[發(fā)明專利]一種用于抽離電芯卷針的機構(gòu)及其抽針方法

有效

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• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105720310B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉海軍;王威;李載波;楊山;鄭明清
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞鋰威能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 羅偉平

本發(fā)明屬于鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于抽離電芯卷針的機構(gòu)及其抽針方法；該機構(gòu)包括第一卸料夾、與所述第一卸料夾對應(yīng)設(shè)置的第二卸料夾、夾指連接件、夾指氣缸、設(shè)置在所述夾指連接件與所述夾指氣缸之間的固定座、以及安裝于所述固定座的光電控制單元和限位控制單元，所述第一卸料夾、所述第二卸料夾分別通過所述夾指連接件與所述夾指氣缸連接，所述第一卸料夾上設(shè)置有真空吸孔，所述第二卸料夾上設(shè)置有真空吸嘴，所述真空吸孔與所述真空吸嘴對應(yīng)設(shè)置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅可提高電芯的成品率，還可以減少因抽芯而引起的隔離膜報廢問題，而且不會出現(xiàn)在卷芯抽針失敗后卷繞機還在繼續(xù)工作的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于抽離電芯卷針的機構(gòu)及其抽針方法。

背景技術(shù)

在鋰離子電池生產(chǎn)過程中有一道將正、負極片和隔膜卷繞成卷芯的工序，而現(xiàn)有的全自動卷繞設(shè)備中的卷繞機構(gòu)，大多采用的是兩半式卷針結(jié)構(gòu)，其中的一半卷針可以相對于另一半卷針縱向前后移動；一半與電機固定連接作為主動卷針，另一半作為從動卷針，可以相對于與電機連接的一半作軸向移動，且完全可以移開(抽掉)，在電機的帶動下旋轉(zhuǎn)卷繞；兩半卷針中間有縫隙，隔膜從縫隙中穿過，與卷針一起卷繞，抽針時卷針從卷芯(正、負極片與隔膜卷繞在一起后的產(chǎn)品)中抽出，卷針與卷芯分離；而隔離膜因為張力的原因緊貼并包裹在卷針的表面，材質(zhì)又薄又軟，其厚度通常是微米級，所以這種卷針運動方式的卷繞機構(gòu)，常會造成卷芯在抽離卷針時將卷芯內(nèi)第一圈的隔離膜跟卷針一起帶出，使整個卷芯無法正常脫離卷針，直接造成該卷芯報廢；即便能夠強制抽離也容易造成內(nèi)層隔離膜損傷，還會造成電池卷芯中心的隔離膜松緊度較差，從而會降低整個卷芯的松緊度，使得后續(xù)的烘烤等工序中出現(xiàn)卷芯變形等品質(zhì)問題。此外，如果該抽針異常的卷芯沒有及時取出，翻轉(zhuǎn)至下一工位后，將會使卷針撞壞下一個卷芯的隔離膜、正極片及負極片，造成材料浪費、生產(chǎn)效率降低下以及維修量增加等損失。

有鑒于此，確有必要對上述的卷芯抽針問題作進一步的改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于：針對現(xiàn)有全自動卷繞機卷芯抽針技術(shù)的不足，而提供一種鋰離子電芯在卷繞完成后進行抽離電芯卷針的機構(gòu)，其不僅可提高電芯的成品率，還可以減少因抽芯而引起的隔離膜報廢問題，而且不會出現(xiàn)在卷芯抽針失敗后卷繞機還在繼續(xù)工作的情況。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下解決方案：

一種用于抽離電芯卷針的機構(gòu)，包括第一卸料夾、與所述第一卸料夾對應(yīng)設(shè)置的第二卸料夾、夾指連接件、夾指氣缸、設(shè)置在所述夾指連接件與所述夾指氣缸之間的固定座、以及安裝于所述固定座的光電控制單元和限位控制單元，所述第一卸料夾、所述第二卸料夾分別通過所述夾指連接件與所述夾指氣缸連接，所述第一卸料夾上設(shè)置有真空吸孔，所述第二卸料夾上設(shè)置有真空吸嘴，所述真空吸孔與所述真空吸嘴對應(yīng)設(shè)置。

所述限位控制單元包括限位氣缸、限位氣缸固定件和限位氣缸調(diào)整件，所述限位氣缸通過所述限位氣缸固定件安裝于所述夾指連接件的上方。

其中，該機構(gòu)還包括真空控制器，所述限位氣缸和所述夾指氣缸均與所述真空控制器電連接，所述真空控制器與所述光電控制單元電連接。真空控制器起到抽取真空、檢測真空度和發(fā)行指令信號等作用；當電芯卸料夾上沒有電芯夾持時，真空控制器不會發(fā)出運行信號，設(shè)備將暫停，以保證不會出現(xiàn)抽芯異常設(shè)備繼續(xù)運行的情況。

在抽離電芯卷針之前，本發(fā)明的光電控制單元和限位控制單元先根據(jù)電芯的厚度大小來調(diào)整限位氣缸和夾指氣缸，使其適應(yīng)電芯的尺寸；并通過光電控制單元檢測第一卸料夾和第二卸料夾是否開啟到位，當開啟到位后，抽針機構(gòu)整體平移，使夾指氣缸前行至設(shè)定的夾持電芯的位置。