CN208423085U - 一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置 - Google Patents

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白科
宋庆彬
游杰
郭娜娜
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Abstract

本实用新型涉及一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，包括卷绕装置本体和设置在卷绕装置本体上能转动的卷针，所述卷针用于将极片卷成卷芯，所述极片的一侧设有极耳，其特征在于，还包括设置在卷针上方的极耳抚平机构，所述极耳抚平机构包括吹气结构及依次设置在吹气结构上的节流阀、电磁阀和气压阀，所述吹气结构由依次连接的进气管、万向软管和扁平喇叭状的出气口组成，所述进气管与卷绕装置本体的气源连接，所述出气口设置在卷针上方，所述出气口斜向下。本实用新型以气体的方式抚平极耳，不仅可抚平激光切工序形成的褶皱，而且可有效防止在卷绕工序中形成褶皱。

Description

一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置
技术领域
本实用新型属锂电池工艺技术领域，一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置。
背景技术
目前锂离子电池的生产过程中，极耳成型方式采用激光切技术，激光切技术通过激光将极片两侧的箔材留白切割成极耳，但由于在辊压过程中极片涂料区和两侧留白的压延率不同，造成涂料区和留白区存在应力，而且锂电池常用的箔材厚度较薄，因此极片在卷绕工序中，极耳易从上端翻褶，尤其是从极耳上端顶点处翻褶，从而影响的生产效率和良品率。
中国专利CN202103134U公开了防止极耳翻褶机构，由抚平部、走带导辊、固定支架组成，抚平部位于走带导辊的入带相切位置，当极耳进入走带导辊时，抚平部起到导向的作用，当极耳经过抚平部和走带导辊之间的间隙时，抚平部将极耳压向走带导辊，同时它还具有碾平极耳的作用，这种结构虽然可以减轻极耳翻褶，但是效果并不理想。
中国专利CN106003842A公开了极耳抚平装置，包括与托辊相连的支架以及设置在支架上的毛刷，在极耳通过托辊时，通过毛刷对极耳进行抚平，使极耳贴合托辊，从而避免了极耳根部撕裂引起的断带或极耳脱落的现象，但是极耳在后续经过托辊和卷绕过程中依然会翻褶。
中国专利CN206022517U公开了一种防极耳褶皱的卷绕式锂电池极片，包括极片本体和在极片本体一侧通过激光切割而成的极耳，所述极耳上沿极耳的长度方向开设有切缝，可实现防治极耳褶皱和翻折的作用，但是依然不能解决极耳易从上端翻褶，尤其是从极耳上端顶点处翻褶的问题。
实用新型内容
为了解决极片在激光切和卷绕工序中极耳易翻褶，从而影响生产效率和良品率的问题，本实用新型提出了一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置。
本实用新型为实现上述目标采取的技术方案是：
一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，包括卷绕装置本体和设置在卷绕装置本体上能转动的卷针，所述卷针用于将极片和隔膜卷成卷芯，所述极片的一侧设有极耳，其特征在于，还包括设置在卷针上方的极耳抚平机构，所述极耳抚平机构包括吹气结构及依次设置在吹气结构上的节流阀、电磁阀和气压阀，所述吹气结构由依次连接的进气管、万向软管和扁平喇叭状的出气口组成，所述进气管与卷绕装置本体的气源连接，所述出气口设置在卷针上方，所述出气口斜向下，所述万向软管用于调节出气口斜向下的角度。
所述出气口的底部与卷针处于水平位置时的垂直距离为R+20~30mm，R等于卷针的旋转半径。
所述出气口的底部与卷针轴向边缘的水平距离为0.4~0.6L，L等于卷针轴向长度。
所述进气管和万向软管的内径为Φ4-Φ8mm。
所述出气口的喇叭口处宽度为极耳宽度的1.1～1.3倍。
所述出气口的喇叭口处厚度为0.5～4.5mm。
所述节流阀用于调节气体流速为10～40m/s。
所述电磁阀用于控制吹气时机。
所述气压阀用于控制气体压力保持在0.3～0.6MPa。
本实用新型工作方式：极片随着卷针的转动卷绕在卷针上，极片上的极耳位于卷针的靠近边缘处，当卷针转动至极耳上任意一点与出气口的任一点处于同一垂直面时，电磁阀打开，气体在气压阀和节流阀的控制下以一定的压力和速度从扁平喇叭状出口气顺着极耳高度方向吹向极耳，如极耳在激光切工序已经形成了褶皱，则褶皱在气体的作用下被抚平，如极耳上没有褶皱，则极耳在气体的作用更平整服帖，有效防止极耳在卷绕过程中形成褶皱。扁平喇叭状出气口的设计确保气体可以吹向极耳任何位置；电磁阀的设计有效控制吹气时机，确保气体方向顺着极耳高度，杜绝气体方向与极耳高度不一致从而将极耳吹散造成褶皱；节流阀、和气压阀的设计确保吹气速度和压力，提高极耳抚平的有效性。
本实用新型的有益效果：在卷绕装置上设计极耳抚平机构，以气体的方式抚平极耳，不仅可抚平激光切工序形成的褶皱，而且可有效防止在卷绕工序中形成褶皱，通过扁平喇叭状出气口、节流阀、电磁阀和气压阀的设计充分保证极耳抚平的有效性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：1、卷绕装置本体 2、卷针 3、极耳抚平机构 31、吹气结构 32、节流阀 33、电磁阀 34、气压阀 311、进气管 312、万向软管 313、出气口。
具体实施方式
为了解决极片在激光切和卷绕工序中极耳易翻褶，从而影响生产效率和良品率的问题，本实用新型提出了一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置。下面结合图示和具体实施例进一步阐述本实用新型。
如图1所示，一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，包括卷绕装置本体（1）和设置在卷绕装置本体（1）上能转动的卷针（2），还包括设置在卷针（2）上方的极耳抚平机构（3），所述极耳抚平机构（3）包括吹气结构（31）及依次设置在吹气结构（31）上的节流阀（32）、电磁阀（33）和气压阀（34），所述吹气结构（31）由依次连接的进气管（311）、万向软管（312）和扁平喇叭状的出气口（313）组成，所述进气管（311）与卷绕装置本体（1）的气源连接（附图省略气源），所述出气口（313）设置在卷针（2）上方，所述出气口（313）斜向下，所述万向软管（312）用于调节出气口（313）斜向下的角度。
所述出气口（313）的底部与卷针（2）处于水平位置时的垂直距离为R+20~30mm，R等于卷针（2）的旋转半径。
所述出气口（313）的底部与卷针（2）轴向边缘的水平距离为0.4~0.6L，L等于卷针（2）轴向长度。
所述进气管（311）和万向软管（312）的内径为Φ4-Φ8mm。
所述出气口（313）的喇叭口处宽度为极耳宽度的1.1～1.3倍。
所述出气口（313）的喇叭口处厚度为0.5～4.5mm。
所述节流阀（32）用于调节气体流速为10～40m/s。
所述电磁阀（33）用于控制吹气时机。
所述气压阀（34）用于控制气体压力保持在0.3～0.6MPa。
本实用新型工作方式：极片随着卷针（2）的转动卷绕在卷针（2）上，极片上的极耳位于卷针（2）的靠近边缘处，当卷针（2）转动至极耳上任意一点与出气口（313）的任一点处于同一垂直面时，电磁阀（33）打开，气体在气压阀（34）和节流阀（32）的控制下以一定的压力和速度从扁平喇叭状出口气顺着极耳高度方向吹向极耳，如极耳在激光切工序已经形成了褶皱，则褶皱在气体的作用下被抚平，如极耳上没有褶皱，则极耳在气体的作用更平整服帖，有效防止极耳在卷绕过程中形成褶皱。扁平喇叭状出气口（313）的设计确保气体可以吹向极耳任何位置，气体吹出成扇形，可有效防止将极耳吹向其他的方向；电磁阀（33）的设计有效控制吹气时机，确保气体方向顺着极耳高度，杜绝气体方向与极耳高度不一致从而将极耳吹散造成褶皱；节流阀（32）、和气压阀（34）的设计确保吹气速度和压力，提高极耳抚平的有效性。
本实用新型的有益效果：在卷绕装置上设计极耳抚平机构（3），以气体的方式抚平极耳，不仅可抚平激光切工序形成的褶皱，而且可有效防止在卷绕工序中形成褶皱，通过扁平喇叭状出气口（313）、节流阀（32）、电磁阀（33）和气压阀（34）的设计充分保证极耳抚平的有效性。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，本发明的创造并不限于所述实施例，熟悉本发明的技术人员在不违背本发明精神的前提前还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，包括卷绕装置本体（1）和设置在卷绕装置本体（1）上能转动的卷针（2），所述卷针（2）用于将极片和隔膜卷成卷芯，所述极片的一侧设有极耳，其特征在于，还包括设置在卷针（2）上方的极耳抚平机构（3），所述极耳抚平机构（3）包括吹气结构（31）及依次设置在吹气结构（31）上的节流阀（32）、电磁阀（33）和气压阀（34），所述吹气结构（31）由依次连接的进气管（311）、万向软管（312）和扁平喇叭状的出气口（313）组成，所述进气管（311）与卷绕装置本体（1）的气源连接，所述出气口（313）设置在卷针（2）上方，所述出气口（313）斜向下。
2.根据权利要求1所述的一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述出气口（313）的底部与卷针（2）处于水平位置时的垂直距离为R+20~30mm，R等于卷针（2）的旋转半径。
3.根据权利要求1所述的一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述出气口（313）的底部与卷针（2）轴向边缘的水平距离为0.4~0.6L，L等于卷针（2）轴向长度。
4.根据权利要求1所述的一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述进气管（311）和万向软管（312）的内径为极耳宽度的Φ4-Φ8mm。
5.根据权利要求1所述的一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述出气口（313）的喇叭口处宽度为极耳宽度的1.1~1.3倍。
6.根据权利要求1所述的一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述出气口（313）的喇叭口处厚度为0.5～4.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述节流阀（32）用于调节气体流速为10～40m/s。
8.根据权利要求1所述的一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述电磁阀（33）用于控制吹气时间点。
9.根据权利要求1所述的一种防止锂离子电池极耳褶皱的卷绕装置，其特征在于，所述气压阀（34）用于控制气体压力保持在0.3～0.6MPa。
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