芯軸式電池卷繞裝置、卷繞方法及電池製作方法
2023-08-09 10:54:31 1
專利名稱：芯軸式電池卷繞裝置、卷繞方法及電池製作方法
技術領域：
本發明涉及電池製作領域，特別是涉及一種芯軸式電池卷繞裝置、卷繞方法及電池製作方法。
背景技術：
目前圓柱形電池結構形式主要有兩種，一種是採用卷針卷繞方式製成，當卷繞完成後，卷針與卷芯分離；另外一種是採用芯軸卷繞方式，以芯軸為基礎進行卷繞，卷繞完成後，芯軸留在電池內。對於芯軸式卷繞，目前均採用將隔膜熱焊在芯軸上的起始卷繞方式，該方式要求芯軸上含有可以熱熔的物質，這給製作芯軸增加了難度，且隔膜熱焊在芯軸上會產生塑料硬化現象，對電池的安全性、容量都有一定的影響。
發明內容
本發明的一個目的是針對現有芯軸式卷繞方式的不足，提供一種不需熱焊的芯軸式電池卷繞裝置。另一目的是提供一種不需熱焊的芯軸式電池卷繞方法。另一目的是提供一種電池製作方法。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案:
一種芯軸式電池卷繞裝置，包括芯軸和輔助所述芯軸進行隔膜預卷的輔助卷針，所述輔助卷針用於與所述芯軸一起夾住隔膜，與所述芯軸同步旋轉，將隔膜纏繞在所述芯軸的外圈，卷繞至預定圈數後所述輔助卷針抽出。可進一步採用以下一些技術方案:
所述輔助卷針為半圓形。所述預定圈數為1.25圈一1.75圈。還包括輔助所述芯軸進行隔膜預卷的輔助壓輪，所述輔助壓輪用於壓緊所述芯軸上的隔膜。還包括用於插入所述芯軸的兩端以固定所述芯軸的一對頂尖。一種芯軸式電池卷繞方法，包括隔膜預卷、入極片和電芯卷繞的過程，預卷隔膜時，使用輔助卷針用於與芯軸一起夾住隔膜，與所述芯軸同步旋轉，將隔膜纏繞在所述芯軸的外圈，卷繞至預定圈數後抽出所述輔助卷針。可進一步採用以下一些技術方案:
所述隔膜預卷包括以下步驟:
所述輔助卷針伸出，與所述芯軸一起夾住隔膜；
所述芯軸與所述輔助卷針同步旋轉，帶動隔膜纏繞在所述芯軸的外圈；
卷繞至預定圈數時，所述輔助卷針抽出，所述芯軸繼續卷繞，完成隔膜預卷。所述預定圈數為1.25圈一1.75圈。所述輔助卷針為半圓形。
所述輔助卷針抽出前，伸出輔助壓輪壓住隔膜，完成隔膜預卷時，退回所述輔助壓輪。一種電池製作方法，包括根據所述的芯軸式電池卷繞方法卷繞電芯的步驟。本發明的有益技術效果:
採用輔助卷針壓緊隔膜進行隔膜預卷，代替現有技術中將隔膜熱焊在芯軸上進行預卷，簡化了芯軸的製作，降低了成本，且不會出現熱焊硬化的問題，保證了電池的安全性。另夕卜，本發明優選的實施例裡，採用半圓形輔助卷針，在隔膜預卷至特定圈數時抽出輔助卷針，以及用輔助壓輪輔助芯軸完成電芯的卷繞，這些措施均進一步改善卷繞效果，確保電芯的鬆緊度一致，提聞電芯的品質。
圖1芯軸式電芯示意圖(不包括極耳)；
圖2本發明一種實施例的頂針固定芯軸式電芯示意圖(不包括極耳);圖3本發明一種實施例的卷繞元件位置關係 圖4本發明一種實施例的隔膜預卷示意 圖5本發明一種實施例的卷繞示意 圖6本發明一種實施例的三工位動作示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的範圍及其應用。參閱圖3至圖6，在一些實施例裡，一種芯軸式電池卷繞裝置包括芯軸I和輔助所述芯軸I進行隔膜10預卷的輔助卷針3，所述輔助卷針3用於與所述芯軸一起夾住隔膜，與所述芯軸I同步旋轉，將隔膜纏繞在所述芯軸I的外圈，卷繞至預定圈數後所述輔助卷針抽出。優選地，所述輔助卷針3為半圓形。優選地，所述預定圈數為1.25圈一 1.75圈。優選地，芯軸式電池卷繞裝置還包括輔助壓輪4，輔助壓輪4用於壓緊所述芯軸上的隔膜，從而輔助所述芯軸3進行隔膜。隔膜預卷時，可控制輔助壓輪4伸出靠攏芯軸3，或從芯軸3處退回。優選地，芯軸式電池卷繞裝置還包括一對頂尖2，隔膜預卷前，可控制頂尖2插入所述芯軸3的兩端以固定所述芯軸3。參閱圖3至圖6，在一些實施例裡，一種芯軸式電池卷繞方法，包括隔膜預卷、入極片和電芯卷繞的過程，預卷隔膜時，使用輔助卷針3用於與芯軸I 一起夾住隔膜10，與所述芯軸I同步旋轉，將隔膜纏繞在所述芯軸的外圈，卷繞至預定圈數後抽出所述輔助卷針。優選地，所述隔膜預卷包括以下步驟:
所述輔助卷針伸出，與所述芯軸一起夾住隔膜；
所述芯軸與所述輔助卷針同步旋轉，帶動隔膜纏繞在所述芯軸的外圈；
卷繞至預定圈數時，所述輔助卷針抽出，所述芯軸繼續卷繞，完成隔膜預卷。
優選地，所述預定圈數為1.25圈一 1.75圈。優選地，所述輔助卷針為半圓形。優選地，所述輔助卷針抽出前，伸出輔助壓輪4壓住隔膜，完成隔膜預卷時，退回所述輔助壓輪4。輔助壓4輪也可以是在輔助卷針抽出後，在繼續卷繞隔膜前伸出並壓住隔膜。在一個具體實施例裡，卷繞方法還包括在隔膜預卷後，實施入極片、電芯卷繞、隔膜切斷、極片收尾以及電芯貼膠等步驟。卷繞工作步驟具體可包括:
(1)頂尖2插入芯軸I的兩端，固定芯軸I;
(2)輔助卷針3伸出，與芯軸一起夾住隔膜10;
(3)芯軸I與輔助卷針3同步旋轉，帶動隔膜10纏繞在芯軸I的外圈；
(4)卷繞至一定圈數，輔助壓輪4伸出，壓住隔膜10;
(5)輔助卷針3抽出，芯軸I繼續卷繞，收緊隔膜10;
(6)輔助壓輪4在達到收緊隔膜要求後退回，電芯繼續進行卷繞。優選地，卷繞方法優選包括三個工位，分別為第一工位20，第二工位30和第三工位40，步驟(I)在第一工位20完成，步驟(2)至步驟(6)在第二工位30完成。優選地，在第二工位30進行隔膜預卷、極片預卷和卷繞，在第三工位40進行電芯的貼膠下料。根據一些實施例，還提供一種電池製作方法，包括使用前述任一實施例的芯軸式電池卷繞方法卷繞電芯的步驟。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種芯軸式電池卷繞裝置，包括芯軸，其特徵在於，還包括輔助所述芯軸進行隔膜預卷的輔助卷針，所述輔助卷針用於與所述芯軸一起夾住隔膜，與所述芯軸同步旋轉，將隔膜纏繞在所述芯軸的外圈，卷繞至預定圈數後所述輔助卷針抽出。
2.如權利要求1所述的芯軸式電池卷繞裝置，其特徵在於，所述輔助卷針為半圓形。
3.如權利要求1所述的芯軸式電池卷繞裝置，其特徵在於，所述預定圈數為1.25圈一1.75 圈。
4.如權利要求1至3任一項所述的芯軸式電池卷繞裝置，其特徵在於，還包括輔助所述芯軸進行隔膜預卷的輔助壓輪，所述輔助壓輪用於壓緊所述芯軸上的隔膜。
5.如權利要求1至4任一項所述的芯軸式電池卷繞裝置，其特徵在於，還包括用於插入所述芯軸的兩端以固定所述芯軸的一對頂尖。
6.一種芯軸式電池卷繞方法，包括隔膜預卷、入極片和電芯卷繞的過程，其特徵在於，預卷隔膜時，使用輔助卷針用於與芯軸一起夾住隔膜，與所述芯軸同步旋轉，將隔膜纏繞在所述芯軸的外圈，卷繞至預定圈數後抽出所述輔助卷針。
7.如權利要求6所述的芯軸式電池卷繞方法，其特徵在於，所述隔膜預卷包括以下步驟: 所述輔助卷針伸出，與所述芯軸一起夾住隔膜； 所述芯軸與所述輔助卷針同步旋轉，帶動隔膜纏繞在所述芯軸的外圈； 卷繞至預定圈數時，預定圈數優選為1.25圈一 1.75圈，所述輔助卷針抽出，所述芯軸繼續卷繞，完成隔膜預卷。
8.如權利要求6所述的芯軸式電池卷繞方法，其特徵在於，所述輔助卷針為半圓形。
9.如權利要求6至8任一項所述的芯軸式電池卷繞方法，其特徵在於，所述輔助卷針抽出前，伸出輔助壓輪壓住隔膜，完成隔膜預卷時，退回所述輔助壓輪。
10.一種電池製作方法，包括根據權利要求6至9任一項所述的芯軸式電池卷繞方法卷繞電芯的步驟。
全文摘要
一種芯軸式電池卷繞裝置，包括芯軸和輔助所述芯軸進行隔膜預卷的輔助卷針，所述輔助卷針用於與所述芯軸一起夾住隔膜，與所述芯軸同步旋轉，將隔膜纏繞在所述芯軸的外圈，卷繞至預定圈數後所述輔助卷針抽出。一種芯軸式電池卷繞方法，包括隔膜預卷、入極片和電芯卷繞的過程，預卷隔膜時，使用輔助卷針用於與芯軸一起夾住隔膜，與所述芯軸同步旋轉，將隔膜纏繞在所述芯軸的外圈，卷繞至預定圈數後抽出所述輔助卷針。一種電池製作方法，其中使用所述的芯軸式電池卷繞方法卷繞電芯。採用本發明進行芯軸卷繞，避免了熱焊硬化的問題，保證了電池的安全性，簡化了芯軸的製作，降低了成本。
文檔編號H01M6/00GK103107354SQ20131004315
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月4日 優先權日2013年2月4日
發明者王勝玲, 王維東 申請人:深圳市贏合科技股份有限公司