圆柱电池卷芯整形装置及整形方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种圆柱电池卷芯整形装置，包括卷芯定位机构和卷芯整形机构；所述卷芯定位机构包括烫孔针座，所述烫孔针座内设有固定导柱，所述固定导柱设有烫孔针定位孔和烫孔针安装孔，还包括定位销、定位旋转齿轮、定位销气缸和定位电机齿轮，定位电机齿轮与所述定位旋转齿轮啮合。所述卷芯整形机构包括三组卷芯整形组件，所述三组卷芯整形组件的相邻两组在空间结构上呈120°。本发明专利技术中的圆柱电池卷芯整形装置通过卷芯定位机构调整烫孔针的角度位置，然后再通过三组互呈120°的卷芯整形组件对电池卷芯进行整形，从而达到对电池卷芯整形的目的，有效改善电池卷芯的圆度。

Shaping device and shaping method for cylinder core

The invention discloses a cylindrical battery roll core shaping device comprises a roll core positioning mechanism and core shaping mechanism; the core positioning mechanism comprises a hot needle hole, the hole is arranged in the hot seat fixed guide column, the column is provided with a fixed guide pin positioning hole and hot hot needle mounting hole. Also includes a positioning pin, a rotary gear, a positioning pin and a positioning motor cylinder gear, a positioning motor gear and the rotary gear meshing position. The core shaping mechanism includes three coiling core shaping components, and the adjacent two groups of the three coiling core shaping components are 120 degrees on the space structure. The invention of the cylindrical battery roll core shaping device through the angular position of core positioning mechanism for adjusting hot needle, and then through three groups of mutually roll core shaping assemblies and 120 degrees of the battery roll core plastic, so as to achieve the purpose of shaping the battery roll core, effectively improve the roundness of the battery roll core.

【技术实现步骤摘要】
圆柱电池卷芯整形装置及整形方法
本专利技术属于圆柱电池加工制造设备领域，具体涉及一种圆柱电池卷芯的整形装置以及利用该整形装置对圆柱电池卷芯进行整形的方法。
技术介绍
圆柱电池是普遍使用的一种电池，在人们日常生活以及工业生产中均可见其身影。如在日常生活中的遥控器、钟表、玩具以及各种电子数码产品中均需要用到圆柱电池，在工业生产中，动力电池组中也用到了圆柱电池进行组装。圆柱电池的结构一般包括电池外壳、设置于外壳内的电池卷芯、设置于卷芯两端的卷原片和密封于外壳两端的盖板和导电端子。圆柱电池的加工过程为：将正负极片以及正负极片之间的电极隔膜形成叠片后进行绕卷，形成圆柱形，然后再添加电解液，形成卷芯结构，再将卷芯两端的正负极极耳折弯，然后在极耳上设置卷原片，用将带有绝缘片的电池卷芯装入电池外壳内，最后焊接电池盖板和导电端子、密封电池卷芯。现有技术中，为提升圆柱电池的加工效率，均使用自动化的电池生产线。在实际电池加工过程中的卷绕步骤使用的是圆柱型卷绕机，现有的卷绕机在卷绕步骤中会产生卷绕后的卷芯不圆的情况，生产出的卷芯圆度波动较大，卷芯的圆度和外径一旦发生变化对后续步骤中的卷芯放置入电池外壳带来非常大的困难，尤其是在全自动化的生产线中，由于并没有对电池卷芯进行圆度和直径测试的步骤，所以入壳的机械手或者入壳设备会强行将制备出的卷芯装入电池外壳内，不仅容易使卷芯外侧被刮伤、增加了卷芯与外壳直接接触从而导致短路的风险，而且容易使外壳发生变形，严重影响电池外观。通过对现有电池组装产线的研究发现，影响卷芯圆度的因素较多，若从工艺设计角度来解决该问题则需要添加非常多的工序，如需要对制备出的卷芯进行圆度和直径的测量从而拣选出不合格的卷芯，还需要对不合格的卷芯进行改良修正，多添加的这些工序一方面比较耗时耗力，另一方面难以与现有的流水线左线相匹配。如申请号为2008200925977名为《圆柱电池卷芯整形装置》中提供的一种利用具有预设卷芯半径的模具对电池卷芯进行整形的装置，尽管能够对电池卷芯进行整形，但是在实际使用过程中，首先该装置无法与现有的电池制备流水线相适配，其卷芯进料和出料需要通过人工或者额外的机械手进行控制，另一方面，两半式的整形装置与电池卷芯的形状适配度差强人意，电池卷芯若具有较大的形变，使用该装置对其进行整形后卷芯外观形状尽管能够达到符合要求，但是内部结构容易被挤压发生形变。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种改进的圆柱电池卷芯整形装置以及应用该装置对圆柱电池卷芯进行整形的方法，通过卷芯定位机构调整烫孔针的角度位置，然后再通过三组互呈120°的卷芯整形组件对电池卷芯进行整形，从而达到对电池卷芯整形的目的，有效改善电池卷芯的圆度。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：圆柱电池在生产过程中，当完成电池卷芯的卷绕以后，一方面为了满足锂离子电池负极焊接作业的需要，另一方面为了使卷芯内部呈圆形，往往使用烫孔针机构对卷芯内部进行烫孔处理。本专利技术中即利用了烫孔针机构的结构从卷芯内部对卷芯圆度进行整形，同时，再利用卷芯整形机构从外部对卷芯进行整形，从而实现调整卷芯的圆度，以满足实际使用的需要。在现有圆柱电池电芯整形装置中，往往只采用从外部施力的方法对电池卷芯进行整形，这样的整形方法容易导致电池卷芯内部结构发生错层和形变。圆柱电池卷芯整形装置中包括了对电池卷芯内部形状及结构进行调整的卷芯定位机构和由外部施力对卷芯形状进行调整的卷芯整形机构。为实现从内部调整电池卷芯的圆度和结构，本专利技术中采用的方法是通过调整装设于电池卷芯中心的烫孔针角度来调整卷芯内部结构。本专利技术中提供的圆柱电池卷芯整形装置，包括卷芯定位机构；所述卷芯定位机构包括烫孔针座，所述烫孔针座内设有固定导柱，所述固定导柱一侧设有烫孔针定位孔，与之相对的另一侧设有烫孔针安装孔，所述烫孔针定位孔与烫孔针安装孔的中心轴线相同；所述固定导柱与烫孔针座之间设有滚珠轴承，使固定导柱能够相对烫孔针座转动；所述卷芯定位机构还包括定位销，所述定位销直径与烫孔针定位孔相适配，所述定位销一侧套接定位旋转齿轮，并且连接定位销气缸；所述卷芯定位机构还包括定位电机齿轮，所述定位电机齿轮与所述定位旋转齿轮啮合，所述定位电机齿轮连接定位电机，在定位电机的带动下转动。本专利技术中的技术方案中利用卷芯定位机构对圆柱电池卷芯从内部开始进行整形，现有技术中仅从外部对电芯进行整形容易使电芯内部结构发生错层和形变。而且仅使用从外部进行整形的方法，所需对电芯外部施加的力度大，容易对电芯的外表面造成刮伤，从而导致电芯报废。本专利技术中的卷芯定位机构利用调整装设于电池卷芯中心的烫孔针角度来调整卷芯内部结构，将烫孔的步骤与卷芯整形的步骤相结合，不仅能够达到对卷芯进行整形的技术目的，而且在实际的电池卷芯加工过程中节省了整形的时间，同时，该卷芯定位机构可设于烫孔工位处，节省了电池组装线上的占位空间。进一步地，所述固定导柱与烫孔针安装孔之间设有烫孔针固定螺栓，用于固定烫孔针。进一步地，所述固定导柱与烫孔针座之间所设滚珠轴承分别设于烫孔针安装孔处和烫孔针定位孔处。本专利技术中还提供一种利用上述圆柱电池卷芯整形装置对圆柱电池卷芯进行整形的方法，包括如下步骤：S01：将定位销装插于烫孔针定位孔内，将烫孔针装插于烫孔针安装孔内，使定位旋转齿轮与定位电机齿轮始终保持啮合状态；S02：定位电机齿轮在定位电机的带动下根据需要改变转动角度，从而带动与之啮合的定位旋转齿轮的转动角度，进而带动定位销的转动角度；S03：定位销转动角度的变化带动固定导柱的转动，从而带动同时固设于固定导柱内、安装于烫孔针安装孔内的烫孔针的转动角度。进一步地，所述整形装置还包括卷芯整形机构，所述卷芯整形机构包括三组卷芯整形组件，所述三组卷芯整形组件的相邻两组在空间结构上呈120°。进一步地，所述卷芯整形组件包括卷芯整形气缸以及连接于卷芯整形气缸上的卷芯整形连接杆，所述卷芯整形连接杆两侧套接滚动轴承；所述滚动轴承外圈切面与卷芯外圈切面平行。进一步地，所述卷芯整形连接杆两侧设有螺纹孔，通过螺栓结构与滚动轴承相连接，使整体结构更加灵活。由卷芯整形组件的结构可看出，在滚动轴承外圈切面与卷芯外圈切面平行的条件下，三组卷芯整形组件同时对电池卷芯施力，正好对卷芯施加了均匀的三个方向的力，由于三组卷芯整形组件的相邻两组在空间结构上呈120°，各方综合受力为朝向卷芯中轴线，使卷芯得到整形，进一步提升其圆度。进一步地，所述整形装置还包括卷芯输送带，所述卷芯定位机构和卷芯整形机构依次设于卷芯输送带上。本专利技术中的电池卷芯整形装置与现有圆柱电池产线无缝相接，对圆柱电池产线生产效率无任何影响。本专利技术中还提供一种利用上述圆柱电池卷芯整形装置对圆柱电池卷芯进行整形的方法，包括如下步骤：S01：将电池卷芯送至卷芯定位机构处，将定位销装插于烫孔针定位孔内，将烫孔针装插于烫孔针安装孔内，使定位旋转齿轮与定位电机齿轮始终保持啮合状态；S02：定位电机齿轮在定位电机的带动下根据需要改变转动角度，从而带动与之啮合的定位旋转齿轮的转动角度，进而带动定位销的转动角度；S03：定位销转动角度的变化带动固定导柱的转动，从而带动同时固设于固定导柱内、安装于烫孔针安装孔内的烫孔针的转动角度；S04：将经S01-S0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱电池卷芯整形装置，其特征在于：包括卷芯定位机构；所述卷芯定位机构包括烫孔针座，所述烫孔针座内设有固定导柱，所述固定导柱一侧设有烫孔针定位孔，与之相对的另一侧设有烫孔针安装孔，所述烫孔针定位孔与烫孔针安装孔的中心轴线相同；所述固定导柱与烫孔针座之间设有滚珠轴承，使固定导柱能够相对烫孔针座转动；所述卷芯定位机构还包括定位销，所述定位销直径与烫孔针定位孔相适配，所述定位销一侧套接定位旋转齿轮，并且连接定位销气缸；所述卷芯定位机构还包括定位电机齿轮，所述定位电机齿轮与所述定位旋转齿轮啮合，所述定位电机齿轮连接定位电机，在定位电机的带动下转动。

【技术特征摘要】
1.一种圆柱电池卷芯整形装置，其特征在于：包括卷芯定位机构；所述卷芯定位机构包括烫孔针座，所述烫孔针座内设有固定导柱，所述固定导柱一侧设有烫孔针定位孔，与之相对的另一侧设有烫孔针安装孔，所述烫孔针定位孔与烫孔针安装孔的中心轴线相同；所述固定导柱与烫孔针座之间设有滚珠轴承，使固定导柱能够相对烫孔针座转动；所述卷芯定位机构还包括定位销，所述定位销直径与烫孔针定位孔相适配，所述定位销一侧套接定位旋转齿轮，并且连接定位销气缸；所述卷芯定位机构还包括定位电机齿轮，所述定位电机齿轮与所述定位旋转齿轮啮合，所述定位电机齿轮连接定位电机，在定位电机的带动下转动。2.如权利要求1所述圆柱电池卷芯整形装置，其特征在于：所述固定导柱与烫孔针安装孔之间设有烫孔针固定螺栓，用于固定烫孔针。3.如权利要求1所述圆柱电池卷芯整形装置，其特征在于：所述固定导柱与烫孔针座之间所设滚珠轴承分别设于烫孔针安装孔处和烫孔针定位孔处。4.一种利用如权利要求1-3任一所述圆柱电池卷芯整形装置对圆柱电池卷芯进行整形的方法，包括如下步骤：S01：将定位销装插于烫孔针定位孔内，将烫孔针装插于烫孔针安装孔内，使定位旋转齿轮与定位电机齿轮始终保持啮合状态；S02：定位电机齿轮在定位电机的带动下根据需要改变转动角度，从而带动与之啮合的定位旋转齿轮的转动角度，进而带动定位销的转动角度；S03：定位销转动角度的变化带动固定导柱的转动，从而带动同时固设于固定导柱内、安装于烫孔针安装孔内的烫孔针的转动角度。5.如权利要求1-3任一所述圆柱电池卷芯整形装置，其特征在于：所述整形装置还包括卷芯整形机构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵维斌，方必为，魏昌环，
申请(专利权)人：深圳市比克动力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44