一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞的制造方法
【專利摘要】本實用新型是一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機，該卷繞機的組成包括卷針、可滑動軸承、固定軸承、動力機箱、底座和滑動軌道；其中，滑動軌道和動力機箱由左向右依次固定在底座上，動力機箱在底座的最右端；固定軸承固定在滑動軌道的最右端，靠近動力機箱；可滑動軸承安裝在可滑動軌道的滑軌上；上述可滑動軸承的軸心、固定軸承的軸心、動力機箱的傳動頭的中心在一條直線上；卷針依次穿過可滑動軸承和固定軸承的中心，卷針的卷針傳動頭同動力機箱的傳動頭連接。本實用新型便于隔膜隨卷繞鋼針的扭轉動作，且操作簡便；避免了卷繞過程中電池電芯的偏心、抽芯等現象的出現。
【專利說明】一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機
【技術領域】
[0001]本實用新型的技術方案涉及一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機，具體地說是制造圓柱狀鋰離子電池前，將正極極片、負極極片、隔膜三種鋰離子電池的核心組成部分加工成所需要狀態的機械裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，鋰離子電池已在家用電器、交通工具、國防科技等領域得到廣泛應用，并且隨著電器化時代的進一步深入，其應用領域具有更加廣闊的前景。在實驗室中，常用的鋰離子電池測試方法是扣式電池模塊測試，即將經涂布工藝或軋膜工藝制作而成的正、負極極片裁剪成固定大小的圓片，最終組裝成扣式電池進行測試。但扣電測試僅能簡單測試一些充放電容量、高低溫循環性能、充放電倍率等幾項電池材料的電化學性能。此外，由于扣電多以鋰片作為負極，使負極處于超過量狀態，而且扣電結構同實際生產中的圓柱狀鋰離子電池結構相差較大，致使扣電的測試結果僅能粗略評價電池材料在圓柱狀鋰離子電池的部分性能。所以，必須針對特定材料進行圓柱狀鋰離子電池測試才能滿足要求獲得所需數據，進而指導實際生產。實驗室中，制作圓柱狀鋰離子電池，通常是將正、負極極片制作成所需規格的電芯，最終在手套箱內完成全電池的裝配。
[0003]一般實驗室中，圓柱狀鋰離子電池的電芯是通過手動卷繞機卷繞而成。手動卷繞機在使用過程中常常會出現一些問題，如:卷繞鋼針單支撐點，導致使用時因側向拉力的作用，使得卷繞過程中易出現偏心現象，從而易產生電芯的抽芯、露片、短路等現象；再者，手動卷繞機的卷繞鋼針多是一種多棱邊柱狀結構，無隔膜牽引裝置，導致使用時易出現局部張力過大，致使電芯整體的松緊程度不一致，直接影響到鋰離子電池的后續加工以及測試。電芯質量的優劣，是直接影響圓柱狀鋰離子電池各項性能的技術關鍵之一。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種在圓柱狀鋰離子電池電芯制作過程中，具有操作簡單、卷繞效果優良、價位低廉等效果的圓柱狀電芯的卷繞工具。使得在圓柱狀鋰離子電池電芯的卷繞過程中操作簡便，極片、隔膜等受力均勻一致，提高電芯質量。從而有助于實驗室中鋰離子柱狀電池的制作、測試、研發。
[0005]本實用新型解決該技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機，其特征為該卷繞機的組成包括卷針、可滑動軸承、固定軸承、動力機箱、底座和滑動軌道；
[0007]其中，滑動軌道和動力機箱由左向右依次固定在底座上，動力機箱在底座的最右端；固定軸承固定在滑動軌道的最右端，靠近動力機箱；可滑動軸承安裝在可滑動軌道的滑軌上；上述可滑動軸承的軸心、固定軸承的軸心、動力機箱的傳動頭的中心在一條直線上；卷針依次穿過可滑動軸承和固定軸承的中心，卷針的卷針傳動頭同動力機箱的傳動頭連接。
[0008]所述的卷針的組成包括塞針、卷針手柄、卷針針身和卷針傳動頭；其中，卷針針身的左端固裝有卷針手柄，右端固裝有卷針傳動頭；卷針針身上開有塞針槽，并同卷針手柄上的塞針孔彼此貫穿，二者的中心位于同一中心線上；塞針穿過塞針孔，位于塞針槽內。
[0009]本實用新型的有益效果是:首先，本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機，有效地解決了手工制作電芯過程中易出現的卷針偏心現象；其次，塞針裝置的采用有效地解決了在卷繞過程中隔膜、正極極片、負極極片等縱向受力不均勻、電芯松緊不一致的現象；再者，降低設備成本，簡化了復雜操作。進而在一定程度上促進了實驗室鋰離子電池科研工作的高效進行。具體如下:
[0010]1，卷針采用塞針裝置，便于隔膜隨卷繞鋼針的扭轉動作，且操作簡便；此外，卷針采用一體化設計，增強了自身強度。
[0011]2，該裝置采用雙定點支撐原理，避免了卷繞過程中電池電芯的偏心、抽芯等現象的出現。
[0012]3，該裝置采用變定點支撐設計，可根據不同電池電芯規格，變動兩卷針的支撐點之間的距離，便于實際的卷繞操作。
[0013]本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機，主要針對實驗室內的電池研發工作設計，特別適用于小批量鋰離子電池電芯的制備加工。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]圖1，是本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機的主視圖。
[0016]圖中，L卷針(直徑2mm彡R彡5mm)，2.可滑動軸承，,3.固定軸承,4.動力機箱，
5.底座，6.滑動軌道。
[0017]圖2，是本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機的卷針裝置放大圖。
[0018]圖中，101.塞針，102.卷針手柄，103.卷針針身，104.卷針傳動頭。
[0019]圖3，是本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機的卷針結構示意圖。
[0020]圖中，101.塞針，102.卷針手柄，103.卷針針身，104.卷針傳動頭。
[0021]圖4，是本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機的主要部件示意圖。
[0022]圖中，L卷針(直徑2mm彡R彡5mm)，2.可滑動軸承A，3.固定軸承B，4.動力機箱，5.底座，6.滑動軌道。
【具體實施方式】
[0023]圖1，圖2，圖3，圖4表明本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機結構由卷針1，可滑動軸承2，固定軸承3，動力機箱4，底座5，滑動軌道6等組成。可滑動軌道2和固定軌道3的作用是對卷針I支撐定位；動力機箱4固定在底座5上，起到提供卷針卷繞動力作用；滑動軌道6固定在底座5上，并與可滑動軸承2相連接，可滑動軸承2和固定軸承3的相對位置根據所需卷繞電芯的長度尺寸而變化；底座5的作用是給整個卷繞機起到支撐以及各部件定位的作用。其中，卷針I上的塞針101的作用，是將隔膜固定在卷針I上，并給以隔膜一個均勻一致的側向拉力；卷針I上的卷針手柄設計便于手工操作；卷針I上的卷針傳動頭104同動力機箱4相連接，為卷針提供傳到扭轉動力的作用。
[0024]該裝置的連接關系如下:
[0025]如圖1:底座5起到整個裝置的連接支撐作用；滑動軌道6和動力機箱4由左向右依次固定在底座5上，動力機箱4在底座5的最右端；固定軸承3固定在滑動軌道6的最右端，靠近動力機箱4 ;可滑動軸承2安裝在可滑動軌道6的滑軌上；上述可滑動軸承2的軸心、固定軸承3的軸心、動力機箱4的傳動頭的中心在一條直線上；卷針I依次穿過可滑動軸承2和固定軸承3的中心，卷針I的卷針傳動頭104同動力機箱的傳動頭連接。
[0026]如圖2:所述的卷針I的組成包括塞針101、卷針手柄102、卷針針身103和卷針傳動頭104 ;其中，卷針針身103的左端固裝有卷針手柄102，右端固裝為卷針傳動頭104 ;卷針針身103上開有塞針槽，并同卷針手柄102上的塞針孔彼此貫穿，二者的中心位于同一中心線上；塞針101穿過塞針孔,位于塞針槽內。
[0027]本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機的使用過程是這樣的；首先，將可滑動軸承2調節到合適位置固定，并將卷針I穿過可滑動軸承2和固定軸承3，并使卷針傳動頭104與動力機箱4連接；其次，將預先準備好的隔膜繞過卷針1，并用塞針101將隔膜平整固定在卷針I上，使之成為平行并排的上下兩層，再依次在兩層隔膜之間以及上層隔膜上表面分別放入負極極片和正極極片，最終位置關系是由下到上依次為隔膜、負極極片、隔膜、正極極片；最后，開動動力機箱4的開關，使動力機箱4帶動卷針I轉動即可。卷繞完成后，依次取出塞針104、卷針1，即可得到質量可靠的圓柱狀鋰離子電池電芯。該設備結構簡單便于操作，采用雙定點原理，很好地解決了電芯卷繞過程中，易出現的卷針偏心、電芯抽芯、短路等現象。采用塞針設計，很好地保證了卷繞過程中電芯松緊程度一致性問題。綜上可知，本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機，從一定程度上保證了電芯質量，提高了工作效率。
[0028]本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機，所采用的動力機箱、卷針傳動頭等均采用鋰離子圓柱電池電芯手動卷繞機常用配件裝置。
[0029]本實用新型未盡事宜為公知技術。
【權利要求】
1.一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機，其特征為該卷繞機的組成包括卷針、可滑動軸承、固定軸承、動力機箱、底座和滑動軌道； 其中，滑動軌道和動力機箱由左向右依次固定在底座上，動力機箱在底座的最右端；固定軸承固定在滑動軌道的最右端，靠近動力機箱；可滑動軸承安裝在可滑動軌道的滑軌上；上述可滑動軸承的軸心、固定軸承的軸心、動力機箱的傳動頭的中心在一條直線上；卷針依次穿過可滑動軸承和固定軸承的中心,卷針的卷針傳動頭同動力機箱的傳動頭連接； 所述的卷針的組成包括塞針、卷針手柄、卷針針身和卷針傳動頭；其中，卷針針身的左端固裝有卷針手柄，右端固裝有卷針傳動頭；卷針針身上開有塞針槽，并同卷針手柄上的塞針孔彼此貫穿，二者的中心位于同一中心線上；塞針穿過塞針孔，位于塞針槽內。
【文檔編號】H01M10/0587GK203967202SQ201420363417
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2014年7月2日
【發明者】紀繼坤, 郅曉科, 梁廣川 申請人:河北工業大學