244的前端的卷針頭245以及設置在該軸筒251上用于與該滑塊243相配合的前后延伸的直線滑軌246。結合參見圖3A和4A，該第一卷針副21和該第二卷針副22對應分別裝設在兩個卷針頭245上。

本發(fā)明的梯形電芯卷繞裝置的工作原理大致包括：在第一工位P1進行電芯的卷繞處理；在第二工位P2進行貼膠和收尾處理。在電芯的卷繞過程中，卷繞單元2位于第一工位P1，首先，將該第一卷針副21獨自地向前推出到卷繞位置，進行第一階段的卷繞，以卷繞出電芯的內層部分。然后，再將該第二卷針副22向前推出到卷繞位置與該第一卷針副21合并到一起后進行第二階段的卷繞，以卷繞出電芯的外層部分。在完成第二階段的卷繞之后，卷繞單元2旋轉180度到第二工位P2，先完成貼膠、收尾作業(yè)，再將第一卷針副21和第二卷針副22從電芯中抽出。在本實施例中，該第一卷針副21與該第二卷針副22不是同時向后抽回而退出卷繞位置的，也就是說，該第一卷針副21與該第二卷針副22與電芯的分離不是同時完成的。較佳地，該第一卷針副21先抽回而退出卷繞位置，該第二卷針副22后抽回而退出卷繞位置。這樣卷繞出來的電芯具有一內層部分和一外層部分，且外層部分與內層部分之間由于第二卷針副22的存在，形成有設定的預留空間。后續(xù)，可以通過適當?shù)哪＞邔υ撾娦镜念A留空間處進行擠壓處理，也就是將該預留空間去除，即可制得帶凸階的電芯，例如：呈凸字形的電芯，呈臺階形的電芯。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的梯形電芯卷繞裝置及方法，通過巧妙地使卷繞單元2具有位置相鄰且相互配合的第一卷針副21和第二卷針副22，能夠很好地實現(xiàn)帶凸階電芯的卷繞處理。

值得一提的是，在本實施例中，卷繞單元2的數(shù)量為兩個，卷繞工位的數(shù)量為兩個，這時每個工位之間角度間隔為180度。在其他實施例中，卷繞單元2的數(shù)量可以為三個，卷繞工位的數(shù)量可以為三個，這時每個工位之間角度間隔為120度。在本實施例中，卷繞單元2是設有兩個相互配合的卷針副21、22。在其他實施例中，卷繞單元2可以設有三個甚至多于三個的卷針副來相互配合。

上述內容僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用于限制本發(fā)明的實施方案，本領域普通技術人員根據(jù)本發(fā)明的主要構思和精神，可以十分方便地進行相應的變通或修改，故本發(fā)明的保護范圍應以權利要求書所要求的保護范圍為準。