[发明专利]一种用于抽离电芯卷针的机构及其抽针方法

说明书

本发明属于锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种用于抽离电芯卷针的机构及其抽针方法；该机构包括第一卸料夹、与所述第一卸料夹对应设置的第二卸料夹、夹指连接件、夹指气缸、设置在所述夹指连接件与所述夹指气缸之间的固定座、以及安装于所述固定座的光电控制单元和限位控制单元，所述第一卸料夹、所述第二卸料夹分别通过所述夹指连接件与所述夹指气缸连接，所述第一卸料夹上设置有真空吸孔，所述第二卸料夹上设置有真空吸嘴，所述真空吸孔与所述真空吸嘴对应设置。与现有技术相比，本发明不仅可提高电芯的成品率，还可以减少因抽芯而引起的隔离膜报废问题，而且不会出现在卷芯抽针失败后卷绕机还在继续工作的情况。

技术领域

本发明属于锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种用于抽离电芯卷针的机构及其抽针方法。

背景技术

在锂离子电池生产过程中有一道将正、负极片和隔膜卷绕成卷芯的工序，而现有的全自动卷绕设备中的卷绕机构，大多采用的是两半式卷针结构，其中的一半卷针可以相对于另一半卷针纵向前后移动；一半与电机固定连接作为主动卷针，另一半作为从动卷针，可以相对于与电机连接的一半作轴向移动，且完全可以移开(抽掉)，在电机的带动下旋转卷绕；两半卷针中间有缝隙，隔膜从缝隙中穿过，与卷针一起卷绕，抽针时卷针从卷芯(正、负极片与隔膜卷绕在一起后的产品)中抽出，卷针与卷芯分离；而隔离膜因为张力的原因紧贴并包裹在卷针的表面，材质又薄又软，其厚度通常是微米级，所以这种卷针运动方式的卷绕机构，常会造成卷芯在抽离卷针时将卷芯内第一圈的隔离膜跟卷针一起带出，使整个卷芯无法正常脱离卷针，直接造成该卷芯报废；即便能够强制抽离也容易造成内层隔离膜损伤，还会造成电池卷芯中心的隔离膜松紧度较差，从而会降低整个卷芯的松紧度，使得后续的烘烤等工序中出现卷芯变形等品质问题。此外，如果该抽针异常的卷芯没有及时取出，翻转至下一工位后，将会使卷针撞坏下一个卷芯的隔离膜、正极片及负极片，造成材料浪费、生产效率降低下以及维修量增加等损失。

有鉴于此，确有必要对上述的卷芯抽针问题作进一步的改善。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有全自动卷绕机卷芯抽针技术的不足，而提供一种锂离子电芯在卷绕完成后进行抽离电芯卷针的机构，其不仅可提高电芯的成品率，还可以减少因抽芯而引起的隔离膜报废问题，而且不会出现在卷芯抽针失败后卷绕机还在继续工作的情况。

为了实现上述目的，本发明采用以下解决方案：

一种用于抽离电芯卷针的机构，包括第一卸料夹、与所述第一卸料夹对应设置的第二卸料夹、夹指连接件、夹指气缸、设置在所述夹指连接件与所述夹指气缸之间的固定座、以及安装于所述固定座的光电控制单元和限位控制单元，所述第一卸料夹、所述第二卸料夹分别通过所述夹指连接件与所述夹指气缸连接，所述第一卸料夹上设置有真空吸孔，所述第二卸料夹上设置有真空吸嘴，所述真空吸孔与所述真空吸嘴对应设置。

所述限位控制单元包括限位气缸、限位气缸固定件和限位气缸调整件，所述限位气缸通过所述限位气缸固定件安装于所述夹指连接件的上方。

其中，该机构还包括真空控制器，所述限位气缸和所述夹指气缸均与所述真空控制器电连接，所述真空控制器与所述光电控制单元电连接。真空控制器起到抽取真空、检测真空度和发行指令信号等作用；当电芯卸料夹上没有电芯夹持时，真空控制器不会发出运行信号，设备将暂停，以保证不会出现抽芯异常设备继续运行的情况。

在抽离电芯卷针之前，本发明的光电控制单元和限位控制单元先根据电芯的厚度大小来调整限位气缸和夹指气缸，使其适应电芯的尺寸；并通过光电控制单元检测第一卸料夹和第二卸料夹是否开启到位，当开启到位后，抽针机构整体平移，使夹指气缸前行至设定的夹持电芯的位置。