[发明专利]一种卷针机构及锂电池卷绕设备

说明书

一种卷针机构及锂电池卷绕设备，其中，卷针机构包括卷针绕组和控制组件，卷绕针组包括两个辅助卷针和两个夹料卷针，控制组件分别连接辅助卷针和夹料卷针；控制组件被配置成驱使两个辅助卷针相背远离和驱使两个夹料卷针相向靠近，以使卷绕针组变形为圆柱状；控制组件还被配置为驱使两个辅助卷针相背远离和驱使两个夹料卷针相向靠近，以使卷绕针组变形为椭圆柱状。利用控制组件对四个两两相对的卷针的运动形式及停留位置进行调控，可使卷绕针组的整体轮廓在圆柱状和椭圆柱状之间进行转换变形，从而既可以将电芯料带卷绕成型为圆形电芯，又可以将成型的圆形电芯拉伸为方形电芯；如此，不但能够大幅提高电芯的成型效率，又能够增强卷针机构的通用性。

技术领域

本发明涉及电池生产设备领域，具体涉及一种卷针机构及锂电池卷绕设备。

背景技术

随着新能源技术的快速发展，锂电池的应用也越来越广泛。就锂电池的电芯而言，其通常是由正极箔纸、负极箔纸、隔膜纸等以特定的层序卷绕组合成型的；而根据电池形状的不同，电芯则有圆形电芯和方形电芯之分。

目前，业内大多采用圆柱状的圆形卷针对圆形电芯进行卷绕成型，采用椭圆柱状的方形卷针对方形电芯进行卷绕成型。一方面，由于方形卷针在卷绕过程中线速度变化较大，使得加速度变化较大，而过大的加速度则很容易对卷绕的驱动器件造成冲击，因此方形卷针是无法实现高速卷绕的，这也就严重制约了方形电芯的卷绕成型效率。另一方面，就圆形电芯和方形电芯而言，由于两者所配套的卷针无法进行互换使用，不具有通用性，不但会增加电芯卷绕设备的配置成本，也在一定程度上降低了设备的卷绕效率。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种卷针机构以及应用了该卷针机构的锂电池卷绕设备，能够大幅提高电芯的成型效率。

根据第一方面，一种实施例中提供一种卷针机构，包括：

卷绕针组，包括沿第一方向相对布置的两个辅助卷针和沿第二方向相对布置的两个夹料卷针，两个所述辅助卷针与两个夹料卷针绕第三方向间隔交错排布；其中，所述第一方向、第二方向和第三方向相互正交；

卷绕针座，沿第三方向布置于所述卷绕针组的一端；以及

控制组件，装设于所述卷绕针座，所述辅助卷针和夹料卷针分别连接控制组件；

所述控制组件被配置成驱使两个辅助卷针相背远离移动，和驱使两个所述夹料卷针相向靠近移动，以能够使所述卷绕针组变形为整体轮廓呈圆柱状；

所述控制组件还被配置成驱使两个辅助卷针相向靠近移动，和驱使两个所述夹料卷针相背远离移动，以能够使所述卷绕针组变形为整体轮廓呈椭圆柱状。

一个实施例中，所述控制组件包括两个辅助控制件和两个夹料控制件，两个所述辅助控制件分别固定连接一个辅助卷针，两个所述夹料控制件分别固定连接一个夹料卷针；其中：

两个所述辅助控制件以能够沿第一方向相对错位移动的方式弹性地装设于卷绕针座，且所述辅助控制件沿第一方向背向对应的辅助卷针的一侧设有辅助作用部；所述辅助控制件被配置成在辅助作用部受到外部作用力时，带动对应的所述辅助卷针沿第一方向远离另一个辅助卷针移动；所述辅助控制件还被配置成受弹性势能释放作用而带动对应的辅助卷针沿第一方向靠近另一个辅助卷针移动；

两个所述夹料控制件以能够沿第二方向相向或相背移动的方式弹性地装设于卷绕针座，且两个所述夹料控制件在第二方向上彼此相背的一侧设有夹料作用部；所述夹料控制件被配置成在夹料作用部受到外部作用力时，带动对应的所述夹料卷针沿第二方向靠近另一个夹料卷针移动；所述夹料控制件还被配置成受弹性势能释放作用而带动对应的夹料卷针沿第二方向远离另一个夹料卷针移动。

一个实施例中，所述辅助作用部和夹料作用部在第三方向上的同一侧设有受力结构，所述受力结构用于接收和传导沿第三方向施加的外部作用力。