卷针机构及卷绕设备的制作方法

本技术涉及锂电池设备，特别涉及一种卷针机构及卷绕设备。

背景技术：

1、锂电池因其具有能量密度高、环境污染小等优点，已被广泛应用于数码产品、电动汽车、储能等领域。卷绕是生产锂电池电芯的常见工艺，极片及隔膜的起始端先夹持于卷针，再随着卷针旋转便可完成电芯的制备。但是，由于正负极涂布时会导致极片边缘的厚度较中间位置更薄，故使得卷绕得到的电芯的端部的厚度也较薄。入壳后，电芯的端部与壳体之间的间隙相较于其他位置较大。经过长期循环时，便容易在端部位置产生析锂，从而影响电池的使用寿命。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升电池使用寿命的卷针机构及卷绕设备。

2、一种卷针机构，包括卷针主体及延伸部，所述卷针主体呈圆柱形，所述延伸部由所述卷针主体的至少一端沿所述卷针主体的轴向向外延伸并与所述卷针主体同轴设置，所述延伸部具有靠近所述卷针主体的第一端及远离所述卷针主体的第二端，所述第一端的直径与所述卷针主体的直径相同，且在由所述第一端指向所述第二端的方向上，所述延伸部的直径逐渐增大。

3、在其中一个实施例中，所述第一端的直径与所述第二端的半径的差值为10um至2mm。

4、在其中一个实施例中，根据上述的卷针机构，在所述卷针机构的轴向上，所述延伸部的尺寸为2mm至20mm。

5、在其中一个实施例中，所述卷针机构还包括由所述第二端向外延伸并与所述延伸部同轴设置的球形部，所述球形部的表面与所述延伸部的表面平滑过渡。

6、在其中一个实施例中，所述球形部呈半球形，且所述球形部的直径与所述第二端的直径相同。

7、在其中一个实施例中，所述卷针主体、所述延伸部及所述球形部为一体成型的结构。

8、在其中一个实施例中，所述卷针主体、所述延伸部及所述球形部通过焊接或粘接的方式进行连接。

9、在其中一个实施例中，所述卷针主体的两端均设置有所述延伸部。

10、在其中一个实施例中，所述卷针主体的一端设置有所述延伸部。

11、一种卷绕设备，包括如上述优选实施例中任一项所述的卷针机构卷针主体。

12、上述卷针机构及卷绕设备，用于制备电芯的极片能够绕经卷针主体及延伸部。而且，极片的中间区域与卷针主体对应，而厚度较薄的边缘区域则与延伸部对应。随着卷针机构绕自身轴线旋转，极片将逐渐完成卷绕并得到电芯。由于延伸部的直径由第一端向第二端逐渐增大，故延伸部在卷绕过程中会将极片的边缘区域向外挤压以使电芯的端部外扩，从而对电芯端部的直径进行补偿。如此，卷绕得到的电芯的直径一致性较好。在电芯入壳体后，电芯各处与壳体内壁之间的间隙一致性也较好，故能够有效地降低析锂发生的概率，从而提升电池的使用寿命。

技术特征：

1.一种卷针机构，其特征在于，包括卷针主体及延伸部，所述卷针主体呈圆柱形，所述延伸部由所述卷针主体的至少一端沿所述卷针主体的轴向向外延伸并与所述卷针主体同轴设置，所述延伸部具有靠近所述卷针主体的第一端及远离所述卷针主体的第二端，所述第一端的直径与所述卷针主体的直径相同，且在由所述第一端指向所述第二端的方向上，所述延伸部的直径逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，所述第一端的直径与所述第二端的半径的差值为10um至2mm。

3.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，在所述卷针机构的轴向上，所述延伸部的尺寸为2mm至20mm。

4.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，所述卷针机构还包括由所述第二端向外延伸并与所述延伸部同轴设置的球形部，所述球形部的表面与所述延伸部的表面平滑过渡。

5.根据权利要求4所述的卷针机构，其特征在于，所述球形部呈半球形，且所述球形部的直径与所述第二端的直径相同。

6.根据权利要求4所述的卷针机构，其特征在于，所述卷针主体、所述延伸部及所述球形部为一体成型的结构。

7.根据权利要求4所述的卷针机构，其特征在于，所述卷针主体、所述延伸部及所述球形部通过焊接或粘接的方式进行连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的卷针机构，其特征在于，所述卷针主体的两端均设置有所述延伸部。

9.根据权利要求1至7任一项所述的卷针机构，其特征在于，所述卷针主体的一端设置有所述延伸部。

10.一种卷绕设备，其特征在于，包括如上述权利要求1至9任一项所述的卷针机构卷针主体。

技术总结
本技术涉及一种卷针机构及卷绕设备，卷针机构包括卷针主体及延伸部，延伸部由卷针主体的至少一端沿轴向延伸并与卷针主体同轴设置。用于制备电芯的极片能够绕经卷针主体及延伸部。而且，极片的中间区域与卷针主体对应，而厚度较薄的边缘区域则与延伸部对应。随着卷针机构绕自身轴线旋转，极片将逐渐完成卷绕并得到电芯。由于延伸部的直径由第一端向第二端逐渐增大，故延伸部在卷绕过程中会将极片的边缘区域向外挤压以使电芯的端部外扩，从而对电芯端部的直径进行补偿。如此，卷绕得到的电芯的直径一致性较好。在电芯入壳体后，电芯各处与壳体内壁之间的间隙一致性也较好，故能够有效地降低析锂发生的概率，从而提升电池的使用寿命。

技术研发人员：申科展,刘阳
受保护的技术使用者：兰钧新能源科技有限公司
技术研发日：20231229
技术公布日：2024/11/7