一种锂离子电池卷针机构的制作方法

本申请涉及锂离子电池的电芯卷绕设备领域，尤其涉及一种锂离子电池卷针机构。

背景技术：

锂离子电池卷针是一种电池加工的模具，主要安装于全自动锂离子电池卷绕机上进行使用，应用于大规模自动化生产锂离子电池中。

传统的锂离子电池卷针是由结构类似，尺寸大小相同的两个半圆卷针组合而成，两个半圆卷针根据卷针上平位位置的不同分为平位卷针和无平位卷针。两根两个半圆卷针前端皆有一个圆形沟槽，用于配合设备上的卷针锁使用，一方面是为了确保卷针在使用时安装在正确的位置，另一方面圆形沟槽使得两各半圆卷针之间有一定间隙。

但是，现有的这种卷针由于外形结构较为复杂，对圆形沟槽的生产和加工精度要求很高，很多商家达不到精度，而且生产的成本价格高昂。同时，由于卷针前端沟槽与卷针锁在使用时，会频繁摩擦，很容易造成卷针镀层的损伤，损伤了镀层的卷针在执行模具退出工序时，又容易造成产品的损伤，因而降低了锂离子电池产品的生产质量。

技术实现要素：

本申请提供一种锂离子电池卷针机构，可以提升锂离子电池的生产质量。

根据第一方面，一种实施例中提供一种锂离子电池卷针机构，包括第一半圆卷针和第二半圆卷针，所述第一半圆卷针与所述第二半圆卷针相装配，装配后得到的卷针机构的工作区域的纵切面为圆形，所述工作区域用于夹取隔膜，沿第一方向，所述第一半圆卷针的第一卷绕区域上的纵切面的半径逐渐变大，所述第一方向为从靠近所述第一半圆卷针的根部位置延伸向靠近所述第一半圆卷针的顶端位置；沿第二方向，所述第二半圆卷针的第二卷绕区域上的纵切面的半径逐渐变小，所述第二方向为从靠近所述第二半圆卷针的根部位置延伸向靠近所述第二半圆卷针的顶端位置；所述第一半圆卷针与所述第二半圆卷针装配后，工作区域上每处纵切面的直径大小相同。

可选的实施例中，所述第一半圆卷针上设置有至少两处间隙平台。

可选的实施例中，所述间隙平台的高度为0.2mm。

可选的实施例中，所述间隙平台的数量为两个，一个靠近所述第一半圆卷 针的顶端位置设置，另一个靠近所述第一半圆卷针的根部位置设置。

可选的实施例中，靠近所述第一半圆卷针的顶端位置设置的间隙平台的轴向长度为30mm。

可选的实施例中，靠近所述第一半圆卷针的根部位置设置的间隙平台的轴向长度为5mm。

本申请提供的一种锂离子电池卷针机构，执行退出模具工序时，先退出第二半圆卷针再退出第一半圆卷针。由于第二半圆卷针的截面积越靠近前端越小，所以不易损伤电池原材料。本申请提供的卷针机构取消了沟槽的设计，减少了卷针机构本身的磨损，保证了模具寿命的同时也减小了对产品的损伤，保证了产品的质量。另外，锂离子电池卷针机构由于在第一半圆卷针内表面有间隙平台，在将卷针机构插入模具进行卷绕工作时，第二半圆卷针的插入不易造成原材料的变形或损伤。

附图说明

图1为本申请的锂离子电池卷针机构的结构示意图；

图2A为本申请的锂离子电池卷针机构的第一半圆卷针的结构示意图；

图2B为本申请的锂离子电池卷针机构第二半圆卷针的结构示意图；

图3A为图1的A处放大后的结构示意图；

图3B为图1的B处放大后的结构示意图；

图3C为图1的C处放大后的结构示意图；

图4A为现有技术卷绕得到的锂离子电池产品的结构示意图；

图4B为本申请实施例卷针卷绕得到的锂离子电池产品的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

请参考图1，本申请实施例提供一种锂离子电池卷针机构，包括第一半圆卷针1A和第二半圆卷针1B，第一半圆卷针1A与第二半圆卷针1B相装配，装配后得到的卷针机构的工作区域10的纵切面为圆形，工作区域10用于夹取隔膜。

如图2A所示，沿第一方向，第一半圆卷针1A的第一卷绕区域10A上的纵切面的半径逐渐变大，第一方向为从靠近第一半圆卷针1A的根部位置C1’延伸向靠近第一半圆卷针1A的顶端位置C1。

如图2B所示，沿第二方向，第二半圆卷针1B的第二卷绕区域10B上的纵切面的半径逐渐变小，第二方向为从靠近第二半圆卷针1B的根部位置C2’延伸向靠近第二半圆卷针1B的顶端位置C2。

第一半圆卷针1A与第二半圆卷针1B装配后，工作区域10上每处纵切面的直径大小相同。

根据本实施例，可以知道，上述的工作区域10包含第一卷绕区域10A和第二卷绕区域10B。第一卷绕区域10A和第二卷绕区域10B组合成工作区域10。

值得指出的是，本例中，第一半圆卷针1A与第二半圆卷针1B装配在一起后，工作区域10上每处纵切面的直径大小相同。因而可以知道，上述第一方向和第二方向指的是同一方向，以上用第一方向和第二方向进行表述仅是为了更清楚地描述第一半圆卷针1A和第二半圆卷针1B的结构。值得注意的是，由于工作区域10上每处纵切面的直径大小相同，因此可以理解的是，第一半圆卷针1A上纵切面半径较大的位置相应和第二半圆卷针1B上纵切面半径较小的位置装配。

一个实施例中，第一半圆卷针上设置有至少两处间隙平台2。

如图3A-3C所示，在第一半圆卷针1A和第二半圆卷针1B都装配好在模具上相应位置时，第一半圆卷针1A和第二半圆卷针1B完全合并，由于有间隙平台，第一半圆卷针1A和第二半圆卷针1B的内表面在夹取隔膜的位置保留一定距离的间隙，保证隔膜在中间位置不受到挤压。另外，第一半圆卷针1A和第二半圆卷针1B模具退出的时候，第一半圆卷针1A上的间隙平台更起到了扩大锂离子电池产品的中心孔3的好处，减少生产出的锂离子电池产品的中心孔不圆、中心孔堵塞等问题，提升产品质量，同时也减少滚槽设备的设备故障。

如图4A所示为现有技术的卷针机构生卷绕出的锂离子电池的结构示意图，其中，可以看到，由于现有的卷针机构是由相同结构的两部分卷针组成，生产出的锂离子电池产品的中心孔3’的形状也是由形状类似，大小相近的两部分组成，中间呈“S”形状。如图4B所示，利用本申请的卷针机构卷绕得到的锂离子电池的中心孔3由大小不同的两部分组成，从而将中心孔隔膜扩张，起到扩孔的作用，减少隔膜被破坏的几率，后续烫孔时减少堵塞问题的出现。

一个实施例中，间隙平台2的高度为0.2mm。

一个实施例中，间隙平台2的数量为两个，一个靠近第一半圆卷针的顶端位置C1设置，另一个靠近第一半圆卷针的根部位置C1’设置。

一个实施例中，靠近第一半圆卷针1A的顶端位置C1设置的间隙平台2的轴向长度为30mm。

一个实施例中，靠近第一半圆卷针1A的根部位置C1’设置的间隙平台2的轴向长度为5mm。

本申请的锂离子电池卷针在进行卷绕工作，执行插入模具工序时，由于第 一半圆卷针1A内表面有间隙平台，第二半圆卷针1B插入时不易造成原材料的变形或损伤。执行退出模具工序时，卷针机构采用分开退出模式从电芯内部拔出，先退出第二半圆卷针1B，再退出第一半圆卷针1A。由于第二半圆卷针1B截面积越靠近顶端位置C2越小，所以不易损伤电池原材料。由于本申请实施例的卷针机构取消了传统卷针上的沟槽设计，减少了卷针本身的磨损，保证了模具寿命，同时也减小了对锂离子电池产品的损伤，提升了锂离子电池产品的质量。

可以理解的是，本申请实施例主要应用于圆柱型的锂离子电池的卷绕，在另外一些实施例中，也可以对例如方形或者其他形状的锂离子电池的卷针机构作上述的改进。例如将卷针机构的其中一部分的顶端设计成得更小，方便退针。又如，可以在卷针上设置间隙平台，扩大生产出的锂离子电池产品的中心孔，提升电池质量。

本申请提供的一种锂离子电池卷针机构，在进行卷绕工作时，将卷针机构插入模具，由于第一半圆卷针内表面有间隙平台，第二半圆卷针插入时不易造成原材料的变形或损伤。执行退出模具工序时，先退出第二半圆卷针再退出第一半圆卷针。由于第二半圆卷针的截面积越靠近前端越小，所以不易损伤电池原材料。本申请提供的卷针机构取消了沟槽的设计，减少了卷针机构本身的磨损，保证了模具寿命的同时也减小了对产品的损伤，保证了产品的质量。外形简单，方便加工，降低加工成本。

以上应用了具体个例对本申请进行阐述，只是用于帮助理解本申请，并不用以限制本申请。对于本申请所属技术领域的技术人员，依据本申请的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。