一种锂电池卷绕用的卷针的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体为一种锂电池卷绕用的卷针。


背景技术：

2.在圆柱形锂离子电池的制作过程中，卷芯极组采用卷绕式结构设计和制作，而卷针是卷绕设备工装的主要部件之一，决定着卷芯的中心孔结构形态。目前，卷针结构一般为两个横截面为半圆形的卷针组合而成，同时还包括与卷针连接的固定件。在卷绕过程中，卷针夹紧隔膜的同时，两个卷针平面相互贴合，形成一个圆柱或近似于圆柱体的形状；随后固定件旋转卷针，并依次插入负极和正极片进行卷芯的卷绕，最后依次抽出卷针，完成卷芯的制作。但是，这类卷针卷绕形式存在以下风险：使用截面为半圆式的卷针结构，其自由端在卷绕过程中会存在错位的情况，错位程度过大会导致卷绕后的卷芯中心孔呈现不对称现象及非圆形的状态。该结构的卷芯在电池循环性能测试过程中存在卷芯中心孔部位变形的风险，造成电池性能的下降。另外两个截面为半圆的卷针在卷绕过程中受到的应力较大，会缩短卷针使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于如何降低卷针自由端错位程度、提高中心孔对称性以及提高卷针实用寿命。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种锂电池卷绕用的卷针，包括主卷针、副卷针和固定件，所述主卷针沿其长度方向设有平滑的凹面，所述副卷针沿其长度方向设有与凹面吻合且平滑的凸面，所述主卷针凹面与副卷针凸面相贴合形成截面为圆形状的针体，所述主卷针和副卷针配合后形成的针体一端与固定件固定。
6.通过主卷针和副卷针相贴合形成截面为圆形状的针体，在卷绕过程中，可以降低该卷针自由端的错位程度，提高卷绕中心孔对称性，从而避免在电池循环性能测试过程中由于电极体积膨胀收缩导致的中心孔位置的电极结构变形；并且可以降低卷针卷绕时受力，提高卷针使用寿命，并且凹面和凹面设为平滑状，方便后期主卷针和副卷针从卷芯中抽离。
7.优选地，所述主卷针的截面呈月牙状，所述副卷针的截面呈椭圆状。
8.优选地，所述主卷针远离第一固定件的端部为弧形状。
9.优选地，所述副卷针远离第二固定件的端部为弧形状；避免了隔膜在主卷针和副卷针之间的交叉环绕时主卷针和副卷针刺穿隔膜。
10.优选地，所述固定件包括第一固定件和第二固定件，所述主卷针一端连接所述第一固定件，所述副卷针一端连接第二固定件。
11.优选地，所述第一固定件和第二固定件相贴合形成截面为圆柱状或多边形状的结构。
12.优选地，所述第一固定件的截面呈月牙状，所述第二固定件的截面呈椭圆状。
13.优选地，所述第一固定件和第二固定件的截面均呈半圆形且圆形直径相等。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1、通过主卷针和副卷针相贴合形成截面为圆形状的针体，在卷绕过程中，可以降低该卷针自由端的错位程度，提高卷绕中心孔对称性，从而避免在电池循环性能测试过程中由于电极体积膨胀收缩导致的中心孔位置的电极结构变形；并且可以降低卷针卷绕时受力，提高卷针使用寿命，并且凹面和凹面设为平滑状，方便后期主卷针和副卷针从卷芯中抽离。
16.2、通过将主卷针和副卷针远离固定件的端部设为弧形状避免了隔膜在主卷针和副卷针之间的交叉环绕时主卷针和副卷针刺穿隔膜。
附图说明
17.图1为实用新型实施例的结构示意图；
18.图2为实用新型实施例主卷针和副卷针配合后的剖视图。
具体实施方式
19.为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现结合说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。
20.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
21.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
22.参阅图1和图2，本实施例公开了一种锂电池卷绕用的卷针，包括主卷针1、副卷针2、和固定件3，所述主卷针1沿其长度方向设有平滑的凹面，所述副卷针2沿其长度方向设有与凹面吻合且平滑的凸面，所述主卷针1凹面与副卷针2凸面相贴合形成截面为圆形状的针体，所述主卷针1和副卷针2配合后形成的针体一端与固定件3固定。
23.通过主卷针1和副卷针2相贴合形成截面为圆形状的针体，在卷绕过程中，可以降低该卷针自由端的错位程度，提高卷绕中心孔对称性，从而避免在电池循环性能测试过程中由于电极体积膨胀收缩导致的中心孔位置的电极结构变形；并且可以降低卷针卷绕时受力，提高卷针使用寿命；并且凹面和凹面设为平滑状，方便后期主卷针1和副卷针2从卷芯中抽离。
24.进一步的，所述主卷针1的截面呈月牙状，所述副卷针2的截面呈椭圆状。
25.所述主卷针1远离固定件3的端部为弧形状，所述副卷针2远离固定件3的端部也为弧形状，避免了隔膜在主卷针1和副卷针2之间的交叉环绕时主卷针1和副卷针2刺穿隔膜。
26.所述固定件3包括第一固定件31和第二固定件32，所述主卷针1一端连接所述第一固定件31，所述副卷针2一端连接第二固定件32，所述第一固定件311和第二固定件32相贴合形成截面为圆柱状的结构，具体的，所述第一固定件31的截面可以呈月牙状以及第二固定件32的截面能够与呈月牙状的第一固定件31配合的椭圆状；同样的，第一固定件31和第二固定件32的截面也可以均呈半圆形且圆形直径相等，进而使得第一固定件31和第二固定件32相贴合形成一个圆柱状或多边形状的结构，方便该卷针插入驱动设备内。
27.本实用新型的工作过程如下：先将副卷针2端部的第二固定件32插入驱动设备内，再将主卷针1端部的第一固定件31插入驱动设备内，同时主卷针1与副卷针2相贴合，第一固定件31和第二固定件32相贴合。然后将副卷针2和主卷针1自由端插入待卷绕隔膜内，实现对待卷绕隔膜的夹持；之后打开驱动设备，通过第一固定件31和第二固定件32带动主卷针1和副卷针2向某一方向同步旋转，随后依次插入负极和正极片，直至卷绕到所需卷芯尺寸，完成卷芯的卷绕，最后先抽出副卷针2，再抽出主卷针1，完成卷芯的制作。
28.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
29.以上所述实施例仅表示实用新型的实施方式，本实用新型的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。