一种锂离子电池电芯卷绕装置的制作方法

    专利查询2026-02-26  7


    本发明属于锂离子电池制造领域,涉及锂离子电池电芯卷绕技术,具体是一种锂离子电池电芯卷绕装置。


    背景技术:

    1、在锂离子电池的制造流程中,卷绕工序扮演着举足轻重的角色,其在一定程度上能够影响电池能量密度以及循环使用寿命。目前,锂离子电池电芯在卷绕过程中,通常由多个传送辊用于传送正极片、隔膜以及负极片,通过层叠卷绕的方式以形成卷芯,并通过卷绕辊进行收卷。然而卷绕辊在对卷芯收卷的过程中,因卷绕辊上卷芯厚度的实时变化,使得卷绕辊对卷芯所施加的张力难以始终保持在一定的区间范围内,从而容易导致卷芯收卷时出现褶皱等情况,影响收卷效果,最终影响成品质量。

    2、为此,需要一种锂离子电池电芯卷绕装置,以解决上述问题。


    技术实现思路

    1、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,本发明提出了一种锂离子电池电芯卷绕装置,以能够根据卷芯的厚度变化来实时调整卷绕辊对卷芯所施加的张力,使得张力始终处于一定的区间范围内,从而保证卷芯在收卷过程中不会出现褶皱等情况,提升收卷效果。本发明通过设置驱动电机以及反馈调节组件,利用反馈调节组件来根据卷芯的厚度实时调节驱动电机的扭矩,从而使得卷绕辊对卷芯所施加的张力始终保持在一个区间范围内,故可有效避免卷芯收卷时因张力变化过大而出现褶皱的情况发生,达到提升卷芯收卷质量的目的。

    2、为实现上述目的,本发明的第一方面提供了一种锂离子电池电芯卷绕装置,包括基板、卷绕辊、驱动电机以及反馈调节组件;

    3、所述卷绕辊通过所述驱动电机转动安装在所述基板上,用于对由正极片、隔膜以及负极片依次层叠所形成的卷芯进行卷绕作业;

    4、所述反馈调节组件设置在所述基板上,且环绕在所述卷绕辊的外侧,用于根据缠绕在所述卷绕辊上卷芯的厚度,调节所述驱动电机的扭矩。

    5、进一步的,所述基板上设置有一独立电源;

    6、所述反馈调节组件包括与所述驱动电机呈并联设置的滑动变阻器;

    7、所述独立电源与所述滑动变阻器以及所述驱动电机连接,并形成一闭合电路;

    8、所述滑动变阻器包括机体、缠绕在机体上的电阻丝、能够相对机体滑动的滑片与电阻丝两端相连接的接线柱;

    9、当所述滑片相对所述机体移动时,能够增大或减小所述滑动变阻器的阻值,以对应增大或减小所述闭合电路中通过所述驱动电机的电流。

    10、进一步的,所述滑片固定安装在所述基板上;

    11、所述反馈调节组件还包括滑动件;

    12、所述滑动件滑动安装在所述基板上,且与所述卷绕辊上的卷芯抵接;

    13、所述机体固定安装在所述滑动件背离所述卷绕辊的一侧;

    14、当所述滑动件移动时,使所述滑片能够相对所述机体移动。

    15、进一步的,所述独立电源的输出端与所述滑片连接,且输入端通过可弯曲的导线与远离所述滑动件的一个所述接线柱连接,使所述滑动件沿背离所述卷绕辊方向移动时,能够增大所述闭合电路中所述滑动变阻器的阻值。

    16、进一步的,当所述卷绕辊上卷芯的厚度逐步增大时,推动所述滑动件沿背离所述卷绕辊方向移动,使所述滑片相对所述机体移动,用于增大所述闭合电路内通过所述驱动电机的电流。

    17、进一步的,所述滑动件的两端具有两个延伸至所述基板两侧的凸起部;

    18、所述滑动变阻器设置在其中一个所述凸起部的上表面,另一所述凸起部的下表面设置有与所述卷绕辊上卷芯抵接的压辊。

    19、进一步的,所述基板上设置有用于所述滑动件滑动的滑槽;

    20、所述滑槽内置有弹性件,用于所述压辊与所述卷绕辊始终贴合。

    21、进一步的,所述反馈调节组件包括激光传感器以及控制器;

    22、所述激光传感器用于监测所述卷绕辊上卷芯的厚度,且形成参数信息输出至所述控制器;

    23、所述控制器与所述激光传感器信号连接,且与所述驱动电机电性连接,用于接收所述激光传感器所输出的参数信息,并根据参数信息动态调整所述驱动电机输出的扭矩。

    24、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    25、通过设置驱动电机以及反馈调节组件,利用反馈调节组件来根据卷芯的厚度实时调节驱动电机的扭矩,从而使得卷绕辊对卷芯所施加的张力始终保持在一个区间范围内,故可有效避免卷芯收卷时因张力变化过大而出现褶皱的情况发生,达到提升卷芯收卷质量的目的。

    26、进一步的,通过设置独立电源以及包括滑动变阻器和滑动件的反馈调节组件,且令滑动变阻器、驱动电机与独立电源之间形成一闭合电路,并将滑动变阻器与驱动电机之间呈并联设置,使得当卷芯厚度变化时,能够带动滑动件移动,进而改变滑动变阻器的阻值,相应的,使得闭合电路内通过驱动电机的电流也发生改变,由于驱动电机的扭矩与电流之间存在线性关系,故能够达到调整驱动电机扭矩的目的,使得驱动电机带动卷绕辊旋转时,卷绕辊对卷芯所施加的张力处于一定的区间范围内,有效提升对卷芯的收卷效果。

    27、进一步的,通过设置包括激光传感器与控制器的反馈调节组件,利用激光传感器对位于卷绕辊上卷芯的厚度进行监测,并反馈至控制器,使得控制器能够根据预设的算法或策略来直接控制驱动电机扭矩的调整,达到使用方便的目的,且在该过程中与卷芯始终处于非接触的状态,无需担心对卷芯的收卷形成影响。



    技术特征:

    1.一种锂离子电池电芯卷绕装置,其特征在于,包括基板(1)、卷绕辊(2)、驱动电机(3)以及反馈调节组件(4);

    2.根据权利要求1所述的锂离子电池电芯卷绕装置,其特征在于,所述基板(1)上设置有一独立电源(5);

    3.根据权利要求2所述的锂离子电池电芯卷绕装置,其特征在于,所述滑片固定安装在所述基板(1)上;

    4.根据权利要求3所述的锂离子电池电芯卷绕装置,其特征在于,所述独立电源(5)的输出端与所述滑片连接,且输入端通过可弯曲的导线与远离所述滑动件(42)的一个所述接线柱连接,使所述滑动件(42)沿背离所述卷绕辊(2)方向移动时,能够增大所述闭合电路中所述滑动变阻器(41)的阻值。

    5.根据权利要求4所述的锂离子电池电芯卷绕装置,其特征在于,当所述卷绕辊(2)上卷芯的厚度逐步增大时,推动所述滑动件(42)沿背离所述卷绕辊(2)方向移动,使所述滑片相对所述机体移动,用于增大所述闭合电路内通过所述驱动电机(3)的电流。

    6.根据权利要求2所述的锂离子电池电芯卷绕装置,其特征在于,所述滑动件(42)的两端具有两个延伸至所述基板(1)两侧的凸起部(421);

    7.根据权利要求6所述的锂离子电池电芯卷绕装置,其特征在于,所述基板(1)上设置有用于所述滑动件(42)滑动的滑槽;

    8.根据权利要求1所述的锂离子电池电芯卷绕装置,其特征在于,所述反馈调节组件(4)包括激光传感器(43)以及控制器(44);


    技术总结
    本发明公开了一种锂离子电池电芯卷绕装置,包括基板、卷绕辊、驱动电机以及反馈调节组件;所述卷绕辊通过所述驱动电机转动安装在所述基板上,用于对由正极片、隔膜以及负极片依次层叠所形成的卷芯进行卷绕作业;所述反馈调节组件设置在所述基板上,且环绕在所述卷绕辊的外侧,用于根据缠绕在所述卷绕辊上卷芯的厚度,调节所述驱动电机的扭矩。本发明涉及锂离子电池制造技术领域,通过设置驱动电机以及反馈调节组件,利用反馈调节组件来根据卷芯的厚度实时调节驱动电机的扭矩,从而使得卷绕辊对卷芯所施加的张力始终保持在一个区间范围内,故可有效避免卷芯收卷时因张力变化过大而出现褶皱的情况发生,达到提升卷芯收卷质量的目的。

    技术研发人员:徐勇,刘国庆,佘静,王云云,张博,孟国栋,常红祥,徐浩然,赵焕同,徐浩宇,吴婷,聂喜
    受保护的技术使用者:合肥金力新能源有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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