一种电池卷芯及其卷绕装置、方法和电池制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例提供了一种电池卷芯及其卷绕装置、方法和电池，涉及电池制造领域。本发明专利技术提供的一种卷芯卷绕装置，包括：卷针组件、多组增厚片组以及增厚片控制机构；卷针组件包括卷针和与卷针连接且用于控制卷针转动的卷针驱动机构；多组增厚片组从靠近至远离卷针的轴线的方向依次分布为多层，每组增厚片组包括多个增厚片；工作状态时，卷针工作，增厚片沿着与卷针长度方向平行的方向移动，移动至增厚片和卷针的工作部位在与卷针的轴线平行的平面上的投影重合。卷绕方法，采用上述卷芯卷绕装置卷绕制卷芯。电池卷芯，采用上述的卷绕方法制得。电池，采用上述电池卷芯制得。本发明专利技术提供的卷绕装置和卷绕方法，能够消除卷绕过程中产生的应力。的应力。的应力。

【技术实现步骤摘要】
一种电池卷芯及其卷绕装置、方法和电池


[0001]本专利技术涉及电池制造领域，具体而言，涉及一种电池卷芯及其卷绕装置、方法和电池。

技术介绍

[0002]大容量锂离子电池多采用卷绕工艺，因为卷绕工艺具有生产效率高、装配难度低和寿命末期安全性高的优点。然而，卷芯卷绕应力的存在会大幅影响卷芯的状态及后续的卷芯性能。为控制或降低应力，业内做了诸多尝试，如圆形卷针、变张力卷绕、涂胶隔膜及pattern辊等等，然而效果并不尽人意。
[0003]卷绕应力不良，例如卷芯S弯、极片褶皱、隔膜褶皱以及后续的卷芯形变等问题等现象可能带来极片黑斑、析锂、卷芯超厚、容量偏低和循环衰减等问题。
[0004]因此，如何解决卷绕应力的不良影响，从根源上消除应力的产生，从而提升卷芯的状态是目前需要解决的问题。
[0005]鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的包括，例如，提供了一种电池卷芯及其卷绕装置、方法和电池，旨在改善
技术介绍
提到的至少一种问题。
[0007]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种卷芯卷绕装置，包括：
[0009]卷针组件、多组增厚片组以及增厚片控制机构；
[0010]卷针组件包括卷针和与卷针连接且用于控制卷针转动的卷针驱动机构；
[0011]多组增厚片组从靠近至远离卷针的轴线的方向依次分布为多层，每组增厚片组包括多个增厚片，卷芯卷绕装置工作时，每个增厚片具有工作状态和非工作状态两种状态；
[0012]非工作状态时，卷针工作，增厚片和卷针的工作部位在与卷针的轴线平行的平面上的投影不重合；
[0013]工作状态时，卷针工作，增厚片沿着与卷针长度方向平行的方向移动，移动至增厚片和卷针的工作部位在与卷针的轴线平行的平面上的投影重合；；
[0014]增厚片控制机构与每个增厚片配合设置，用于控制增厚片移动至其在卷针上的投影与卷针的工作部位重合。
[0015]在可选的实施方式中，卷芯卷绕装置还包括控制器，控制器与卷针驱动机构以及增厚片控制机构电连接；
[0016]控制器被配制成内置增厚片的动作程序，根据动作程序对增厚片控制机构下发指令使一组增厚片组内的所有增厚片移动；
[0017]动作程序为卷针驱动机构控制卷针转动到特定圈数后进行动作。
[0018]在可选的实施方式中，增厚片控制机构包括壳体和驱动组件；
[0019]壳体内部设置有多个增厚片通道，壳体的外壁上设置有多个增厚片进出口，多个增厚片通道与多个增厚片进出口一一对应连通，每个增厚片设置于一个增厚片通道内；
[0020]驱动组件为气压驱动组件或液压驱动组件，驱动组件用于驱动增厚片伸出增厚片通道或缩进增厚片通道；驱动组件与控制器通信连接，控制器被配制成控制驱动组件驱动增厚片进行伸缩动作。
[0021]在可选的实施方式中，驱动组件包括供风机构、多个通气阀和多个弹性件；
[0022]壳体远离增厚片进出口的一端设置有多个进气口，多个进气口一一对应与多个增厚片通道连通；
[0023]多个弹性件一一对应位于增厚片通道内，弹性件的一端连接于壳体远离增厚片进出口的一端，另一端与增厚片的一端连接；
[0024]每个进气口对应设置一个通气阀，供风机构与每个通气阀连接，通气阀和供风机构与控制器通信连接，控制器被配制成控制通气阀的打开或关闭，以及控制供风机构的打开或关闭；
[0025]可选地，增厚片与弹性件连接的一端设置有连接块，连接块与弹性件直接连接，连接块的边缘与增厚片通道的内壁相贴。
[0026]在可选的实施方式中，弹性件为弹簧或弹力绳。
[0027]在可选的实施方式中，所述壳体为圆环形，所述卷针驱动机构设置于所述壳体的圆环内，与所述壳体集成为一体。。
[0028]第二方面，本专利技术提供一种卷芯卷绕方法，包括：
[0029]采用如前述实施方式任一项的卷芯卷绕装置对极片和隔膜进行卷绕制成卷芯。
[0030]在可选的实施方式中，具体包括：
[0031]使卷针夹持隔膜预卷一周半后正极片、负极片入片；
[0032]在卷绕至指定圈数时，增厚片控制机构控制对应组的增厚片伸出至环绕卷针的工作部位，使增厚片贴于卷芯表面；
[0033]卷针继续转动，增厚片被卷入卷芯内，当所有的增厚片都埋入卷芯内后则卷绕完毕；
[0034]控制增厚片控制机构使增厚片移动至非工作状态；
[0035]使卷针和卷芯分离；
[0036]可选地，卷针驱动机构还能控制卷芯的伸缩，卷针夹持隔膜之前还包括：控制卷针驱动机构使卷芯伸出；
[0037]使卷针和卷芯分离的方式为，控制卷针驱动机构使卷芯缩回。
[0038]第三方面，本专利技术提供一种电池卷芯，采用如前述实施方式的卷芯卷绕方法卷绕得到。
[0039]第四方面，本专利技术提供一种电池，由如前述实施方式的电池卷芯制得。
[0040]本专利技术实施例的有益效果包括，例如：
[0041]卷芯卷绕装置和卷绕方法，由于增厚片以及增厚片控制机构的设置，在卷芯卷绕过程中，卷绕至指定圈数时，将对应层的增厚片移动至卷针的工作部位的外周与卷芯贴合，使增厚片卷入卷芯内；每隔几圈就移动一组增厚片卷入卷芯内，卷绕结束后抽离增厚片和卷针。如此能够从根源上消除卷绕应力，提升卷芯状态，解决卷芯应力带来的形变问题，从
而达到提升卷芯性能的效果。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0043]图1为本专利技术实施例提供的卷芯卷绕装置的卷针和增厚片伸出时的结构示意图；
[0044]图2为图1中壳体的右视图；
[0045]图3为增厚片位于增厚片进出通道内时的结构示意图；
[0046]图标：100
‑
卷芯卷绕装置；111
‑
卷针；120
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增厚片；121
‑
连接块；130
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控制器；140
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壳体；141
‑
增厚片通道；142
‑
增厚片进出口；151
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供风机构；152
‑
通气阀；153
‑
弹性件。
具体实施方式
[0047]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0048]因此，以下对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷芯卷绕装置，其特征在于，包括：卷针组件、多组增厚片组以及增厚片控制机构；所述卷针组件包括卷针和与卷针连接且用于控制卷针转动的卷针驱动机构；所述多组增厚片组从靠近至远离所述卷针的轴线的方向依次分布为多层，每组所述增厚片组包括多个增厚片，所述卷芯卷绕装置工作时，每个所述增厚片具有工作状态和非工作状态两种状态；非工作状态时，所述卷针工作，所述增厚片和所述卷针的工作部位在与所述卷针的轴线平行的平面上的投影不重合；工作状态时，所述卷针工作，所述增厚片沿着与所述卷针长度方向平行的方向移动，移动至所述增厚片和所述卷针的工作部位在与所述卷针的轴线平行的平面上的投影重合；所述增厚片控制机构与每个所述增厚片配合设置，用于控制所述增厚片移动至其在卷针上的投影与所述卷针的工作部位重合。2.根据权利要求1所述的卷芯卷绕装置，其特征在于，所述卷芯卷绕装置还包括控制器，所述控制器与所述卷针驱动机构以及所述增厚片控制机构电连接；所述控制器被配制成内置所述增厚片的动作程序，根据所述动作程序对所述增厚片控制机构下发指令使一组所述增厚片组内的所有增厚片移动；；所述动作程序为所述卷针驱动机构控制所述卷针转动到特定圈数后进行动作。3.根据权利要求2所述的卷芯卷绕装置，其特征在于，所述增厚片控制机构包括壳体和驱动组件；所述壳体内部设置有多个增厚片通道，所述壳体的外壁上设置有多个增厚片进出口，所述多个增厚片通道与所述多个增厚片进出口一一对应连通，每个所述增厚片设置于一个所述增厚片通道内；所述驱动组件为气压驱动组件或液压驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述增厚片伸出所述增厚片通道或缩进所述增厚片通道；所述驱动组件与所述控制器通信连接，所述控制器被配制成控制所述驱动组件驱动所述增厚片进行伸缩动作。4.根据权利要求3所述的卷芯卷绕装置，其特征在于，所述驱动组件包括供风机构、多个通气阀和多个弹性件；所述壳体远离所述增厚片进出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨广元，许彬，杨亦双，胡学平，杨庆亨，侯建华，
申请(专利权)人：江苏中兴派能电池有限公司，
类型：发明
国别省市：