CN105226327A - 一种锂离子电池卷针 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池卷针，包括卷针外壳，所述卷针外壳的内部设有圆筒，所述圆筒的两侧相对开设有两个条形孔，所述圆筒的内部设有拉杆，所述拉杆上设有至少一个连接支座，所述连接支座的两侧转动连接有连接杆，所述连接杆穿过圆筒上的条形孔并与收缩体转动连接，所述收缩体设置于卷针外壳的两侧并与卷针外壳上设置的收缩体凹槽相配合，所述圆筒的一端设有用于通入气体的气体入口，所述卷针外壳上设有排气口。本发明中的锂离子电池卷针应用于电芯卷绕工艺中，在电芯卷绕完成后需要退针时，可以有效解决电芯与卷针由于摩擦力大而导致的卷针难以从电芯中取出的问题。

Description

一种锂离子电池卷针
技术领域
本发明涉及锂离子电池生产设备，尤其涉及一种锂离子电池卷针。
背景技术
在锂离子电池制造工艺中，卷绕电芯是圆柱电池和方形电池制备过程中的关键步骤，其对于电池的使用寿命以及安全性能都有着非常重要的影响。现有的电芯卷绕机多采用两半式卷针，卷绕前两个半式卷针为分离状态，两个半式卷针中间留有缝隙供隔膜穿入，在隔膜穿入后两个半式卷针将合并为一个整体并夹紧隔膜一起卷绕。
在卷绕过程中，随着电芯卷径的逐步增大，卷针将被逐渐缠绕挤压，卷绕完成后卷针从卷芯中抽出将会面临较大的阻力。这种现象在使用陶瓷隔膜的锂离子电池体系中更加明显，由于陶瓷隔膜表面的陶瓷涂层较粗糙，其与卷针表面直接接触时由于产生的摩擦力过大，使得卷针从卷芯中拔出困难，甚至会带出卷芯内层隔膜，一旦卷芯的对齐度被破坏就会造成卷芯报废。与此同时采用金属材质制成的两半卷针在合并时会产生较大的机械力，容易对内层的隔膜造成损伤，增大了卷芯短路的风险。
上述问题的存在会大幅度降低锂离子电池的合格率，据统计使用普通两半式卷针进行陶瓷隔膜卷绕时的报废率高达30％以上，造成了大量的物料浪费，而且大大增加了企业的运营成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池卷针，其可以有效解决电芯与卷针由于摩擦力大而导致的卷针难以从电芯中取出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种锂离子电池卷针，其特征在于：包括卷针外壳，所述卷针外壳的内部设有圆筒，所述圆筒的两侧相对开设有两个条形孔，所述圆筒的内部设有拉杆，所述拉杆上设有至少一个连接支座，所述连接支座的两侧转动连接有连接杆，所述连接杆穿过圆筒上的条形孔并与收缩体转动连接，所述收缩体设置于卷针外壳的两侧并与卷针外壳上设置的收缩体凹槽相配合，所述圆筒的一端设有用于通入气体的气体入口，所述卷针外壳上设有排气口。
优选地，所述收缩体由第一收缩体和第二收缩体组成，所述第一收缩体为三棱柱，所述第二收缩为长方体，所述收缩体凹槽为与第二收缩相匹配的长方体凹槽。
优选地，所述条形孔的宽度为1～5mm。
优选地，所述卷针外壳的上端面和下端面上均对应设有5个排气孔，所述排气孔等间距的排成一列。
优选地，所述拉杆上设有5个连接支座，所述连接支座在拉杆上等间距排列。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用本发明的锂离子电池卷针进行卷绕时，卷绕完成后，锂离子电池卷针从卷芯中抽出前需要拉动拉杆，将收缩体向锂离子电池卷针的收缩体凹槽内收缩，以减少锂离子电池卷针与卷芯的接触面积以及两者间的相互作用力；然后向锂离子电池卷针供气，气流由锂离子电池卷针的圆筒进入锂离子电池卷针内部，最终由卷针外壳上的排气孔流出，锂离子电池卷针与卷芯间气压增大有利于使内层隔膜与锂离子电池卷针完全分离，从而降低了锂离子电池卷针从卷芯退出时所产生的摩擦力，进而使得锂离子电池卷针能够顺利地从卷芯内部抽出。
2、本发明稳定性高，卷绕效果好，大大提高了卷绕精度和电池产品的质量，降低了卷绕过程电芯的报废率，尤其适用于陶瓷隔膜卷绕。
附图说明
图1是本发明实施例中一种锂离子电池卷针的结构示意图；
图2是本发明实施例中一种锂离子电池卷针的纵向剖视图；
图3是本发明实施例中一种锂离子电池卷针的横向剖视图；
图中，1、卷针外壳，2、收缩体，3、拉杆，4、圆筒，5、连接杆，6、排气孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图3所示，一种锂离子电池卷针，其包括卷针外壳1，所述卷针外壳1的内部设有圆筒4，所述圆筒4的两侧相对开设有两个条形孔，所述条形孔的宽度为1～5mm，所述圆筒4的内部设有拉杆3，所述拉杆3在外力作用下可在圆筒4内部运动，所述拉杆3上设有5个连接支座，所述连接支座在拉杆3上等间距排列，所述连接支座的两侧转动连接有连接杆5，所述连接杆5穿过圆筒4上的条形孔并与收缩体2转动连接，所述收缩体2设置于卷针外壳1的两侧并与卷针外壳1上设置的收缩体凹槽相配合，所述圆筒4的一端设有用于通入气体的气体入口，所述卷针外壳1的上端面和下端面上均对应设有5个排气孔6，所述排气孔6等间距的排成一列。
所述收缩体2由第一收缩体和第二收缩体组成，所述第一收缩体为三棱柱，所述第二收缩为长方体，所述收缩体凹槽为与第二收缩体相匹配的长方体凹槽。
使用方法：
本发明更适用于采用双面陶瓷隔膜的锂离子电池卷绕，在卷绕前先对锂离子电池卷针和陶瓷隔膜进行除静电处理。
利用本发明卷绕电芯前，控制拉杆3使锂离子电池卷针两侧的收缩体2向外运动，采用锂离子电池卷针上的两个收缩体2固定陶瓷隔膜进行卷绕，随后引入正负极片进行卷绕；电芯卷绕完成后，准备退针前，通过控制锂离子电池卷针中拉杆3运动，使离子电池卷针两侧的收缩体2向内运动，然后将气体经过圆筒4向锂离子电池卷针内部输入并从卷针外壳1上的排气口6排出，以使锂离子电池卷针与电芯陶瓷隔膜完全分离，最后将卷芯从卷针中取出。
锂离子电池卷针的收缩体2运动使得锂离子电池卷针与隔膜的完全分离具有充足的空间，同时向锂离子电池卷针内通入气体可以将锂离子电池卷针与隔膜完全分离，避免了陶瓷隔膜卷芯由于陶瓷涂层摩擦系数较大造成的锂离子电池卷针拔出时带出隔膜并使得卷芯报废。本发明的稳定性高，卷绕效果好，大大提高了卷绕精度和电池产品的质量，能够有效减小陶瓷隔膜卷绕过程中的报废率。
本发明中的锂离子电池卷针应用于陶瓷隔膜的锂离子电池体系中，卷绕过程造成电芯的报废率低于7％，相对于采用普通卷针进行陶瓷隔膜卷绕时高达30％以上的报废率相比，能够大幅度降低物料浪费。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员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，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种锂离子电池卷针，其特征在于：包括卷针外壳，所述卷针外壳的内部设有圆筒，所述圆筒的两侧相对开设有两个条形孔，所述圆筒的内部设有拉杆，所述拉杆上设有至少一个连接支座，所述连接支座的两侧转动连接有连接杆，所述连接杆穿过圆筒上的条形孔并与收缩体转动连接，所述收缩体设置于卷针外壳的两侧并与卷针外壳上设置的收缩体凹槽相配合，所述圆筒的一端设有用于通入气体的气体入口，所述卷针外壳上设有排气口。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池卷针，其特征在于：所述收缩体由第一收缩体和第二收缩体组成，所述第一收缩体为三棱柱，所述第二收缩为长方体，所述收缩体凹槽为与第二收缩相匹配的长方体凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池卷针，其特征在于：所述条形孔的宽度为1～5mm。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池卷针，其特征在于：所述卷针外壳的上端面和下端面上均对应设有5个排气孔，所述排气孔等间距的排成一列。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池卷针，其特征在于：所述拉杆上设有5个连接支座，所述连接支座在拉杆上等间距排列。
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