CN206976502U - 卷针 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种卷针，其包括：一左一右并列布置的左针体和右针体，一上一下并列布置的上针体和下针体，形成于所述左针体和右针体之间的夹持缝，带动所述左针体和右针体沿左右方向相互远离/相互靠近的左右针体位移驱动装置，带动所述上针体和下针体沿上下方向相互远离/相互靠近的上下针体位移驱动装置；左针体和右针体上均分别设置有位于夹持缝处的夹持齿，左针体、右针体、上针体和下针体上均分别设置有相互对应的且半径相同的圆弧形外表面。该卷针具有圆形的外轮廓，卷绕时隔膜与极片均按圆形外轮廓进行缠绕，张力波动较少，对极片不会造成太大的抖动，极大的提高生产效率。

Description

卷针

技术领域

本申请涉及锂电池生产设备领域，具体涉及一种卷针，可用于动力锂电池芯包的卷绕加工。

背景技术

在现有的锂电池设备中，卷绕机的卷针是电池卷绕的重要部分，卷针的形状影响着电池的卷绕速度和电芯的质量。目前的卷绕机大部分都采用椭圆形、扁菱形卷针机构。这两种结构在卷绕时因其外形的弧度不统一导致张力一直在波动，难以测量与控制；入料方向均为垂直于隔膜方向，在完成卷绕下料后电芯压扁成型时都不能控制最内层隔膜运动方向，会使内层隔膜打折。

发明内容

本申请的目的是：提供一种卷针，其具有圆形的外轮廓，卷绕时隔膜与极片均按圆形外轮廓进行缠绕，张力波动较少，对极片不会造成太大的抖动，极大的提高生产效率。

为了达到上述目的，本申请的技术方案是：

一种卷针，其特征在于，包括：

一左一右并列布置的左针体和右针体，

一上一下并列布置的上针体和下针体，

形成于所述左针体和右针体之间的夹持缝，

带动所述左针体和右针体沿左右方向相互远离/相互靠近的左右针体位移驱动装置，以及

带动所述上针体和下针体沿上下方向相互远离/相互靠近的上下针体位移驱动装置；

所述左针体和所述右针体上均分别设置有位于所述夹持缝处的夹持齿，所述左针体、右针体、上针体和下针体上均分别设置有相互对应的且半径相同的圆弧形外表面。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

在该卷针的横截面上，所述夹持缝的长度与所述左右方向呈夹角α布置，0＜α＜90°。

进一步优选为，30°≤α≤60°。

更进一步优选为，α＝45°。

所述左针体、右针体、上针体和下针体上均分别设置有与所述夹持缝相平行的让位斜面。

所述圆弧形外表面上制有防滑凸棱。

所述防滑凸棱为直线型结构。

所述防滑凸棱沿着该卷针的轴线方向延伸设置。

本申请采用正方形卷针并利用这种正方形卷针制成卷绕锂电池卷芯的卷针机构，具有以下优势：

1、该卷针在卷绕状态时，其具有圆形的外轮廓，卷绕时隔膜与极片均按圆形外轮廓进行缠绕，张力波动较少，对极片不会造成太大的抖动，极大的提高生产效率。

2、夹持缝斜向设置，开始卷绕之前的入料方向保证了最内层隔膜相对卷针的下料位置是倾斜，在压扁成型时，最内层隔膜仍按照这个方向运动，不会产生褶皱。

附图说明

图1为本申请实施例这种卷针处于上料状态时的截面图；

图2为本申请实施例这种卷针处于卷绕状态时的截面图，图中虚线为此时卷针的外轮廓线；

图3为本申请实施例这种卷针处于下料状态时的截面图，图中箭头表示对卷绕好电芯的压扁方向；

图4为本申请实施例这种卷针的立体结构示意图，图中虚线为此时卷针的外轮廓线，图中斜向的矩形长条表示隔膜；

其中：1-卷针，101-左针体，102-右针体，103-上针体，104-下针体，105-夹持缝，1a-夹持齿，1b-圆弧形外表面，1c-让位斜面,1d-防滑凸棱。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本申请所说“连接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1至图4示出了本申请这种卷针的一个优选实施例，其包括：

一左一右并列布置的左针体101和右针体102，

一上一下并列布置的上针体103和下针体104，

形成于上述左针体101和右针体102之间的夹持缝105，

带动上述左针体101和右针体102沿左右方向相互远离/相互靠近的左右针体位移驱动装置，以及

带动上述上针体103和下针体104沿上下方向相互远离/相互靠近的上下针体位移驱动装置。

左针体101、右针体102、上针体103和下针体104上均分别设置有相互对应的且半径相同的圆弧形外表面1b。

在该卷针1的横截面上，夹持缝105的长度与左右方向(即图1中平行于纸面的左右方向)呈45°夹角布置。当然，在本申请的一些其他实施例中，该夹角也可以是30°、50°或60°等，通常该夹角需大于0而小于90度，优选为30°至60°。即夹持缝105倾斜布置。

再结合图1、图2和图3所示，现将采用上述这种结构的电芯卷针机构来进行电芯卷绕的方法简单介绍如下，该方法包括以下步骤：

S1：左针体101和右针体102相互远离，夹持缝105变大。将隔膜穿入左针体101和右针体102之间夹持缝105。此时卷针1处于图1所示的状态。

S2：通过左右针体位移驱动装置带动左针体101和右针体102相互靠近(夹持缝105缝隙宽度逐渐缩小)，从而使隔膜被紧紧夹在左针体101和右针体102之间。通过上下针体位移驱动装置调节上针体103和下针体104的距离至预设值,而使得左针体101、右针体102、上针体103和下针体104上的圆弧形外表面1b处于同一圆柱面上。此时卷针2处于图1所示的状态。

而且，左针体101和右针体102上均分别设置有位于夹持缝105处的夹持齿1a，以提高夹持缝对隔膜的夹持力，防止隔膜从夹持缝脱离。

为了方便隔膜穿入夹持缝105,前述左针体101、右针体102、上针体103和下针体104上均分别设置有与夹持缝105相平行的让位斜面1c。显然，共有四个让位斜面1c，而且这四个让位斜面1c也相互平行。

为了防止卷针1对隔膜和极片进行卷绕时，隔膜和极片在卷针卷绕面上打滑或偏位，本实施例在前述左针体101、右针体102、上针体103和下针体104上的圆弧形外表面1b上均制有多条防滑凸棱1d，防滑凸棱1d为直线型结构，而且这些防滑凸棱1d沿着该卷针1的轴线方向延伸设置，如图4。

S3：通过电机或其他驱动设备带动卷针1绕卷针中轴线转动而卷绕隔膜和极片。待卷绕结束电芯贴合尾部胶之后，通过左右针体位移驱动装置带动左针体101和右针体102相互远离至预设位置，以松开被夹紧的隔膜。在左针体101和右针体102相互远离的同时，通过上下针体位移驱动装置带动上针体103和下针体104相互靠近至预设位置，此时卷针1处于图3所示的状态，此时卷针1外表面大致呈椭圆形，被卷绕的电芯也大致呈椭圆形，如此利于抽针，也即利于沿卷针1的轴向抽取下卷绕完成的电芯。而且对该电芯压扁时，最内层的隔膜会按照原本的倾斜方向(因夹持缝倾斜布置，固最内层的隔膜也必然倾斜布置)被压扁，平铺在电芯中央，不会产生褶皱。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (7)

1.一种卷针，其特征在于，包括：

一左一右并列布置的左针体(101)和右针体(102)，

一上一下并列布置的上针体(103)和下针体(104)，

形成于所述左针体(101)和右针体(102)之间的夹持缝(105)，

带动所述左针体(101)和右针体(102)沿左右方向相互远离/相互靠近的左右针体位移驱动装置，以及

带动所述上针体(103)和下针体(104)沿上下方向相互远离/相互靠近的上下针体位移驱动装置；

所述左针体(101)和所述右针体(102)上均分别设置有位于所述夹持缝(105)处的夹持齿(1a)，所述左针体(101)、右针体(102)、上针体(103)和下针体(104)上均分别设置有相互对应的且半径相同的圆弧形外表面(1b)；

在该卷针(1)的横截面上，所述夹持缝(105)的长度与所述左右方向呈夹角α布置，0＜α＜90°。

2.根据权利要求1所述的卷针，其特征在于，30°≤α≤60°。

3.根据权利要求2所述的卷针，其特征在于，α＝45°。

4.根据权利要求1或2或3所述的卷针，其特征在于，所述左针体(101)、右针体(102)、上针体(103)和下针体(104)上均分别设置有与所述夹持缝(105)相平行的让位斜面(1c)。

5.根据权利要求1所述的卷针，其特征在于，所述圆弧形外表面(1b)上制有防滑凸棱(1d)。

6.根据权利要求5所述的卷针，其特征在于，所述防滑凸棱(1d)为直线型结构。

7.根据权利要求6所述的卷针，其特征在于，所述防滑凸棱(1d)沿着该卷针(1)的轴线方向延伸设置。