本发属于卷绕形结构的锂离子电池制造技术领域,尤其是涉及一种卷绕机方形卷针的匹配方法。
背景技术:
目前数码3C类用锂离子电池的结构主要为卷绕形式,卷绕形式对卷针的周长要求较高,而卷针周长的测量不易实现,目前常用的确认卷针周长合适与否的措施是使用极片进行卷绕,由得到的成品的规格尺寸来判定。
根据现有的调整方式,电芯设计时给出的卷针周长无法有效指导实际调整,调整时需要多次调整卷针宽度,进行试卷确认,达到合适的卷针周长,造成较多的人力物力浪费。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明旨在提出一种卷绕机方形卷针中由卷针周长推算出卷针宽度的卷针匹配方法,以使得不易测量的卷针周长转换为易测量的卷针宽度进行卷针的匹配,减少生产浪费,提高生产效率。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种卷绕机方形卷针的匹配方法,包括以下步骤:
(1)根据目的卷针周长以及通用卷针参数计算目的卷针宽度;
(2)测量在目的卷针宽度上下浮动范围内的卷针宽度,并挑选卷针宽度与目的卷针宽度相等的卷针。
进一步的,所述步骤(1)中根据目的卷针周长以及通用卷针参数计算目的卷针宽度的计算方法包括以下步骤:
(a)确定方形卷针已知参数并设定中间参数:卷针周长C,卷针厚度T,拐角区域的圆角半径R以及角度α为已知,为公式简单易懂,代入参数β=α/2,设定卷针平台区域的水平长度为L1,拐角部位的水平长度为L2,拐角部位的斜边长度为L3,拐角部位倒圆角之前的斜边长度为L3+L4,拐角部位圆角圆心到平台区域近端的水平长度为L5,拐角部位圆角圆心到斜边的竖直长度为L6;
(b)列出已知参数与中间参数的关系式:
C=2*(2πR*((180-α)/360)+L3*2)+L1*2 (ⅰ);
L3=(T/2)/sinβ-L4 (ⅱ);
L4=R/tanβ (ⅲ);
L3=(T/2)/sinβ-R/tanβ (ⅳ);
L2=L5+R (ⅴ);
L5=(T/2-L6)/tanβ (ⅵ);
L6=R/cosβ (ⅶ);
L=L1+2*L2 (ⅷ)
(c)结合式(ⅰ)、(ⅱ)、(ⅲ)和(ⅳ)得到公式:
L1=C/2-πR+πRα/180-T/sinβ+2R/tanβ (ⅸ);
结合式(ⅴ)、(ⅵ)和(ⅶ)得到公式:
L2=((T/2)-R/cosβ)/tanβ+R (ⅹ);
(d)结合式(ⅷ)、(ⅸ)和(ⅹ)得到公式:
L=C/2-πR+πRα/180-T/sinβ+2R/tanβ+(T-2R/cosβ)/tanβ+2R
(xi)
相对于现有技术,本发明所述的卷绕机方形卷针的匹配方法具有以下优势:
(1)本发明所述的卷绕机方形卷针的匹配方法,可由设计卷针周长推算出易于测量的卷针宽度,根据卷针宽度匹配卷针,有效指导实际生产,减少半自动/全自动卷绕机调整时的人力物力浪费,提高卷针周长精度,使产品更能满足规格要求。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的卷绕机方形卷针结构示意图;
图2为本发明实施例所述的卷绕机方形卷针分解示意图;
图3为图2的局部放大图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明包括以下步骤:
(1)根据目的卷针周长以及通用卷针参数计算目的卷针宽度;
(2)测量在目的卷针宽度上下浮动范围内的卷针宽度,并挑选卷针宽度与目的卷针宽度相等的卷针。
如图1至3所示,卷针为左右对称结构,两侧拐角处进行倒圆角去尖,通过更换不同厚度的垫片调整卷针周长,其余部分的尺寸规格都是固定的。
利用可确定的卷针厚度、两侧拐角处的角度、倒角半径以及设计时给出的卷针周长,通过数学几何计算推算出卷针宽度。
步骤(1)中根据目的卷针周长以及通用卷针参数计算目的卷针宽度的计算方法包括以下步骤:
(a)确定方形卷针已知参数并设定中间参数:卷针周长C,卷针厚度T,拐角区域的圆角半径R以及角度α为已知,为公式简单易懂,代入参数β=α/2,设定卷针平台区域的水平长度为L1,拐角部位的水平长度为L2,拐角部位的斜边长度为L3,拐角部位倒圆角之前的斜边长度为L3+L4,拐角部位圆角圆心到平台区域近端的水平长度为L5,拐角部位圆角圆心到斜边的竖直长度为L6;
(b)列出已知参数与中间参数的关系式:
C=2*(2πR*((180-α)/360)+L3*2)+L1*2 (ⅰ);
L3=(T/2)/sinβ-L4 (ⅱ);
L4=R/tanβ (ⅲ);
L3=(T/2)/sinβ-R/tanβ (ⅳ);
L2=L5+R (ⅴ);
L5=(T/2-L6)/tanβ (ⅵ);
L6=R/cosβ (ⅶ);
L=L1+2*L2 (ⅷ)
(c)结合式(ⅰ)、(ⅱ)、(ⅲ)和(ⅳ)得到公式:
L1=C/2-πR+πRα/180-T/sinβ+2R/tanβ (ⅸ);
结合式(ⅴ)、(ⅵ)和(ⅶ)得到公式:
L2=((T/2)-R/cosβ)/tanβ+R (ⅹ);
(d)结合式(ⅷ)、(ⅸ)和(ⅹ)得到公式:
L=C/2-πR+πRα/180-T/sinβ+2R/tanβ+(T-2R/cosβ)/tanβ+2R
(xi)
在上式中代入设计周长,即可得出卷针宽度,根据卷针宽度匹配卷针,有效指导实际生产,减少半自动/全自动卷绕机调整时的人力物力浪费,提高卷针周长精度,使产品更能满足规格要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。