一种基于软包锂电池制作的极片卷绕工艺的制作方法

1.本发明涉及锂电池制作技术领域，具体为一种基于软包锂电池制作的极片卷绕工艺。


背景技术：

2.软包锂电池只是液态锂离子电池套上一层聚合物外壳。在结构上采用铝塑膜包装，在发生安全隐患的情况下软包电池最多只会鼓气裂开，软包电池，而不像钢壳铝壳电芯那样会发生爆炸，软包电池重量较同等容量的钢壳锂电轻40％，较铝壳电池轻20％，软包电池的内阻较锂电池小，国产软包电池芯的内阻最小可做到35mω以下，极大的降低了电池的自耗电。
3.现有的软包锂电池在进行极片卷绕的操作中还存在以下问题：
4.1、极片卷绕时容易存在极片未压紧贴合，而后续的转动会导致产品无法形成软包，并且会对加工的速率造成极大的影响；
5.2、并且在进行转动时，往往会因为极片的另一端没有施加力，导致产品过于松动，甚至极片产生褶皱的问题；
6.3、产品卷绕完成后，存在产品取下操作不便的问题。
7.为此，本发明提供了一种基于软包锂电池制作的极片卷绕工艺。


技术实现要素：

8.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于软包锂电池制作的极片卷绕工艺，解决了现有的软包锂电池在进行极片卷绕的操作中，容易存在极片未压紧贴合导致产品无法形成软包，以及极片的另一端没有施加力，导致产品过于松动，甚至极片产生褶皱的问题，同时产品卷绕完成后，存在产品取下操作不便的问题。
9.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于软包锂电池制作的极片卷绕工艺，具体包括以下步骤：
10.步骤一、极片制作：将原材料进行混合，并对混合后的材料进行筛选，将材料传输到压实机进行极片的压实制成；
11.步骤二、极片磨光：将压实后的极片放置到磨光机上进行表面处理，并通过裁切机对其进行裁切分段；
12.步骤三、极片卷绕：将正极片、负极片和隔膜放置到卷绕设备上进行卷绕，形成锂电池软包；
13.步骤四、注液封边：将软包的边缘进行压封，并将其形成的内腔注入电解液，同时对开口处进行压封；
14.其中，步骤三所述的卷绕设备中包括工作台，所述工作台的底部固定安装有底架，所述工作台的顶部通过弹性恢复机构使得左支板移动，且左支板的表面设置有夹板贴合单元，所述工作台的顶部固定连接有右支板，所述右支板的内部设置有夹板升降机构，所述右
支板的一侧固定连接有支撑板，所述夹板升降机构中包括移动转轴和固定安装在右支板顶部的气缸，所述气缸的底部滑动连接有活塞杆，所述活塞杆的一端固定连接有第一方板，所述第一方板的内表面通过转动轴承固定连接有副动转轴，且副动转轴的一端固定连接有上夹板，所述第一方板的表面通过啮合组件使得翻转转轴转动，且翻转转轴的一端与支撑板的内壁转动连接，所述翻转转轴的表面设置有极片抚平机构，所述移动转轴的表面通过转动轴承固定连接有第二方板，所述第一方板的底部固定连接有第一固定板，所述第二方板的顶部固定连接有第二固定板，所述第一固定板和第二固定板的内部通过转动板转动连接，所述右支板的左右两侧均开设有移动槽，所述移动转轴和副动转轴的表面与移动槽的表面滑动连接，所述移动转轴和副动转轴的表面通过驱动组件驱使转动，所述啮合组件中包括连接杆、传动齿条和传动齿轮，所述连接杆的一端与第一方板的一侧固定连接，所述连接杆的一端与传动齿条的一侧固定连接，所述右支板内腔的一侧开设有滑槽，所述传动齿条与滑槽的表面滑动连接，所述传动齿轮外表面中心处与翻转转轴的表面贯穿固定，所述传动齿条和传动齿轮的表面啮合。
15.优选的，所述极片抚平机构中包括抚平辊和延伸板，所述抚平辊的两端与延伸板的相对侧转动连接，所述延伸板的一端与翻转转轴的表面贯穿转动，所述延伸板与支撑板的相对侧之间固定连接有扭转弹簧。
16.优选的，所述驱动组件中包括驱动电机，所述驱动电机固定安装在右支板的一侧，所述驱动电机输出轴的一端通过联轴器固定连接有驱动转轴，所述驱动转轴、移动转轴和副动转轴的外表面均固定连接有传动轮，所述传动轮的表面通过传动带传动连接。
17.优选的，所述弹性恢复机构中包括拉动杆和移动块，所述拉动杆的一端固定连接有拉动板，所述移动块的顶部与左支板的底部固定连接，所述工作台的表面开设有延伸槽，所述移动块与延伸槽内表面滑动连接，所述拉动杆的延伸端贯穿延伸至延伸槽的内部并与移动块贯穿固定。
18.优选的，所述工作台的内部且位于延伸槽的一侧开设有放置槽，所述拉动杆的延伸端固定连接有压动板，且压动板与放置槽的内表面滑动连接，所述放置槽的内表面固定连接有挡板，所述拉动杆与挡板之间贯穿滑动，所述压动板和挡板的相对侧之间固定连接有复位弹簧。
19.优选的，所述夹板贴合单元中包括转动转轴和下夹板，所述下夹板的一侧设置有限位组件，所述上夹板的一侧固定连接有支柱，所述左支板的表面开设有限位槽，所述支柱的外表面与限位槽的表面滑动连接。
20.优选的，所述转动转轴的一端与限位槽的内表面转动连接，所述转动转轴的表面开设有圆弧槽，所述下夹板的一侧与转动转轴的一端固定连接。
21.优选的，所述限位组件中包括转动柱，所述转动柱的一端与下夹板的一侧固定连接，所述转动柱的延伸端转动连接有限位板。
22.有益效果
23.本发明提供了一种基于软包锂电池制作的极片卷绕工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：
24.(1)、该基于软包锂电池制作的极片卷绕工艺，通过设置有夹板升降机构，利用气缸带动活塞杆的移动，使得第一方板和第二方板之间通过转动板进行转动调节，并配合上
驱动组件带动传动轮的转动，以此实现了上夹板和下夹板夹紧操作中传动带的距离调节，同步带动了翻转转轴的转动，使得抚平辊与极片的表面接触，以此不仅实现了下降夹紧的操作，而且可以进行同步的驱动转动，以及抚平辊的扶平辅助操作，提高了极片卷绕时的加工效率和质量。
25.(2)、该基于软包锂电池制作的极片卷绕工艺，通过设置有弹性恢复机构，利用拉动杆带动移动块和压动板的同步移动，并带动了左支板的移动，实现了对卷绕完成的软包进行下料，并且通过复位弹簧的弹力实现原位置的恢复，以此提高了加工时的精度更加的准确，并且使得上夹板和下夹板之间更好的贴合，方便于下一次的加工操作。
26.(3)、该基于软包锂电池制作的极片卷绕工艺，通过设置有夹板贴合单元，利用支柱与限位槽之间的滑动，直至支柱与圆弧槽之间的贴合，实现了对极片精准定位和贴合夹紧，同时实现了传动时夹板的同步转动，以此使得极片卷绕时更加的整齐，质量更好，并且也同步提高了加工的效率。
附图说明
27.图1为本发明的外部立体结构图；
28.图2为本发明右支板的内部立体结构图；
29.图3为本发明夹板升降机构的立体结构分解图；
30.图4为本发明的图3中a处局部结构放大图；
31.图5为本发明极片抚平机构的立体结构分解图；
32.图6为本发明弹性恢复机构的立体结构剖视图；
33.图7为本发明的图6中b处局部结构放大图；
34.图8为本发明夹板贴合单元的立体结构分解图。
35.图中：1-工作台、2-底架、3-弹性恢复机构、31-拉动杆、32-移动块、33-拉动板、34-延伸槽、35-放置槽、36-压动板、37-挡板、38-复位弹簧、4-左支板、5-夹板贴合单元、51-转动转轴、52-下夹板、53-限位组件、53-1-转动柱、53-2-限位板、54-支柱、55-限位槽、56-圆弧槽、6-右支板、7-夹板升降机构、71-移动转轴、72-气缸、73-活塞杆、74-第一方板、75-转动轴承、76-副动转轴、77-上夹板、78-啮合组件、78-1-连接杆、78-2-传动齿条、78-3-传动齿轮、78-4-滑槽、79-极片抚平机构、79-1-抚平辊、79-2-延伸板、79-3-扭转弹簧、710-翻转转轴、711-第二方板、712-第一固定板、713-第二固定板、714-转动板、715-移动槽、716-驱动组件、716-1-驱动电机、716-2-驱动转轴、716-3-传动轮、716-4-传动带、8-支撑板。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
37.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于软包锂电池制作的极片卷绕工艺，具体包括以下步骤：
38.步骤一、极片制作：将原材料进行混合，并对混合后的材料进行筛选，将材料传输
到压实机进行极片的压实制成；
39.步骤二、极片磨光：将压实后的极片放置到磨光机上进行表面处理，并通过裁切机对其进行裁切分段；
40.步骤三、极片卷绕：将正极片、负极片和隔膜放置到卷绕设备上进行卷绕，形成锂电池软包；
41.步骤四、注液封边：将软包的边缘进行压封，并将其形成的内腔注入电解液，同时对开口处进行压封；
42.其中，步骤三的卷绕设备中包括工作台1，工作台1的底部固定安装有底架2，工作台1的顶部通过弹性恢复机构3使得左支板4移动，且左支板4的表面设置有夹板贴合单元5，工作台1的顶部固定连接有右支板6，右支板6的内部设置有夹板升降机构7，右支板6的一侧固定连接有支撑板8，支撑板8用于对翻转转轴710的支撑，夹板升降机构7中包括移动转轴71和固定安装在右支板6顶部的气缸72，气缸72与外部电源电性连接，气缸72的底部滑动连接有活塞杆73，活塞杆73的一端固定连接有第一方板74，第一方板74和第二方板711的内部均安装有转动轴承75，为了在副动转轴76和移动转轴71转动时并不会带动第一方板74和第二方板711的转动，第一方板74的内表面通过转动轴承75固定连接有副动转轴76，且副动转轴76的一端固定连接有上夹板77，上夹板77与下夹板52的宽度、长度和厚度均一致，且两者的中心线平齐，第一方板74的表面通过啮合组件78使得翻转转轴710转动，且翻转转轴710的一端与支撑板8的内壁转动连接，翻转转轴710的表面设置有极片抚平机构79，极片抚平机构79中包括抚平辊79-1和延伸板79-2，抚平辊79-1对极片的表面不会造成损坏，且抚平辊79-1主要用于在进行极片卷绕时，对极片进行抚平，避免其发生偏移或是褶皱的问题，抚平辊79-1的两端与延伸板79-2的相对侧转动连接，延伸板79-2的一端与翻转转轴710的表面贯穿转动，延伸板79-2与支撑板8的相对侧之间固定连接有扭转弹簧79-3，扭转弹簧79-3使得抚平辊79-1在对着极片不断卷绕的过程中可以始终保持与极片的表面接触，移动转轴71的表面通过转动轴承75固定连接有第二方板711，第二方板711设置有两个，第一方板74的底部固定连接有第一固定板712，第一固定板712和第二固定板713与转动板714的连接处均为转动连接，且在转动过程中，转动板714不会与其他的结构发生碰撞，第二方板711的顶部固定连接有第二固定板713，第一固定板712和第二固定板713的内部通过转动板714转动连接，右支板6的左右两侧均开设有移动槽715，移动槽715便于对移动转轴71和副动转轴76的支撑和限位，并且方便其移动，移动转轴71和副动转轴76的表面与移动槽715的表面滑动连接，移动转轴71和副动转轴76的表面通过驱动组件716驱使转动，驱动组件716中包括驱动电机716-1，驱动电机716-1为三项异步电动机，驱动电机716-1与外部电源电性连接，驱动电机716-1固定安装在右支板6的一侧，驱动电机716-1输出轴的一端通过联轴器固定连接有驱动转轴716-2，驱动转轴716-2贯穿延伸至右支板6的内部，驱动转轴716-2、移动转轴71和副动转轴76的外表面均固定连接有传动轮716-3，传动轮716-3设置有四个，且四个传动轮716-3之间均通过传动带716-4连接，并且在进行位置调节时，传动带716-4始终保持紧持状态，传动轮716-3的表面通过传动带716-4传动连接，啮合组件78中包括连接杆78-1、传动齿条78-2和传动齿轮78-3，传动齿条78-2的边沿处与右支板6上滑槽78-4的内表面滑动卡接，且连接杆78-1在下移的过程中不会与移动转轴71发生碰撞，连接杆78-1的一端与第一方板74的一侧固定连接，连接杆78-1的一端与传动齿条78-2的一侧固定连接，右支板6内
腔的一侧开设有滑槽78-4，传动齿条78-2与滑槽78-4的表面滑动连接，传动齿轮78-3外表面中心处与翻转转轴710的表面贯穿固定，传动齿条78-2和传动齿轮78-3的表面啮合，通过设置有夹板升降机构7，利用气缸72带动活塞杆73的移动，使得第一方板74和第二方板711之间通过转动板714进行转动调节，并配合上驱动组件716带动传动轮716-3的转动，以此实现了上夹板77和下夹板52夹紧操作中传动带的距离调节，同步带动了翻转转轴710的转动，使得抚平辊79-1与极片的表面接触，以此不仅实现了下降夹紧的操作，而且可以进行同步的驱动转动，以及抚平辊79-1的扶平辅助操作，提高了极片卷绕时的加工效率和质量。
43.请参阅图6-7，弹性恢复机构3中包括拉动杆31和移动块32，移动块32与延伸槽34之间实现滑动卡接，并且在移动的过程中，左支板4不会产生倾斜，拉动杆31的一端固定连接有拉动板33，移动块32的顶部与左支板4的底部固定连接，工作台1的表面开设有延伸槽34，移动块32与延伸槽34内表面滑动连接，拉动杆31的延伸端贯穿延伸至延伸槽34的内部并与移动块32贯穿固定，工作台1的内部且位于延伸槽34的一侧开设有放置槽35，拉动杆31的延伸端固定连接有压动板36，且压动板36与放置槽35的内表面滑动连接，放置槽35的内表面固定连接有挡板37，挡板37用于防止复位弹簧38的弹出，拉动杆31与挡板37之间贯穿滑动，压动板36和挡板37的相对侧之间固定连接有复位弹簧38，通过设置有弹性恢复机构3，利用拉动杆31带动移动块32和压动板36的同步移动，并带动了左支板4的移动，实现了对卷绕完成的软包进行下料，并且通过复位弹簧38的弹力实现原位置的恢复，以此提高了加工时的精度更加的准确，并且使得上夹板77和下夹板52之间更好的贴合，方便于下一次的加工操作。
44.请参阅图8，夹板贴合单元5中包括转动转轴51和下夹板52，下夹板52的一侧设置有限位组件53，上夹板77的一侧固定连接有支柱54，支柱54与圆弧槽56的表面接触时，实现了上夹板77与下夹板52之间的紧密贴合，左支板4的表面开设有限位槽55，支柱54的外表面与限位槽55的表面滑动连接，转动转轴51的一端与限位槽55的内表面转动连接，转动转轴51的表面开设有圆弧槽56，下夹板52的一侧与转动转轴51的一端固定连接，限位组件53中包括转动柱53-1，转动柱53-1的一端与下夹板52的一侧固定连接，转动柱53-1的延伸端转动连接有限位板53-2，通过设置有夹板贴合单元5，利用支柱54与限位槽55之间的滑动，直至支柱54与圆弧槽56之间的贴合，实现了对极片精准定位和贴合夹紧，同时实现了传动时夹板的同步转动，以此使得极片卷绕时更加的整齐，质量更好，并且也同步提高了加工的效率。
45.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
46.工作时，极片夹紧工作：首先将极片的一端放置在下夹板52的顶部，且使得极片的切口与下夹板52的前边沿平齐，启动气缸72，利用气缸72带动活塞杆73的移动，活塞杆73带动了第一方板74的移动，同步带动了副动转轴76和上夹板77的移动，此时第一方板74的移动带动了第一固定板712和第二固定板713之间的转动板714进行转动，以此带动了第二方板711上的移动转轴71在移动槽715的内部移动，实现了传动轮716-3之间传动带716-4距离的调节，直至上夹板77与下夹板52对极片夹紧，此时支柱54在限位槽55的内部移动，直至支柱54与圆弧槽56的表面接触；
47.其中，气缸72带动第一方板74向下移动的过程中同步带动了连接杆78-1和传动齿条78-2的移动，由于传动齿条78-2和传动齿轮78-3的啮合，从而带动了传动齿轮78-3和翻
转转轴710的转动，同步带动了延伸板79-2和抚平辊79-1的转动，直至抚平辊79-1与极片的表面接触，而在卷绕的过程中，会使得延伸板79-2一侧的复位弹簧38进行弹性转动，以保持抚平辊79-1与极片的表面始终接触；
48.极片卷绕工作：此时启动驱动电机716-1，利用驱动电机716-1带动驱动转轴716-2的转动，驱动转轴716-2带动了传动轮716-3的转动，由于四个传动轮716-3之间通过传动带716-4传动连接，从而带动了移动转轴71和副动转轴76的同步转动，此时副动转轴76带动了上夹板77的转动，以此实现了上夹板77与下夹板52带动极片进行卷绕操作；
49.软包下料工作：卷绕完成后，通过拉动拉动杆31，从而带动了拉动杆31上左支板4的移动，利用左支板4上的下夹板52带动了限位板53-2的移动，限位板53-2同时带动了软包跟随移动，此时拉动杆31同步带动了压动板36压动复位弹簧38的收缩，直至上夹板77与软包之间完全脱离，通过转动限位板53-2，使得软包可以从下夹板52上脱离，完成脱离后，复位弹簧38使得左支板4的位置恢复初始状态。
50.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。