一種鋰離子電池卷針的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及鋰離子電池生產(chǎn)設備，尤其涉及一種鋰離子電池卷針。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋰離子電池制造工藝中，卷繞電芯是圓柱電池和方形電池制備過程中的關(guān)鍵步驟，其對于電池的使用壽命以及安全性能都有著非常重要的影響?，F(xiàn)有的電芯卷繞機多采用兩半式卷針，卷繞前兩個半式卷針為分離狀態(tài)，兩個半式卷針中間留有縫隙供隔膜穿入，在隔膜穿入后兩個半式卷針將合并為一個整體并夾緊隔膜一起卷繞。
[0003]在卷繞過程中，隨著電芯卷徑的逐步增大，卷針將被逐漸纏繞擠壓，卷繞完成后卷針從卷芯中抽出將會面臨較大的阻力。這種現(xiàn)象在使用陶瓷隔膜的鋰離子電池體系中更加明顯，由于陶瓷隔膜表面的陶瓷涂層較粗糙，其與卷針表面直接接觸時由于產(chǎn)生的摩擦力過大，使得卷針從卷芯中拔出困難，甚至會帶出卷芯內(nèi)層隔膜，一旦卷芯的對齊度被破壞就會造成卷芯報廢。與此同時采用金屬材質(zhì)制成的兩半卷針在合并時會產(chǎn)生較大的機械力，容易對內(nèi)層的隔膜造成損傷，增大了卷芯短路的風險。
[0004]上述問題的存在會大幅度降低鋰離子電池的合格率，據(jù)統(tǒng)計使用普通兩半式卷針進行陶瓷隔膜卷繞時的報廢率高達30%以上，造成了大量的物料浪費，而且大大增加了企業(yè)的運營成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子電池卷針，其可以有效解決電芯與卷針由于摩擦力大而導致的卷針難以從電芯中取出的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種鋰離子電池卷針，其特征在于:包括卷針外殼，所述卷針外殼的內(nèi)部設有圓筒，所述圓筒的兩側(cè)相對開設有兩個條形孔，所述圓筒的內(nèi)部設有拉桿，所述拉桿上設有至少一個連接支座，所述連接支座的兩側(cè)轉(zhuǎn)動連接有連接桿，所述連接桿穿過圓筒上的條形孔并與收縮體轉(zhuǎn)動連接，所述收縮體設置于卷針外殼的兩側(cè)并與卷針外殼上設置的收縮體凹槽相配合，所述圓筒的一端設有用于通入氣體的氣體入口，所述卷針外殼上設有排氣口。
[0008]優(yōu)選地，所述收縮體由第一收縮體和第二收縮體組成，所述第一收縮體為三棱柱，所述第二收縮為長方體，所述收縮體凹槽為與第二收縮相匹配的長方體凹槽。
[0009]優(yōu)選地，所述條形孔的寬度為I?5mm。
[0010]優(yōu)選地，所述卷針外殼的上端面和下端面上均對應設有5個排氣孔，所述排氣孔等間距的排成一列。
[0011]優(yōu)選地，所述拉桿上設有5個連接支座，所述連接支座在拉桿上等間距排列。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0013]1、采用本發(fā)明的鋰離子電池卷針進行卷繞時，卷繞完成后，鋰離子電池卷針從卷芯中抽出前需要拉動拉桿，將收縮體向鋰離子電池卷針的收縮體凹槽內(nèi)收縮，以減少鋰離子電池卷針與卷芯的接觸面積以及兩者間的相互作用力；然后向鋰離子電池卷針供氣，氣流由鋰離子電池卷針的圓筒進入鋰離子電池卷針內(nèi)部，最終由卷針外殼上的排氣孔流出，鋰離子電池卷針與卷芯間氣壓增大有利于使內(nèi)層隔膜與鋰離子電池卷針完全分離，從而降低了鋰離子電池卷針從卷芯退出時所產(chǎn)生的摩擦力，進而使得鋰離子電池卷針能夠順利地從卷芯內(nèi)部抽出。
[0014]2、本發(fā)明穩(wěn)定性高，卷繞效果好，大大提高了卷繞精度和電池產(chǎn)品的質(zhì)量，降低了卷繞過程電芯的報廢率，尤其適用于陶瓷隔膜卷繞。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實施例中一種鋰離子電池卷針的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明實施例中一種鋰離子電池卷針的縱向剖視圖；
[0017]圖3是本發(fā)明實施例中一種鋰離子電池卷針的橫向剖視圖；
[0018]圖中，1、卷針外殼，2、收縮體，3、拉桿，4、圓筒，5、連接桿，6、排氣孔。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]請參閱圖1至圖3所示，一種鋰離子電池卷針，其包括卷針外殼1，所述卷針外殼I的內(nèi)部設有圓筒4，所述圓筒4的兩側(cè)相對開設有兩個條形孔，所述條形孔的寬度為I?5_，所述圓筒4的內(nèi)部設有拉桿3，所述拉桿3在外力作用下可在圓筒4內(nèi)部運動，所述拉桿3上設有5個連接支座，所述連接支座在拉桿3上等間距排列，所述連接支座的兩側(cè)轉(zhuǎn)動連接有連接桿5，所述連接桿5穿過圓筒4上的條形孔并與收縮體2轉(zhuǎn)動連接，所述收縮體2設置于卷針外殼I的兩側(cè)并與卷針外殼I上設置的收縮體凹槽相配合，所述圓筒4的一端設有用于通入氣體的氣體入口，所述卷針外殼I的上端面和下端面上均對應設有5個排氣孔6，所述排氣孔6等間距的排成一列。
[0021]所述收縮體2由第一收縮體和第二收縮體組成，所述第一收縮體為三棱柱，所述第二收縮為長方體，所述收縮體凹槽為與第二收縮體相匹配的長方體凹槽。
[0022]使用方法:
[0023]本發(fā)明更適用于采用雙面陶瓷隔膜的鋰離子電池卷繞，在卷繞前先對鋰離子電池卷針和陶瓷隔膜進行除靜電處理。
[0024]利用本發(fā)明卷繞電芯前，控制拉桿3使鋰離子電池卷針兩側(cè)的收縮體2向外運動，采用鋰離子電池卷針上的兩個收縮體2固定陶瓷隔膜進行卷繞，隨后引入正負極片進行卷繞；電芯卷繞完成后，準備退針前，通過控制鋰離子電池卷針中拉桿3運動，使離子電池卷針兩側(cè)的收縮體2向內(nèi)運動，然后將氣體經(jīng)過圓筒4向鋰離子電池卷針內(nèi)部輸入并從卷針外殼I上的排氣口 6排出，以使鋰離子電池卷針與電芯陶瓷隔膜完全分離，最后將卷芯從卷針中取出。
[0025]鋰離子電池卷針的收縮體2運動使得鋰離子電池卷針與隔膜的完全分離具有充足的空間，同時向鋰離子電池卷針內(nèi)通入氣體可以將鋰離子電池卷針與隔膜完全分離，避免了陶瓷隔膜卷芯由于陶瓷涂層摩擦系數(shù)較大造成的鋰離子電池卷針拔出時帶出隔膜并使得卷芯報廢。本發(fā)明的穩(wěn)定性高，卷繞效果好，大大提高了卷繞精度和電池產(chǎn)品的質(zhì)量，能夠有效減小陶瓷隔膜卷繞過程中的報廢率。
[0026]本發(fā)明中的鋰離子電池卷針應用于陶瓷隔膜的鋰離子電池體系中，卷繞過程造成電芯的報廢率低于7%，相對于采用普通卷針進行陶瓷隔膜卷繞時高達30%以上的報廢率相比，能夠大幅度降低物料浪費。
[0027]以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領域的技術(shù)人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種鋰離子電池卷針，其特征在于:包括卷針外殼，所述卷針外殼的內(nèi)部設有圓筒，所述圓筒的兩側(cè)相對開設有兩個條形孔，所述圓筒的內(nèi)部設有拉桿，所述拉桿上設有至少一個連接支座，所述連接支座的兩側(cè)轉(zhuǎn)動連接有連接桿，所述連接桿穿過圓筒上的條形孔并與收縮體轉(zhuǎn)動連接，所述收縮體設置于卷針外殼的兩側(cè)并與卷針外殼上設置的收縮體凹槽相配合，所述圓筒的一端設有用于通入氣體的氣體入口，所述卷針外殼上設有排氣口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池卷針，其特征在于:所述收縮體由第一收縮體和第二收縮體組成，所述第一收縮體為三棱柱，所述第二收縮為長方體，所述收縮體凹槽為與第二收縮相匹配的長方體凹槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池卷針，其特征在于:所述條形孔的寬度為I ?5mm ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池卷針，其特征在于:所述卷針外殼的上端面和下端面上均對應設有5個排氣孔，所述排氣孔等間距的排成一列。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池卷針，其特征在于:所述拉桿上設有5個連接支座，所述連接支座在拉桿上等間距排列。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子電池卷針，包括卷針外殼，所述卷針外殼的內(nèi)部設有圓筒，所述圓筒的兩側(cè)相對開設有兩個條形孔，所述圓筒的內(nèi)部設有拉桿，所述拉桿上設有至少一個連接支座，所述連接支座的兩側(cè)轉(zhuǎn)動連接有連接桿，所述連接桿穿過圓筒上的條形孔并與收縮體轉(zhuǎn)動連接，所述收縮體設置于卷針外殼的兩側(cè)并與卷針外殼上設置的收縮體凹槽相配合，所述圓筒的一端設有用于通入氣體的氣體入口，所述卷針外殼上設有排氣口。本發(fā)明中的鋰離子電池卷針應用于電芯卷繞工藝中，在電芯卷繞完成后需要退針時，可以有效解決電芯與卷針由于摩擦力大而導致的卷針難以從電芯中取出的問題。
【IPC分類】H01M10/058, H01M10/0583, H01M10/0587
【公開號】CN105226327
【申請?zhí)枴緾N201510612045
【發(fā)明人】張昌春, 王啟歲, 汪濤
【申請人】合肥國軒高科動力能源有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月23日