一种卷绕电池的卷绕装置及卷绕方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种卷绕电池的卷绕装置及卷绕方法，所述卷绕装置包括按第一方向顺序放置的第一卷针、卸料板和第二卷针；所述第一卷针和所述第二卷针的形状、大小相同，且所述第一卷针和所述第二卷针朝向所述卸料板的一端均设有夹持电池极片起始端的第一夹持面；所述卸料板在所述第一方向的两端均设有第二夹持面，分别朝向所述第一卷针或第二卷针的第一夹持面；所述第一卷针和所述第二卷针在第二方向上的长度可以调节，所述卸料板在所述第二方向上的长度无法调节，所述第二方向垂直于所述第一方向。本发明专利技术卷绕电池的卷绕装置及卷绕方法，卷针可伸缩，抽针方便，卷芯内层隔膜不会皱折不齐。

A Winding Device and Method for Winding Batteries

The invention discloses a winding device and a winding method for a winding battery, which comprises a first needle, a discharging plate and a second needle placed in the first direction in order; the shape and size of the first needle and the second needle are the same, and both the first needle and the second needle are provided with a first one clamping the starting end of the battery plate towards one end of the discharging plate. The two ends of the discharging plate in the first direction are provided with a second clamping surface, which respectively faces the first clamping surface of the first or second coiling needles; the length of the first and second coiling needles in the second direction can be adjusted; the length of the discharging plate in the second direction can not be adjusted, and the second direction is perpendicular to the first direction. The winding device and the winding method of the winding battery of the invention have the advantages of flexible needle winding, convenient needle withdrawal and no irregular wrinkle of the inner membrane of the core winding.

【技术实现步骤摘要】
一种卷绕电池的卷绕装置及卷绕方法
本专利技术涉及电池制造技术，具体涉及一种卷绕电池的卷绕装置及卷绕方法。
技术介绍
以卷绕方式组合成形的电芯所组成的电池，称为卷绕电池。相对于平板电池而言，卷绕式电池采用只有1mm左右的极板高压卷绕而成，通过特殊的工艺手段使得电池具有了如下优点：1)超强的高倍率放电能力，最大放电倍率为18C～30C；2)卓越的高低温性能，可在-55℃～150℃下工作；3)平稳的高输出电压，更高的能量密度；4)结构坚固，具有优异的抗震性能；5)无游离电解液(如采用胶体酸)，可任意方向放置工作；6)可以进行快速充电，40分钟内可充入95％以上的电量(1C充电)；7)超长寿命，设计浮充寿命可达8年以上；8)极高的耐小电流深放电能力。常用的锂电池的电芯，为了获得更好的性能，也可以采用卷绕方式制造。锂电池的电芯由隔膜和正、负极片组成，通常需采用卷针将极片与隔膜卷绕成卷芯，卷绕完成后先将卷针抽出，再对卷芯进行预压或直接热压工序，成为结构稳定、尺寸一致的电芯。现有卷针形状多为菱形或椭圆形，其中菱形卷针抽针方案一般如图1所示：卷绕完成后，压板1向卷芯2中部运动，接触并对卷芯2施加一定的压力，于此同时，压板下方的吸盘3吸住卷芯2最外层隔膜，卷针A、B同时抽针。采用该方法得到的卷芯，极易产生抽针不良缺陷，即卷针在抽出的过程会将内层隔膜带出，致内层隔膜皱折不齐，大大影响电池性能，甚至无法使用。这是由于压板对卷芯施加压力的同时也增大了最内层隔膜与卷针之间的摩擦力，而吸盘仅对外层隔膜有约束作用，对内层隔膜无实质性约束，因此抽针摩擦力比较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术期望提供一种卷绕电池的卷绕装置及卷绕方法，能实现抽针方便，避免卷芯内层隔膜皱折不齐。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术公开了一种卷绕电池的卷绕装置，所述卷绕装置包括按第一方向顺序放置的第一卷针、卸料板和第二卷针；所述第一卷针和所述第二卷针的形状、大小相同，且所述第一卷针和所述第二卷针朝向所述卸料板的一端均设有夹持电池极片起始端的第一夹持面；所述卸料板在所述第一方向的两端均设有第二夹持面，分别朝向所述第一卷针或第二卷针的第一夹持面；所述卸料板一端的第二夹持面贴合所述第一卷针或所述第二卷针的第一夹持面，另一端的第二夹持面通过所述电池极片起始端贴合所述第二卷针或所述第一卷针的第一夹持面；所述第一卷针和所述第二卷针在第二方向上的长度可以调节，所述卸料板在所述第二方向上的长度无法调节，所述第二方向垂直于所述第一方向。上述方案中，所述第一卷针和所述第二卷针均包括第一本体、第二本体和伸缩部件；所述第一本体和所述第二本体在所述第二方向上排列，所述第一本体和所述第二本体通过至少一个所述伸缩部件连接在一起，所述伸缩部件的一端连接所述第一本体、另一端连接所述第二本体，所述伸缩部件伸缩时，所述第一卷针或所述第二卷针在第二方向上的长度被改变。上述方案中，所述伸缩部件为液压缸，所述液压缸的缸体固定在所述第一本体或所述第二本体上，所述液压缸的活塞杆固定在所述第二本体或所述第一本体上。上述方案中，所述第一卷针和所述第二卷针的形状均为三角形，所述第一卷针和所述第二卷针向内合针后的形状为菱形，所述菱形构成电池卷芯卷绕的内框架；所述第一本体和所述第二本体均为三角形，且所述第一本体和所述第二本体的形状、大小相同。上述方案中，所述第一卷针、所述卸料板和所述第二卷针均由不锈钢材质制成。上述方案中，所述第一卷针、所述卸料板和所述第二卷针的外表面均设有光滑层，所述光滑层由摩擦系数低的材料制成。本专利技术还提供了一种卷绕电池的卷绕方法，所述方法包括：第一卷针和第二卷针在第一方向上向内合针，将电池极片起始端夹持住；以所述第一卷针和所述第二卷针为卷绕内框架，卷绕成预设圈数的电池卷芯；所述电池卷芯第二方向两端的压板对所述电池卷芯进行压平；所述第二方向垂直于所述第一方向；所述压板的压平运动被卸料板的两端顶住时，停止所述压板对所述电池卷芯的压平；收缩所述第一卷针和所述第二卷针在第二方向上的长度，将所述第一卷针和所述第二卷针从电池卷芯中间抽出；将所述卸料板从电池卷芯中间抽出，所述压板对所述电池卷芯继续进行压平，直至电池卷芯在所述第二方向上的厚度达到预设值。上述方案中，所述将所述卸料板从电池卷芯中间抽出，包括：将所述卸料板以所述电池卷芯的轴线为转动轴线转动90度，并带动所述电池极片起始端转动预设角度；将所述卸料板从电池卷芯中间抽出。上述方案中，所述第一卷针和第二卷针在第一方向上向内合针，将电池极片起始端夹持住，包括：将电池极片起始端插入所述第一卷针的第一夹持面和所述卸料板的第二夹持面之间，或将所述电池极片起始端插入所述第二卷针的第一夹持面和所述卸料板的第二夹持面之间；所述第一卷针和所述第二卷针在第一方向上向内合针，将所述电池极片起始端夹持住。上述方案中，所述卷绕方法通过上面所述的任意一种卷绕装置进行。本专利技术的卷绕电池的卷绕装置及卷绕方法，包括按第一方向顺序放置的第一卷针、卸料板和第二卷针；所述第一卷针和所述第二卷针的形状、大小相同，且所述第一卷针和所述第二卷针朝向所述卸料板的一端均设有夹持电池极片起始端的第一夹持面；所述卸料板在所述第一方向的两端均设有第二夹持面，分别朝向所述第一卷针或第二卷针的第一夹持面；所述第一卷针和所述第二卷针在第二方向上的长度可以调节，所述卸料板在所述第二方向上的长度无法调节；可见，本专利技术的卷绕电池的卷绕装置及卷绕方法，卷针可伸缩，抽针方便，卷芯内层隔膜不会皱折不齐。本专利技术的其他有益效果将在具体实施方式中结合具体技术方案进一步说明。附图说明图1为现有技术中卷绕电池的卷绕装置的示意图；图2为本专利技术实施例一卷绕电池的卷绕装置的示意图；图3为本专利技术实施例二卷绕电池的卷绕方法的示意图一；图4为本专利技术实施例二卷绕电池的卷绕方法的示意图二；图5为本专利技术实施例二卷绕电池的卷绕方法的示意图三；图6为本专利技术实施例二卷绕电池的卷绕方法的示意图四；图7为本专利技术实施例二卷绕电池的卷绕方法的示意图五；图8为本专利技术实施例二卷绕电池的卷绕方法的示意图六；图9为本专利技术实施例二卷绕电池的卷绕方法的示意图七；图10为本专利技术实施例二卷绕电池的卷绕方法的示意图八；图11为本专利技术实施例二卷绕电池的卷绕方法的示意图九。具体实施方式需要说明的是，在本专利技术实施例记载中，除非另有说明和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。需要说明的是，本专利技术实施例如有涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。本专利技术实施例提供了一种卷绕电池的卷绕装置，所述卷绕装置包括按第一方向顺序放置的第一卷针、卸料板和第二卷针；所述第一卷针和所述第二卷针的形状、大小相同，且所述第一卷针和所述第二卷针朝向所述卸料板的一端均设有夹持电池极片起始端的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷绕电池的卷绕装置，其特征在于，所述卷绕装置包括按第一方向顺序放置的第一卷针、卸料板和第二卷针；所述第一卷针和所述第二卷针的形状、大小相同，且所述第一卷针和所述第二卷针朝向所述卸料板的一端均设有夹持电池极片起始端的第一夹持面；所述卸料板在所述第一方向的两端均设有第二夹持面，分别朝向所述第一卷针或第二卷针的第一夹持面；所述卸料板一端的第二夹持面贴合所述第一卷针或所述第二卷针的第一夹持面，另一端的第二夹持面通过所述电池极片起始端贴合所述第二卷针或所述第一卷针的第一夹持面；所述第一卷针和所述第二卷针在第二方向上的长度可以调节，所述卸料板在所述第二方向上的长度无法调节，所述第二方向垂直于所述第一方向。

【技术特征摘要】
1.一种卷绕电池的卷绕装置，其特征在于，所述卷绕装置包括按第一方向顺序放置的第一卷针、卸料板和第二卷针；所述第一卷针和所述第二卷针的形状、大小相同，且所述第一卷针和所述第二卷针朝向所述卸料板的一端均设有夹持电池极片起始端的第一夹持面；所述卸料板在所述第一方向的两端均设有第二夹持面，分别朝向所述第一卷针或第二卷针的第一夹持面；所述卸料板一端的第二夹持面贴合所述第一卷针或所述第二卷针的第一夹持面，另一端的第二夹持面通过所述电池极片起始端贴合所述第二卷针或所述第一卷针的第一夹持面；所述第一卷针和所述第二卷针在第二方向上的长度可以调节，所述卸料板在所述第二方向上的长度无法调节，所述第二方向垂直于所述第一方向。2.根据权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，所述第一卷针和所述第二卷针均包括第一本体、第二本体和伸缩部件；所述第一本体和所述第二本体在所述第二方向上排列，所述第一本体和所述第二本体通过至少一个所述伸缩部件连接在一起，所述伸缩部件的一端连接所述第一本体、另一端连接所述第二本体，所述伸缩部件伸缩时，所述第一卷针或所述第二卷针在第二方向上的长度被改变。3.根据权利要求2所述的卷绕装置，其特征在于，所述伸缩部件为液压缸，所述液压缸的缸体固定在所述第一本体或所述第二本体上，所述液压缸的活塞杆固定在所述第二本体或所述第一本体上。4.根据权利要求3所述的卷绕装置，其特征在于，所述第一卷针和所述第二卷针的形状均为三角形，所述第一卷针和所述第二卷针向内合针后的形状为菱形，所述菱形构成电池卷芯卷绕的内框架；所述第一本体和所述第二本体均为三角形，且所述第一本体和所述第二本体的形状、大小相同。5.根据权利要求1所述的卷绕装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玮剑，秦伟贤，
申请(专利权)人：中兴高能技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42