一种纽扣电池卷芯装置的制作方法

1.本发明涉及纽扣电池领域，特别涉及一种纽扣电池卷芯装置。


背景技术：

2.纽扣电池一般包括壳体以及卷芯，其中卷芯主要由正极片、隔膜以及负极片卷绕形成，为了提高卷芯的可靠性，一般在卷芯中心处设置有中心管，中心管能够支撑卷芯内部，防止卷芯在充电、放电的循环过程中，正极片、负极片向卷芯内部扩张，避免卷芯松弛导致电池性能下降，同时中心管能够保护卷芯内部的隔膜，防止点焊的时候损伤隔膜，提高可靠性。
3.然而，在往成型卷芯中心插入中心管的过程中，需要将卷芯中心处的隔膜扩大，然后将中心管穿设在卷芯中心处，此过程需要扩大卷芯中心孔，加工操作复杂，并且扩大后的卷芯与中心管之间可能存在空隙，影响卷芯性能。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种纽扣电池卷芯装置，其无需扩大卷芯中心孔便可将中心管置于卷芯的中心孔。
5.根据本发明实施例的一种纽扣电池卷芯装置，包括：基座；卷绕机构，设置于所述基座上，所述卷绕机构包括卷针组件，所述卷绕机构能够驱使所述卷针组件旋转；套管机构，设置于所述基座上，所述套管机构用于将中心管套设于所述卷针组件上。
6.根据本发明实施例的一种纽扣电池卷芯装置，至少具有如下有益效果：通过套管机构将中心管套设于卷针组件上，卷绕机构驱使卷针组件旋转以带动中心管旋转，进而能过够令隔膜、正电极、负电极卷绕在中心管上形成卷芯，无需进行扩大中心孔以及后续插入中心管的操作，有利于简化加工程序，提高生产效率。同时，直接在中心管上卷绕形成卷芯，使得卷芯与中心管更加紧贴，防止在充放电循环中卷芯松弛，有利于提高成品纽扣电池的性能。
7.根据本发明的一些实施例，所述卷绕机构还包括设置于所述基座上的伸缩旋转机构，所述卷针组件与所述伸缩旋转机构连接，所述伸缩旋转机构用于驱使所述卷针组件伸缩以使中心管套设于所述卷针组件上并且驱使所述卷针组件旋转。
8.根据本发明的一些实施例，所述伸缩旋转机构包括套筒、轴承、转轴以及滑动杆，所述套筒设置于所述基座上，所述轴承设置于所述套筒内，所述转轴穿设于所述轴承中，所述转轴设置有中空腔，所述滑动杆滑动设置于所述中空腔中，所述滑动杆与所述转轴之间设置有联动结构，所述联动结构用于使所述转轴带动所述滑动杆转动，所述卷针组件与所述滑动杆连接。
9.根据本发明的一些实施例，所述联动结构包括设置于所述转轴上的第一联动槽、设置于所述滑动杆的第二联动槽以及联动块，所述联动块位于所述第一联动槽与所述第二联动槽中以使所述转轴带动所述滑动杆。
10.根据本发明的一些实施例，所述卷针组件包括第一针件、第二针件、定位件以及插设件，所述第一针件以及所述第二针件均与所述滑动杆连接，所述第一针件设置有第一弓形部，所述第二针件设置有第二弓形部，所述第一弓形部与所述第二弓形部之间形成形变间隙，所述定位件转动设置于所述基座上，所述定位件设置有容许所述第一弓形部以及所述第二弓形部插入的插入槽，所述插设件设置于所述插入槽内，所述插设件能够插设于所述形变间隙内以使所述第一弓形部远离所述第二弓形部。
11.根据本发明的一些实施例，还包括抵压杆，所述抵压杆与所述转轴滑动连接，所述抵压杆设置有抵压部，所述抵压部用于与所述第一针件或所述第二针件夹持中心管以及隔膜。
12.根据本发明的一些实施例，所述套管机构包括第一驱动件、移动臂、第二驱动件以及第一夹臂，所述第一驱动件设置于所述基座上，所述第一驱动件与所述移动臂连接以驱使所述移动臂移动，所述第二驱动件设置于所述移动臂上，所述第二驱动件与所述第一夹臂连接以驱使所述第一夹臂夹持中心管。
13.根据本发明的一些实施例，还包括均设置于所述基座上的输管机构以及裁剪机构，所述输管机构用于将管料输送至所述裁剪机构，所述裁剪机构用于对管料进行裁剪形成预设长度的中心管。
14.根据本发明的一些实施例，所述输管机构包括料盘、导向轮组、限位块、第三驱动件、滑动座、第四驱动件以及第二夹臂，所述料盘以及所述导向轮组活动设置于所述基座上，所述导向轮组用于与管料相抵接，所述限位块设置于所述基座上，所述限位块设置有容许管料穿设的限位槽，所述第三驱动件设置于所述基座上，所述滑动座活动设置于所述基座上，所述第三驱动件与所述滑动座连接，所述第四驱动件设置于所述滑动座，所述第四驱动件与所述第二夹臂连接以驱使所述第二夹臂夹持所述管料。
15.根据本发明的一些实施例，所述裁剪机构包括裁剪座、第五驱动件以及裁剪件，所述裁剪座与所述基座连接，所述裁剪座设置有容纳管料的定位槽以及裁剪槽，所述第五驱动件设置于所述基座上，所述第五驱动件与所述裁剪件连接以驱使所述裁剪件伸入所述裁剪槽内。
16.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
17.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为本发明其中一种实施例的立体图；
19.图2为图1中a处的局部放大图；
20.图3为本发明其中一种实施例另一角度的立体图；
21.图4为本发明其中一种实施例中卷绕机构的立体分解图；
22.图5为本发明其中一种实施例中卷绕机构的截面图；
23.图6为图5中b处的局部放大图；
24.图7为图5中c处的局部放大图；
25.图8为本发明其中一种实施例中卷绕机构另一方向的截面图。
具体实施方式
26.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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装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。
28.在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
29.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
30.如图1至图8所示，根据本发明实施例的一种纽扣电池卷芯装置，包括：基座100；卷绕机构200，设置于所述基座100上，所述卷绕机构200包括卷针组件210，所述卷绕机构200能够驱使所述卷针组件210旋转；套管机构300，设置于所述基座100上，所述套管机构300用于将中心管套设于所述卷针组件210上。
31.通过套管机构300将中心管套设于卷针组件210上，卷绕机构200驱使卷针组件210旋转以带动中心管旋转，进而能过够令隔膜、正电极、负电极卷绕在中心管上形成卷芯，无需进行扩大中心孔以及后续插入中心管的操作，有利于简化加工程序，提高生产效率。同时，直接在中心管上卷绕形成卷芯，使得卷芯与中心管更加紧贴，防止在充放电循环中卷芯松弛，有利于提高成品纽扣电池的性能。
32.参照图1、图3、图4和图5，在本发明的一些实施例中，所述卷绕机构200还包括设置于所述基座100上的伸缩旋转机构220，所述卷针组件210与所述伸缩旋转机构220连接，所述伸缩旋转机构220用于驱使所述卷针组件210伸缩以使中心管套设于所述卷针组件210上并且驱使所述卷针组件210旋转。
33.伸缩旋转机构220驱使卷针组件210伸缩以及旋转，在伸缩旋转机构220配合套管机构300令卷针组件210伸缩时，令中心管套设在卷针组件210上，即卷针组件210穿设在中心管中，令伸缩旋转机构220驱使卷针组件210旋转时能够带动中心管一同旋转，进而能够实现在中心管上将隔膜、正电极以及负电极卷绕形成卷芯的效果。
34.参照图4至图8，在本发明的一些实施例中，所述伸缩旋转机构220包括套筒221、轴承222、转轴223以及滑动杆224，所述套筒221设置于所述基座100上，所述轴承222设置于所述套筒221内，所述转轴223穿设于所述轴承222中，所述转轴223设置有中空腔，所述滑动杆224滑动设置于所述中空腔中，所述滑动杆224与所述转轴223之间设置有联动结构230，所述联动结构230用于使所述转轴223带动所述滑动杆224转动，所述卷针组件210与所述滑动杆224连接。
35.套筒221与基座100连接，套筒221内安装轴承222，转轴223穿设在轴承222中以能够相对套筒221转动，滑动杆224穿设在转轴223的中空腔内并且滑动杆224能够相对转轴223滑动，卷针组件210与滑动杆224连接，滑动杆224相对转轴223滑动能够带动卷针组件210伸缩。联动结构230能够使得转动转动时带动滑动杆224转动，进而令卷针组件210旋转。通过上述结构，在容许卷针组件210伸缩的基础上同时实现带动卷针组件210转动的效果，结构简洁巧妙，有利于减小占用空间提高工作效率。
36.参照图4至图8，在本发明的一些实施例中，所述联动结构230包括设置于所述转轴223上的第一联动槽231、设置于所述滑动杆224的第二联动槽232以及联动块233，所述联动块233位于所述第一联动槽231与所述第二联动槽232中以使所述转轴223带动所述滑动杆224。
37.联动块233同时穿插于第一联动槽231以及第二联动槽232中，使得转轴223转动时，第一联动槽231的壁面推动联动块233，进而联动块233推动第二联动槽232的壁面，实现转轴223带动滑动杆224转动的效果。同时联动块233能够在第一联动槽231或第二联动槽232中滑动，以容许伸缩杆相对转轴223滑动带动卷针组件210伸缩，结构简单，便于组装实施。
38.在本发明的一些实施例中，联动结构230还可以是包括滑块以及滑槽的实施方式，滑块与滑槽其中之一设置在转轴223上，另一设置在滑动杆224上，滑块位于滑槽中。
39.在本发明的一些实施例中，还包括与所述转轴223或所述滑动杆224可拆卸连接的限位件，所述限位件能够与所述联动块233相抵接以限制所述联动块233脱出所述第一联动槽231以及第二联动槽232。通过限位件与转轴223或滑动杆224可拆卸连接，防止联动块233脱离，能够保持转轴223与滑动杆224的联动状态，有利于提高结构的可靠性。
40.参照图4至图7，在本发明的一些实施例中，所述卷针组件210包括第一针件211、第二针件212、定位件213以及插设件214，所述第一针件211以及所述第二针件212均与所述滑动杆224连接，所述第一针件211设置有第一弓形部215，所述第二针件212设置有第二弓形部216，所述第一弓形部215与所述第二弓形部216之间形成形变间隙217，所述定位件213转动设置于所述基座100上，所述定位件213设置有容许所述第一弓形部215以及所述第二弓形部216插入的插入槽218，所述插设件214设置于所述插入槽218内，所述插设件214能够插设于所述形变间隙217内以使所述第一弓形部215远离所述第二弓形部216。
41.第一针件211与第二针件212与滑动杆224连接，滑动杆224能够带动第一针件211与第二针件212伸缩、旋转，套管机构300将中心管移动至第一针件211的与第二针件212的伸缩路径上，使得第一针件211与第二针件212能够穿设在中心管内，第一弓形部215与第二弓形部216与中心管的内壁面相匹配。第一针件211与第二针件212穿过中心管后伸入定位件213的插入槽218中，插设件214伸入第一弓形部215与第二弓形部216之间的形变间隙217，插设件214驱使第一弓形部215与第二弓形部216相远离，令第一弓形部215与第二弓形部216抵压在中心管的内壁面上，进而令第一针件211与第二针件212能够稳定带动中心管旋转。以此，第一针件211与第二针件212插入定位件213的插入槽218中，能够固定第一针件211与第二针件212的端部，令旋转时更加稳定。
42.参考图4至图7，在本发明的一些实施例中，所述第一弓形部215与所述第二弓形部216上设置有定位阶梯部，所述定位阶梯部用于与中心管相抵接。
43.通过设置有定位阶梯部，中心管套设在第一针件211与第二针件212时，第一弓形部215、第二弓形部216与中心管的内壁面相抵接，并且中心管的端部与定位阶梯部相抵接实现定位效果，令中心管与第一针件211、第二针件212的相对位置更加稳定，有利于后续卷绕加工更加稳定。
44.参考图4、图5和图8，在本发明的一些实施例中，还包括设置在基座100上的滚动轴承222，所述定位件213与所述滚动轴承222连接，以实现定位件213转动设置于基座100上的效果。
45.参照图4、图5、图7和图8，在本发明的一些实施例中，还包括抵压杆240，所述抵压杆240与所述转轴223滑动连接，所述抵压杆240设置有抵压部241，所述抵压部241用于与所述第一针件211或所述第二针件212夹持中心管以及隔膜。
46.通过抵压杆240与转轴223滑动连接，即抵压杆240能够相对转轴223滑动伸缩，在中心管套设在第一针件211与第二针件212上后，抵压杆240伸缩，使得抵压部241与第一针件211或第二针件212夹持中心管的壁面以及隔膜，抵压杆240随转轴223与第一针件211、第二针件212旋转，令隔膜卷绕在中心管上转动预定圈数，实现固定隔膜效果后，抵压杆240抽出，即可开始将正极片、负极片插入继续卷绕形成卷芯。以此，通过抵压杆240伸缩，抵压部241与第一针件211或第二针件212配合将隔膜固定在中心管的外壁面上，并且抵压杆240与第一针件211、第二针件212一同旋转，待隔膜卷绕在中心管预定圈数完成自锁后，抵压部241抽离，实现隔膜的初始固定。
47.在本发明的一些实施例中，转轴223设置有滑动槽并且抵接杆240位于滑动槽中，滑动杆224能够与抵接杆240抵接以限制抵接杆240脱出滑动槽。以此结构实现抵接杆240与转轴滑动连接的效果。
48.在本发明的一些实施例中，抵压杆240可作为联动块233位于第一联动槽231与第二联动槽232中，以实现转轴223与滑动杆224联动的效果。
49.参照图1和图3，在本发明的一些实施例中，所述套管机构300包括第一驱动件310、移动臂320、第二驱动件330以及第一夹臂340，所述第一驱动件310设置于所述基座100上，所述第一驱动件310与所述移动臂320连接以驱使所述移动臂320移动，所述第二驱动件330设置于所述移动臂320上，所述第二驱动件330与所述第一夹臂340连接以驱使所述第一夹臂340夹持中心管。
50.在第二驱动件330的驱使下，第一夹臂340夹持中心管，然后第一驱动件310驱使移动臂320移动，从而将中心管移动至第一针件211与第二针件212的伸缩路径上，第一针件211与第二针件212插入定位件213的插入槽218时，能够一同穿设在中心管内，即中心管套设在第一针件211与第二针件212上。
51.在本发明的一些实施例中，第一驱动件310可以是包括电机以及驱动轴的实施方式，电机通过驱动轴与移动臂320连接以驱使移动臂320摆动。第二驱动件330可以是为电磁铁或者电机配合丝杆等实施方式。
52.参照图1和图3，在本发明的一些实施例中，还包括均设置于所述基座100上的输管机构400以及裁剪机构500，所述输管机构400用于将管料输送至所述裁剪机构500，所述裁剪机构500用于对管料进行裁剪形成预设长度的中心管。
53.输管机构400将管料输送至裁剪机构500，裁剪机构500对管料进行裁剪，使得管料
形成预设长度的中心管，然后套管装置将裁剪后形成的中心管套设在卷针组件210上，以此实现自动输送管料、裁剪管料形成中心管的功能，有利于提高生产效率。
54.参照图1和图3，在本发明的一些实施例中，所述输管机构400包括料盘410、导向轮组420、限位块430、第三驱动件440、滑动座450、第四驱动件460以及第二夹臂470，所述料盘410以及所述导向轮组420活动设置于所述基座100上，所述导向轮组420用于与管料相抵接，所述限位块430设置于所述基座100上，所述限位块430设置有容许管料穿设的限位槽，所述第三驱动件440设置于所述基座100上，所述滑动座450活动设置于所述基座100上，所述第三驱动件440与所述滑动座450连接，所述第四驱动件460设置于所述滑动座450，所述第四驱动件460与所述第二夹臂470连接以驱使所述第二夹臂470夹持所述管料。
55.料盘410上盘绕有管料，管料绕过导向轮组420后穿设在限位块430的限位槽上，第四驱动件460能够驱使第二夹臂470夹持管料，第三驱动件440驱使滑动座450滑动，进而使第二夹臂470带动管料移动，实现输送效果。管料绕设在导向轮组420，在输送过程中，导向轮组420对管料的作用力，能够使管料变直，有利于输送以及提高成品卷芯的质量。限位块430的限位槽能够防止管料在输送过程中偏移，令管料输送更加稳定，提高可靠性。
56.第三驱动件440可以是为气缸、电动缸等器件的实施方式。第四驱动件460可以是为电磁铁或者电机配合丝杆等实施方式。
57.在本发明的一些实施例中，还包括设置在基座100上的滑轨，所述滑动座450设置在滑轨上。滑动座450沿滑轨滑动，能够令第三驱动件440驱使滑动座450滑动更加稳定，提高可靠性。
58.参照图1至图3，在本发明的一些实施例中，所述裁剪机构500包括裁剪座510、第五驱动件520以及裁剪件530，所述裁剪座510与所述基座100连接，所述裁剪座510设置有容纳管料的定位槽511以及裁剪槽512，所述第五驱动件520设置于所述基座100上，所述第五驱动件520与所述裁剪件530连接以驱使所述裁剪件530伸入所述裁剪槽512内。
59.管料输送至裁剪座510中，定位槽511能够固定管料的位置，第五驱动件520驱使裁剪件530伸入裁剪槽512中实现对管料的裁剪，同时定位槽511的壁面与管料相抵接，能够防止裁剪件530在裁剪过程中将管料压扁，有利于令裁剪形成的中心管形状更加稳定，并且裁剪槽512能够壁面裁剪件530在对管料的裁剪过程中偏移，令裁剪的端部更加平整，提高裁剪质量。
60.第五驱动件520可以是为气缸、电动缸等器件的实施方式。
61.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
62.当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。