适用于锂离子电池卷绕用的卷针以及卷绕设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及锂离子电池领域，公开了一种适用于锂离子电池卷绕用的卷针。包括主卷针、第一附卷针、第二附卷针。第一附卷针固定在主卷针的第一宽度端部，部分伸出在第一宽度端部外；第二附卷针固定在主卷针的第一宽度端部，部分伸出在第一宽度端部外；第一附卷针、第二附卷针沿卷轴固定孔的水平中心线对称。应用该技术方案有利于提高卷针的应用灵活性。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种适用于锂离子电池卷绕用的卷针 以及卷绕设备。 适用于锂离子电池卷绕用的卷针以及卷绕设备
【背景技术】
[0002] 自20世纪90年代锂离子电池商品化以来，锂离子电池以其高比能量、高电压、能 量密度高等优点已成为移动通讯、笔记本电脑等便携式电子产品的主要电源之一。卷绕型 锂电池为目前广为应用的锂离子电池的一种，其主要由果冻状或者"Z"字状卷绕在一起的 正极片、负极片、隔膜纸组成。
[0003] 现有的卷针主要为单片钢片结构，在单片钢片的中间开有宽度5_用于绕套隔膜 的开槽，在卷针外卷绕一层隔膜后依次正极片、隔膜、负极片，从而形成任意一层正、负极片 间都有层隔膜隔开的卷绕电芯体。
[0004] 在进行实用新型过程中间发现现有技术至少存在以下不足：
[0005] 现有锂电池工艺主要用于民用移动通讯、笔记本电脑等便携式电子产品等领域， 由于受到客户的各种外观要求、以及各种应用的电器的放置电池位置尺寸限制，锂电池的 尺寸型号很多，而现有单片钢片的卷针结构固定，换一种型号电池卷绕，就必须要加工相应 设计一宽卷针，导致卷针加工宽度种类繁多，管理难度大，制造成本高、加工周期长影响锂 电池客户交期时间给聚合物锂电池制造带来很大的不便。 实用新型内容
[0006] 本实用新型实施例第一目的在于提供一种适用于锂离子电池卷绕用的卷针以及 卷绕设备，应用该技术方案有利于提高卷针的应用灵活性。
[0007] 本实用新型实施例提供的一种适用于锂离子电池卷绕用的卷针，包括：
[0008] 主卷针，在所述主卷针上设置有用于将所述主卷针固定在卷绕设备的卷轴固定 孔，在所述主卷针的第一宽度端部表面还设置有至少四个螺孔，所述螺孔沿所述卷轴固定 孔的水平中心线对称排列，且所述螺孔的排列方向与所述水平中心线垂直；
[0009] 第一附卷针，在所述第一附卷针的第一宽度端部分别设置有沿所述第一附卷针宽 度方向延伸的第一孔槽，所述第一孔槽贯穿所述第一附卷针，所述第一附卷针通过第一螺 钉、第二螺钉固定在所述主卷针上，所述第一螺钉、第二螺钉分别贯穿所述第一孔槽、以及 所述第一孔槽下所述主卷针的两所述螺孔，在所述第一螺钉、第二螺钉的贯穿固定下，所述 第一附卷针固定在所述主卷针的所述第一宽度端部，部分伸出在所述第一宽度端部外； [0010] 第二附卷针，在所述第二附卷针的第一宽度端部分别设置有沿所述第二附卷针宽 度方向延伸的第二孔槽，所述第二孔槽贯穿所述第二附卷针，所述第二附卷针通过第三螺 钉、第四螺钉固定在所述主卷针上，所述第三螺钉、第四螺钉分别贯穿所述第二孔槽、以及 所述第二孔槽下所述主卷针的另两所述螺孔，在所述第三螺钉、第四螺钉的贯穿固定下，所 述第二附卷针固定在所述主卷针的所述第一宽度端部，部分伸出在所述第一宽度端部外； toon] 第一附卷针、第二附卷针沿所述卷轴固定孔的水平中心线对称。
[0012] 可选地，在所述主卷针的第一宽度端部表面设置有至少六个所述螺孔。
[0013] 可选地，在所述第一附卷针、第二附卷针的第二宽度端部末端段，由所述第一宽度 端部到所述第二宽度端部方向，所述第一附卷针、第二附卷针的宽度分别逐渐变窄；
[0014] 由所述第一宽度端部到所述第二宽度端部方向，所述第一附卷针、第二附卷针之 间的距离逐渐变宽。
[0015] 可选地，在所述第一附卷针、第二附卷针的第二宽度端部末端，所述第一附卷针、 第二附卷针呈圆弧状。
[0016] 可选地，在所述主卷针上还设置有一由所述卷轴固定孔到所述主卷针外边缘的第 一槽，所述第一槽在所述主卷针上形成缺口。
[0017] 可选地，所述第一槽位于所述卷轴固定孔的水平中心线上。
[0018] 可选地，在所述主卷针上还设置有：与所述卷轴固定孔连通的第二槽。
[0019] 可选地，所述第二槽与所述第一槽分别正对位于所述卷轴固定孔两边。
[0020] 可选地，所述第二槽位于所述卷轴固定孔的水平中心线上。
[0021] 本实用新型实施例提供一种卷绕设备，其包括：
[0022] 与电机连接、在所述电机的驱动下可旋转的卷绕轴；
[0023] 上述之任一所述的卷针；所述卷绕轴贯穿固定在所述卷针的卷轴固定孔内。
[0024] 由上可见，应用本实施例技术方案，由于本实施例的采用主卷针、第一附卷针、第 二附卷针分体独立结构，且在本实施例的第一附卷针、第二附卷针的第一宽度端部分别设 置有一沿宽度方向的第一孔槽、第二孔槽，在进行第一附卷针、第二附卷针的安装时，可以 沿第一孔槽、第二孔槽的延伸方向调整第一附卷针、第二附卷针的安装位置，从而调整第一 附卷针、第二附卷针之间的距离，调整由第一附卷针、第二附卷针构成的卷针的宽度W，使 在应用时，可以根据当前对应的卷绕电池的尺寸规格计算确定当前第一附卷针、第二附卷 针的间隔L，通过游标卡尺确定第一附卷针、第二附卷针在主卷针上的安装位置，然后沿第 一孔槽、第二孔槽分别将第一附卷针、第二附卷针调整到预定的安装位置即可，使第一附卷 针、第二附卷针的安装位置适配当前锂离子电池的尺寸规格要求。
[0025] 在锂离子电池卷绕时，可根据当前的锂离子电池而精确调节卷针使其准确适配当 前的卷绕要求，有利于提高卷绕工艺的精确性。另一方面，本实施例提供的卷针可适用于不 同尺寸规格的卷绕电池的应用需求，相对于现有技术：一副卷针仅能适用于一种尺寸规格 的锂离子电池的技术方案，本实施例一款卷针可适用于多钟尺寸规格的锂离子电池，其应 用更加便利，应用本实施例技术方案有利于降低生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分， 并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
[0027] 图1为本实用新型实施例1提供的适用于锂离子电池卷绕用的卷针的主视结构示 意图；
[0028] 图2为本实用新型实施例1中图1所示的主卷针的主视结构示意图；
[0029] 图3为本实用新型实施例1中图1所示的第一附卷针的主视结构示意图；
[0030] 图4为本实用新型实施例1中图1所示的第二附卷针的主视结构示意图。附图标 记：
[0031] 101 :主卷针；
[0032] 1011:卷轴固定孔；
[0033] 1012 :第一槽；
[0034] 1013 :第二槽；
[0035] 10141、10142、10143、10145、10145、10146、10147、10148 :螺孔；
[0036] 1015 :水平中心线；
[0037] 102 :第一附卷针；
[0038] 1021 :第一孔槽；
[0039] 1022 :第一附卷针第二宽度端部的末端；
[0040] 103 :第二附卷针；
[0041] 1031 :第二孔槽；
[0042] 1032 :第二附卷针第二宽度端部的末端；
[0043] 1041 :第一螺钉；
[0044] 1042 :第二螺钉；
[0045] 1043 :第三螺钉；
[0046] 1044:第四螺钉；
[0047] 201 :沿靠近与第一宽度端部相对的第二宽度端部的末端方向。
【具体实施方式】
[0048] 下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意 性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0049] 实施例1 :
[0050] 参见图1-4所示，本实施例的卷针主要包括：主卷针101、第一附卷针102、第二附 卷针103、第一螺钉1041、第二螺钉1042、第三螺钉1043、第四螺钉1044。
[0051] 参见图1-2所示，在主卷针101上设置有用于将主卷针101固定在卷绕设备的卷 绕轴上的卷轴固定孔1011，即在安装时，在电机的驱动下可旋转运动的卷绕轴贯穿固定在 主卷针101的卷轴固定孔1011，在电机的驱动下，卷绕轴旋转，主卷针101沿该卷绕轴做卷 绕运动。
[0052] 作为本实施例的示意，如图1-2所示，该卷轴固定孔1011设置在主卷针101的水 平中心线1015上。
[0053] 在主卷针101右端的第一宽度端部上还设置有至少四个螺孔。这些螺孔螺孔的排 列方向与水平中心线1015垂直，且沿卷轴固定孔1011的水平中心线1015对称排列。即当 螺孔为四个时，其中两个位于水平中心线1015的一侧，另两个位于水平中心线1015的另一 侦k当螺孔为6个时，其中3个位于水平中心线1015的一侧，另3个位于水平中心线1015 的另一侧。当如图1所示螺孔为8个时，其中螺孔10141、10142、10147、10148位于水平中 心线1015的一侧，另4个螺孔10143、10145、10145、10146位于水平中心线1015的另一侧。 依次类推。
[0054] 参见图1、3所示，在第一附卷针102左端的第一宽度端部上分别设置有与第一附 卷针102宽度方向同向的第一孔槽1021，第一孔槽1021贯穿第一附卷针102,在安装时将 第一附卷针102的第一宽度端部层叠在主卷针101右端末端的表面，使从第一孔槽1021下 露出主卷针101的两螺孔（如图1所示在露出的螺孔可以为螺孔10411、10412,也可以为 螺孔10411、10418或者，还可以为螺孔10418、10417)，贯穿第一孔槽1021往两露出的螺孔 中旋入螺钉1041、1042,即可将第一附卷针102固定在主卷针101的左侧末端，第一附卷针 102的左端部分伸出在主卷针101外。
[0055] 同理，参见图1、4所示，在第二附卷针103左端的第一宽度端部上分别设置有与 第二附卷针103宽度方向同向的第二孔槽1031，第二孔槽1031贯穿第二附卷针103,在安 装时将第二附卷针103的第二宽度端部层叠在主卷针101右端末端的表面，使从第二孔槽 1031下露出主卷针101的两螺孔（如图1所示在露出的螺孔可以为螺孔10413、10414,也 可以为螺孔10414、10415或者，还可以为螺孔10415、10416)，贯穿第二孔槽1031往两螺孔 中旋入螺钉1〇43、1044,即可将第二附卷针103固定在主卷针101的左侧末端，第二附卷针 103的左端部分伸出在主卷针101外。
[0056] 参见图1所示，第一附卷针102、第二附卷针103分别沿主卷针101上的卷轴固定 孔1011的水平中心线1015对称地固定在主卷针101的右端。
[0057] 参见图1所示，由于在本实施例的第一附卷针102、第二附卷针103左端的第一宽 度端部分别设置有一沿宽度方向的第一孔槽1021、第二孔槽1031，在进行第一附卷针102、 第二附卷针103的安装时，可以沿第一孔槽1021、第二孔槽1031方向调整第一附卷针102、 第二附卷针103的安装位置,从而调整第一附卷针102、第二附卷针103之间的距离L,调 整由第一附卷针102、第二附卷针103构成的卷针的宽度W，使在应用时，可以根据当前对 应的卷绕电池的尺寸规格计算确定当前第一附卷针102、第二附卷针103的间隔L，通过游 标卡尺确定第一附卷针102、第二附卷针103在主卷针101上的安装位置，然后沿第一孔槽 1021、第二孔槽1031分别将第一附卷针102、第二附卷针103调整到预定的安装位置即可， 使第一附卷针102、第二附卷针103的安装位置适配当前锂离子电池的尺寸规格要求。
[0058] 可见，在锂离子电池卷绕时，可根据当前的锂离子电池而精确调节卷针使其准确 适配当前的卷绕要求，有利于提高卷绕工艺的精确性，另一方面，本实施例提供的卷针可适 用于不同尺寸规格的卷绕电池的应用需求，而无需如现有技术：一副卷针仅能适用于一种 尺寸规格的锂离子电池，本实施例一款卷针可适用于多钟尺寸规格的锂离子电池，本实施 例卷针的应用更加便利。可应用本实施例技术方案有利于降低生产成本。
[0059] 作为本实施例的示意，可以根据主卷针101的宽度，在主卷针101左端的第一宽度 端上设置6个或者更多的螺孔，该设置使第一附卷针102、第二附卷针103的安装位置的可 调范围更宽。
[0060] 作为本实施例的示意，本实施例的第一附卷针102、第二附卷针103的宽度可以但 不限于设置为大于10-15毫米，有利于提高其刚性，避免在卷绕过程中发生变形。
[0061] 作为本实施例的示意，参见图1所示，在第一附卷针102、第二附卷针103的左端 末端附近，在由右到左方向（即沿靠近与第一宽度端部相对的第二宽度端部的末端方向 201)，第一附卷针102、第二附卷针103各自的宽度分别逐渐变窄；第一附卷针102、第二附 卷针103之间的距离L逐渐变宽，使在该左端末端，第一附卷针102、第二附卷针103的相 对两边缘形成"八"字状。采用该设计，更有利于卷绕时隔膜在第一附卷针102、第二附卷针 103之间的交叉环绕。
[0062] 作为本实施例的示意，参见图1所示，在第一附卷针102、第二附卷针103的左端的 第二宽度端部的末端1022、1032,第一附卷针102、第二附卷针103为圆弧状。采用该设计， 有利于避免隔膜在第一附卷针102、第二附卷针103之间的交叉环绕时第一附卷针102、第 二附卷针103刺穿隔膜。
[0063] 作为本实施例的示意，参见图1所示，在主卷针101上还设置有一由卷轴固定孔 1011到主卷针101外边缘的第一槽1012,第一槽1012贯穿主卷针101的边缘，在主卷针 101上形成有一缺口。这样在将本实施例主卷芯的卷轴固定孔1011贯穿在卷绕设备的卷绕 轴时，由于卷轴固定孔1011上连通有在外边缘形成有缺口的第一槽1012,如果当前的卷绕 轴较粗，第一槽1012沿两边略微张开使卷轴固定孔1011略微张开即可贯穿卷绕轴，可见， 采用该第一开槽设计有利于提高本实施例卷针对不同规格的卷绕轴适配性，提高应用的便 利性以及广泛性。
[0064] 作为本实施例的示意，第一槽1012可以设置在卷轴固定孔1011的水平中心线 1015方向上，也可以设置在其他方向。
[0065] 作为本实施例的示意，在主卷针101上还设置有沿卷轴固定孔1011到主卷针101 上的确定位置的第二槽1013。参见图1所示，该第二槽1013可以但不限于与第一槽1012 相对地设置在卷轴固定孔1011的两边。该相对设置进一步有利于卷轴固定孔1011的张开， 进一步有利于适配不同的卷绕轴。
[0066] 参见图1、2所示，可以将第二槽1013设置在卷轴固定孔1011的水平中心线1015 方向上。
[0067] 以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体 个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮 助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施 例，在【具体实施方式】以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为 对本实用新型的限制。
【权利要求】
1. 一种适用于锂离子电池卷绕用的卷针，其特征是，包括： 主卷针，在所述主卷针上设置有用于将所述主卷针固定在卷绕设备的卷轴固定孔，在 所述主卷针的第一宽度端部表面还设置有至少四个螺孔，所述螺孔沿所述卷轴固定孔的水 平中心线对称排列，且所述螺孔的排列方向与所述水平中心线垂直； 第一附卷针，在所述第一附卷针的第一宽度端部分别设置有沿所述第一附卷针宽度方 向延伸的第一孔槽，所述第一孔槽贯穿所述第一附卷针，所述第一附卷针通过第一螺钉、第 二螺钉固定在所述主卷针上，所述第一螺钉、第二螺钉分别贯穿所述第一孔槽、以及所述第 一孔槽下所述主卷针的两所述螺孔，在所述第一螺钉、第二螺钉的贯穿固定下，所述第一附 卷针固定在所述主卷针的所述第一宽度端部，部分伸出在所述第一宽度端部外； 第二附卷针，在所述第二附卷针的第一宽度端部分别设置有沿所述第二附卷针宽度方 向延伸的第二孔槽，所述第二孔槽贯穿所述第二附卷针，所述第二附卷针通过第三螺钉、第 四螺钉固定在所述主卷针上，所述第三螺钉、第四螺钉分别贯穿所述第二孔槽、以及所述第 二孔槽下所述主卷针的另两所述螺孔，在所述第三螺钉、第四螺钉的贯穿固定下，所述第二 附卷针固定在所述主卷针的所述第一宽度端部，部分伸出在所述第一宽度端部外； 第一附卷针、第二附卷针沿所述卷轴固定孔的水平中心线对称。
2. 根据权利要求1所述的适用于锂离子电池卷绕用的卷针，其特征是， 在所述主卷针的第一宽度端部表面设置有至少六个所述螺孔。
3. 根据权利要求1所述的适用于锂离子电池卷绕用的卷针，其特征是， 在所述第一附卷针、第二附卷针的第二宽度端部末端段，由所述第一宽度端部到所述 第二宽度端部方向，所述第一附卷针、第二附卷针的宽度分别逐渐变窄； 由所述第一宽度端部到所述第二宽度端部方向，所述第一附卷针、第二附卷针之间的 距离逐渐变宽。
4. 根据权利要求1所述的适用于锂离子电池卷绕用的卷针，其特征是， 在所述第一附卷针、第二附卷针的第二宽度端部末端，所述第一附卷针、第二附卷针呈 圆弧状。
5. 根据权利要求1至4之任一所述的适用于锂离子电池卷绕用的卷针，其特征是， 在所述主卷针上还设置有一由所述卷轴固定孔到所述主卷针外边缘的第一槽，所述第 一槽在所述主卷针上形成缺口。
6. 根据权利要求5所述的适用于锂离子电池卷绕用的卷针，其特征是， 所述第一槽位于所述卷轴固定孔的水平中心线上。
7. 根据权利要求5所述的适用于锂离子电池卷绕用的卷针，其特征是， 在所述主卷针上还设置有：与所述卷轴固定孔连通的第二槽。
8. 根据权利要求7所述的适用于锂离子电池卷绕用的卷针，其特征是， 所述第二槽与所述第一槽分别正对位于所述卷轴固定孔两边。
9. 根据权利要求7所述的适用于锂离子电池卷绕用的卷针，其特征是， 所述第二槽位于所述卷轴固定孔的水平中心线上。
10. -种卷绕设备，其特征是，包括： 与电机连接、在所述电机的驱动下可旋转的卷绕轴； 权利要求1至9之任一所述的卷针；所述卷绕轴贯穿固定在所述卷针的卷轴固定孔内。
【文档编号】H01M10/0587GK203910925SQ201420356482
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】李军, 王朴 申请人:四川捷能新能源科技有限公司