卷针的制作方法

1.本实用新型涉及电池领域，尤其是涉及一种卷针。


背景技术：

2.相关技术中指出，锂离子电池的电芯可分为卷绕结构和叠片结构，其中卷绕结构的电芯的生产方式具有生产效率高、毛刺风险小等优点，因而锂离子电池的电芯大部分采用卷绕结构。在生产卷绕结构电芯的卷绕机中，通过电池卷针的不断转动，将正极片、负极片和隔膜固定在电池卷针装置上，通过电池卷针的卷绕制成电芯。然而，当卷绕完成后，卷绕机在拔除电池卷针过程中，因电池卷针与极片或隔膜间的摩擦力过大，容易使极片掉粉，以及使极片和隔膜变形,造成制成的电芯品质下降进而影响电池的性能。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种卷针，所述卷针可以在支撑卷绕成型的极片状态和脱离卷绕成型的极片状态之间切换，避免卷针在拔出过程中对卷绕成型的极片造成伤害。
4.根据本实用新型的卷针，包括：中心轴；支撑板，所述支撑板沿所述中心轴的周向方向和轴向方向延伸，所述支撑板沿所述中心轴的径向方向在第一位置和第二位置之间可移动地设于所述中心轴上，所述第一位置位于所述第二位置的径向外侧，所述支撑板位于所述第一位置时，待卷绕极片适于卷绕于所述支撑板或所述支撑板适于支撑卷绕成型的极片，所述支撑板位于所述第二位置时，所述支撑板适于与卷绕成型的所述极片分离。
5.根据本实用新型的卷针，通过设置沿中心轴的径向方向在第一位置和第二位置之间可移动的支撑板，使得卷针可以在支撑卷绕成型的极片状态和脱离卷绕成型的极片状态之间切换，这样，可以避免卷针在拔出过程中对卷绕成型的极片造成损伤。
6.在一些实施例中，所述中心轴包括：杆部，所述支撑板设于所述杆部上且从所述杆部的轴向一端延伸至另一端；端部，所述端部连接在所述杆部轴向至少一端且沿轴向远离所述杆部向外延伸，所述端部的径向尺寸大于所述杆部的径向尺寸。
7.在一些实施例中，所述杆部的轴向两端均连接有所述端部，所述杆部和所述端部均呈圆柱形状，且所述杆部与所述端部同轴设置。
8.在一些实施例中，所述支撑板在所述第一位置时，所述支撑板的径向外侧表面在所述端部的外周面的径向外侧；所述支撑板在所述第二位置时，所述支撑板的径向外侧表面与所述端部的外周面平齐，或所述支撑板的径向外侧表面位于所述端部的外周面的径向内侧。
9.在一些实施例中，所述卷针用于卷绕极片，所述端部用于固定汇流件底座，所述汇流件底座套设于所述端部的径向外侧，所述支撑板位于所述第一位置时，所述支撑板的径向外侧表面与所述汇流件底座的径向外侧表面平齐，所述极片卷绕于所述汇流件底座和所述支撑板的外侧表面。
10.在一些实施例中，所述支撑板包括多个，多个所述支撑板在所述中心轴的周向方向间隔布置。
11.在一些实施例中，所述支撑板包括在所述中心轴的周向方向均匀间隔设置的三个，且所述支撑板在所述中心轴的周向方向沿圆弧线延伸。
12.在一些实施例中，还包括：驱动件，所述驱动件连接在所述中心轴和所述支撑板之间，且所述驱动件在所述中心轴的径向方向的高度可调。
13.在一些实施例中，所述驱动件包括：相互铰接的第一杆和第二杆，所述第一杆和所述第二杆中的任一个均一端与所述中心轴铰接且另一端与所述支撑板铰接连接。
14.在一些实施例中，所述驱动件的长度方向沿所述中心轴的轴向，所述第一杆的一端与所述第二杆的一端在所述中心轴的轴向方向间隔设置。
15.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.图1是根据本实用新型实施例的卷针的示意图，其中，中心轴的端部固定有汇流件底座，且支撑板处于第一位置；
17.图2是图1中所示的卷针的示意图，其中，支撑板处于第二位置；
18.图3是根据本实用新型另一实施例的卷针的示意图，其中，中心轴的端部固定有汇流件底座，且支撑板处于第一位置；
19.图4是图3中所示的卷针的示意图，其中，支撑板处于第二位置；
20.图5是图1中所示的卷针的侧视图，其中卷针中心轴的端部未固定汇流件底座；
21.图6是图1中所示的卷针的侧视图，其中卷针中心轴的端部设有汇流件底座；
22.图7是图2中所示的卷针的侧视图；
23.图8是图1中所示的支撑板的示意图；
24.图9是图3中所示的支撑板的示意图；
25.图10是图1中所示的支撑板的侧视图。
26.附图标记：
27.卷针100；
28.中心轴110；
29.杆部111，端部112；
30.支撑板120；
31.驱动件130；
32.第一杆131，第二杆132，第三杆133；
33.汇流件底座200。
具体实施方式
34.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型
的限制。
35.下面参考图1至图10描述根据本实用新型实施例的卷针100。
36.如图1所示，根据本实用新型的卷针100可以包括：中心轴110和支撑板120。
37.具体地，如图1所示，支撑板120沿中心轴110的周向方向和轴向方向延伸，支撑板120沿中心轴110的径向方向在第一位置(例如图1和图3中所示的支撑板120所处的位置)和第二位置之间(例如图2和图4中所示的支撑板120所处的位置)可移动地设于中心轴110上，第一位置位于第二位置的径向外侧，支撑板120位于第一位置时，待卷绕极片适于卷绕于支撑板120，或支撑板120适于支撑卷绕成型的极片，支撑板120位于第二位置时，支撑板120适于与卷绕成型的极片分离，此时，卷针100适于从卷绕成型的极片内抽出，这样，实现了卷针100与卷绕成型的极片的脱离，避免了卷绕完成后，抽出卷针100对极片造成损伤影响电池的质量的情况的发生。
38.例如，如图1和图2所示，支撑板120的长度方向沿中心轴的轴向，支撑板的宽度方向沿中心轴110的周向方向，当支撑板120处于第一位置时，卷针100处于可支撑卷绕成型的状态(例如图1和图3中所示的卷针100所处的状态)，此时，进行极片的卷绕工作，卷绕结束后，支撑板120切换到第二位置，此时，支撑板120的外侧表面与卷绕成形的极片的内侧表面分离，卷针100处于脱离卷绕成型的极片状态(例如图2和图4中卷针100所处的状态)，便于卷针100的抽出，避免了卷针100抽出过程中，由于卷针100与卷绕成型的极片之间的摩擦而导致卷绕成形的极片的内侧表面破损的情况的发生。
39.根据本实用新型实施例的卷针100，通过设置沿中心轴110的径向方向在第一位置和第二位置之间可移动的支撑板120，使得卷针100可以在支撑卷绕成型的极片状态和脱离卷绕成型的极片状态之间切换，这样，可以避免卷针100在拔出过程中对卷绕成型的极片造成损伤。
40.在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，中心轴110可以包括杆部111和端部112，支撑板120设于杆部111上，且从杆部111的轴向一端延伸至另一端，也就是说支撑板120在杆部111轴向方向的长度与杆部111的长度大致相等，端部112连接在杆部111轴向至少一端且沿轴向远离杆部111向外延伸，也就是说，端部112可以形成在杆部111轴向的其中一端，端部112也可以形成在杆部111轴向的两端，端部112的径向尺寸大于杆部111的径向尺寸。
41.在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，杆部111的轴向两端均连接有端部112，杆部111和端部112均呈圆柱形状，且杆部111与端部112同轴设置，使得杆部111与端部112可以实现同轴转动，保证了卷绕过程的稳定性。
42.在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，支撑板120在第一位置时，支撑板120的径向外侧表面在端部112的外周面的径向外侧，这样，支撑板120可以与卷绕成形的极片的内侧表面直接接触，起到支撑的作用，支撑板120在第二位置时，支撑板120的径向外侧表面与端部112的外周面平齐，或支撑板120的径向外侧表面位于端部112的外周面的径向内侧，这样，支撑板120与卷绕成形的极片的内表面完全脱离，有利于从卷绕成型的极片的轴向一端将卷针100抽出。
43.在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，卷针100用于卷绕极片，端部112用于固定汇流件底座200，汇流件底座200用于实现汇流件与电极片之间电连接，汇流件底座200
套设于端部112的径向外侧，支撑板120位于第一位置时，支撑板120的径向外侧表面与汇流件底座200的径向外侧表面平齐，极片卷绕于汇流件底座200和支撑板120的外侧表面，此时，支撑板120与汇流件底座200对卷绕成型的极片同时起到支撑的作用，还可以实现汇流件底座200的内置，减少电池的组装步骤。
44.例如，如图1和图2所示，汇流件底座200套设于卷针100的端部112的径向外侧，进行卷绕工作时，先使支撑板120处于第一位置，此时，支撑板120在中心轴的径向外侧表面与汇流件底座200的径向外侧表面平齐，使得极片卷绕与汇流件底座200和支撑板120的外侧表面，当卷绕工作完成时，支撑板120回到第二位置，此时汇流件底座200仍然支撑着卷绕成形的极片的内侧表面，则支撑板120与卷绕成型的极片完全脱离，将卷针100从卷绕成型的极片轴向的一端抽出，这样，一方面，避免了因为卷针100与卷绕成型的极片内侧表面的摩擦而导致卷绕成型的极片破损的情况的发生，提高了电池的质量，另一方面，省去了后续内置汇流件底座200的工序，缩短工艺程序，降低成本。
45.需要说明的是，在极片卷绕完成之后，卷绕成型的极片会有卷绕张力来夹紧汇流件底座200，增加了汇流件底座200与卷绕成型的极片之间的稳定性，有利于汇流件底座200回流效果的增强。
46.在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，支撑板120包括多个，多个支撑板120在中心轴110的周向方向间隔布置，这样，一方面，多个支撑板120可以保证支撑板120对卷绕成型的极片在中心轴110的周向方向可以有多方位的支撑，有利于极片卷绕过程平稳的进行，另一方面，多个支撑板120在中心轴110的周向方向间隔设置可以满足支撑板120在第一位置与第二位置之间切换的空间的需要，避免了支撑板120在切换过程中的碰撞。
47.需要说明的是，如图5、图6和图7所示，在支撑板120由第二位置切换到第一位置时，支撑板120在中心轴周向的活动空间会逐渐减小，周向间隔设置，可以满足支撑板120在第一位置与第二位置之间的自由切换。
48.在本实用新型的一个实施例中，如图6所示，支撑板120包括在中心轴110的周向方向均匀间隔设置的三个，且支撑板120在中心轴110的周向方向沿圆弧线延伸，这样，使得支撑板120对于卷绕成型的极片在中心轴110的周向方向的支撑可以是全方位的，有利于极片的卷绕成型。
49.例如，如图6所示，在中心轴110的周向方向均匀间隔设置三个支撑板120，支撑板120在中心轴110的周向方向沿圆弧线延伸，这样，有利于极片卷绕过程中的稳定，使得卷绕成型的极片的内侧表面与支撑板120的外侧表面可以平滑接触，减小了极片在卷绕过程中损坏的可能性。
50.在本实用新型的一个实施例中，如图8所示，卷针100还可以包括驱动件130，驱动件130连接在中心轴110和支撑板120之间，且驱动件130在中心轴110的径向方向的高度可调，其中，驱动件130用于驱动支撑板120在第一位置和第二位置之间移动，进而使得卷针100可以脱离卷绕成型的极片。
51.在本实用新型的一个实施例中，如图8所示，驱动件130可以包括：相互铰接的第一杆131和第二杆132，第一杆131和第二杆132中的任一个均一端与中心轴110铰接，且另一端与支撑板120铰接连接，也就是说，第一杆131的一端与中心轴110铰接且另一端与支撑板120连接，第二杆132的一端与中心轴110铰接且另一端与支撑板120连接，由此，通过相互铰
接的第一杆131与第二杆132，使得支撑板120在中心轴110的径向方向的高度可调，实现支撑板120在第一位置与第二位置之间的移动。
52.例如，如图8所示，驱动件130包括两组调节杆组，每组调节杆组都包括一个第一杆131和一个第二杆132，每组调节杆组的第一杆131与第二杆132相互铰接，形成剪叉式的结构(如图8所示的驱动件130的结构)，靠近中心轴110一组的第一杆131与靠近支撑板120一组的第一杆铰接，靠近中心轴110一组第二杆132与靠近支撑板120一组的第二杆铰接，靠近中心轴110一组的第一杆131和第二杆132的靠近中心轴110的一端均与中心轴110铰接，靠近支撑板120一组的第一杆131和第二杆132的背离中心轴110的一端均与支撑板120铰接，由此来实现支撑板120在中心轴110径向方向的运动。
53.又例如，如图2所示，驱动件130包括第一杆131、第二杆132和第三杆133，第一杆131和第二杆132在背离中心轴110的一端相互铰接，第三杆133靠近中心轴110的一端与第一杆131和第二杆132铰接于第一杆131与第二杆132铰接的位置，第一杆131和第二杆132的另一端与中心轴110铰接，第三杆133的另一端与支撑板120铰接，由此，通过相互铰接的第一杆131、第二杆132和第三杆133之间的相互运动，来实现支撑板120在中心轴110径向方向的运动。
54.在本实用新型的一个实施例中，如图5所示，驱动件130的长度方向沿中心轴110的轴向，第一杆131的一端与第二杆132的一端在中心轴110的轴向方向间隔设置，这种剪叉式的升降模式，可以提高驱动件130工作的稳定性。
55.下面将参考图1-图10描述根据本实用新型一个具体实施例的卷针100。
56.具体地，卷针100可以包括中心轴110、支撑板120和驱动件130。
57.中心轴110包括杆部111和端部112，支撑板120设于杆部111上且从杆部111的轴向一端延伸至另一端，端部112连接在杆部111轴向两端且沿轴向远离杆部111向外延伸，端部112的径向尺寸大于杆部111的径向尺寸，端部112用于固定汇流件底座200，汇流件底座200设于端部112的径向外侧。
58.支撑板120沿中心轴110的周向方向和周向方向延伸，支撑板120沿中心轴110的径向方向在第一位置和第二位置可移动，支撑板120在第一位置时，支撑板120的径向外侧表面与汇流件底座200的径向外侧表面平齐，支撑板120在第二位置时，支撑板120的径向外侧表面与端部112的径向外侧表面平齐，支撑板120包括在中心轴110的周向方向间隔设置的三个，支撑板120在中心轴110的周向方向沿圆弧延伸。
59.驱动件130连接在中心轴110和支撑板120之间，且驱动件130在中心轴110的径向方向的高度可调，驱动件130包括相互铰接的第一杆131和第二杆132，第一杆131和第二杆132的任一个均一端与中心轴110铰接，另一端与支撑板120铰接，驱动件130的长度方向沿中心轴110的轴向，第一杆131的一端与第二杆132的一端在中心轴110的周向方向间隔设置。
60.参照图1，首先，将汇流件底座200套设在卷针100的端部112，然后将支撑板120驱动到第一位置，开始对待卷绕极片进行卷绕。待卷绕完成后，将支撑板120驱动到第二位置，使得支撑板120在中心轴110径向的外侧表面与端部112的径向外侧表面平齐，这样，支撑板120与卷绕成型的极片脱离，卷针100与卷绕成型的极片脱离，最后将卷针100从卷绕成型的极片的轴向一端取出，此时，汇流件底座200充当支撑作用，支撑卷绕成型的极片，使得汇流
件稳定的内置与卷绕成型的极片内。
61.根据本实用新型的卷针100，通过设置沿中心轴110的径向方向在第一位置和第二位置之间可移动的支撑板120，使得卷针100可以在支撑卷绕成型的极片状态和脱离卷绕成型的极片状态之间切换，这样，可以避免卷针100在拔出过程中对卷绕成型的极片造成损伤。
62.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
63.此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
64.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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实用新型中的具体含义。
65.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
66.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。