CN101707264A - 一种锂离子电池极片卷绕方法及其卷绕装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种锂离子电池极片卷绕方法及其装置：在动力驱动轴的端面外伸有一个主卷针，所述端面隐藏有辅针，主卷针卷绕电极极片到一定圈数时，弹出辅针。非常有益的是，保证电池极片之间的间隙，增加隔膜和极片的吸液量，避免电池在循环使用和大倍率充放电时，因极片膨胀而卷芯过紧造成极片扭曲、褶皱和断片现象，确保电池使用安全，延长使用寿命。

Description

一种锂离子电池极片卷绕方法及其卷绕装置
技术领域
本发明属于电池制造领域，尤其是涉及一种锂离子电池极片卷绕方法及其卷绕装置。
背景技术
目前，锂离子电池电芯的卷绕方式都是将正极片和负极片以隔膜相隔后一起围绕卷针旋转，卷完后在卷芯末端粘贴终止胶带，这种卷绕方式用于卷绕圈数较少的电池较为合适，一旦涉及到卷绕圈数比较多的电池时，该种卷绕方式所卷的卷芯较紧，隔膜的吸液量较少，电解液很难将卷芯内层极片完全渗透，这样电池的容量发挥不高，电池内阻较大，大倍率放电产热多，并且电池在循环使用和大倍率充放电时，因极片膨胀而卷芯过紧会造成极片扭曲、褶皱和断片现象，电池的使用寿命和安全性能也受到影响。因此，现有卷绕技术不能对卷绕圈数较多的锂离子电池的性能进行保障。例如中国专利CN2701086Y涉及一种电池芯的人工辅助卷绕装置，包括机台、主卷针的传动箱、驱动电机、控制装置，副卷针及副机座，机台为刚性结构件且具有水平稳固的安装台面，副机座为箱形结构且与主卷针传动箱均固定在安装台面上，在副机座箱的相对两侧面上固定有二个轴向滑动轴套，其中动配合并支承着有一根往复轴，该往复轴的纵向轴心与主卷针的转动轴心平行或重合，往复轴一端上设置有副卷针轴承座和滚动轴承，在滚动轴承中装配有装配杆，装配杆外端上可拆卸地连接有副卷针；在往复轴表面上设有纵向齿条，副机座箱上设有驱动该纵向齿条的手动齿轮机构。本实用新型成本低廉、具有更合理的卷针夹持方式、能更好地控制卷针与电池芯的分合力度，提高卷出电池芯的质量。这种结构比较复杂，而且并不能保证电极极片之间的间隙。
发明内容
本发明主要是解决现有卷绕技术所存在的缺陷，提供了一种锂离子电池极片卷绕方法，使得电池电芯在一定范围内增大了卷芯的松弛度，使得隔膜、极片对电解液的吸收、电池内阻的降低、电池容量的发挥都起到了一定的促进作用，并且使电池的大倍率充放电性能和循环寿命都得到了大幅的提升。
本发明的另一个目的是提供一种锂离子电池极片卷绕装置。
本发明解决上述技术问题所采用的方法为：一种锂离子电池极片卷绕方法，在卷绕机的主卷针上装好隔膜，然后放好正负极片，开始卷绕，其特征在于：在卷绕到一定圈数时，插入辅针，继续卷绕；卷绕完成，在卷芯末端粘贴终止胶带；抽出辅针，然后再抽出主卷针，卷芯制作完成。采用这种方法，主卷针可以制作的相对较小，抽出主卷针和辅针后，保证极片之间的间隙，增加隔膜和极片的吸液量，避免电池在循环使用和大倍率充放电时，因极片膨胀而卷芯过紧造成极片扭曲、褶皱和断片现象，确保电池使用安全。
应用于上述方法制作的一种锂离子电池极片卷绕装置，其特征在于：在动力驱动轴的端面外伸有一个主卷针，所述端面隐藏有辅针。
作为优选，所述的主卷针为两个分开的柱状体。
作为优选，所述的辅针的形状为圆形体或椭圆体或扁腰形体或月牙体，主卷针和辅针的横截面无尖角，表面光滑，易于抽出，防止划伤隔膜和正负极片。
作为优选，所述的辅针与主卷针平行。
作为优选，所述的辅针为1-6根。
作为优选，所述的辅针弹出的圈数和位置可以调节。
综上所述，本发明一种锂离子电池极片卷绕方法及其卷绕装置带来的有益效果是：保证电池极片之间的间隙，增加隔膜和极片的吸液量，避免电池在循环使用和大倍率充放电时，因极片膨胀而卷芯过紧造成极片扭曲、褶皱和断片现象，确保电池使用安全，延长使用寿命。
附图说明
附图1是本发明一种锂离子电池极片卷绕装置卷芯卷在绕前的示意图；
附图2是本发明一种锂离子电池极片卷绕装置卷芯在刚插入辅针时的示意图；
附图3是本发明一种锂离子电池极片卷绕装置卷芯在贴完终止胶带时的示意图；
附图4是本发明另一种锂离子电池极片卷绕装置卷芯在卷绕前的示意图；
附图5是本发明另一种锂离子电池极片卷绕装置卷芯在刚插入辅针时的示意图；
附图6是本发明另一种锂离子电池极片卷绕装置卷芯在贴完终止胶带时的示意图；
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：一种锂离子电池极片卷绕装置，如附图1、2、3所示，在动力驱动轴的端面外伸有一个主卷针4，主卷针4是中间有间隙的两个半圆体组成的，所述端面隐藏有1个圆柱形辅针5。
使用时，把正极片1、负极片2粘贴在隔膜3上，隔膜3穿过主卷针4中部的间隙，主卷针4旋转，卷绕到12圈数时，辅针5弹出，继续卷绕，卷绕完之后，在卷芯6末端贴上胶带7，然后抽出辅针，再抽出主卷针，卷芯完成。
实施例2：参见附图4、5、6，主卷针41是两个有间距的圆柱体，主卷针41的驱动端面两侧分别藏有腰形辅针51各3个。
使用时，把正极片1、负极片2粘贴在隔膜3上，隔膜3穿过主卷针41中部的间隙，主卷针41旋转，卷绕到4圈数时，一侧的1个辅针51弹出，继续卷绕，8圈数时，另外一侧的1个辅针51弹出，同理主卷针每旋转4圈弹出一个辅针51，卷绕完之后，在卷芯6末端贴上胶带7，然后抽出辅针，再抽出主卷针，卷芯完成。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种锂离子电池极片卷绕方法，在卷绕机的主卷针上装好隔膜，然后放好正负极片，开始卷绕，其特征在于：在卷绕到一定圈数时，插入辅针，继续卷绕；卷绕完成，在卷芯末端粘贴终止胶带；抽出辅针和主卷针。
2.应用于权利要求1的一种锂离子电池极片卷绕装置，其特征在于：在动力驱动轴的端面外伸有一个主卷针，所述端面隐藏有辅针。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池极片卷绕装置，其特征在于：所述的主卷针为两个分开的柱状体
4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池极片卷绕装置，其特征在于：所述辅针的形状为圆形体或椭圆体或扁腰形体或月牙体，主卷针和辅针的横截面无尖角，表面光滑。
5.根据权利要求2或4所述的一种锂离子电池极片卷绕装置，其特征在于：所述的辅针为1-6根。
6.根据权利要求2或4所述的一种锂离子电池极片卷绕装置，其特征在于：所述的辅针弹出的圈数和位置可以调节。
7.根据权利要求2或4所述的一种锂离子电池极片卷绕装置，其特征在于：所述辅针与主卷针平行。
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