[实用新型]电芯自动成型加工设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池、聚合物及动力电池制造领域，其具体涉及一种电芯自动成型加工设备。

背景技术

现有的电池制造领域内，如锂电池、聚合物及动力电池制造卷绕工艺中，电池的电芯包括隔膜和极片通常是采用椭圆形或菱形卷针将极片与隔膜卷绕成椭圆形或菱形电芯。如附图1示出了目前所普遍采用的电芯加工装置，其中

卷针为菱形结构，其具有第一外针1’、第一内针2’、第二外针3’、第二内针4’， 第一内针2’与第二内针4’相向运动时将隔膜与极片的端部夹紧，第一外针1’与第二外针3’相互远离而形成菱形结构，该菱形卷针旋转而卷绕形成菱形的电芯5’。 在电芯5’卷绕完成后，由下料机械手6’实现卷针自动下料与自动传送，并从卷针上自动卸料卷绕完成的椭圆形或菱形裸电芯，在裸电芯组件运输过程中完成对裸电芯的预压成方形裸电芯，然后由下料机械手将方形裸电芯组件转移到设备外部拉带上，不良裸电芯自动卸料到不良品裸电芯收集处。

在上述电芯加工的过程中，卷绕步骤时需要采用电子凸轮控制技术，控制卷绕角速度变化使其达到恒线速度。然而，在卷绕的过程中因张力变化和动力滞后产生的凸轮曲线差异，影响了卷绕时卷针的角速度变化的差异和精度，在卷针转动实现卷绕过程中，极片及隔膜的张力不均匀，影响电芯的质量和产能。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种新型的电芯自动成型加工设备。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电芯自动成型加工设备，包括用于卷绕形成电芯的卷针、用于从所述卷针中将所述电芯下料的下料装置，所述卷针包括卷针轴、固定安装在所述卷针轴上的第一定位座、可分别地沿平行于所述卷针轴同一径向的方向朝向或远离所述第一定位座运动的活动座及第二定位座，所述卷针还包括固设于所述第一定位座内端部的第一内芯、固设于所述第一定位座外端部的第一外芯、固设于所述活动座上的第二内芯、固设于所述第二定位座外端部的第二外芯，所述第二内芯位于所述第二定位座的内侧，所述卷针具有第一工作状态与第二工作状态，当所述卷针处于第一工作状态时，所述第二内芯朝向所述第一内芯运动且所述第二外芯远离所述第一外芯运动，所述第一外芯的外侧周面与第二外芯的外侧周面位于同一圆周上；当所述卷针处于第二工作状态时，所述第二内芯远离所述第一内芯运动且所述第二外芯朝向所述第一外芯运动。

优选地，所述活动座与所述第二定位座同步地相向运动或朝相反的方向运动。

优选地，所述第一外芯的内侧周部开设有第一收容槽，所述第一定位座收容在所述第一收容槽中；所述第二外芯的内侧周部开设有第二收容槽，所述第二定位座收容在所述第二收容槽中，当所述卷针处于所述第二工作状态时，所述第二内芯至少有部分收容在所述第二收容槽中。

优选地，所述下料装置包括用于夹持卷绕在所述卷针上所述电芯的机械夹组件，所述机械夹组件包括第一机械夹与第二机械夹，所述第一机械夹包括相配合的第一内夹与第一外夹，所述第一外芯上开设有开口朝外且供所述第一内夹沿轴向插入的第一插槽；所述第二机械夹包括相配合的第二内夹与第二外夹，所述第二外芯上开设有开口朝外且供所述第二内夹沿轴向插入的第二插槽。

进一步地，所述下料装置还包括用于驱使所述第一机械夹与第二机械夹相对远离而将所述电芯拉伸的拉伸驱动机构。

更进一步地，所述下料装置还包括用于驱使所述机械夹组件旋转的旋转驱动机构、用于驱使所述机械夹组件平移的平移驱动机构。

更进一步地，所述加工设备还包括用于将拉伸后的所述电芯进行整形的预成型装置。

作为一种具体的实施方式，所述预成型装置包括定位底板、上下升降以用于将所述电芯压持在所述定位底板上的定位夹、分别上下升降地设于所述定位夹两侧以分别对所述电芯进行压持成型的预成型夹。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的电芯自动成型加工设备，其中通过采用新型的卷针结构来实现对隔膜与极片的卷绕，使其在成型时周向上受力更为均衡，同时也方便驱使卷针旋转而以恒定的线速度进行卷绕。在卷绕形成电芯后通过下料装置自动下料然后被拉伸为椭圆形，再经预成型装置而形成方形的裸电芯。上述过程完全可实现自动化加工，加工质量好、加工效率高，极大地提高了生产的能力和稳定性，同时还极大地节省了成本。

附图说明

附图1为现有技术中采用的电芯加工装置；

附图2为本实用新型中采用的卷针的截面结构示意图；

附图3为附图2的卷针在卷绕工作原理示意图；