CN201233937Y - 卷针 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种卷针，其包括相互层叠设置的卷针本体和卷针动体，所述卷针本体的两端分别设有定位件和由边沿向内延伸的导向槽，所述卷针动体的两端分别设有定位件和由边沿向内延伸的导向槽，所述卷针本体的定位件和导向槽分别对应与所述卷针动体的导向槽和定位件相装配，所述卷针本体和所述卷针动体的两导向槽分别相对卷针的轴线倾斜。本实用新型的卷针可适用于方形的聚合物电池和钢、铝壳电池等的卷绕。在卷绕装配时，卷针本体和卷针动体装配采用定位件与倾斜的导向槽相配合形式，从而便于将卷针动体沿倾斜的导向槽导入及拔出，有效地减少隔膜的轴向移动，保证卷绕的极片与隔膜整齐度高，提高卷绕质量。

Description

卷针

技术领域

本实用新型关于零件加工设备，尤其涉及一种适用于卷绕式电池极芯的卷针。

背景技术

通常，在电池的制作过程中，极芯卷绕是一道非常重要的工序，正、负极片与隔膜的位置要相对平行、整齐，不能超出隔膜。正、负极耳的距离及位置不能偏差太大，否则会使得电池与电池座装配不一致，严重的还会造成电池的报废。

现有卷针结构如图1所示，为一种薄形无错位卷针，其包括相互层叠设置的卷针本体31和卷针动体32，两者通过定位销钉33和导向槽34相固定。这种薄形无错位卷针拔取卷针动体时在摩擦力的作用下，会使原本卷绕整齐的隔膜发生向拔取方向，即沿如图所示的A方向移动，使得极片与隔膜容易产生轴向错位不齐，最终造成正、负极接触短路。

图2为一种可错位的卷针，包括相互层叠设置的卷针本体41和卷针动体42，两者通过定位销钉43和导向槽44相固定。虽然这种卷针可以错位，只有定位销钉滑出导向槽后才可起到错位减小宽度从而达到降低摩擦力的作用，但卷针动体42上的定位销钉43未滑出导向槽44前与图1所示的无错位卷针效果一样，也会使原本卷绕整齐的隔膜发生沿抽取方向，即如图所示的B方向移动，使得极片与隔膜容易产生轴向错位不齐，最终造成正、负极接触短路的安全隐患。

因而，这两种卷针在取卷针动体时，都会在卷针与隔膜间产生较大的摩擦力，容易引起隔膜的轴向移动，由此存在正、负极接触短路的安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种能在减少卷针与隔膜间的摩擦力，提高卷绕整齐度的卷针。

一种卷针，其包括相互层叠设置的卷针本体和卷针动体，其包括相互层叠设置的卷针本体和卷针动体，所述卷针本体的两端分别设有定位件和由边沿向内延伸的导向槽，所述卷针动体的两端分别设有定位件和由边沿向内延伸的导向槽，所述卷针本体的定位件和导向槽分别对应与所述卷针动体的导向槽和定位件相装配，所述卷针本体和所述卷针动体的两导向槽分别相对卷针的轴线倾斜。

与现有技术相比，所述卷针通过定位件与倾斜的导向槽相配合，将卷针本体和卷针动体装配在一起，从而便于将卷针动体沿倾斜的导向槽导入及拔出，且拨取时，卷针本体和卷针动体将自然错位，宽度减小，则可轻松取下卷针动体。同时隔膜表面与卷针间的摩擦大大降低，有效地减少隔膜的轴向移动，保证卷绕的极片与隔膜整齐度高，提高卷绕质量。

附图说明

图1是现有的卷针结构示意图。

图2是现有的另一种卷针结构示意图。

图3是本实用新型实施例的卷针立体结构示意图。

图4是图3中的卷针的分解结构示意图。

图5是图3中的卷针的平面结构示意图。

图6是沿图5中的A-A线的剖面图。

图7是图3中的卷针的极耳定位块的结构示意图。

图8是本实用新型实施例的卷针装配卷绕部件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图3、4和5，为本实用新型实施例提供的卷针100。该卷针100包括相互层叠设置的卷针本体2和卷针动体3，卷针本体2和卷针动体3通过分设在其上的由边沿向内延伸的导向槽和定位件装配在一起。卷针100具有轴线O，在其电池极芯卷绕时可绕着该轴线O旋转，因此，轴线O也可以是卷绕的中心轴。本实施例的卷针100可适用于方形的聚合物电池和钢、铝壳电池等的卷绕。

具体地，在本实施例中，卷针本体2的两端分别设置一个导向槽8和定位件4。卷针动体3的结构类似于卷针本体2，不同之处在于，为与卷针本体2的导向槽8和定位件4相配合，卷针动体3分别在相对导向槽8和定位件4的端部设置定位件10和导向槽9。本实施例中，卷针本体2和卷针动体3上的导向槽8和9以及定位件4和10的结构类似。

以卷针本体2的导向槽8和定位件4的结构为例，其上的导向槽8是由边沿向卷针本体2的内部延伸，具体可以是如图3所示由垂直于轴线O的短侧边沿向内延伸并且贯通卷针本体2的厚度。导向槽8相对卷针100的轴线O倾斜，其倾斜角度，也即两导向槽4、8与卷针100的轴线的夹角，例如在30-60°范围内，优选为45°，主要是以方便将卷针本体2和卷针动体3相对取出为宜，并尽量减少卷针动体3与隔膜的摩擦力。导向槽8具有一个延伸至卷针本体2内的槽底82，槽底82可以在平行于轴线O的方向延伸一定长度，例如槽底82是一个平行于轴线O方向的U形槽，槽底82的宽度与定位件10的直径相一致，以便于其与卷针动体3上的定位件10配合，使得定位件10不易于滑脱出槽底82。

卷针本体2的定位件4是一个定位销，其一体形成于卷针本体2上。定位件4，即定位销4和槽底82的中心连线与卷针的轴线O共线或平行。在形成定位销4的卷针本体2的端部连接一个固定座22，通过该固定座22将卷针100固定于一个卷绕机(图未示)上，以进行电池极芯的卷绕。卷针本体2的定位销4与卷针动体3上的导向槽9相装配，其中导向槽9的长度大于导向槽8的长度，例如导向槽9的长度比导向槽8的长度大20％左右，以方便安装卷针本体2和卷针动体3。

其中，如图3所示，定位销10、4具有外螺纹，以便在定位销10、4插入导向槽8、9后，将螺母15拧上定位销10、4，即将卷针本体2和卷针动体3紧固在一起组合成卷针100。此时，卷针本体2和卷针动体3相错位地层叠在一起。如图5所示，可以是重叠梯形形状的一个斜面加上一个顶面，大约为2/3的面积，也即卷针本体2和卷针动体3相对错位暴露的部分是沿着轴线O方向延伸的。

如图6所示，卷针本体2和卷针动体3的截面为梯形，边角为圆角。另外，如图2所示，卷针本体2和卷针动体3设置导向槽8和9的表面为斜面，例如在卷针本体2和卷针动体3垂直于轴线O的短侧边沿向内形成一段斜面，便于导向槽8和9能够轻松卡入对定位销10和4。该两段斜面的长度分别小于对应的导向槽8和9的长度，例如斜面的长度可以是大致等同于除槽底82以外的长度，使得槽底82至少部分位于卷针本体2和卷针动体3梯形的平坦部分，即顶面部分，便于与定位销10相互着力紧固在一起。

另外，在其他实施例中，也可仅在卷针本体2及卷针动体3与固定座22相对的端部设置相装配的一对导向槽和定位销，而在紧邻固定座22的端部不设置导向槽和定位销，装配时，使卷针动体3沿着导向槽延伸方向推进，使卷针动体3顶靠固定座22，实现卷针本体2及卷针动体3的固定。

请再参阅图4和5，卷针动体3上还设置有一个极耳定位块5，其可滑动地设置于卷针动体3上。如图7所示，极耳定位块5具有一个与卷针100的截面形状(即如图6所示的两个层叠的梯形)相配合的穿孔52，在极耳定位块5上与卷针本体2及卷针动体3的梯形顶面相接触的两个侧壁上分别开设有两个极耳定位槽7。当将极芯11套设于卷针100时，每个极耳定位槽7可以容纳的一个极耳13，以便将极耳13进行定位，也就将极芯11进行定位。其中，极耳定位槽7的槽宽大于极耳13的宽度，例如可大10％左右。由于极耳定位块5的两侧壁分别开设有两个极耳定位槽7，极耳13在卷针100两侧。因而，极耳13可以定位在卷针本体2的梯形顶面一侧或卷针动体3的梯形顶面一侧。同时在卷针本体2与卷体动体3组合时，穿孔52也可起到导向作用。

在卷绕前放置极片时，极耳13对准定位块上5上的定位槽7，对极耳13进行定位，由此减小极耳13间距偏差以及极耳13相对极芯11的位置偏差。而现有的卷针不具有极耳定位功能，容易受到制片、极耳点焊和卷绕放片等多道工序的影响，极耳间距及位置很难控制，致使电池极芯的极耳与盖板焊接时或聚合物成品电芯极耳在与线路板焊盘焊接时较难匹配。

极耳定位块5在每侧的两个极耳定位槽7之间设置有两个螺孔6，以便通过销钉将极耳定位块5固定于卷针动体3上。

请结合图3、4、5参阅图8，在卷针100装配及操作时，卷针本体2先固定在固定座22上，固定座22与卷绕机连接。在卷针本体2上放置隔膜16，将卷针动体3上较长的导向槽9先导入定位销4，然后卷针动体3上的定位销10导入卷针本体2的导向槽8内，沿着导向槽8和9的倾斜方向推进卷针动体3，在推进时，卷针100的定位销4和10可起到导向的作用。随着卷针动体3的推进，卷针100的宽度逐渐加宽，推到倾斜导向槽8和9的槽底便为卷针100的组合宽度，同时隔膜16被夹紧在卷针本体与动体间。放置极片18时，以极耳13放入定位槽7内为准。如此则将需要卷绕部件及卷针100本身装配在一起，然后开动卷绕机，即可按照图示C方向进行卷绕操作。

在上述卷针100装配及操作过程中，卷针100通过定位件与倾斜的导向槽相配合，将卷针本体2和卷针动体3装配在一起，在卷绕完成后，将卷针动体3沿倾斜的导向槽8拔出，卷针本体2和卷针动体3将自然错位，宽度减小，则可轻松取下卷针动体3。同时隔膜16表面与卷针100摩擦大大降低，有效地减少隔膜16发生轴向移动，保证卷绕的极片18与隔膜16具有较高的整齐度，提高卷绕质量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种卷针，其包括相互层叠设置的卷针本体和卷针动体，其特征在于，所述卷针本体的两端分别设有定位件和由边沿向内延伸的导向槽，所述卷针动体的两端分别设有定位件和由边沿向内延伸的导向槽，所述卷针本体的定位件和导向槽分别对应与所述卷针动体的导向槽和定位件相装配，所述卷针本体和所述卷针动体的两导向槽分别相对卷针的轴线倾斜。

2、如权利要求1所述的卷针，其特征在于，所述卷针本体和所述卷针动体上的两导向槽相互平行，所述两导向槽的内端槽底的中心连线与卷针的轴线共线或平行。

3、如权利要求1所述的卷针，其特征在于，所述卷针本体和卷针动体上的两导向槽的外端槽口分布于两导向槽的内端槽底中心连线的两侧，所述两导向槽倾斜角度相同。

4、如权利要求3所述的卷针，其特征在于，所述两导向槽与卷针的轴线的夹角为30-60度。

5、如权利要求1所述的卷针，其特征在于，所述卷针本体和卷针动体上的定位件的中心连线与卷针的轴线共线或平行。

6、如权利要求1所述的卷针，其特征在于，所述卷针本体的一端与一个用于将卷针本体固定于卷绕机上的固定座相连接，邻近所述固定座的导向槽长于远离固定座的端部的导向槽。

7、如权利要求1所述的卷针，其特征在于，所述卷针本体上设有极耳定位块，所述极耳定位块上设有极耳定位槽。

8、如权利要求1所述的卷针，其特征在于，所述卷针本体和所述卷针动体分别在开设有导向槽的端部设有斜坡，所述两导向槽分别沿着对应的斜坡向内延伸。

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