一种锂离子电池卷绕机的无内夹错位卷针及其机构的制作方法

本发明涉及锂离子电池制造领域，具体涉及一种锂离子电池卷绕机的无内夹错位卷针及其机构。

背景技术：

目前锂离子电池卷绕机，是将正极、负极、隔膜卷绕组合成型一体作为电池的机器，在锂离子电池卷绕机的众多组成机构中，卷针机构是最重要的其中一个机构起着夹紧隔膜、极片和旋转卷绕加工的作用，卷针机构主要由卷针和开合机构组成，卷针由两条相分离的卷针组成，开始卷绕时开合机构驱动两卷针张开相隔开一端距离，待两卷针卷绕特定圈数完成卷绕后，开合机构再驱动两卷针合拢收缩，此时电芯就可方便从卷针上拔出，但现有的卷针机构设计成以端部销轴转动方式来张启及收缩并不十分合理，两卷针卷绕过程中，随着卷芯外径的不断增加，卷针隔膜被缠绕挤压造成卷绕完成后拔针困难，甚至带出内层隔膜，破坏卷芯的对齐度，以至无法生产出合格的产品，为此有必要研发一种拔针更合理的卷针机构。

技术实现要素：

针对现有技术存在的卷针结构设计不合理、拔针不便等技术问题，本发明提供了一种锂离子电池卷绕机的无内夹错位卷针及其机构，具体技术方案如下：

一种锂离子电池卷绕机的无内夹错位卷针，包括错位对开的第一半卷针和第二半卷针，第一半卷针、第二半卷针外表面为扁平弧面，第一半卷针、第二半卷针之间间隙大于隔膜厚度。

一种锂离子电池卷绕机的无内夹错位卷针机构，包括第一半卷针、第二半卷针、第一半卷针活动座、第二半卷针活动座、轴承座、滑轴、弹簧、轴承、移动板和滑动套，第一半卷针、第二半卷针外表面为扁平弧面，第一半卷针、第二半卷针末端分别固定安装于第一半卷针活动座、第二半卷针活动座，轴承座内部安装滑轴，第一半卷针活动座、第二半卷针活动座滑动套装滑轴，弹簧至少有两根安装于轴承座内分别用于驱动第一半卷针活动座、第二半卷针活动座复位，轴承有两个分别位于轴承座左右侧，轴承转动安装于移动板，移动板伸入轴承座中分别固定连接第一半卷针活动座、第二半卷针活动座，轴承座后方滑动套装滑动套，滑动套设有与轴承位置相对应的空槽，驱动滑动套相对轴承座移动，轴承从空槽伸出或缩入滑动套内部从而带动第一半卷针、第二半卷针平行开合。

作为本发明卷针机构的一种优选方案，还包括导套、导柱、连接套和传动轴，滑动套内部安装导套，导套滑动连接导柱，导柱固定安装于连接套四边侧，连接套后方固定连接传动轴。

作为本发明卷针机构的一种优选方案，所述连接套前方设有插槽，轴承座后方设有定位轴，轴承座通过定位轴插入插槽中实现安装连接套。

作为本发明卷针机构的一种优选方案，所述滑轴共有6根，上方3根用于滑动套装第一半卷针活动座，下方3根用于滑动套装第二半卷针活动座。

作为本发明卷针机构的一种优选方案，所述滑轴两端直径小套装轴承座左右两侧壁，中间直径大套装第一半卷针活动座、第二半卷针活动座。

作为本发明卷针机构的一种优选方案，所述弹簧共有4根，轴承座左右两侧安装有弹簧盖板，左侧2根弹簧一端与第一半卷针活动座相接触；另一端与弹簧盖板相接触，右侧2根弹簧一端与第二半卷针活动座相接触；另一端与弹簧盖板相接触。

作为本发明卷针机构的一种优选方案，所述第一半卷针和第二半卷针相互错开。

作为本发明卷针机构的一种优选方案，所述滑动套内部设有便于轴承滑动出凹槽的斜坡。

作为本发明卷针机构的一种优选方案，所述轴承为微型深沟球轴承。

有益效果：卷针结构设计合理，第一半卷针、第二半卷针结构相同且外表面为扁平弧面，组合后的卷针呈半菱形椭圆状，能够减少电芯退针时的滑动摩擦力更易退针，而第一半卷针、第二半卷针之间间隙大于隔膜厚度方便张紧的隔膜穿过保证电芯正常卷绕，另外，卷针机构有效驱动第一半卷针、第二半卷针平行开合，卷绕状态时轴承从空槽伸出，第一半卷针、第二半卷针平行张开进行卷绕，抽针状态时轴承缩入空槽被滑动套内壁顶着，第一半卷针、第二半卷针呈闭合状态进行抽针，进一步减少卷针与隔膜的摩擦力，保证电芯品质，满足生产需求。

附图说明

图1是本发明第一半卷针、第二半卷针结构的立体图；

图2是本发明第一半卷针、第二半卷针结构的主视图；

图3是本发明第一半卷针、第二半卷针结构的左视图；

图4是本发明第一半卷针、第二半卷针结构的俯视图；

图5是本发明卷针机构的整体立体图；

图6是本发明卷针机构前半部分的立体图；

图7是本发明前半部分的分解图；

图8是本发明卷针机构的分解图；

图9是本发明卷针机构处于闭合状态的结构剖视图；

图10是本发明卷针机构处于张开状态的结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：

在本发明的描述中，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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～4所示，一种锂离子电池卷绕机的无内夹错位卷针，包括错位对开的第一半卷针1和第二半卷针2，第一半卷针1、第二半卷针2外表面为扁平弧面，两扁平弧面组合后的卷针呈半菱形椭圆状能够减少电芯退针时的滑动摩擦力更易退针，第一半卷针1、第二半卷针2之间间隙大于隔膜厚度方便张紧的隔膜穿过保证电芯正常卷绕。

如图5～7所示，一种锂离子电池卷绕机的无内夹错位卷针机构，包括第一半卷针1、第二半卷针2、第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4、轴承座5、滑轴6、弹簧7、轴承8、移动板9和滑动套10，第一半卷针1和第二半卷针2相互错位对开的，第一半卷针1、第二半卷针2外表面为扁平弧面，第一半卷针1、第二半卷针2之间间隙大于隔膜厚度，第一半卷针1末端固定安装于第一半卷针活动座3，第二半卷针2末端固定安装于第二半卷针活动座4，轴承座5内部安装滑轴6，滑轴6至少有两根，第一半卷针活动座3末端伸入轴承座5内滑动套装上方滑轴6，第二半卷针活动座4末端伸入轴承座5内滑动套装下方滑轴6，弹簧7至少有两根；弹簧7至少有两根安装于轴承座内，一根用于驱动第一半卷针活动座3复位，另一根用于驱动第二半卷针活动座4复位，轴承8有两个分别位于轴承座5左右侧，轴承8转动安装于移动板9，左侧移动板9伸入轴承座5中固定连接第二半卷针活动座4，右侧移动板9伸入轴承座5中固定连接第一半卷针活动座3，轴承座5后方滑动套装滑动套10，滑动套10设有与轴承8位置相对应的空槽11，卷绕状态时轴承8从空槽11伸出，弹簧7驱动第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4相对平行移动，从而带动第一半卷针1、第二半卷针2平行张开，抽针状态时驱动滑动套10相对轴承座5移动，轴承8缩入空槽11被滑动套10内壁顶着时，弹簧7被压缩第一半卷针1、第二半卷针2呈闭合状态。

如图5和8所示，无内夹错位卷针机构还包括导套12、导柱13、连接套14和传动轴15，滑动套10内部安装导套12，导套12有4个，导套12滑动连接导柱13，导柱13固定安装于连接套14四边侧，连接套14后方固定连接传动轴15，驱动滑动套10移动时，滑动套10在导套12、导柱13配合下平稳移动，另外，连接套14前方设有插槽16，轴承座5后方中心处设有插针17，插针17设有定位轴18，插针17插入连接套14的中心孔后，定位轴18插入插槽16中，保证传动轴15旋转运动时，传动轴15通过连接套14带动轴承座5旋转，轴承座5通过滑轴6受力带动第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4旋转，第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4再带动第一半卷针1、第二半卷针2旋转，而为了避免，滑动套10旋转时发生与连接套14的轴向偏移，插针17处会套装盖合连接套安装块21，连接套安装块21保证滑动套10、连接套14两者连接更稳固。

具体的，滑轴6共有6根，上方3根用于滑动套装第一半卷针活动座3，下方3根用于滑动套装第二半卷针活动座4，滑轴6两端直径小套装轴承座5左右两侧壁，滑轴6中间直径大套装第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4，方便轴承座5旋转时通过滑轴6两端受力来驱动中间的第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4旋转，从而带动第一半卷针1、第二半卷针2旋转，第一半卷针1、第二半卷针2前端安装针嘴20，针嘴20保护不工作时的第一半卷针1、第二半卷针2。

具体的，弹簧7共有4根，轴承座5左右两侧安装有弹簧盖板19，左侧2根弹簧7一端与第一半卷针活动座3相接触；另一端穿过轴承座5与弹簧盖板19相接触，右侧2根弹簧7一端与第二半卷针活动座4相接触；另一端穿过轴承座5与弹簧盖板19相接触，另外，轴承8为微型深沟球轴承，如图9和10所示，滑动套10内部设有便于轴承8滑动出凹槽的斜坡，微型深沟球轴承结构稳固滚动摩擦力小便于卷针实现张合动作切换。

卷针机构工作原理：初始卷绕状态时，轴承8从空槽11伸出，弹簧7驱动第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4相对平行外移，第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4分别带动第一半卷针1、第二半卷针2平行张开，可提高卷绕隔膜、极片的平行度，传动轴15通过连接套14带动轴承座5旋转，轴承座5通过滑轴6受力带动第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4旋转，第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4再带动第一半卷针1、第二半卷针2旋转实现电芯卷绕，当卷绕满一定圈数后，外部的气缸或电机等动动力装置卡着滑动套10的卡槽进行移动，滑动套10在导套12、导柱13配合下平稳移动，轴承8沿斜坡缩入空槽11被滑动套10内壁顶着，轴承8通过移动板9带动第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4相对平行内移，第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4压缩弹簧7，第一半卷针活动座3、第二半卷针活动座4分别带动第一半卷针1、第二半卷针2平行内移，第一半卷针1、第二半卷针2呈闭合状态进行抽针，有效减少摩擦力。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。