電芯卷繞機構和電芯卷繞方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電芯的生產(chǎn)裝置，特別涉及一種電芯卷繞機構和電芯卷繞方法。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池作為清潔能源的一種，由于其具有電壓高，循環(huán)充放電壽命長，對環(huán)境污染小和自放電率低等諸多優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛地應用于各類電子產(chǎn)品上，如智能手機，筆記本電腦，數(shù)碼相機和便捷式小型電器等。鋰離子電池的主要結構包括殼體和設置在殼體內(nèi)的鋰離子電芯。通常鋰離子電芯是利用卷繞裝置將電芯材料，例如正極片、上隔膜、負極片和下隔膜卷繞成圓筒形的電芯。
[0003]圖1是現(xiàn)有的電芯卷繞機構的結構示意圖。如圖1所示，電芯卷繞機構20包括卷針軸22、第一驅(qū)動機構24和第二驅(qū)動機構26。卷針軸22包括卷針桿222和連接在卷針桿222端部的卷針223，卷針223呈叉形結構，并包括第一卷針臂和與第一卷針臂間隔對稱的第二卷針臂。
[0004]第一驅(qū)動機構24用于驅(qū)使卷針軸22轉(zhuǎn)動，并包括驅(qū)動器242、傳動帶244和驅(qū)動輪246。第一驅(qū)動機構24的驅(qū)動輪246連接于卷針軸22的端部，驅(qū)動器242位于卷針軸22的一側，且傳動帶244連接在驅(qū)動器242與驅(qū)動輪246之間，驅(qū)動器242利用傳動帶244和驅(qū)動輪246驅(qū)使卷針軸22轉(zhuǎn)動。
[0005]第二驅(qū)動機構26用于驅(qū)使卷針軸22沿著卷針軸22的軸線方向往復的運動。第二驅(qū)動機構26包括驅(qū)動軸部27、擺臂組件28和傳動組件29。驅(qū)動軸部27包括驅(qū)動軸272和連接在驅(qū)動軸272上的凸輪274。擺臂組件28包括擺臂基座282和鉸接在擺臂基座282上的第一擺臂283和第二擺臂(圖未示)，第一擺臂283上設置有第一滾輪284和第二滾輪285，第一擺臂283的第一滾輪284與凸輪274抵接，第一擺臂283的第二滾輪285與第二擺臂抵接。傳動組件29包括連桿291、立柱組件292、拉簧297和滑塊組件298。立柱組件292包括立柱基座293和連接于立柱基座293并可沿著立柱基座293的軸線方向偏轉(zhuǎn)的立柱頭部294，立柱頭部294上具有垂直連接于立柱頭部294的第一連接板295和第二連接板296，第一連接板295與第二連接板296大致相互垂直設置。傳動組件29的連桿291的一端連接于擺臂組件28的第二擺臂，連桿291的另一端連接于傳動組件29的第一連接板295。傳動組件29的拉簧297的一端連接于第一連接板295，拉簧297的另一端固定連接?；瑝K組件298包括滑塊29a和滑軌29b，滑塊29a可滑動的連接在滑軌29b上，且滑塊29a分別與第二連接板296和卷針軸22連接，由第二驅(qū)動機構26最終通過第二連接板296驅(qū)動滑塊29a在滑軌29b上滑動，從而驅(qū)使卷針軸22沿著卷針軸22的軸線方向往復的運動。
[0006]當電芯卷繞機構20卷繞制作鈕尚子電芯時，將鈕尚子電芯材料例如正極片、上隔膜、負極片和下隔膜設置在卷針223的第一卷針臂和第二卷針臂之間，第一驅(qū)動機構24驅(qū)使卷針軸22轉(zhuǎn)動，使正極片、上隔膜、負極片和下隔膜卷繞成電芯，電芯卷繞成型后其他的裝置切斷正極片、上隔膜、負極片和下隔膜，然后貼膠形成圓筒形的鋰離子電芯。之后，第二驅(qū)動機構26驅(qū)使卷針軸22的卷針223從鋰離子電芯中抽出，即可完成鋰離子電芯的初步制作?，F(xiàn)有的電芯卷繞機構20由于自身的結構限制，無法實現(xiàn)卷針軸22上下擺動，電芯的卷繞成型以及電芯卷繞成型之后的剪切以及貼膠均在同一個位置進行，使得整個電芯的制作較為不便，且制作出的電芯質(zhì)量低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，提供了一種電芯卷繞機構，可以實現(xiàn)卷針軸的上下擺動，電芯的制作較為方便，并且制作的電芯質(zhì)量高。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于，提供了一種電芯卷繞方法，可以實現(xiàn)卷針軸的上下擺動，電芯的制作較為方便，并且制作的電芯質(zhì)量高。
[0009]本發(fā)明解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的。
[0010]一種電芯卷繞機構，包括第一卷針軸、第二卷針軸、傳動軸部、第一連接板、第二連接板和第一驅(qū)動機構。第一卷針軸連接在第一連接板的一端，第二卷針軸連接在第二連接板的一端，第一卷針軸與第二卷針軸同軸且相對設置，第一卷針軸和第二卷針軸能同步轉(zhuǎn)動，并且能相互靠近或者相互遠離運動。傳動軸部連接在第一連接板的另一端與第二連接板的另一端之間，第一驅(qū)動機構與第一連接板或者第二連接板連接并且能驅(qū)使第一卷針軸、第二卷針軸、第一連接板和第二連接板一起繞著傳動軸部的軸線方向擺動。
[0011]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述第一驅(qū)動機構設置在第一連接板的下方，并與第一連接板鉸接連接；或者第一驅(qū)動機構設置在第二連接板的下方并與第二連接板鉸接連接。
[0012]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述第一驅(qū)動機構包括第一驅(qū)動器、兩個連接架和固定座。兩個連接架相對設置并固定連接在固定座上，第一驅(qū)動器鉸接于兩個連接架之間，且第一驅(qū)動器遠離連接架的端部鉸接于第一連接板或者第二連接板。
[0013]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述第一驅(qū)動器包括驅(qū)動缸體、推動臂和活動軸承。驅(qū)動缸體鉸接于兩個連接架之間，并能繞著鉸接點轉(zhuǎn)動，推動臂的一端與驅(qū)動缸體連接，推動臂的另一端與活動軸承連接，活動軸承固定連接于第一連接板或者第二連接板。
[0014]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述傳動軸部包括支撐座、傳動軸套和驅(qū)動桿。支撐座固定設置，傳動軸套穿設在支撐座內(nèi)且傳動軸套的兩端分別位于支撐座之外，傳動軸套能繞著傳動軸部的軸線方向在支撐座內(nèi)轉(zhuǎn)動，第一連接板和第二連接板位于支撐座的兩側并分別連接于傳動軸套的兩端，驅(qū)動桿穿設在傳動軸套內(nèi)，并能沿著傳動軸部的軸線方向前后運動。
[0015]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述電芯卷繞機構還包括擺臂組件，擺臂組件的一端與第二卷針軸連接，擺臂組件的另一端與驅(qū)動桿連接，擺臂組件包括擺臂、轉(zhuǎn)換塊、第一推針輪和第二推針輪。擺臂的中部鉸接在轉(zhuǎn)換塊上，轉(zhuǎn)換塊固定連接在第二連接板上，第一推針輪和第二推針輪可活動的鉸接于擺臂的兩端，且第一推針輪與驅(qū)動桿連接，第二推針輪與第二卷針軸連接。
[0016]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述電芯卷繞機構還包括第二驅(qū)動機構第二驅(qū)動機構包括第一固定框體、第一傳動桿和第二驅(qū)動器。第一固定框體固定連接在第一連接板上，第一卷針軸包括第一卷針桿，第一傳動桿設置在第一固定框體內(nèi)并與第一卷針桿連接，第二驅(qū)動器與第一傳動桿連接。
[0017]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述電芯卷繞機構還包括第三驅(qū)動機構，第三驅(qū)動機構包括第二固定框體、第二傳動桿和第三驅(qū)動器。第二固定框體固定連接在第一連接板上，第二傳動桿設置在第二固定框體內(nèi)并與傳動軸部的驅(qū)動桿連接，第三驅(qū)動器與第二傳動桿連接，第二卷針軸包括第二卷針桿，擺臂組件的第二推針輪與第二卷針軸的第二卷針桿連接，第二驅(qū)動機構和第三驅(qū)動機構能驅(qū)使第一卷針軸和第二卷針軸相互靠近運動或者相互遠離運動。
[0018]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述電芯卷繞機構還包括第四驅(qū)動機構。第四驅(qū)動機構能驅(qū)使第一卷針軸和該第二卷針軸同步轉(zhuǎn)動，第四驅(qū)動機構包括連接軸部、第一傳動組件、第二傳動組件、第三傳動組件和第四驅(qū)動器。連接軸部連接第一連接板和第二連接板，第一傳動組件連接于第一卷針軸和連接軸部之間，第二傳動組件連接于第二卷針軸和連接軸部之間，第三傳組件連接于連接軸部和第四驅(qū)動器之間。
[0019]一種電芯卷繞方法，用于將電芯材料卷繞成圓筒形的電芯。電芯卷繞方法利用上述的包括電芯卷繞機構，并包括如下步驟:
[0020]利用第一驅(qū)動機構推動第一連接板或者第二連接板，使第一卷針軸、第二卷針軸、第一連接板和第二連接板一起繞著傳動軸部的軸線方向朝向靠近電芯材料的方向擺動；
[0021]驅(qū)使第一卷針軸和第二卷針軸相互靠近運動，使電芯材料處于第一卷針軸和第二卷針軸之間；
[0022]初步驅(qū)使第一卷針軸和第二卷針軸同步轉(zhuǎn)動，使電芯材料初步卷繞在第一卷針軸和第二卷針軸上；
[0023]利用第一驅(qū)動機構拉動第一連接板或者第二連接板，使第一卷針軸、第二卷針軸、第一連接板和第二連接板一起繞著傳動軸部的軸線方向擺動回位，同時再次驅(qū)使第一卷針軸和第二卷針軸同步轉(zhuǎn)動，將電芯材料轉(zhuǎn)繞成圓筒形的電芯；以及
[0024]驅(qū)使第一卷針軸和第二卷針軸相互遠離運動，使第一卷針軸和第二卷針軸從卷繞成型的圓筒形的電芯中抽出。
[0025]本發(fā)明的電芯卷繞機構，具有能驅(qū)使第一卷針軸和第二卷針軸擺動的第一驅(qū)動機構。當電芯卷繞機構卷繞電芯時，第一驅(qū)動機構驅(qū)使第一卷針軸和第二卷針軸朝向靠近電芯材料的方向擺動，通過第一卷針軸和第二卷針軸初步卷繞電芯材料，然后第一驅(qū)動機構驅(qū)使第一卷針軸和第二卷針軸向著遠離電芯材料的方向擺動回位，通過第一卷針軸和第二卷針軸將電芯材料卷繞成圓筒形的電芯，之后再進行電芯材料的剪斷以及在剪切的電芯上進行貼膠等操作，完成電芯的初步制作。因此，本發(fā)明的電芯卷繞機構可以實現(xiàn)卷針軸的上下擺動，電芯的取料、卷繞、剪斷及貼膠操作可以不限于在同一個位置上進行，使得整個電芯的制作較為方便，并且制作的電芯質(zhì)量高。
[0026]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明。
【附圖說明】
[0027]圖1是現(xiàn)有的電芯卷繞機構的結構示意圖。
[0028]圖2是本發(fā)明的電芯制作裝置的結構示意圖。
[0029]圖3是圖2的電芯制作裝置的電芯卷繞機構擺動后的結構示意圖。
[0030]圖4是本發(fā)明的電芯卷繞機構的立體結構示意圖。
[0031]圖5是本發(fā)明的電芯夾扁機構的立體結構示意圖。
[0032]圖6a是本發(fā)明的夾持組件的夾臂與夾頭的拆分結構示意圖。
[0033]圖6b是本發(fā)明的夾持組件的夾臂與夾頭另一視角的拆分結構示意圖。
[0034]圖7是本發(fā)明的電芯夾扁機構第一次夾持狀態(tài)的結構示意圖。
[0035]圖8是本發(fā)明的電芯夾扁機構第二次夾持狀態(tài)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0036]為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的電芯卷繞機構和電芯卷繞方法的【具體實施方式】、結構、特征及其功效，詳細如下:
[0037]有關本發(fā)明的前述及其它技術內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過【具體實施方式】的說明，當可對本發(fā)明為達成預定目的所采取的技術手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0038]圖2是本發(fā)明的電芯制作裝置的結構示意圖。圖3是圖2的電芯制作裝置的電芯卷繞機構擺動后的結構示意圖。如圖2和圖3所示，本實施例中的電芯制作裝置10用于制作電芯，特別適于制作方形鋰離子電芯，但并不以此為限，電芯制作裝置10還可用于制作同類型電池的電芯、電容器素子以及引線型、極耳型的超級電容和引線型、導箔條型的鋁電解電容器等。電芯制作裝置10包括電芯卷繞機構100、進料機構200、剪切裁斷機構300、貼膠機構400、電芯夾扁機構500和檢測排料機構600。
[0039]如圖2和圖3所示，進料機構20