CN208970690U - 圆柱电池卷针 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种圆柱电池卷针，包括卷针固定轴和圆柱形主卷针；圆柱形主卷针包括卷针卷绕段；卷针卷绕段包括上下对称设置的上针体和下针体；上针体为圆弧面朝上设置的半圆柱体，半圆柱体的左右两侧面对称开设沿轴向的左槽口和右槽口，进而将半圆柱体切割为上伸缩部和下固定部，在上伸缩部和下固定部之间沿轴向设置若干组垂直设置的压力调节柱。优点为：本实用新型公开的圆柱电池卷针，可降低负极片头部极耳在卷绕过程中受挤压变形的风险以及电芯具有褶皱的问题；另外，槽口进行倒角处理，可以避免卷芯抽针时卷针对隔膜的损伤；由于卷针的上伸缩部可相对于下固定部伸缩，因此，利于抽取电芯，提高产品的安全性及合格率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池卷针，具体涉及一种圆柱电池卷针。
背景技术
锂离子电池在生产过程中涉及到诸多工艺步骤，而电芯卷绕工艺是其中较为重要的一环，电芯卷绕工艺直接影响到电池后续的循环性能以及安全性能。
电芯卷绕工艺中的关键部件为电池卷针，电池卷针用于将电极片和隔膜材料卷成特定大小的电池电芯。现有技术中，电池卷针通常由相对设置的两个半圆柱体组成。而当电池要求倍率性能时，为减小电池内阻，负极片往往采用双极耳结构，其头部和尾部各设置一个极耳。因此，采用常规的电池卷针卷绕负极片为双极耳的电芯时，由于负极片头部极耳被卷绕在最里层，受外部多层电芯的挤压，因此，负极片头部极耳在卷绕过程中极易受挤压变形，从而降低了电芯卷绕质量；另外，由于增加了负极片头部极耳，负极片头部极耳直接与卷针的表面接触，具有一定的摩擦力，因此，电芯在抽针时摩擦力增大，卷针易划伤损坏隔膜，给电芯造成安全隐患。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种圆柱电池卷针，可有效解决上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供一种圆柱电池卷针，包括卷针固定轴(100)和与所述卷针固定轴(100)的一端连接的圆柱形主卷针(200)；其中，所述圆柱形主卷针(200)包括卷针固定段(201)和卷针卷绕段(202)；所述卷针固定段(201)的一端与所述卷针固定轴(100)连接固定；所述卷针卷绕段(202)包括上下对称设置的上针体(202A)和下针体(202B)；所述上针体(202A)和所述下针体(202B)之间具有间隙；其中，所述上针体(202A)为圆弧面朝上设置的半圆柱体，所述半圆柱体的内部为空腔结构，所述半圆柱体的左右两侧面对称开设沿轴向的左槽口(202A-1)和右槽口(202A-2)，进而将所述半圆柱体切割为上伸缩部(202A-3)和下固定部(202A-4)，所述下固定部(202A-4)的一端与所述卷针固定段(201)固定连接；在所述上伸缩部(202A-3)和所述下固定部(202A-4)之间沿轴向设置若干组垂直设置的压力调节柱(202A-5)，每组所述压力调节柱(202A-5)的设置数量为一个以上，每个所述压力调节柱(202A-5)的底端与所述下固定部(202A-4)的上表面固定，所述压力调节柱(202A-5)的顶端与所述上伸缩部(202A-3)的内壁固定，通过设置所述压力调节柱(202A-5)，使所述上伸缩部(202A-3)可相对于所述下固定部(202A-4)进行垂直方向的伸缩动作。
优选的，所述左槽口(202A-1)和所述右槽口(202A-2)的边缘设置有倒角。
优选的，所述倒角的角度为10-20°。
优选的，所述上伸缩部(202A-3)的可伸缩高度量与负极片头部极耳(302)的厚度相等。
优选的，所述圆柱形主卷针(200)采用钨钢材质。
优选的，所述圆柱形主卷针(200)的直径为3-15mm。
优选的，每组所述压力调节柱(202A-5)的设置数量为两个。
优选的，所述卷针固定轴(100)上面开设安装孔(101)。
本实用新型提供的圆柱电池卷针具有以下优点：
本实用新型公开的圆柱电池卷针，可降低负极片头部极耳在卷绕过程中受挤压变形的风险以及电芯具有褶皱的问题；另外，槽口进行倒角处理，可以避免卷芯抽针时卷针对隔膜的损伤；由于卷针的上伸缩部202A-3可相对于下固定部202A-4伸缩，因此，利于抽取电芯，提高产品的安全性及合格率。
附图说明
图1为本实用新型提供的圆柱电池卷针未带附图标记时的整体结构示意图；
图2为本实用新型提供的圆柱电池卷针增加带附图标记时的整体结构示意图；
图3为本实用新型提供的卷针卷绕段的局部放大图；
图4为本实用新型提供的卷针卷绕段的剖面图；
图5为卷芯在圆柱电池卷针上卷绕完成后的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种圆柱电池卷针，可以解决圆柱电芯在卷绕过程中负极片头部极耳受挤压变形及抽针时卷针对隔膜易造成损伤问题。
参考图1-图5，圆柱电池卷针包括卷针固定轴100和与卷针固定轴100的一端连接的圆柱形主卷针200；圆柱形主卷针200及卷针固定轴100可以是一体式结构，也可以通过焊接方式相连。其中，卷针固定轴100上面开设安装孔101，安装孔101可采用螺孔，具体可以为沉头孔结构；通过安装孔101，将圆柱电池卷针与驱动机构连接，从而驱动卷针转动，实现电芯卷绕的功能。
圆柱形主卷针200采用钨钢材质，保证卷针的高硬度和耐磨性。圆柱形主卷针200的直径为3-15mm。
圆柱形主卷针200包括卷针固定段201和卷针卷绕段202；卷针固定段201的一端与卷针固定轴100连接固定；卷针卷绕段202包括上下对称设置的上针体202A和下针体202B；上针体202A和下针体202B之间具有间隙；
其中，上针体202A为圆弧面朝上设置的半圆柱体，半圆柱体的内部为空腔结构，半圆柱体的左右两侧面对称开设沿轴向的左槽口202A-1和右槽口202A-2，槽口开设位置根据负极片头部极耳宽度与厚度确定；从而将半圆柱体切割为上伸缩部202A-3和下固定部202A-4；下固定部202A-4的一端与卷针固定段201固定连接；在上伸缩部202A-3和下固定部202A-4之间沿轴向设置若干组垂直设置的压力调节柱202A-5，每组压力调节柱202A-5的设置数量为一个以上，在附图中，每组压力调节柱202A-5的设置数量为两个。左槽口202A-1和右槽口202A-2的边缘设置有倒角。倒角的角度为10-20°。
每个压力调节柱202A-5的底端与下固定部202A-4的上表面固定，压力调节柱202A-5的顶端与上伸缩部202A-3的内壁固定，通过设置压力调节柱202A-5，使上伸缩部202A-3可相对于下固定部202A-4进行垂直方向的伸缩动作。其中，上伸缩部202A-3的可伸缩高度量与负极片头部极耳302的厚度相等。
本实用新型提供的圆柱电池卷针，其使用原理为：
驱动圆柱电池卷针转动，首先对隔膜进行预卷绕。然后，在预卷绕好的隔膜中放入正极片和负极片；最终将隔膜和正负极片卷绕成圆柱状的电芯300。其中，参考图5，对于卷绕形成的电芯，在电芯300的一端具有正极极耳303，在电芯300的另一端具有负极片头部极耳302和负极片尾部极耳303。如果采用常规的两个半圆柱体式的卷针进行卷绕时，由于负极片头部极耳302被卷绕在电芯的内层，因此，由于负极片头部极耳302具有一定的厚度，使外层卷绕的电芯并非在一个标准的圆柱表面卷绕，导致卷绕形成的电芯并非标准的圆柱形，而会由于负极片头部极耳302的存在而具有褶皱变形，同时，由于外层的电芯对负极片头部极耳302具有挤压作用，也易导致负极片头部极耳受挤压变形，从而降低了电芯卷绕质量。
而本申请中，由于卷针的上伸缩部202A-3可相对于下固定部202A-4伸缩，并且，通过设计槽口的位置和高度，可实现在电芯卷绕过程中，上伸缩部202A-3向下固定部202A-4缩进，而缩进的高度与负极片头部极耳302的厚度相等，从而使外层被卷绕的电芯实质上是在一个圆柱体的表面卷绕，从而解决了圆柱电芯在卷绕过程中负极片头部极耳受挤压变形以及电芯具有褶皱的问题。
另外，由于本申请中卷针的上伸缩部202A-3可相对于下固定部202A-4伸缩，因此，卷芯有抽针时，上伸缩部202A-3会由于外压力而向下固定部202A-4缩进，利于抽取电芯。
综上所述，本实用新型提供的圆柱电池卷针具有以下优点：
本实用新型公开的圆柱电池卷针，可降低负极片头部极耳在卷绕过程中受挤压变形的风险以及电芯具有褶皱的问题；另外，槽口进行倒角处理，可以避免卷芯抽针时卷针对隔膜的损伤；由于卷针的上伸缩部202A-3可相对于下固定部202A-4伸缩，因此，利于抽取电芯，提高产品的安全性及合格率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种圆柱电池卷针，其特征在于，包括卷针固定轴(100)和与所述卷针固定轴(100)的一端连接的圆柱形主卷针(200)；其中，所述圆柱形主卷针(200)包括卷针固定段(201)和卷针卷绕段(202)；所述卷针固定段(201)的一端与所述卷针固定轴(100)连接固定；所述卷针卷绕段(202)包括上下对称设置的上针体(202A)和下针体(202B)；所述上针体(202A)和所述下针体(202B)之间具有间隙；其中，所述上针体(202A)为圆弧面朝上设置的半圆柱体，所述半圆柱体的内部为空腔结构，所述半圆柱体的左右两侧面对称开设沿轴向的左槽口(202A-1)和右槽口(202A-2)，进而将所述半圆柱体切割为上伸缩部(202A-3)和下固定部(202A-4)，所述下固定部(202A-4)的一端与所述卷针固定段(201)固定连接；在所述上伸缩部(202A-3)和所述下固定部(202A-4)之间沿轴向设置若干组垂直设置的压力调节柱(202A-5)，每组所述压力调节柱(202A-5)的设置数量为一个以上，每个所述压力调节柱(202A-5)的底端与所述下固定部(202A-4)的上表面固定，所述压力调节柱(202A-5)的顶端与所述上伸缩部(202A-3)的内壁固定，通过设置所述压力调节柱(202A-5)，使所述上伸缩部(202A-3)可相对于所述下固定部(202A-4)进行垂直方向的伸缩动作。
2.根据权利要求1所述的圆柱电池卷针，其特征在于，所述左槽口(202A-1)和所述右槽口(202A-2)的边缘设置有倒角。
3.根据权利要求2所述的圆柱电池卷针，其特征在于，所述倒角的角度为10-20°。
4.根据权利要求1所述的圆柱电池卷针，其特征在于，所述上伸缩部(202A-3)的可伸缩高度量与负极片头部极耳(302)的厚度相等。
5.根据权利要求1所述的圆柱电池卷针，其特征在于，所述圆柱形主卷针(200)采用钨钢材质。
6.根据权利要求1所述的圆柱电池卷针，其特征在于，所述圆柱形主卷针(200)的直径为3-15mm。
7.根据权利要求1所述的圆柱电池卷针，其特征在于，每组所述压力调节柱(202A-5)的设置数量为两个。
8.根据权利要求1所述的圆柱电池卷针，其特征在于，所述卷针固定轴(100)上面开设安装孔(101)。
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| CN111211346A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-29 | 瑞浦能源有限公司 | 一种卷制品成型装置及下料方法 |
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2018
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Assignee: Lianyi (Taixing) New Energy Co.,Ltd. Assignor: LIANDONG TIANYI NEW ENERGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2023990000862 Denomination of utility model: Cylindrical battery coil needle Granted publication date: 20190611 License type: Common License Record date: 20231016 |
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Denomination of utility model: Cylindrical battery coil needle Effective date of registration: 20231130 Granted publication date: 20190611 Pledgee: Yuandong New Energy Co.,Ltd. Pledgor: LIANDONG TIANYI NEW ENERGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980067334 |