专利名称：电池电芯卷绕针及卷绕针固定结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池生产设备，特别是涉及一种在电池生产 中巻绕电芯用的巻绕针及巻绕针固定结构。
背景技术：
在电池生产中，电池正负极片是通过巻绕形成电芯的，在巻绕中 巻绕针的结构对巻绕的电芯的质量和效率有很大的影响，在巻绕完成 时，将巻针或塞片拔出的时候，容易导致刮破隔膜，以致电池在使用 的过程中由于隔膜的破损而使得正负极可能直接接触短路，导致安全 隐患。所以，巻针的结构和设计对于电芯的质量具有重要的意义。
中国专利200520121551. X公开了一种巻针结构，采用巻针和塞 片的设计，巻针和塞片重叠，且塞片为中空的，这样可以使得巻绕完 成之后拔出时减少磨擦力和磨擦面，可以很容易地拔出塞片，同时降 低了拔巻针的动作对于电池隔膜的影响。
但是上述的专利采用了塞片设计，需要采用手工安装和拔出塞 片，适用于半自动化生产，而且，塞片在拔出的过程中，仍然容易地 损伤电芯。
另外如图8所示的现有的另一种巻针设计，在同一侧巻针座上固 定上巻针和下巻针，实现对极片的巻绕，虽然实现了自动化生产，但 是仍然存在以下的问题
1、上、下巻针在同一侧，巻针尾端支撑力不足，在工作过程中 易变形，影响电芯扭曲、变形。2、上、下巻针闭合面为平面，巻绕完成后，巻针不容易从电芯 中抽出，甚至会损伤电芯，而且会造成电芯内极片、隔膜螺旋。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电池电芯巻绕针及巻绕针固定 结构，巻绕完成时，巻针能顺利抽出，不会损伤电芯或造成电芯内极 片、隔膜螺旋。
本使用新型的另 一 目的在于提供一种电池电芯巻绕针及巻绕针 固定结构，能给电芯提供较强的支撑力，防止电芯扭曲、变形。
为实现上述目的，本实用新型采用如下结构，电池电芯巻绕针及 巻绕针固定结构，包括形状相同的第 一巻针和第二巻针配合形成的巻 绕针，第一巻针和第二巻针分别固定在第一巻针座和第二巻针座上， 在巻针的一表面上设有凸台和凹槽，凹槽设于巻针的一端，并从巻针 内延伸到巻针外，第一巻针的凸台与第二巻针的凹槽滑动配合，第一 巻针的凹槽与第二巻针的凸台滑动配合，在第一巻针和第二巻针两表 面之间形成一空隙。
上述凸台高度长于凹槽深度，使第一巻针和第二巻针通过凸台和 凹槽配合时，能在两表面之间形成空隙。
在巻针的一端上形成巻针柄，凸台设于在靠近巻针柄一端的表面 上，凹槽设于表面上的另一端。
凸台呈半圓柱形，凹槽呈圆柱槽形，使凸台和凹槽可以以任一角 度相配合，在凸台靠近凹槽一端上形成导向斜角，在凹槽靠近巻针的 顶端也形成导向斜角。
巻绕针的截面形状呈圓形、长方形、方形、椭圆形。
上述的巻绕针固定结构，包括支持环，第一锁紧块，第二锁紧块
和旋转支撑轴，旋转支撑轴一端固定在驱动机构上，另一端设有一漏 斗槽，在漏斗槽中套设有伞形的第二锁紧块，第一锁紧块呈环形，与 旋转支撑轴另一端活动固设配合，在第一锁紧块与第二锁紧块活动配 合，巻针固定在支撑环中，其头端深入第二锁紧块中并被夹紧，第二 锁紧块呈弹性，可以向中轴收缩，第一锁紧块通过与旋转支撑轴的配 合，推动第二锁紧块向漏斗槽内移动，致第二锁紧块收缩而夹紧巻针。 上述第 一锁紧块的内圈形成螺紋与旋转支撑轴的另 一端外周形 成的螺紋配合而活动固设。
在第 一锁紧块内周形成一 台阶与第二锁紧块端部相配合。 上述巻针凸台部分或全部设于支持环中孔内，另 一巻针设有凹槽 的尾端深入支持环的中孔内，凹槽与凸台相配合，尾端与中孔紧密配 合。
这样，由于凸台和凹槽的设计，两巻针之间形成空隙，当巻绕完 成退针时，凸台和凹槽相脱离，两巻针之间空隙变小或两表面贴合， 巻绕针的截面积变小，巻绕针可以与缠绕在其上的极片或隔膜相脱 离，而顺利退针，并不会损伤极片或隔膜。
而巻针的一端固定在巻针座上，巻针的另一端也固定在另一巻针 座的支持环，使每一巻针两端都有夂撑点，形成巻绕针固定结构，而 凸台和凹槽配合也使两巻针相互支撑，巻针不易变形、扭曲，达到良 好的巻绕效果。
图l是本实用新型的巻绕针的立体图； 图1A是图1的A部的局部放大图； 图1B是图1的B部的局部放大图2是本实用新型巻针的立体图； 图2A是图2的C部的局部放大图； 图2B是图2的D部的局部放大图； 图3是本实用新型的巻绕针与巻针座的配合侧视图； 图3A是本实用新型的巻绕针与巻针座的配合剖视图； 图4是本实用新型巻针与巻针座的配合側视图； 图4A是本实用新型巻针与巻针座配合的剖视图； 图5是本实用新型巻绕针缠绕电芯后的剖视图； 图6是本实用新型巻针固定在机台上工作前的示意图； 图7是本实用新型巻针固定在机台上工作状态的示意图； 图8是现有巻绕机巻针的示意图。 主要组件符号说明
1、巻绕针；10、第一巻针；20、第二巻针；11、巻针柄；12、 凸台；13、凹槽；14、凸台的导向斜角；15、凹槽的导向斜角；16; 巻针的表面；3、支持环；31、支持环中孔；4、第一锁紧块；41、第 一锁紧块的台阶；5、第二锁紧块；51、第二锁紧块端部；6、旋转支 撑轴；61、旋转支撑轴内的漏斗槽；7、电芯；8、巻针座；H、巻针 之间形成空隙。
具体实施方式
参照图1至图3A，巻绕针1,包括形状相同的第一巻针10和第 二巻针"配合形成，第一巻针10和第二巻针20分别固定在第一巻 针座8和第二巻针座8上，在巻针10或20的一表面16上设有凸台 12和凹槽13，凹槽13设于巻针10或20的一端，并从巻针内延伸到 巻针外，第一巻针10的凸台12与第二巻针20的凹槽13滑动配合，第一巻针的凹槽13与第二巻针20的凸台12滑动配合；上述凸台12 高度长于凹槽13深度，使第一巻针10和第二巻针20通过凸台12和 凹槽13配合时，在第一巻针10和第二巻针两表面16之间形成空隙 H。
在巻针10或20的一端上形成巻针柄11，凸台12设于在靠近巻 针柄ll一端的表面16上，凹槽13设于表面16上的另一端。
上述凸台12呈半圆柱形，凹槽13呈圆柱槽形，使凸台12和凹 槽13可以以任一角度相配合，在凸台12靠近凹槽13—端上形成导 向斜角14，在凹槽13靠近巻针IO或20的顶端也形成导向斜角15。
所以，当工作时，第一巻针10凹槽13滑套入第二巻针的凸台 12上，同时，第一巻针10的凸台12也与第二巻针凹槽13相配合， 由于凸台12高度长于凹槽13深度，使第一巻针10和第二巻针20两 表面之间形成空隙H。
巻绕针l的截面形状呈圓形、长方形、方形、椭圆形；可以根据 生产不同形状电池的需要，而设计出不同的巻针或巻绕针的形状。
参照图4至图5所示，上述的巻绕针固定结构，包括相对设计的 两个巻针座8，巻针座8包括支持环3，第一锁紧块4，第二锁紧块5 和旋转支撑轴6，旋转支撑轴6—端固定在驱动机构上，另一端设有 一漏斗槽61,在漏斗槽61中套设有伞形的第二锁紧块5，第一锁紧 块4呈环形，与旋转支撑轴6另一端活动固设配合，第一锁紧块4与 第二锁紧块5活动配合，巻针IO或20固定在支撑环3中，其头端深 入第二锁紧块5中并被夹紧，第二锁紧块5呈弹性，可以向中轴收缩， 第一锁紧块4的内圈形成螺紋与旋转支撑轴6的另 一端外周形成的螺 紋配合，在第一锁紧块4内周形成一台阶41与第二锁紧块5端部51 相配合，推动第二锁紧块5向漏斗槽61内移动，致第二锁紧块5收
缩而夹紧巻针10或20。
上述巻针凸台12部分或全部设于支持环3中孔31内，另一巻针 设有凹槽13的尾端深入支持环3的中孔31内，凹槽13与凸台12相 配合，尾端与中孔31紧密配合，形成巻绕针固定结构。
参照图6、图7所示，本实用新型巻针固定在机台上的示意图， 当工作时，机台在导轨上相对移动，使第一巻针10和第二巻针20相 对靠近，使第一巻针10凹槽13滑套入第二巻针的凸台12上，同时， 第一巻针10的凸台12也与第二巻针凹槽13相配合，另外，第一巻 针10设有凹槽13的尾端深入到固定第二巻针支持环3的中孔31内， 凹槽13与凸台12相配合，尾端与中孔31紧密配合；同样，第二巻 针20的尾端也与第一巻针支持环3的中孔31紧密配合；形成了巻绕 针1固定^L构。
这样使每一巻针10和20两端都有支撑点，形成巻绕针固定结构， 而凸台12和凹槽13配合也使两巻针IO和20相互支撑，巻针不易变 形、扭曲，达到良好的巻绕效果。
图5所示，当工作完成，巻绕针1上缠绕有电芯7，此时，机台 在导轨上背离运动，带动第 一巻绕针10和第二巻绕针20相背离运动， 凸台12和凹槽13相脱离，两巻针10和20之间空隙H变小或两表面 16贴合，巻绕针1的截面积变小，巻绕针1可以与缠绕在其上的极 片或隔膜相脱离，而顺利退针，并不会损伤极片或隔膜。
权利要求1、一种电池电芯卷绕针及卷绕针固定结构，其特征在于包括形状相同的第一卷针和第二卷针配合形成的卷绕针，第一卷针和第二卷针分别固定在第一卷针座和第二卷针座上，在卷针的一表面上设有凸台和凹槽，凹槽设于卷针的一端，并从卷针内延伸到卷针外，第一卷针的凸台与第二卷针的凹槽滑动配合，第一卷针的凹槽与第二卷针的凸台滑动配合，在第一卷针和第二卷针两表面之间形成一空隙。
2、 如权利要求1所述的电池电芯巻绕针及巻绕针固定结构，其特 征在于上述凸台高度长于凹槽深度，使第一巻针和第二巻针通过凸台 和凹槽配合时，能在两表面之间形成空隙。
3、 如权利要求1所述的电池电芯巻绕针及巻绕针固定结构，其特 征在于在巻针的一端上形成巻针柄，凸台设于在靠近巻针柄一端的表 面上，凹槽设于表面上的另一端。
4、 如权利要求1所述的电池电芯巻绕针及巻绕针固定结构，其特 征在于凸台呈半圆柱形，凹槽呈圆柱槽形，使凸台和凹槽可以以任一 角度相配合，在凸台靠近凹槽一端上形成导向斜角，在凹槽靠近巻针的 顶端也形成导向斜角。
5、 如权利要求1所述的电池电芯巻绕针及巻绕针固定结构，其特 征在于巻绕针的截面形状呈圆形、长方形、方形、椭圆形。
6、 如权利要求1所述的电池电芯巻绕针及巻绕针固定结构，其特 征在于上述的巻绕针固定结构，包括支持环，第一锁紧块，第二锁紧 块和旋转支撑轴，旋转支撑轴一端固定在驱动机构上，另一端设有一漏 斗槽，在漏斗槽中套设有伞形的第二锁紧块，第一锁紧块呈环形，与旋 转支撑轴另一端活动固设配合，在第一锁紧块与第二锁紧块活动配合， 巻^"固定在支撑环中，其头端深入第二锁紧块中并净皮夹紧，第二锁紧块 呈弹性，可以向中轴收缩，第一锁紧块通过与旋转支撑轴的配合，推动 第二锁紧块向漏斗槽内移动，致第二锁紧块收缩而夹紧巻针。
7、 如权利要求6所述的电池电芯巻绕针及巻绕针固定结构，其特 征在于上述第一锁紧块的内圈形成螺紋与旋转支撑轴的另一端外周形 成的螺紋配合而活动固设。
8、 如权利要求6所述的电池电芯巻绕针及巻绕针固定结构，其特 征在于在第 一锁紧块内周形成一 台阶与第二锁紧块端部相配合。
9、 如权利要求6所述的电池电芯巻绕针及巻绕针固定结构，其特 征在于上述巻针凸台部分或全部设于支持环中孔内，另一巻针设有凹 槽的尾端深入支持环的中孔内，凹槽与凸台相配合，尾端与中孔紧密配 合。
专利摘要本实用新型的目的在于提供一种电池电芯卷绕针及卷绕针固定结构，卷绕完成时，卷针能顺利抽出，不会损伤电芯或造成电芯内极片、隔膜螺旋。本实用新型采用如下结构，电池电芯卷绕针及卷绕针固定结构，包括形状相同的第一卷针和第二卷针配合形成的卷绕针，第一卷针和第二卷针分别固定在第一卷针座和第二卷针座上，在卷针的一表面上设有凸台和凹槽，凹槽设于卷针的一端，并从卷针内延伸到卷针外，第一卷针的凸台与第二卷针的凹槽滑动配合，第一卷针的凹槽与第二卷针的凸台滑动配合，在第一卷针和第二卷针两表面之间形成一空隙。
文档编号H01M10/04GK201060905SQ200720121489
公开日2008年5月14日 申请日期2007年7月13日 优先权日2007年7月13日
发明者冯岸柏, 磊 李, 汪正堂, 晶 石, 叱 陈 申请人:深圳市高威仕科技有限公司