极片抚平装置及卷收机

技术领域

本发明涉及电池生产设备技术领域，特别是涉及一种极片抚平装置及卷收机。

背景技术

电池正负极极片是动力电池的重要组成部分，极片成型的制程工艺对动力电池性能以及生产效率息息相关，一般的锂离子电池极片需要经过预分切、模切以及卷绕在卷收轴上等工序，电池极片在预分切、模切后容易出现边缘翘起现象，在后续卷绕工序中，电池极片的边缘容易出现波浪边，不仅降低生产效率、影响卷绕工序的合格率，还会影响电池成品的性能，因此需要在电池极片卷收时进行抚平。然而卷收轴在卷收电池极片过程中，卷收轴上电池极片的半径会逐渐增大，传统的抚平装置难以适用于电池极片的抚平。

发明内容

基于此，有必要针对如何避免电池极片在卷绕时出现边缘起翘以及波浪边问题，提供一种极片抚平装置及卷收机。

一方面，本申请提供一种极片抚平装置，包括：

驱动机构；

安装架，所述安装架与所述驱动机构连接，所述安装架用于在所述驱动机构的驱动下靠近或远离极片；以及，

抚平机构，所述抚平机构包括伸缩支撑件、伸缩感应件以及抚平件，所述伸缩支撑件安装于所述安装架并且与所述抚平件连接，所述伸缩支撑件用于驱使所述抚平件抵靠于所述极片，所述伸缩感应件用于获取所述伸缩支撑件的收缩量，当所述收缩量达到预设阀值时，所述驱动机构驱动所述安装架远离所述极片。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述伸缩支撑件包括气缸以及支撑架，所述气缸安装于安装架上，所述支撑架与所述气缸连接，所述支撑架与所述抚平件连接，所述伸缩感应件用于获取所述支撑架相对所述气缸的收缩量。

在其中一个实施例中，所述抚平件包括转轴以及可转动地套设在所述转轴的压轮，所述转轴的两端与所述支撑架连接，所述压轮用于与所述极片滚动配合。

在其中一个实施例中，所述支撑架设有沿远离所述气缸方向延伸的浮动槽，所述转轴可上下浮动地穿设在所述浮动槽中，所述伸缩支撑件还包括弹性件，所述弹性件的一端与所述支撑架连接，所述弹性件的另一端与所述转轴连接。

在其中一个实施例中，所述压轮的周面设有螺旋条纹。

在其中一个实施例中，所述压轮内设有加热件，所述加热件用于对所述压轮进行加热。

在其中一个实施例中，所述抚平机构的数量为两个，两个所述抚平机构间隔地安装在所述安装架，并且两个所述抚平机构分别用于抚平所述极片的两侧边缘。

在其中一个实施例中，所述安装架包括沿所述极片的宽度方向延伸的滑轨，所述抚平机构设置在所述滑轨上并能沿所述滑轨移动。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括：

电机；

传动轴，所述传动轴与所述电机连接，所述传动轴能在所述电机的驱动下绕自身轴线转动，

连接杆，所述连接杆的一端与所述传动轴的周侧连接，所述连接杆的另一端与所述安装架连接。

在其中一个实施例中，所述传动轴的周侧开设有至少两个连接孔，至少两个所述连接孔沿所述传动轴的轴向间隔设置，所述连接杆可连接至任一所述连接孔中。

另一方面，本申请还提供一种卷收机，所述卷收机包括卷收轴以及上述的极片抚平装置，所述卷收轴用于卷收极片。

上述极片抚平装置及卷收机能通过驱动机构驱动安装架作靠近极片的运动，使得抚平件抵接至极片的边缘，并通过伸缩支撑件持续地为抚平件提供一定的支撑力，使得抚平件压紧极片，随着卷收轴转动带动极片运动，极片会滑过抚平件，极片起翘的边缘即可在抚平件的压力下趋于平整，实现了抚平极片的起翘边缘或波浪边。并且随着卷收轴卷收极片的半径增大，伸缩感应件能实时感应伸缩支撑件的收缩量，当收缩量大于预设阀值时，伸缩感应件能控制驱动机构驱动安装架远离极片，从而保证抚平件始终能以恒定在一定范围内的压紧力抵靠在极片的边缘，解决了极片分切或模切后边缘翘起问题，避免了极片在卷收过程中出现波浪边，从而保证了极片的卷收效率，保证了电池成品的性能。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例的极片抚平装置的结构示意图；

图2为一实施例的极片抚平装置的侧视图；

图3为一实施例的驱动机构与安装架的结构爆炸图；

图4为一实施例的抚平机构的结构示意图；

图5为一实施例的压轮的结构示意图；

图6为一实施例的传动轴的横截面图；

图7为另一实施例的传动轴的横截面图；

图8为又一实施例的传动轴的横截面图。

附图标记说明：

10、驱动机构；11、电机；12、传动轴；212、连接孔；13、连接杆；14、同步带；20、安装架；21、滑轨；30、抚平机构；31、伸缩支撑件；311、气缸；312、支撑架；313、弹性件；314、浮动槽；32、抚平件；321、压轮；322、转轴；323、螺旋条纹；33、伸缩感应件；41、极片；42、卷收轴。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1以及图2，具体地，一实施例的极片抚平装置包括驱动机构10、安装架20以及抚平机构30，其中安装架20与驱动机构10连接，安装架20用于在驱动机构10的驱动下靠近或远离极片41，抚平机构30包括伸缩支撑件31、伸缩感应件33以及抚平件32，伸缩支撑件31安装于安装架20并且与抚平件32连接，伸缩支撑件31用于驱使抚平件32抵靠于极片41，伸缩感应件33用于获取伸缩支撑件31驱使抚平件32时的收缩量，当收缩量达到预设阀值时，驱动机构10驱动安装架20远离极片41。

具体地，上述极片抚平装置用于在卷收轴42卷收极片41时抚平极片41的边缘。在使用时，先通过驱动机构10驱动安装架20作靠近极片41的运动，使得抚平件32抵接至极片41的边缘，此时伸缩支撑件31被压缩以为抚平件32提供一定的支撑力，使得抚平件32压紧极片41。然后启动卷收轴42卷收极片41，在卷收轴42卷收极片41过程中，抚平件32向极片41施加压紧力，使得滑过抚平件32的极片41的边缘能被抚平。随着卷收轴42持续地卷收极片41，卷收轴42上极片41的半径会逐渐增大，伸缩支撑件31的收缩量也会不断增大，在伸缩支撑件31的收缩量达到预设阀值前，伸缩支撑件31能为抚平件32提供恒定的支撑力，保证抚平件32能正常抚平极片41；当伸缩支撑件31的收缩量达到预设达到预设阀值时，伸缩感应件33被触发并向驱动机构10发送触发信号，然后驱动机构10驱动安装架20做远离极片41的运动，在此过程中，伸缩支撑件31的收缩量会逐渐减小，抚平件32对极片41施加的压紧力也逐渐减小，直至伸缩支撑件31的收缩量再次小于预设达到预设阀值时，驱动机构10停止驱动安装架20，从而避免抚平件32对极片41施加压紧力过大而损坏极片41或影响卷收轴42卷收极片41，保证抚平件32对极片41抚平效果。

上述极片抚平装置通过驱动机构10驱动安装架20作靠近极片41的运动，能使得抚平件32抵接至极片41的边缘，并通过伸缩支撑件31持续地为抚平件32提供一定的支撑力，使得抚平件32压紧极片41，随着卷收轴42转动带动极片41运动，极片41会滑过抚平件32，极片41起翘的边缘即可在抚平件32的压力下趋于平整，实现了抚平卷收中的极片41的起翘的边缘或波浪边。并且随着卷收轴42卷收极片41的半径增大，伸缩感应件33能实时感应伸缩支撑件31的收缩量，当收缩量大于预设阀值时，伸缩感应件33能控制驱动机构10驱动安装架20远离极片41，从而保证抚平件32始终能以恒定在一定范围内的压紧力抵靠在极片41的边缘，解决了极片41分切或模切后边缘翘起问题，避免了极片41在卷收过程中出现波浪边，从而保证了极片41的卷收效率，保证了电池成品的性能。

参见图1，一实施例的驱动机构10包括电机11、传动轴12以及连接杆13，其中传动轴12与电机11连接，传动轴12能在电机11的驱动下绕自身轴线转动。较佳地，电机11可通过中间传动件与传动轴12传动配合，例如在本实施例中，电机11通过同步带14与传动轴12传动配合以驱动传动轴12转动。在另一个实施例中，电机11也可以通过齿轮与传动轴12传动配合以驱动传动轴12转动。电机11还可以直接与传动轴12连接以驱动传动轴12转动。在此不做限制。进一步地，连接杆13的一端与传动轴12的周侧连接，连接杆13的另一端与安装架20连接，从而在传动轴12转动时，连接杆13能带动安装架20绕传动轴12转动，进而实现安装架20抬升或下降，使得安装架20靠近或远离极片41。

进一步地，参见图3，传动轴12的周侧开设有至少两个连接孔212，至少两个连接孔212沿传动轴12的轴向间隔设置，连接杆13可连接至任一连接孔212中，从而可根据极片41的宽度尺寸将连接杆13连接在不同的连接孔212中以调整安装架20的位置，进而保证安装架20上的抚平机构30能准确抵靠至极片41的边缘上，提高极片抚平装置的灵活性。较佳地，连接孔212为螺纹孔，连接杆13的一端与螺纹孔螺纹配合，连接杆13的另一端与安装架20螺纹连接，从而便于拆下连接杆13。当然，连接杆13的一端也可以是与传动轴12通过卡扣卡接，连接杆13的另一端也可以是与安装架20焊接或粘接固定，在此不做限制。

较佳地，传动轴12的周侧设有安装平面，连接孔212开设在安装平面上，从而降低开孔难度。具体地，参见图6到图8，传动轴12可以为四棱柱、六棱柱或半圆柱等。

值得说明的是，驱动机构10的实施方式不限于上述实施例，在其他实施例中，驱动机构10也可以是升降气缸或电动推杆等，只要能实现驱动安装架20作靠近或远离极片41的运动即可，在此不做限制。

可选地，结合图4，在一实施例中，伸缩支撑件31包括气缸311以及支撑架312，气缸311安装于安装架20上，支撑架312与气缸311连接，支撑架312还与抚平件32连接，支撑架312用于在气缸311的驱动下支撑抚平件32以使抚平件32抵靠至极片41，伸缩感应件33用于获取支撑架312相对气缸311的收缩量。

进一步地，当驱动机构10驱动安装架20至抚平件32抵靠在极片41上后，支撑架312开始朝靠近气缸311方向收缩以挤压气缸311内气体，此时气缸311通过支撑架312向抚平件32施加反作用力，使得抚平件32能时刻抵靠在极片41上。随着卷收轴42所卷收的极片41的半径逐渐增大，支撑架312相对气缸311的收缩量也会不断增大，当支撑架312的收缩量达到预设的阀值时，伸缩感应件33被触发，使得驱动机构10驱动安装架20做远离极片41的运动，从而使支撑架312朝远离气缸311方向伸出，以维持抚平件32抵靠在极片41上的状态。直至支撑架312的收缩量小于预设阀值时，驱动机构10停止驱动支撑架312。如此循环，能保证抚平件32对极片41的压紧力维持在恒定范围内。较佳地，气缸311为稳压气缸311，气缸311设有进气口与出气口，从而保证气缸311内压力恒定。

继续参见图4，抚平件32包括转轴322以及可转动地套设在转轴322的压轮321，转轴322的两端与支撑架312连接，压轮321用于与极片41滚动配合。通过压轮321与极片41滚动配合，从而能在抚平极片41的同时减少抚平件32与极片41的摩擦力，避免损伤极片41。较佳地，压轮321可采用不锈钢材质制成，压轮321的表面镀有陶瓷材料或耐磨性较好的高分子材料，从而提高压轮321的耐磨性能。值得说明的是，在另一实施例中，抚平件32也可以是具有弧面的压板，压板的弧面抵靠在极片41上，如此也能实现抚平极片41。

可选地，在一实施例中，压轮321为可浮动设计，从而保证压轮321对抚平件32的压紧力更加稳定，避免压轮321与卷收中的极片41卡死。具体地，支撑架312设有沿远离气缸311方向延伸的浮动槽314，转轴322可上下浮动地穿设在浮动槽314中，伸缩支撑件31还包括弹性件313，弹性件313的一端与支撑架312连接，弹性件313的另一端与转轴322连接，从而通过弹性件313的可伸缩性能，能保证压轮321能在一定范围能上下浮动，确保压轮321能稳定抵靠在极片41上对极片41进行抚平。较佳地，弹性件313可以为弹簧。

进一步地，参见图5，压轮321的周面设有螺旋条纹323，从而在压轮321抵靠在极片41边缘后，随着极片41卷收转动，极片41与压轮321两者摩擦，压轮321在支撑架312的支撑下开始转动，使得压轮321在抚平极片41的起翘边缘的同时，压轮321周面上的螺旋条纹323能对极片41起到铺展作用，使得极片41从中间向边缘展平，避免极片41中间打皱，提高了抚平效果。

可选地，在一实施例中，压轮321内设有加热件，加热件用于对压轮321进行加热，从而当压轮321抵靠在极片41上时，能将热量传递到极片41上以对极片41进行热定型并释放极片41边缘的起翘应力，进一步提高对极片41的抚平效果。较佳地，加热件可以为加热线圈、红外灯管或其他加热结构，在此不做限制。

继续参见图1，抚平机构30的数量为两个，两个抚平机构30间隔地安装在安装架20，并且两个抚平机构30分别用于抚平极片41的两侧边缘，从而在卷收极片41时能同时对极片41的两侧边缘进行抚平，提高了生产效率。

进一步地，安装架20包括沿极片41的宽度方向延伸的滑轨21，抚平机构30设置在滑轨21上并能沿滑轨21移动。具体地，滑轨21上设置有滑块，滑块能沿滑轨21移动，抚平机构30的电机11安装在滑块上，从而移动滑块即可调整抚平机构30的位置，从而使得极片抚平装置能对不同宽度的极片41进行抚平，提高了极片抚平装置的使用灵活性以及适用范围。

本申请另一方面还提供一种卷收机，卷收机包括卷收轴42以及上述的极片抚平装置，卷收轴42用于卷收极片41。极片抚平装置可安装在卷收轴42的下方或上方或侧边等，在此不做限制。

上述卷收机配置了极片抚平装置，极片抚平装置能通过驱动机构10驱动安装架20作靠近极片41的运动，使得抚平件32抵接至极片41的边缘，并通过伸缩支撑件31持续地为抚平件32提供一定的支撑力，使得抚平件32压紧极片41，随着卷收轴42转动带动极片41运动，极片41会滑过抚平件32，极片41起翘的边缘即可在抚平件32的压力下趋于平整，实现了抚平极片41的起翘边缘或波浪边。并且随着卷收轴42卷收极片41的半径增大，伸缩感应件33能实时感应伸缩支撑件31的收缩量，当收缩量大于预设阀值时，伸缩感应件33能控制驱动机构10驱动安装架20远离极片41，从而保证抚平件32始终能以恒定再一定范围内的压紧力抵靠在极片41的边缘，解决了极片41分切或模切后边缘翘起问题，避免了极片41在卷收过程中出现波浪边，从而保证了极片41的卷收效率，保证了电池成品的性能。

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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。