一种用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置及卷绕机的制作方法

1.本实用新型属于卷绕设备技术领域，具体涉及一种用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置及卷绕机。


背景技术：

2.时代的发展对锂电池结构及电池性能提出了更高的要求，特别是在大尺寸领域的突破，呈现出雨后春笋般的发展；大尺寸有着结构简单、散热性能好，存储电容量密度高的有点被动力电池和储能电池广泛采用。
3.目前市面常见的大结构的电池有两种方式：一是大叠片叠加形成的电芯、二是大卷绕成形后热压成型的电芯。大尺寸卷芯在现有的加工环节可以通过卷绕机顺利的成圆形或椭圆形卷体，但是在热压阶段卷体被压扁的过程中，由于弯曲直径过大每层弯曲弧度不同，会导致电极片发生剧烈的挤压形变产生褶皱现象。
4.因此，亟需开发一种新的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置及卷绕机，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置及卷绕机。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置，其包括：圆辊本体、顶出机构和调节机构；其中所述圆辊本体安装在卷绕机上，所述圆辊本体内开设有顶出通道，所述顶出机构、调节机构活动设置在顶出通道内，且所述调节机构的活动部连接顶出机构；所述调节机构适于推动顶出机构从顶出通道伸出，并调节所述顶出机构的位移量，以使所述顶出机构抵推绕过圆辊本体的电芯卷材。
7.进一步，所述顶出机构包括：两顶出组件和两顶出轴；每个所述顶出组件对应一根顶出轴，且两所述顶出组件对称设置在顶出通道内；所述调节机构的活动部连接顶出组件的一端，所述顶出轴与顶出组件的另一端连接；所述调节机构适于推动顶出组件在顶出通道内移动，以带动所述顶出轴从顶出通道伸出，直至所述顶出轴抵推绕过圆辊本体的电芯卷材。
8.进一步，所述顶出轴上设置有顶出凸面，以应对电芯卷材的弧度变化。
9.进一步，所述顶出组件包括：顶出板；所述顶出板的端部开设有安装槽，所述顶出轴与安装槽活动连接且露出于安装槽。
10.进一步，所述调节机构包括：两驱动件；两所述驱动件的活动部分别连接对应的顶出板；所述驱动件适于推动顶出板在顶出通道内移动。
11.进一步，所述驱动件适于采用治具，以用于手动调节。
12.进一步，所述驱动件适于采用伺服电机，以用于自动调节。
13.进一步，所述驱动件与控制板电性相连。
14.进一步，所述顶出通道呈水平设置，且所述顶出通道经过圆辊本体的圆心。
15.另一方面，本实用新型提供一种卷绕机，其采用如上述的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置卷绕电芯卷材。
16.本实用新型的有益效果是，本实用新型通过设置顶出机构与调节机构能够针对电芯卷材在大直径圆形到扁平形的形变过程中，提前增加形变区域的冗余空间，采用可变式的顶出机构扩大形变区的预留弧度，此结构简洁易于设计加工，可根据卷径大小适当调节顶出距离，方便操作。
17.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
18.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置的结构图；
21.图2是本实用新型的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置的原理框图。
22.图中：
23.1、圆辊本体；11、顶出通道；
24.2、顶出机构；21、顶出板；22、顶出轴；
25.3、调节机构；31、驱动件。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.实施例1，在本实施例中，如图1至图2所示，本实施例提供了一种用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置，其包括：圆辊本体1、顶出机构2和调节机构3；其中所述圆辊本体1安装在卷绕机上，所述圆辊本体1内开设有顶出通道11，所述顶出机构2、调节机构3活动设置在顶出通道11内，且所述调节机构3的活动部连接顶出机构2；所述调节机构3适于推动顶出机构2从顶出通道11伸出，并调节所述顶出机构2的位移量，以使所述顶出机构2抵推绕过圆辊本体1的电芯卷材。
28.在本实施例中，本实施例通过设置顶出机构2与调节机构3能够针对电芯卷材在大直径圆形到扁平形的形变过程中，提前增加形变区域的冗余空间，采用可变式的顶出机构2扩大形变区的预留弧度，此结构简洁易于设计加工，可根据卷径大小适当调节顶出距离，方便操作。
29.在本实施例中，所述顶出机构2包括：两顶出组件和两顶出轴22；每个所述顶出组件对应一根顶出轴22，且两所述顶出组件对称设置在顶出通道11内；所述调节机构3的活动部连接顶出组件的一端，所述顶出轴22与顶出组件的另一端连接；所述调节机构3适于推动顶出组件在顶出通道11内移动，以带动所述顶出轴22从顶出通道11伸出，直至所述顶出轴22抵推绕过圆辊本体1的电芯卷材。
30.在本实施例中，顶出轴22顶着电芯卷材移动，按照空间形变的冗余弹性原则，可以缓解强力空间挤压带来的材料扭曲和褶皱。
31.在本实施例中，所述顶出轴22上设置有顶出凸面，以应对电芯卷材的弧度变化。
32.在本实施例中，根据不同卷径的大小可以设置不同的顶出凸面来应对弧度的变化。
33.在本实施例中，所述顶出组件包括：顶出板21；所述顶出板21的端部开设有安装槽，所述顶出轴22与安装槽活动连接且露出于安装槽。
34.在本实施例中，所述调节机构3包括：两驱动件31；两所述驱动件31的活动部分别连接对应的顶出板21；所述驱动件31适于推动顶出板21在顶出通道11内移动。
35.在本实施例中，所述驱动件31适于采用治具，以用于手动调节。
36.在本实施例中，所述驱动件31适于采用伺服电机，以用于自动调节。
37.在本实施例中，根据电芯直径的大小，选择与之匹配的驱动件31，在实际卷绕开始可以设定治具的调节度，或者配置伺服电机在卷绕过程中进行动态微调节，以提高卷绕效果。
38.在本实施例中，所述驱动件31与控制板电性相连。
39.在本实施例中，控制板配合设置在顶出凸面上的压力传感器能够在卷绕过程对驱动件31进行动态微调节，起到智能化调节的作用。
40.在本实施例中，所述顶出通道11呈水平设置，且所述顶出通道11经过圆辊本体1的圆心，能够均匀调节两顶出轴22。
41.实施例2，在实施例1的基础上，本实施例提供一种卷绕机，其采用如实施例1所提供的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置卷绕电芯卷材。
42.综上所述，本实用新型通过设置顶出机构2与调节机构3能够针对电芯卷材在大直径圆形到扁平形的形变过程中，提前增加形变区域的冗余空间，采用可变式的顶出机构2扩大形变区的预留弧度，此结构简洁易于设计加工，可根据卷径大小适当调节顶出距离，方便操作。
43.本技术中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。并且，本技术所涉及的软件程序均为现有技术，本技术不涉及对软件程序作出任何改进。
44.在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
47.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
48.另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
49.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.一种用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置，其特征在于，包括：圆辊本体、顶出机构和调节机构；其中所述圆辊本体安装在卷绕机上，所述圆辊本体内开设有顶出通道，所述顶出机构、调节机构活动设置在顶出通道内，且所述调节机构的活动部连接顶出机构；所述调节机构适于推动顶出机构从顶出通道伸出，并调节所述顶出机构的位移量，以使所述顶出机构抵推绕过圆辊本体的电芯卷材。2.如权利要求1所述的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述顶出机构包括：两顶出组件和两顶出轴；每个所述顶出组件对应一根顶出轴，且两所述顶出组件对称设置在顶出通道内；所述调节机构的活动部连接顶出组件的一端，所述顶出轴与顶出组件的另一端连接；所述调节机构适于推动顶出组件在顶出通道内移动，以带动所述顶出轴从顶出通道伸出，直至所述顶出轴抵推绕过圆辊本体的电芯卷材。3.如权利要求2所述的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述顶出轴上设置有顶出凸面，以应对电芯卷材的弧度变化。4.如权利要求2所述的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述顶出组件包括：顶出板；所述顶出板的端部开设有安装槽，所述顶出轴与安装槽活动连接且露出于安装槽。5.如权利要求4所述的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述调节机构包括：两驱动件；两所述驱动件的活动部分别连接对应的顶出板；所述驱动件适于推动顶出板在顶出通道内移动。6.如权利要求5所述的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述驱动件适于采用治具，以用于手动调节。7.如权利要求5所述的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述驱动件适于采用伺服电机，以用于自动调节。8.如权利要求7所述的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述驱动件与控制板电性相连。9.如权利要求1所述的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述顶出通道呈水平设置，且所述顶出通道经过圆辊本体的圆心。10.一种卷绕机，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置卷绕电芯卷材。

技术总结
本实用新型属于卷绕设备技术领域，具体涉及一种用于改善大直径电芯卷材褶皱的卷绕装置及卷绕机，本卷绕装置包括：圆辊本体、顶出机构和调节机构；其中圆辊本体安装在卷绕机上，圆辊本体内开设有顶出通道，顶出机构、调节机构活动设置在顶出通道内，且调节机构的活动部连接顶出机构；调节机构推动顶出机构从顶出通道伸出，并调节顶出机构的位移量，以使顶出机构抵推绕过圆辊本体的电芯卷材；本实用新型通过设置顶出机构与调节机构能够针对电芯卷材在大直径圆形到扁平形的形变过程中，提前增加形变区域的冗余空间，采用可变式的顶出机构扩大形变区的预留弧度，此结构简洁易于设计加工，可根据卷径大小适当调节顶出距离，方便操作。作。作。


技术研发人员：陈科军 杨娜伟 胡高建 沈笑声
受保护的技术使用者：江苏天合储能有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/9/13