一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞的制造方法
【專利摘要】本實用新型是一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)，該卷繞機(jī)的組成包括卷針、可滑動軸承、固定軸承、動力機(jī)箱、底座和滑動軌道；其中，滑動軌道和動力機(jī)箱由左向右依次固定在底座上，動力機(jī)箱在底座的最右端；固定軸承固定在滑動軌道的最右端，靠近動力機(jī)箱；可滑動軸承安裝在可滑動軌道的滑軌上；上述可滑動軸承的軸心、固定軸承的軸心、動力機(jī)箱的傳動頭的中心在一條直線上；卷針依次穿過可滑動軸承和固定軸承的中心，卷針的卷針傳動頭同動力機(jī)箱的傳動頭連接。本實用新型便于隔膜隨卷繞鋼針的扭轉(zhuǎn)動作，且操作簡便；避免了卷繞過程中電池電芯的偏心、抽芯等現(xiàn)象的出現(xiàn)。
【專利說明】一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型的技術(shù)方案涉及一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)，具體地說是制造圓柱狀鋰離子電池前，將正極極片、負(fù)極極片、隔膜三種鋰離子電池的核心組成部分加工成所需要狀態(tài)的機(jī)械裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，鋰離子電池已在家用電器、交通工具、國防科技等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并且隨著電器化時代的進(jìn)一步深入，其應(yīng)用領(lǐng)域具有更加廣闊的前景。在實驗室中，常用的鋰離子電池測試方法是扣式電池模塊測試，即將經(jīng)涂布工藝或軋膜工藝制作而成的正、負(fù)極極片裁剪成固定大小的圓片，最終組裝成扣式電池進(jìn)行測試。但扣電測試僅能簡單測試一些充放電容量、高低溫循環(huán)性能、充放電倍率等幾項電池材料的電化學(xué)性能。此外，由于扣電多以鋰片作為負(fù)極，使負(fù)極處于超過量狀態(tài)，而且扣電結(jié)構(gòu)同實際生產(chǎn)中的圓柱狀鋰離子電池結(jié)構(gòu)相差較大，致使扣電的測試結(jié)果僅能粗略評價電池材料在圓柱狀鋰離子電池的部分性能。所以，必須針對特定材料進(jìn)行圓柱狀鋰離子電池測試才能滿足要求獲得所需數(shù)據(jù)，進(jìn)而指導(dǎo)實際生產(chǎn)。實驗室中，制作圓柱狀鋰離子電池，通常是將正、負(fù)極極片制作成所需規(guī)格的電芯，最終在手套箱內(nèi)完成全電池的裝配。
[0003]一般實驗室中，圓柱狀鋰離子電池的電芯是通過手動卷繞機(jī)卷繞而成。手動卷繞機(jī)在使用過程中常常會出現(xiàn)一些問題，如:卷繞鋼針單支撐點，導(dǎo)致使用時因側(cè)向拉力的作用，使得卷繞過程中易出現(xiàn)偏心現(xiàn)象，從而易產(chǎn)生電芯的抽芯、露片、短路等現(xiàn)象；再者，手動卷繞機(jī)的卷繞鋼針多是一種多棱邊柱狀結(jié)構(gòu)，無隔膜牽引裝置，導(dǎo)致使用時易出現(xiàn)局部張力過大，致使電芯整體的松緊程度不一致，直接影響到鋰離子電池的后續(xù)加工以及測試。電芯質(zhì)量的優(yōu)劣，是直接影響圓柱狀鋰離子電池各項性能的技術(shù)關(guān)鍵之一。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種在圓柱狀鋰離子電池電芯制作過程中，具有操作簡單、卷繞效果優(yōu)良、價位低廉等效果的圓柱狀電芯的卷繞工具。使得在圓柱狀鋰離子電池電芯的卷繞過程中操作簡便，極片、隔膜等受力均勻一致，提高電芯質(zhì)量。從而有助于實驗室中鋰離子柱狀電池的制作、測試、研發(fā)。
[0005]本實用新型解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)，其特征為該卷繞機(jī)的組成包括卷針、可滑動軸承、固定軸承、動力機(jī)箱、底座和滑動軌道；
[0007]其中，滑動軌道和動力機(jī)箱由左向右依次固定在底座上，動力機(jī)箱在底座的最右端；固定軸承固定在滑動軌道的最右端，靠近動力機(jī)箱；可滑動軸承安裝在可滑動軌道的滑軌上；上述可滑動軸承的軸心、固定軸承的軸心、動力機(jī)箱的傳動頭的中心在一條直線上；卷針依次穿過可滑動軸承和固定軸承的中心，卷針的卷針傳動頭同動力機(jī)箱的傳動頭連接。
[0008]所述的卷針的組成包括塞針、卷針手柄、卷針針身和卷針傳動頭；其中，卷針針身的左端固裝有卷針手柄，右端固裝有卷針傳動頭；卷針針身上開有塞針槽，并同卷針手柄上的塞針孔彼此貫穿，二者的中心位于同一中心線上；塞針穿過塞針孔，位于塞針槽內(nèi)。
[0009]本實用新型的有益效果是:首先，本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)，有效地解決了手工制作電芯過程中易出現(xiàn)的卷針偏心現(xiàn)象；其次，塞針裝置的采用有效地解決了在卷繞過程中隔膜、正極極片、負(fù)極極片等縱向受力不均勻、電芯松緊不一致的現(xiàn)象；再者，降低設(shè)備成本，簡化了復(fù)雜操作。進(jìn)而在一定程度上促進(jìn)了實驗室鋰離子電池科研工作的高效進(jìn)行。具體如下:
[0010]1，卷針采用塞針裝置，便于隔膜隨卷繞鋼針的扭轉(zhuǎn)動作，且操作簡便；此外，卷針采用一體化設(shè)計，增強了自身強度。
[0011]2，該裝置采用雙定點支撐原理，避免了卷繞過程中電池電芯的偏心、抽芯等現(xiàn)象的出現(xiàn)。
[0012]3，該裝置采用變定點支撐設(shè)計，可根據(jù)不同電池電芯規(guī)格，變動兩卷針的支撐點之間的距離，便于實際的卷繞操作。
[0013]本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)，主要針對實驗室內(nèi)的電池研發(fā)工作設(shè)計，特別適用于小批量鋰離子電池電芯的制備加工。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0015]圖1，是本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)的主視圖。
[0016]圖中，L卷針(直徑2mm彡R彡5mm)，2.可滑動軸承，,3.固定軸承,4.動力機(jī)箱，
5.底座，6.滑動軌道。
[0017]圖2，是本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)的卷針裝置放大圖。
[0018]圖中，101.塞針，102.卷針手柄，103.卷針針身，104.卷針傳動頭。
[0019]圖3，是本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)的卷針結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，101.塞針，102.卷針手柄，103.卷針針身，104.卷針傳動頭。
[0021]圖4，是本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)的主要部件示意圖。
[0022]圖中，L卷針(直徑2mm彡R彡5mm)，2.可滑動軸承A，3.固定軸承B，4.動力機(jī)箱，5.底座，6.滑動軌道。

【具體實施方式】
[0023]圖1，圖2，圖3，圖4表明本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)結(jié)構(gòu)由卷針1，可滑動軸承2，固定軸承3，動力機(jī)箱4，底座5，滑動軌道6等組成。可滑動軌道2和固定軌道3的作用是對卷針I(yè)支撐定位；動力機(jī)箱4固定在底座5上，起到提供卷針卷繞動力作用；滑動軌道6固定在底座5上，并與可滑動軸承2相連接，可滑動軸承2和固定軸承3的相對位置根據(jù)所需卷繞電芯的長度尺寸而變化；底座5的作用是給整個卷繞機(jī)起到支撐以及各部件定位的作用。其中，卷針I(yè)上的塞針101的作用，是將隔膜固定在卷針I(yè)上，并給以隔膜一個均勻一致的側(cè)向拉力；卷針I(yè)上的卷針手柄設(shè)計便于手工操作；卷針I(yè)上的卷針傳動頭104同動力機(jī)箱4相連接，為卷針提供傳到扭轉(zhuǎn)動力的作用。
[0024]該裝置的連接關(guān)系如下:
[0025]如圖1:底座5起到整個裝置的連接支撐作用；滑動軌道6和動力機(jī)箱4由左向右依次固定在底座5上，動力機(jī)箱4在底座5的最右端；固定軸承3固定在滑動軌道6的最右端，靠近動力機(jī)箱4 ;可滑動軸承2安裝在可滑動軌道6的滑軌上；上述可滑動軸承2的軸心、固定軸承3的軸心、動力機(jī)箱4的傳動頭的中心在一條直線上；卷針I(yè)依次穿過可滑動軸承2和固定軸承3的中心，卷針I(yè)的卷針傳動頭104同動力機(jī)箱的傳動頭連接。
[0026]如圖2:所述的卷針I(yè)的組成包括塞針101、卷針手柄102、卷針針身103和卷針傳動頭104 ;其中，卷針針身103的左端固裝有卷針手柄102，右端固裝為卷針傳動頭104 ;卷針針身103上開有塞針槽，并同卷針手柄102上的塞針孔彼此貫穿，二者的中心位于同一中心線上；塞針101穿過塞針孔,位于塞針槽內(nèi)。
[0027]本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)的使用過程是這樣的；首先，將可滑動軸承2調(diào)節(jié)到合適位置固定，并將卷針I(yè)穿過可滑動軸承2和固定軸承3，并使卷針傳動頭104與動力機(jī)箱4連接；其次，將預(yù)先準(zhǔn)備好的隔膜繞過卷針1，并用塞針101將隔膜平整固定在卷針I(yè)上，使之成為平行并排的上下兩層，再依次在兩層隔膜之間以及上層隔膜上表面分別放入負(fù)極極片和正極極片，最終位置關(guān)系是由下到上依次為隔膜、負(fù)極極片、隔膜、正極極片；最后，開動動力機(jī)箱4的開關(guān)，使動力機(jī)箱4帶動卷針I(yè)轉(zhuǎn)動即可。卷繞完成后，依次取出塞針104、卷針1，即可得到質(zhì)量可靠的圓柱狀鋰離子電池電芯。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單便于操作，采用雙定點原理，很好地解決了電芯卷繞過程中，易出現(xiàn)的卷針偏心、電芯抽芯、短路等現(xiàn)象。采用塞針設(shè)計，很好地保證了卷繞過程中電芯松緊程度一致性問題。綜上可知，本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)，從一定程度上保證了電芯質(zhì)量，提高了工作效率。
[0028]本實用新型一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)，所采用的動力機(jī)箱、卷針傳動頭等均采用鋰離子圓柱電池電芯手動卷繞機(jī)常用配件裝置。
[0029]本實用新型未盡事宜為公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種圓柱狀鋰離子電池電芯卷繞機(jī)，其特征為該卷繞機(jī)的組成包括卷針、可滑動軸承、固定軸承、動力機(jī)箱、底座和滑動軌道； 其中，滑動軌道和動力機(jī)箱由左向右依次固定在底座上，動力機(jī)箱在底座的最右端；固定軸承固定在滑動軌道的最右端，靠近動力機(jī)箱；可滑動軸承安裝在可滑動軌道的滑軌上；上述可滑動軸承的軸心、固定軸承的軸心、動力機(jī)箱的傳動頭的中心在一條直線上；卷針依次穿過可滑動軸承和固定軸承的中心,卷針的卷針傳動頭同動力機(jī)箱的傳動頭連接； 所述的卷針的組成包括塞針、卷針手柄、卷針針身和卷針傳動頭；其中，卷針針身的左端固裝有卷針手柄，右端固裝有卷針傳動頭；卷針針身上開有塞針槽，并同卷針手柄上的塞針孔彼此貫穿，二者的中心位于同一中心線上；塞針穿過塞針孔，位于塞針槽內(nèi)。
【文檔編號】H01M10/0587GK203967202SQ201420363417
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】紀(jì)繼坤, 郅曉科, 梁廣川 申請人:河北工業(yè)大學(xué)