卷绕装置及卷绕方法与流程

1.本技术实施例涉及电池制备设备技术领域，具体涉及一种卷绕装置及卷绕方法。


背景技术：

2.卷绕式的电极组件在电池领域中由于其性能稳定、制造效率高等优点而被广泛采用。用于制备卷绕式的电极组件的卷绕装置中，其主要部件为卷针，卷针用于将电池的卷材(一般包括极片和位于极片之间的隔膜)进行卷绕，其中，卷针的结构和形状会直接影响卷绕装置的制造效率以及电池的性能。
3.目前，卷材在卷绕时，由于受到卷材的张力作用卷针会发生变形，并且卷针越细长、转速越快，卷针的变形程度也越大。卷针变形后，会使电池中极片和隔膜也发生不同程度的变形、褶皱等情况，从而导致电极组件性能下降、达不到所需的质量要求。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种卷绕装置及卷绕方法，以减小卷针变形，降低卷材卷绕形成的卷绕制品的不良率，提高卷绕制品的质量。
5.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种卷绕装置，包括：卷针，用于卷绕卷材；供电组件，用于与所述卷针电连接，以在所述卷针的轴线上形成电流；供磁组件，用于向所述卷针提供磁场，所述磁场的方向与所述卷针的所述轴线相交，以在卷绕所述卷材时，所述卷针在所述磁场中产生用于抵抗所述卷针变形的安培力。本技术实施例的卷绕装置，在卷绕时，根据卷材对卷针的张力的大小和方向，通过供磁组件向卷针提供磁场，通过供电组件向卷针提供电流，使得通电卷针在磁场中受到的安培力可以抵消部分或全部卷材对卷针的张力，与传统的卷绕设备相比，该种方式，减小了卷针的变形，降低卷材卷绕形成的卷绕制品的不良率，提高卷绕制品的质量，同时，使卷针的轴向方向的尺寸可以做的更大，径向方向的尺寸可以做的更小，整体结构更加细长。
6.在一种可选的方式中，所述卷绕装置还包括控制器和压力传感器，所述压力传感器用于检测所述卷材对所述卷针的张力，所述控制器用于根据所述压力传感器所检测的所述张力来调节所述磁场的强度和/或所述电流的强度。本技术实施例通过设置压力传感器实时监控卷针受到卷材的张力，以便控制器可以根据压力传感器所检测的张力来调节磁场的强度和/或调节通过卷针的电流的强度，从而实现自动调节卷针在磁场中受到的安培力，减小卷针变形，使调节控制更加准确可靠。
7.在一种可选的方式中，所述供电组件包括电流调节器，所述电流调节器分别与所述卷针和所述控制器电连接，所述控制器通过控制所述电流调节器以调整所述电流的强度。本实施例中控制器通过控制电流调节器可以实时自动调整通过卷针的电流，控制简单方便，可以实现精准的自动化调整控制。
8.在一种可选的方式中，所述供磁组件包括第一励磁线圈和第二励磁线圈，所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈设置于所述卷针相对的两侧；所述第一励磁线圈和所述第
二励磁线圈各自的朝向所述卷针一侧的磁极为异名磁极；所述控制器通过调整所述第一励磁线圈和/或所述第二励磁线圈的电流，以控制所述磁场的强度或方向。本实施例中控制器可以控制通过第一励磁线圈和第二励磁线圈中任意一者的电流强度，就可以改变磁场强度，同时还可以改变第一励磁线圈和第二励磁线圈的电流的方向，调整第一励磁线圈和第二励磁线圈各自朝向卷针一侧的磁极极性，改变穿过卷针的磁场方向，该种方式，大大提高了对穿过卷针的磁场的调节的灵活性。
9.在一种可选的方式中，所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈关于所述卷针的轴线对称设置。该种方式，第一励磁线圈和第二励磁线圈之间的磁场方向与卷针的轴线相垂直，结构简单，便于安培力的计算，有利降低对磁场的调节控制难度。在一种可选的方式中，所述供磁组件可环绕所述卷针旋转。本技术实施例通过设置供磁组件可环绕卷针转动，使得在卷绕过程中，卷材对卷针的张力的方向改变时，供磁组件可以通过绕卷针转动跟随着发生改变，以保证卷针受到的安培力和张力的合力处于较小的状态，从而减小卷针的变形。
10.在一种可选的方式中，所述供电组件还包括第一导电滑环和第二导电滑环，所述第一导电滑环套接于所述卷针的一端，所述第二导电滑环套接于所述卷针的另一端，其中，所述供电组件通过所述第一导电滑环和所述第二导电滑环与所述卷针电连接。本实例通过设置第一导电滑环和第二导电滑环分别转动套接于卷针的两端，以避免供电组件与卷针两端的连接导线在卷针卷绕过程中被扭伤、扯断。
11.在一种可选的方式中，所述卷绕装置还包括夹持组件和驱动组件，所述夹持组件包括第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件分别支撑于所述卷针的两端，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件中的至少一个与所述卷针夹持固定并与所述驱动组件连接，以通过所述驱动组件驱动并带动所述卷针转动。本实施例中，卷针的两端分别通过第一夹持组件和第二夹持组件支撑，以减小卷针在卷绕时的振动；进一步的，当所述第一夹持组件和所述第二夹持组件分别与卷针的两端固定连接，并分别通过驱动组件驱动时，卷针在卷绕时，卷针的两端可以同时快速启动，并且转动时结构稳定，振动小，受到的扭矩较小，变形小，卷针可以采用更加细长的结构。
12.根据本技术实施例的另一方面，提供了一种卷绕方法，包括上述的卷绕装置，所述方法还包括以下步骤：将卷材卷绕在所述卷绕装置的卷针上；给所述卷针通电，以在所述卷针的轴线上形成电流；向所述卷针提供磁场，所述磁场方向与所述卷针的轴线相交，以使所述卷针在所述磁场中产生用于抵抗所述卷针变形的安培力。本实施例的方法，可以减小卷绕过程中卷针的变形，降低卷材卷绕形成的卷绕制品的不良率，可以提高卷绕制品的质量，并且卷针的轴向方向尺寸可以做的更大，径向方向的尺寸可以做的更小，可以采用整体结构更加细长的卷针。
13.在一种可选的方式中，所述方法进一步包括：在所述卷针转动时，根据所述卷材对所述卷针的张力调整所述电流强度，和/或，根据所述卷材对所述卷针的张力调整所述磁场强度。本实施例中可以通过调整通过卷针的电流强度和/或磁场强度，以便根据卷材对卷针的张力调整卷针在磁场中的所受的安培力，以减小卷针受到的合力，减小卷针的变形。
14.在一种可选的方式中，所述方法进一步包括：在所述卷针转动时，将所述供磁组件环绕所述卷针转动，以调整所述磁场方向，减小所述卷针受到所述张力和所述安培力的合力。本实施例中将供磁组件环绕卷针转动，以便根据卷材对卷针的张力方向调整磁场方向，
减小卷针受到的安培力与张力的合力，从而减小卷针的受力变形。
15.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
16.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
17.图1示出了本技术实施例提供的卷绕装置的结构示意图；
18.图2示出了本技术实施例提供的卷针卷绕形成电极组件的卷材的工作示意图；
19.图3示出了本技术实施例提供的卷绕方法的流程框图。
20.具体实施方式中的附图标号如下：
21.1、卷绕装置；11、第一极片；12、第二极片；13、隔膜；10、卷针；20、控制器；30、压力传感器；40、电流调节器；41、第一导电滑环；42、第二导电滑环；51、第一励磁线圈；52、第二励磁线圈；61、第一夹持组件；62、第二夹持组件；71、第一伺服电机；72、第二伺服电机。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
23.需要注意的是，除非另有说明，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本技术实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。
24.在本技术实施例的描述中，技术术语“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。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
25.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“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；也可以是机械连接，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实施例中的具体含义。
26.目前，制备电极组件的方法主要包括叠片式和卷绕式。叠片式是指将第一极片、第二极片、隔膜通过堆叠的方式组合成电极组件，而卷绕式是指借助卷绕装置将第一极片、第二极片和隔膜通过卷绕的方式组成电极组件，卷绕式的电极组件制备方法因其制造效率高、质量好而被广泛运用。
27.申请人通过研究发现，在卷绕过程中，卷绕装置的卷针容易受到卷材的张力的作用而发生变形，卷针变形后容易导致卷绕不良，影响卷绕效率。具体表现为：第一极片、第二极片和隔膜容易发生错位，使得卷绕而成的电极组件在后续使用中容易发生短路的风险；第一极片、第二极片和隔膜容易发生褶皱，导致卷绕而成的电极组件的体积变大，使得电池
容量降低。也即，卷针的变形会导致卷绕而成的电极组件的质量下降，最终导致电池的性能下降。并且，卷针的直径越小、长度越长、转速越快，卷针的变形也越大，卷绕而成的电极组件的性能越差。
28.为了解决现有技术中，卷针在卷绕卷材过程中因受卷材张力而发生变形导致卷绕不良，使得卷绕制品质量下降的问题。申请人从上述问题出发，发现通过对卷针施加电流，并提供穿过卷针的磁场，使卷针受到的安培力可以抵消部分或全部卷材对卷针的张力，可以有效地减小卷针变形，从而提高卷绕制品的质量。下面将对本技术的技术方案做具体阐述。
29.本技术实施例一方面提供了一种卷绕装置1，请参阅图1，图1示出了本技术实施例提供的卷绕装置1的结构示意图。卷绕装置1包括：卷针10、供电组件和供磁组件。其中，卷针10用于卷绕卷材；供电组件与卷针10电连接，用于在卷针10的轴线上形成电流；供磁组件用于向卷针10提供磁场，磁场的方向与卷针10的轴线方向相交，以使得卷针10在卷绕卷材时，卷针10在磁场中产生用于抵抗卷针10变形的安培力。
30.卷针10可以采用导电材料制成，导电材料包括但不限于铜、铁、镁、铝等金属材料，金属材料可以为单质金属，也可以为合金。可以理解的是，卷针10也可以是由导电材料和绝缘材料制成的复合体，比如在采用绝缘材质制成的卷针基体上通过涂覆、电镀导电材料层，或者在采用导电材料制成的卷针基体上涂覆、电镀绝缘材料层。卷针10可以为具有一定预设长度的杆件、棒体等结构件，但不限于此。卷针10的形状可以为棱柱体形(比如正四棱柱、正五棱柱形等)、圆柱体等，但不限于此，卷针10也可以为其他形状或由多个不同形状结构部分形成的结构件，本技术对此不做具体限制。
31.卷材可以是用于卷绕形成电极组件的材料，当然也可以是用于卷绕形成其他卷绕制品的材料。为了便于说明，本实施例中以卷材为形成卷绕式电极组件的材料为例进行说明。具体的，如图2所示，图2示出了本技术实施例提供的卷针10卷绕形成电极组件的卷材的工作示意图；卷材包括第一极片11、第二极片12和隔膜13。利用卷针10将第一极片11、第二极片12和隔膜13卷绕后即可形成电极组件，再将电极组件放入装有电解液的容器中即可形成电池单体。电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本技术实施例对此不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本技术实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池、方形电池和软包电池，本技术实施例对此也不限定。
32.供电组件可以包括供电电源(图中未示出)，供电电源可以为直流电源，供电电源的正极输出端、负极输出端分别直接或者间接的与卷针10的两端电连接，供电电源的正极输出端、负极输出端施加在卷针10的两端电压形成电势差，使卷针10上形成沿其轴线方向流动的电流。
33.供磁组件向卷针10提供的磁场的方向与卷针10的轴线方向相交，也即磁场的方向与卷针10通电后的电流的方向相交，以使得卷针10在卷绕卷材时，卷针10在磁场中产生用于抵抗变形的安培力。
34.其中，磁场的强度和方向可以是固定的，也可以是可调整的，本技术对此不做限定。卷针10的轴线方向与供磁组件产生的磁场的方向相交形成的夹角范围为(0,180)，也即卷针10的轴线方向与磁场的方向可以垂直相交，也可以不垂直相交。作为优选的，卷针10的
轴线方向与供磁组件产生的磁场的方向垂直相交。
35.在使用时，通电后的卷针10在磁场中会受到作用力(即安培力)，卷针10受到的安培力的大小为f＝iblsinα，其中，i为通过卷针10的电流，b为供磁组件提供的磁场强度，l为卷针10的长度，α为卷针10中的电流方向与磁场方向之间的夹角，其中，电流方向与卷针10轴线方向相一致。
36.本技术实施例通过供电组件提供给卷针10沿着其轴线方向流动的电流，以及通过供磁组件提供穿过卷针10的磁场，磁场方向与电流方向相交，使得卷针10在通电后在磁场中受到的安培力可以抵消部分或全部卷针10在卷绕卷材时卷材对卷针10的张力，与传统的卷绕设备相比，本技术的卷绕装置1减小了卷针10的变形，降低卷材在卷绕时发生变形、错位的可能性，降低卷材卷绕形成的卷绕制品的不良率，提高卷绕制品的质量，同时卷针10的轴向方向的尺寸可以更大，径向方向的尺寸可以做的更小，并且在卷针10尺寸结构相同的情况下，本技术的卷针10可以采用更高的转速进行卷绕，有利于提高卷绕效率。其中，卷针10的轴向方向与卷针10通电后电流的方向相一致，同时也为卷针10的长度方向，卷针10的径向方向与轴向方向相垂直。
37.以卷材为形成卷绕式电极组件的材料为例，在卷绕形成电极组件的卷材时，由于卷针10直径越小，所能卷绕的卷材越多，在卷绕时卷针10转速不变的情况下，本技术的卷针10可以采用更小直径和更大长度的卷针10，则采用该卷针10卷绕形成的电极组件的电池可以具有更高的能量密度和稳定可靠的质量和性能。
38.在一些实施例中，卷绕装置1还包括控制器20和压力传感器30，控制器20分别与压力传感器30和供电组件电连接，压力传感器30用于检测卷材对卷针10的张力，控制器20用于根据压力传感器30所检测的张力来调节磁场的强度和/或调节通过卷针10的电流的强度。
39.其中，控制器20可以为plc控制器20，也可以是上位机、单片机或者其他可以实现控制功能的控制电路或控制模块，但不限于此。
40.压力传感器30可以设置在向卷针10输送卷材的输料装置的张力调节机构中。具体地，压力传感器30可以设置在张力调节机构中与卷材接触的辊轴上，其中，压力传感器30所检测到的卷材的张力即为卷针10受到的卷材的张力(即拉力)。
41.在一些实施例中，控制器20可以根据压力传感器30所检测到的张力来调节供磁组件提供的磁场的强度，以减小甚至消除卷针10所受外力的合力，减小卷绕过程中卷针10的变形。
42.在一些实施例中，控制器20可以根据压力传感器30所检测到的张力来调节供电组件提供给卷针10的电流的强度，以减小甚至消除卷针10所受外力的合力，减小卷绕过程中卷针10的变形。
43.在一些实施例中，控制器20可以根据压力传感器30所检测到的张力同时调节供磁组件提供的磁场的强度和供电组件提供给卷针10的电流的强度，以减小甚至消除卷针10所受外力的合力，减小卷绕过程中卷针10的变形。
44.本技术实施例通过设置压力传感器30，对卷针10受到卷材的张力进行实时监控，当压力传感器30检测到卷材的张力大小发生变化时，通过电信号的方式传送给控制器20。控制器20将接收到的电信号换算为对应的张力值，根据安培力的公式和二力平衡条件，并
通过预定算法，来调节磁场的强度和/或调节通过卷针10的电流的强度，从而实现自动调节卷针10在磁场中受到的安培力，减小卷针10变形，使调节控制更加准确可靠。
45.在一些实施例中，由于在卷绕开始阶段，卷针10的转速不稳定，卷针10受到卷材的张力较大，此时，可以增大通过卷针10的电流强度和/或磁场强度，来增大卷针10受到的安培力的大小，减小卷针10的变形程度；在卷针10转速稳定阶段，卷针10受到的卷材的张力会变小，此时可以降低通过卷针10的电流强度和/或磁场强度，减小卷针10受到的安培力的大小，减小卷针10的变形程度。
46.在一些实施例中，供电组件包括电流调节器40，电流调节器40分别与卷针10和控制器20电连接，控制器20通过调节电流调节器40以调整通过卷针10的电流。
47.在一些实施例中电流调节器40和控制器20可以与供电电源电连接，以便供电电源为电流调节器40和控制器20提供工作所需的电能，其中，供电电源通过电流调节器40与卷针10的两端电连接。具体的，供电电源的正极输出端与电流调节器40的正极输入端电连接，供电电源的负极输出端与电流调节器40的负极输入端电连接，电流调节器40的正极输出端与卷针10的一端电连接，电流调节器40的负极输出端与卷针10的另一端电连接，也即供电电源的正极输出端和负极输出端通过电流调节器40与卷针10电连接。
48.需要注意的是，电流调节器40和控制器20也可以是通过各自独有的电源来为此提供电能。电流调节器40为直流电流调节器，也即电流调节器40用于调节通过卷针10的直流电。
49.本实施例中控制器20通过控制电流调节器40可以实时自动调整通过卷针10的电流，控制简单方便，可以实现精准的自动化调整。
50.在一些实施例中，供磁组件包括第一励磁线圈51和第二励磁线圈52。第一励磁线圈51和第二励磁线圈52设置于卷针10相对的两侧，控制器20分别与第一励磁线圈51和第二励磁线圈52电连接。控制器20还可用于根据压力传感器30所检测的张力控制通过第一励磁线圈51和/或第二励磁线圈52的电流强度，从而调整通过卷针10的磁场的强度或方向。
51.其中，第一励磁线圈51和第二励磁线圈52可以为金属导线呈螺旋形或涡旋形设置形成的单个励磁线圈单元，也可以是金属导线缠绕在铁磁材料制成的基体上形成的励磁绕组。
52.在一些实施例中，控制器20通过一个交流电流调节器来同步调节通过第一励磁线圈51和第二励磁线圈52的电流强度。具体的，控制器20可以通过一个交流电流调节器分别与第一励磁线圈51和第二励磁线圈52电连接，也即交流电流调节器的正极输出端与第一励磁线圈51和第二励磁线圈52各自的一端电连接，交流电流调节器的负极输出端与第一励磁线圈51和第二励磁线圈52各自的另一端电连接。
53.在一些实施例中，控制器20通过两个独立的交流电流调节器分别单独调节通过第一励磁线圈51和第二励磁线圈52的电流强度。具体的，控制器20分别通过两个独立的交流电流调节器与第一励磁线圈51和第二励磁线圈52电连接，也即，第一励磁线圈51通过一个交流电流调节器与控制器20电连接，第二励磁线圈52通过另一交流电流调节与控制器20电连接，可以实现对第一励磁线圈51和第二励磁线圈的独立调节。
54.需要说明的是，在一些实施例中，控制器20可以将供电电源的直流电转换为交流电，再将交流电通过交流电流调节器输送给第一励磁线圈51和/或第二励磁线圈52。当然，
可以理解的是，在另一些实施例中，供电组件也可以包括交流电电源，控制器20分别与交流电电源和交流电流调节器电连接，以便将交流电电源通过交流电流调节器提供给第一励磁线圈51和/或第二励磁线圈52。
55.本技术实施例中控制器20可以控制通过第一励磁线圈51和第二励磁线圈52中任意一者的电流强度，进而改变磁场强度，同时还可以改变第一励磁线圈51和第二励磁线圈52的电流的方向，调整第一励磁线圈51和第二励磁线圈52各自朝向卷针10一侧的磁极极性，从而改变穿过卷针10的磁场方向，该种方式，大大提高了对穿过卷针10的磁场的调节的灵活性。并且，在控制器20同时调节供磁组件提供的磁场的强度和供电组件提供给卷针10的电流的强度来减小卷针10变形程度时，可以通过合理地分配通过卷针10、第一励磁线圈51和第二励磁线圈52的电流大小，避免因为电流过大导致卷针10、第一励磁线圈51和第二励磁线圈52发热过大甚至影响卷绕制品质量或者卷绕装置1工作状态等问题。
56.在一些实施例中，第一励磁线圈51和第二励磁线圈52关于卷针10的轴线对称设置。
57.也即第一励磁线圈51的中心轴线和第二励磁线圈52的中心轴线与卷针10的轴线相垂直，也即第一励磁线圈51和第二励磁线圈52之间的磁场方向与卷针10的轴线相垂直，该种方式，结构简单，卷针10在卷绕时，所受的安培力的大小为f＝ibl，便于安培力的计算，有利降低对磁场的调节控制难度。
58.本领域技术人员应当理解的是，在另一些实施例中，对于供磁组件提供的磁场的强度为固定的情况，第一励磁线圈51和第二励磁线圈52也可以替换为磁体。其中，磁体可以为永磁体也可以软磁体。具体的，磁体可以为磁铁，也即供磁组件可以为两个相对设置于卷针10两侧的磁铁。
59.在一些实施例中，供磁组件设置为可环绕卷针10转动。
60.其中，供磁组件可以通过人力驱动供磁组件环绕卷针10转动，也可以采用机电控制的方式驱动供磁组件环绕卷针10转动。作为优选的，采用机电控制的方式驱动供磁组件环绕卷针10转动。具体的，供磁组件可以以卷针10的轴线为旋转中心绕卷针10转动，也即第一励磁线圈51和第二励磁线圈52以卷针10的轴线为旋转中心绕卷针10转动。可以理解的是，在另一些实施例中，供磁组件也可以不以卷针10的轴线为旋转中心绕卷针10转动。
61.由于卷针10在卷绕的过程中，随着卷针10上所卷绕的卷材的层数越来越多，卷针10外周表面上的卷材直径会越来越大，使得卷针10受到的卷材的拉力的方向会发生改变，如果不调整磁场的方向，可能会导致卷针10受到的安培力无法有效的消减卷材对卷针10的张力，致使卷针10变形加剧。
62.因此，本技术实施例通过设置供磁组件可环绕卷针10的轴线方向转动，使得在卷材对卷针10的张力的方向改变时，供磁组件可以绕卷针10转动而使磁场的方向随之发生改变，最终使卷针10受到的安培力与卷针10受到的卷材的张力始终处于同一直线上，并且方向相反，以保证卷针10受到的合力处于较小的状态，从而减小卷针10的变形。
63.在一些实施例中，控制器20可以根据张力的方向实时调节磁场的方向，也即采用机电控制的方式驱动供磁组件环绕卷针10转动，从而通过自动化控制调整磁场的方式来减小卷针10的变形。
64.在一些实施例中，供电组件还包括第一导电滑环41和第二导电滑环42，第一导电
滑环41套接于卷针10的一端，第二导电滑环42套接于卷针10的另一端，其中，供电组件通过第一导电滑环41和第二导电滑环42与卷针10电连接。
65.具体的，卷针10的两端分别通过第一导电滑环41和第二导电滑环42与电流调节器40的正极输出端和负极输出端电连接，也即第一导电滑环41和第二导电滑环42为供电组件与卷针10实现电连接的连接件。供电组件的连接导线如果直接固定连接在卷针10的两端，则在卷针10卷绕时，连接导线容易被扭伤、扯断，导致在卷绕过程中供电组件无法为卷针10持续供电。而导电滑环可以用在任何要求连续旋转的同时，又需要从固定位置到旋转位置传输电源和信号的机电系统中。因此，本技术实例将第一导电滑环41和第二导电滑环42分别转动套接于卷针10的两端，可以避免供电组件在卷针10转动过程中被扭伤、扯断。
66.需要说明的是，本技术中卷针10的两端并非仅仅指代卷针10在其轴向方向的两个端部，而是指卷针10在卷绕卷材时，卷针10上位于卷材外未被卷材包覆的位置。
67.在一些实施例中，卷绕装置1还包括夹持组件和驱动组件，夹持组件包括第一夹持组件61和第二夹持组件62，第一夹持组件61和第二夹持组件62分别支撑于卷针10的两端，第一夹持组件61和第二夹持组件62中的至少一个与卷针10夹持固定并与驱动组件连接，以通过驱动组件驱动并带动卷针10转动。
68.其中，第一夹持组件61和第二夹持组件62可以为夹具，比如三爪卡盘，但不限于此。第一夹持组件61可以支撑于卷针10套接有第一导电滑环41的一端，第二夹持组件62可以支撑于卷针10套接有第二导电滑环42的另一端，当然也可以是：第一夹持组件61支撑于卷针10套接有第二导电滑环42的一端，第二夹持组件62可以支撑于卷针10套接有第一导电滑环41的另一端。
69.第一夹持组件61和第二夹持组件62中的一者可以与卷针10的一端夹持固定，另一者可以与卷针10的另一端夹持固定或转动连接，而驱动组件则与卷针10夹持固定的一者固定连接，以便驱动组件可以通过与之固定的第一夹持组件61和/或第二夹持组件62带动卷针10转动。
70.作为优选的实施例，第一夹持组件61和第二夹持组件62分别夹持固定于卷针10的两端。驱动组件包括第一伺服电机71和第二伺服电机72，第一伺服电机71的输出轴与第一夹持组件61固定连接；第二伺服电机72的输出轴与第二夹持组件62固定连接。
71.卷针10在卷绕的过程中，如果卷针10只有一端被第一夹持组件61和第二夹持组件62中的一者夹持固定，则容易发生振动。并且，如果卷针10的一端通过电机驱动，另一端为被动转动，这就使得在转动的初始阶段，卷针10两端转速不一致，从而对卷针10产生扭矩的作用，容易使卷针10发生扭曲变形。
72.因此，本技术实施例中，卷针10的一端通过第一夹持组件61与第一伺服电机71的转轴固定，卷针10的另一端通过第二夹持组件62与第二伺服电机72的转轴固定，使得在卷绕时，卷针10的两端可以同时转动，该种方式，卷针10的启动快，转动时结构稳定，振动小，受到的扭矩小，变形小，可以采用较细长的卷针10，也即卷针10的轴向方向的尺寸可以做的更大，径向方向的尺寸可以做的更小。
73.在本技术实施例的另一方面，还提供一种卷绕方法，可用于卷制制成电极组件的卷材，但不限于此，卷绕方法包括上述实施例中的卷绕装置1，卷绕装置1的具体结构与功能可以参考上述实施例中所述，此处不再重复细述，如图3所示，并结合图1，图3示出了本技术
实施例提供的卷绕方法的流程框图，卷绕方法包括以下步骤：
74.将卷材卷绕在所述卷绕装置1的卷针10上；
75.给所述卷针10通电，以在所述卷针10的轴线上形成电流；
76.向所述卷针10提供磁场，所述磁场方向与所述卷针10的轴线相交，以使所述卷针10在所述磁场中产生用于抵抗卷针10变形的安培力。
77.卷材可以是用于卷绕形成电极组件的材料，当然也可以是用于卷绕形成其他卷绕制品的材料，此处不做具体限定。其中，卷绕装置1的供电组件用于给卷针10供电，以便在卷针10沿着其轴向方向上形成电流。卷绕装置1的供磁组件用于向卷针10提供穿过卷针的磁场，并且磁场方向与电流方向相交。
78.本技术实施例的方法通过在卷绕过程，分别给卷针10通电和提供穿过卷针10的磁场，使得卷针受到的安培力可以消减至少部分卷针10受到的张力，从而减小卷针10受到的合力，减小卷绕过程中卷针10的变形，降低卷材卷绕形成的卷绕制品的不良率，提高卷绕制品的质量。其中，卷绕制品可以为电极组件，也可以为其他卷绕成型的制品；通过该种方式，卷针10的轴向方向尺寸可以做的更大，径向方向的尺寸可以做的更小，可以采用整体结构更加细长的卷针10。
79.在一些实施例中，所述方法进一步包括：在卷针10转动时，根据卷材对卷针10的张力调整电流强度，和/或，根据卷材对卷针10的张力调整磁场强度。
80.其中，卷针10的电流强度可以通过供电组件进行调节，磁场强度可以通过供磁组件进行调节。
81.本实施例中通过根据卷材对卷针10的张力调整卷针10的电流强度和磁场强度中的至少一种，就可以调整卷针10在磁场中的所受的安培力，以减小卷针10受到的合力，从而减小卷针10的变形。
82.在一些实施例中，在卷针10转动时，将供磁组件环绕卷针10旋转，以调整磁场方向，减小所述卷针10受到张力和安培力的合力。
83.本实施例中通过在卷绕过程，根据卷材对卷针10的张力方向调整磁场方向，减小卷针10受到的安培力与张力的合力，从而减小卷针10的受力变形。
84.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。