本申請(qǐng)涉及電芯制造，尤其涉及卷針、剛性調(diào)節(jié)系統(tǒng)、控制方法及卷繞設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、卷繞機(jī)是鋰電池生產(chǎn)中不可或缺的設(shè)備之一，卷針是卷繞機(jī)的核心部件，卷針的主要功能是將正極極片、負(fù)極極片及隔膜等按照設(shè)計(jì)要求精確地卷繞在一起，形成電芯的基本結(jié)構(gòu)，卷針的設(shè)計(jì)、材質(zhì)和制造工藝等因素都會(huì)直接影響電芯和鋰電池的品質(zhì)。

2、相關(guān)技術(shù)中，卷針的針柄和針體均為金屬材質(zhì)，對(duì)卷針表面粗糙度要求高，因卷針表面與卷芯材料直接接觸，摩擦力大，導(dǎo)致卷針易磨損，脫模時(shí)卷芯容易出現(xiàn)剝離和扭曲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決或者部分解決相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N卷針、剛性調(diào)節(jié)系統(tǒng)、控制方法及卷繞設(shè)備，使得針體的剛性得到調(diào)節(jié)，在卷針脫模過(guò)程中，能夠減小摩擦力，避免卷芯出現(xiàn)抽芯現(xiàn)象卷針易磨損、易斷裂的問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)第一方面提供一種卷針，包括：

3、針柄以及與所述針柄相連的針體，所述針體由高分子材料制成；所述針體內(nèi)設(shè)有氣室，所述氣室沿所述針體的軸向分布；

4、氣室接口，用于將所述氣室與氣路系統(tǒng)連通，所述氣路系統(tǒng)用于經(jīng)由所述氣室接口向所述氣室充入氣體或?qū)⑺鰵馐覂?nèi)的氣體排出，以使所述針體剛性產(chǎn)生變化。

5、一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述針體內(nèi)設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器與控制模塊通訊連接，所述壓力傳感器用于檢測(cè)所述氣室內(nèi)的壓力，并將檢測(cè)到的壓力值發(fā)送至所述控制模塊。

6、一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述針柄為金屬材質(zhì)，所述針體的軸向兩端分別為基部和端部，所述基部與所述針柄相連。

7、一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述氣室內(nèi)充氣后，所述針體的硬度為300～510hv。

8、一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述氣室排氣后，所述針體與卷芯之間形成有間隙，所述間隙為0.1～2mm。

9、一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述針體在充氣狀態(tài)時(shí)，所述氣室內(nèi)的氣壓為1.1～2個(gè)大氣壓強(qiáng)。

10、一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述氣室接口設(shè)于針柄，所述針柄內(nèi)設(shè)有用于將所述氣室接口與所述氣室連通的氣道，氣體可經(jīng)由所述氣道充入氣室，或者所述氣室內(nèi)的氣體經(jīng)由所述氣道排出。

11、所述針體呈長(zhǎng)條形，所述氣室的數(shù)量為一個(gè)，所述氣室沿所述針體的長(zhǎng)度方向延伸設(shè)置，或者，所述氣室的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述氣室相連通，多個(gè)所述氣室沿所述針體的長(zhǎng)度方向排列。

12、一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述針體的材質(zhì)為聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚醚醚酮、超高分子量聚乙烯的其中之一。

13、本申請(qǐng)第二方面提供一種卷針的剛性調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括如上第一方面所述的卷針；

14、氣路系統(tǒng)，與所述氣室接口連通，用于向所述氣室充入氣體或?qū)⑺鰵馐覂?nèi)的氣體排出；以及

15、控制模塊，與所述氣路系統(tǒng)電連接，用于根據(jù)設(shè)定程序控制所述氣路系統(tǒng)運(yùn)行。

16、一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述氣路系統(tǒng)包括氣源裝置、管道組件及氣流控制件，所述氣源裝置用于提供壓縮氣體，所述管道組件連接于所述氣源裝置與所述氣室接口之間，所述氣流控制件用于控制氣體在所述管道組件內(nèi)流動(dòng)；

17、所述控制模塊與所述氣源及氣流控制件電連接，用于向所述氣源和氣流控制件發(fā)送控制信號(hào)。

18、本申請(qǐng)第三方面提供一種卷繞設(shè)備，包括機(jī)身以及如上第二方面所述的剛性調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

19、本申請(qǐng)第四方面提供一種剛性調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括：

20、根據(jù)預(yù)設(shè)程序向氣路系統(tǒng)發(fā)送向所述卷針的氣室充氣的啟動(dòng)信號(hào)，直至所述卷針達(dá)到卷繞開(kāi)始時(shí)的第一目標(biāo)氣壓；

21、接收到卷繞完成的信息后，向所述氣路系統(tǒng)發(fā)送停止充氣和開(kāi)始排氣的控制信號(hào)；

22、當(dāng)所述卷針達(dá)到卷繞結(jié)束時(shí)的第二目標(biāo)氣壓時(shí)，向所述氣路系統(tǒng)發(fā)送停止排氣的控制信號(hào)；其中，在所述第二目標(biāo)氣壓下，所述卷針的針體與卷芯之間形成有預(yù)設(shè)尺寸的間隙。

23、一種實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)所述卷針達(dá)到卷繞開(kāi)始時(shí)的第一目標(biāo)氣壓后，包括

24、接收氣室內(nèi)的壓力監(jiān)測(cè)信號(hào)，若所述壓力偏離設(shè)定值，則向所述氣路系統(tǒng)發(fā)送充氣或排氣的控制信號(hào)，以使所述氣室內(nèi)的氣壓穩(wěn)定在第一目標(biāo)氣壓。

25、本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以包括以下有益效果：

26、本申請(qǐng)的方案，針體由高分子材料制成，氣室充氣時(shí)，能增加針體的剛性，氣室排氣時(shí)，能減小針體的剛性，使得針體的剛性得到調(diào)節(jié)，進(jìn)而，在電芯卷繞過(guò)程中，能夠增加摩擦力，進(jìn)而提升卷繞效率，在卷針脫模過(guò)程中，能夠減小摩擦力，避免卷芯出現(xiàn)抽芯現(xiàn)象以及卷針易磨損和易斷裂的問(wèn)題。

27、本申請(qǐng)的方案，控制模塊根據(jù)設(shè)定程序控制氣路系統(tǒng)運(yùn)行，通過(guò)氣路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)針體的智能充放氣，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)針體剛性，進(jìn)一步避免卷芯出現(xiàn)抽芯現(xiàn)象以及卷針易磨損和易斷裂的問(wèn)題，而且能夠提升鋰離子電池等高性能電芯的制造質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

28、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請(qǐng)。

技術(shù)特征：

1.一種卷針，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷針，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷針，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷針，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷針，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷針，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷針，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷針，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的卷針，其特征在于：

10.一種卷針的剛性調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的卷針；

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的剛性調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：

12.一種卷繞設(shè)備，其特征在于，包括機(jī)身以及如權(quán)利要求10或11所述的剛性調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

13.一種如權(quán)利要求10或11所述的剛性調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)所述卷針達(dá)到卷繞開(kāi)始時(shí)的第一目標(biāo)氣壓后，包括

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)是關(guān)于一種卷針、剛性調(diào)節(jié)系統(tǒng)、控制方法及卷繞設(shè)備。該卷針包括針柄以及與所述針柄相連的針體，所述針體由高分子材料制成；所述針體內(nèi)設(shè)有氣室，所述氣室沿所述針體的軸向分布；氣室接口，用于將所述氣室與氣路系統(tǒng)連通，所述氣路系統(tǒng)用于經(jīng)由所述氣室接口向所述氣室充入氣體或?qū)⑺鰵馐覂?nèi)的氣體排出，以使所述針體剛性產(chǎn)生變化。本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆桨福沟冕橌w的剛性得到調(diào)節(jié)，在卷針脫模過(guò)程中，能夠減小摩擦力，避免卷芯出現(xiàn)抽芯現(xiàn)象以及卷針易磨損、易斷裂的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：馬麗萍,于立娟,胡大林,廖興群
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市豪鵬科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10