电芯生产设备以及电芯制造方法与流程

文档序号:21921691发布日期:2020-08-21 14:30阅读:745来源:国知局
电芯生产设备以及电芯制造方法与流程

本申请涉及电池加工设备技术领域,特别是涉及一种电芯生产设备以及电芯制造方法。



背景技术:

在动力锂电池生产过程中,需要使用卷绕设备将极片卷绕成电芯。卷绕初始步骤,卷针预先卷绕一定层数的内侧的隔膜和外侧的隔膜,然后将极片送至卷针处,并最终使得极片和隔膜一同被卷针卷绕以形成卷绕电芯。卷绕电芯呈隔膜和极片形成的多层结构。极片上涂覆有活性材料物质。经过卷绕和预压定型后的卷绕电芯呈扁平状结构,具有交替设置的宽面和窄面。然而,经过卷绕和预压定型后的卷绕电芯,与窄面相对应的部分存在出现褶皱或活性物质材料脱落的情况,影响卷绕电芯的质量。



技术实现要素:

本申请提供一种电芯生产设备以及电芯制造方法,能够降低卷绕电芯出现褶皱或活性物质材料脱落的可能性。

一方面,本申请实施例提出了一种电芯生产设备,其包括卷针、下料组件和电芯支撑件。卷针用于制作卷绕电芯。两个下料组件间隔设置。两个下料组件被配置为从卷针取下卷绕电芯并且远离彼此水平移动以拉伸卷绕电芯。电芯支撑件被配置为沿卷针的轴向插入或者退出卷绕电芯的中心孔。电芯支撑件插入中心孔时,沿竖直方向,电芯支撑件的正投影位于两个下料组件的正投影之间,并且电芯支撑件用于承托卷绕电芯的上半部。

根据本申请的一个方面,电芯生产设备还包括固定座,电芯支撑件可转动连接于固定座。

根据本申请的一个方面,电芯支撑件具有插入本体和插入端部,沿远离插入本体的方向,插入端部的横截面面积逐渐减小。

根据本申请的一个方面,电芯支撑件为柱状结构或片状结构。

根据本申请的一个方面,沿竖直方向,电芯支撑件插入中心孔时,电芯支撑件的正投影位于两个下料组件的正投影之间的中间区域。

根据本申请的一个方面,卷针表面具有沿卷针的轴向延伸的第一让位槽和第二让位槽,沿卷针的周向,第一让位槽和第二让位槽交替设置,下料组件被配置为至少部分插入第一让位槽,电芯支撑件被配置为插入第二让位槽。

根据本申请的一个方面,电芯生产设备还包括第一平移组件,电芯支撑件用于连接于第一平移组件,第一平移组件被配置为带动电芯支撑件沿卷针的轴向水平移动。

根据本申请的一个方面,电芯生产设备还包括第二平移组件,电芯支撑件连接于第二平移组件,第二平移组件被配置为带动电芯支撑件沿垂直于卷针的轴向的方向水平移动;和/或,电芯生产设备还包括升降组件,电芯支撑件连接于升降组件,升降组件被配置为带动电芯支撑件沿竖直方向升降移动。

根据本申请的一个方面,电芯生产设备还包括上压扁件和下压扁件,上压扁件和下压扁件被配置为沿竖直方向压扁卷绕电芯。

根据本申请实施例的电芯生产设备包括卷针、下料组件和电芯支撑件。卷针用于制作卷绕电芯。下料组件可以将卷绕电芯从卷针上取下并且拉伸卷绕电芯。电芯支撑件可以为卷绕电芯的上半部提供支承力以承托卷绕电芯的上半部,有利于降低上半部的中间部分下垂而低于两侧边缘部分的可能性,从而使得卷绕电芯在扁平化处理过程中,卷绕电芯的上半部中间部分和边缘部分所承受的压应力较为均衡,降低因卷绕电芯的上半部中间部分和边缘部分受力不均衡而发生滑移,导致极片和隔膜错位而出现褶皱或活性物质材料脱落的可能性,提高定型后的卷绕电芯的品质。

另一方面,本申请实施例提出了一种电芯制造方法,其包括:

卷针制作卷绕电芯;

两个间隔设置的下料组件分别抵接卷针上的卷绕电芯;

电芯支撑件插入卷绕电芯的中心孔并支撑卷绕电芯的上半部,沿竖直方向,电芯支撑件的正投影位于两个下料组件的正投影之间;

将卷绕电芯抽离卷针;

两个下料组件远离彼此水平移动以拉伸卷绕电芯;

电芯支撑件跟随卷绕电芯形变同步沿竖直方向移动。

根据本申请的另一个方面,在电芯支撑件插入卷绕电芯的中心孔并支撑卷绕电芯的上半部的步骤中:电芯支撑件支撑于上半部的中间部分。

附图说明

下面将通过参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本申请一实施例公开的一种卷针以及形成于卷针上的卷绕电芯的结构示意图;

图2是本申请一实施例公开的一种形成卷绕设备的电芯生产设备的局部结构示意图;

图3是本申请一实施例公开的一种下料组件、电芯支撑件、卷针以及形成在卷针上的卷绕电芯的配合状态示意图;

图4是图2中a处放大图;

图5是本申请一实施例公开的一种下料组件、电芯支撑件以及扁平化的卷绕电芯的配合状态示意图;

图6是本申请一实施例公开的一种电芯生产设备的局部结构示意图;

图7是本申请另一实施例公开的一种电芯生产设备的局部结构示意图。

在附图中,附图未必按照实际的比例绘制。

标记说明:

10、卷绕电芯;10a、中心孔;101、上半部;101a、中间部分;101b、边缘部分;102、下半部;11、极片;12、隔膜;12a、起始端部;13、极耳;

20、电芯生产设备;

30、卷针;301、第一让位槽;302、第二让位槽;31、第一半轴;32、第二半轴;

40、下料组件;41、内侧夹针;42、外侧夹针;

50、电芯支撑件;51、插入本体;52、插入端部;

60、第一平移组件;

70、第二平移组件;

80、升降组件;

90、固定座;91、第一支臂;92、第二支臂;93、第三支臂;

100、上压扁件;

200、下压扁件;

300、升降导轨;

400、水平导轨;

x、轴向;y、竖直方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理,但不能用来限制本申请的范围,即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

申请人在注意到现有卷绕电芯在经过预压定型工序后存在褶皱或活性物质材料脱落的问题之后,对卷绕电芯的自身结构以及加工过程进行研究分析。申请人发现卷绕电芯在预压定型工序中易于出现褶皱或活性物质材料脱落。进一步研究分析后,申请人发现卷绕电芯卷绕完后,需要使用预压机构对卷绕电芯进行预压定型。由于卷绕电芯的下半部由支承机构支撑,而卷绕电芯的上半部会在自身重力的作用下下垂变形,使得上半部自身的中间部分下凹而低于位于中间部分两侧的两个边缘部分,从而在压扁工序中,预压机构会首先压到上半部的两个相对的边缘部分,进而易于导致卷绕电芯的上半部中间部分和边缘部分受力不均衡而发生滑移,导致极片和隔膜错位而出现褶皱或活性物质材料脱落的情况,影响卷绕电芯的质量。

基于申请人发现的上述问题,申请人对电芯生产设备的结构进行改进,下面对本申请实施例进行进一步描述。

为了更好地理解本申请,下面结合图1至图7对本申请实施例进行描述。

参见图1所示,本申请实施例的卷绕电芯10可通过将两个极片11以及隔膜12一同卷绕而形成,其中,隔膜12是介于两个极片11之间的绝缘体。在本实施例中,示例性地以一个极片11为正极片,另一个极片11为负极片进行说明。正极片活性物质被涂覆在正极片的涂覆区上,而负极片活性物质被涂覆到负极片的涂覆区上。从极片11的涂覆区延伸出的多个未涂覆区层叠作为极耳13(参见图4所示),以使极耳13包括多个层结构。卷绕电芯10包括两个极耳13,即正极耳和负极耳。正极耳从正极片的涂覆区延伸出,而负极耳从负极片的涂覆区延伸出。

参见图2和图3所示,本申请实施例的电芯生产设备20包括卷针30、下料组件40以及电芯支撑件50。卷针30围绕自身的轴线做自转运动时,用于将内侧的隔膜12、外侧的隔膜12和两个极片11一同卷绕形成卷绕电芯10。卷针30自身的横截面形状可以大致呈椭圆形、圆形或菱形。可选地,卷针30的材料可以是铝合金或合金钢。下料组件40的数量为两个。两个下料组件40沿水平方向间隔设置。水平方向与竖直方向y相互垂直。两个下料组件40被配置为从卷针30上取下卷绕电芯10。从卷针30上形成的卷绕电芯10具有中心孔10a。该中心孔10a指的是卷绕电芯10围合的中空空间。两个下料组件40可以远离彼此水平移动以拉伸卷绕电芯10,从而逐渐使得卷绕电芯10变得扁平,卷绕电芯10的中心孔10a的横截面也逐渐变得扁平。

在一个示例中,参见图3所示,下料组件40包括内侧夹针41和外侧夹针42。在需要使用下料组件40取下卷绕电芯10时,内侧夹针41和外侧夹针42可以分别夹持于卷绕电芯10的内壁和外壁上。下料组件40通过内侧夹针41和外侧夹针42能够夹紧卷绕电芯10,以进一步提高下料组件40和卷绕电芯10的连接稳定性,降低下料组件40沿垂直于卷针30的轴向x的水平方向移动拉伸卷绕电芯10时,下料组件40与卷绕电芯10彼此发生相对位置变化而导致下料组件40和卷绕电芯10因发生摩擦,从而导致卷绕电芯10发生损坏的可能性,也降低卷绕电芯10相对于下料组件40发生移动后,卷绕电芯10的极耳13偏离预定位置而导致卷绕电芯10无法正常使用的可能性。可选地,内侧夹针41和外侧夹针42均为圆柱状杆件。内侧夹针41的直径小于外侧夹针42的直径。

参见图3和图4所示,电芯支撑件50被配置为沿卷针30的轴向x插入或者退出卷绕电芯10的中心孔10a。在卷针30从卷绕电芯10抽离之前,电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a。电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a时,沿竖直方向y,电芯支撑件50的正投影位于两个下料组件40的正投影之间。电芯支撑件50用于承托卷绕电芯10的上半部101。卷绕电芯10的上半部101指的是以下料组件40为参考时,位于下料组件40以上的部分为上半部101。卷绕电芯10的下半部102指的是以下料组件40为参考时,位于下料组件40以下的部分为下半部102。下料组件40支撑卷绕电芯10并从卷针30上抽离卷绕电芯10。由于电芯支撑件50可以为卷绕电芯10的上半部101提供支承力,因此在卷针30抽离后,卷绕电芯10的上半部101不易发生下垂变形。

在一个实施例中,参见图1和图3所示,隔膜12具有起始端部12a。卷针30在开始卷绕动作初期,先卷绕几圈隔膜12,隔膜12的起始端部12a位于最内层。然后极片11送入卷针30,此时极片11和隔膜12一同卷绕。在完成卷绕工序后,卷针30和卷绕电芯10分离。由于隔膜12的起始端部12a位于最内层,因此电芯支撑件50可以在靠近隔膜12的起始端部12a的位置承托卷绕电芯10的上半部101,从而在电芯支撑件50的支撑作用下,隔膜12的起始端部12a不易下垂变形,降低隔膜12的起始端部12a出现褶皱的可能性。

参见图4和图5所示,在下料组件40沿与轴向x相垂直的水平方向平移拉伸卷绕电芯10时,电芯支撑件50会跟随卷绕电芯10的上半部101同步沿竖直方向y向下移动,直至卷绕电芯10被压扁至预定程度,然后将电芯支撑件50退出卷绕电芯10的中心孔10a。这样,在电芯支撑件50退出卷绕电芯10之前的过程中,电芯支撑件50始终为卷绕电芯10的上半部101提供支承力,从而降低卷绕电芯10的上半部101的中间部分101a下凹而低于两侧边缘部分101b的可能性,进而降低卷绕电芯10的上半部101承受压应力时,因中间部分101a和边缘部分101b受力不均衡而发生滑移,导致极片11和隔膜12错位而出现褶皱或活性物质材料脱落的可能性,提高卷绕电芯10的质量。

本申请实施例的电芯生产设备20包括卷针30、下料组件40和电芯支撑件50。卷针30用于制作卷绕电芯10。下料组件40可以将卷绕电芯10从卷针30上取下并且拉伸卷绕电芯10。电芯支撑件50可以为卷绕电芯10的上半部101提供支承力以承托卷绕电芯10的上半部101,有利于降低上半部101的中间部分101a下垂而低于两侧边缘部分101b的可能性,从而使得卷绕电芯10在扁平化处理过程中,卷绕电芯10的上半部101的中间部分101a和边缘部分101b所承受的压应力较为均衡,降低因卷绕电芯10的上半部101的中间部分101a和边缘部分101b受力不均衡而发生滑移,导致极片11和隔膜12错位而出现褶皱或活性物质材料脱落的可能性,提高定型后的卷绕电芯10的品质。

在一个实施例中,电芯支撑件50插入中心孔10a时,电芯支撑件50的正投影位于两个下料组件40的正投影之间的中间区域。这里,中间区域指的是两个下料组件40的正投影之间的1/4至3/4的区域,也即将两个下料组件40的正投影之间的区域划分为四等份时,中间区域指的是中间相邻两等份的区域。在一个示例中,电芯支撑件50的正投影与一个下料组件40的正投影之间的距离等于或小于电芯支撑件50的正投影与另一个下料组件40的正投影之间的距离。这样,电芯支撑件50可以通过卷绕电芯10的上半部101的中间部分101a支撑卷绕电芯10的上半部101,从而使得在水平方向上位于电芯支撑件50两侧的部分大致相等,进一步保证位于电芯支撑件50两侧的部分受力更加均衡。

在一个实施例中,参见图2所示,电芯生产设备20还包括第一平移组件60。电芯支撑件50用于连接于第一平移组件60。第一平移组件60被配置为带动电芯支撑件50沿轴向x水平移动。通过第一平移组件60可以保证电芯支撑件50插入或退出卷绕电芯10的中心孔10a的位置精准度和稳定性。这样,一方面,降低电芯支撑件50在插入或退出卷绕电芯10的中心孔10a过程中与卷针30发生碰撞的可能性;另一方面,降低电芯支撑件50在插入或退出卷绕电芯10的中心孔10a过程中,由于自身发生摆动或振动而与卷绕电芯10发生接触摩擦而导致卷绕电芯10的隔膜12发生结构性损坏的可能性。在一个示例中,第一平移组件60包括第一水平导轨、可移动连接于第一水平导轨上的第一滑块和第一驱动部件。电芯支撑件50连接于第一滑块。第一驱动部件可以是电动缸或液压缸。

在一个实施例中,参见图2所示,电芯生产设备20还包括第二平移组件70。电芯支撑件50连接于第二平移组件70。第二平移组件70被配置为带动电芯支撑件50沿垂直于轴向x的方向水平移动。当需要电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a,而电芯支撑件50的位置未处于预定位置时,通过第二平移组件70可以沿水平方向调整电芯支撑件50的位置,保证电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a的位置精准度。这样,可以降低因电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a的位置偏离预定位置较远而导致电芯支撑件50支撑效果变差的可能性。在一个示例中,第二平移组件70包括第二水平导轨、可移动连接于第二水平导轨上的第二滑块和第二驱动部件。电芯支撑件50连接于第二滑块。第二驱动部件可以是电动缸或液压缸。在电芯生产设备20包括第一平移组件60的实施例中,第二平移组件70可以连接于上述实施例的第一平移组件60。

在一个实施例中,参见图2所示,电芯生产设备20还包括升降组件80。电芯支撑件50连接于升降组件80。升降组件80被配置为带动电芯支撑件50沿竖直方向y升降移动。在电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a后,下料组件40沿水平方向拉伸卷绕电芯10,而升降组件80带动电芯支撑件50同步沿竖直方向y下降,使得卷绕电芯10在变形过程中,电芯支撑件50始终会承托卷绕电芯10的上半部101。升降组件80可以保证电芯支撑件50沿竖直方向y移动的位置精准度和稳定性,从而降低电芯支撑件50在竖直方向y上发生摆动或振动而与卷绕电芯10发生接触摩擦而导致卷绕电芯10的隔膜12发生结构性损坏的可能性。在一个示例中,升降组件80包括竖直导轨、可移动连接于竖直导轨上的第三滑块和第三驱动部件。电芯支撑件50连接于第三滑块。第三驱动部件可以是电动缸或液压缸。在电芯生产设备20包括第一平移组件60的实施例中,上述实施例的第一平移组件60可以连接于升降组件80。

在一个实施例中,参见图2所示,电芯生产设备20还包括固定座90。电芯支撑件50可转动连接于固定座90。在一个示例中,电芯支撑件50通过轴承可转动连接于固定座90,有利于降低转动摩擦阻力。在电芯支撑件50与卷绕电芯10的内壁处于接触状态并且卷绕电芯10和电芯支撑件50彼此发生相对运动时,电芯支撑件50可以通过自身转动而使得电芯支撑件50和卷绕电芯10之间形成滚动摩擦,从而有效减小电芯支撑件50和卷绕电芯10之间的摩擦力,进而降低电芯支撑件50和卷绕电芯10之间产生较大摩擦力而导致卷绕电芯10发生结构性损坏的可能性。在一个示例中,参见图2所示,固定座90包括沿垂直于轴向x的水平方向延伸的第一支臂91、沿垂直于轴向x的水平方向延伸的第二支臂92以及用于连接第一支臂91和第二支臂92的第三支臂93。第一支臂91和第二支臂92分别设置于第三支臂93相对的两侧。在电芯生产设备20包括第二平移组件70的实施例中,固定座90可以连接于第二平移组件70。具体地,固定座90可以通过第二支臂92连接于第二平移组件70。

在一个实施例中,参见图3和图4所示,卷针30表面具有沿自身轴向x延伸的第一让位槽301和第二让位槽302。沿卷针30的周向,第一让位槽301和第二让位槽302交替设置。下料组件40被配置为至少部分插入第一让位槽301,而电芯支撑件50被配置为插入第二让位槽302,从而便于在卷针30上形成卷绕电芯10后不需要将卷绕电芯10从卷针30上退出,而是可以直接通过下料组件40和电芯支撑件50各自与第一让位槽301和第二让位槽302相配合。下料组件40和电芯支撑件50各自准确地处于预定位置并且与卷绕电芯10接触。然后再将卷针30抽离。在一个示例中,在卷针30上形成卷绕电芯10后,卷绕电芯10的上半部101的中间部分101a可以与第二让位槽302相对应。第二让位槽302可以为电芯支撑件50提供引导以保证电芯支撑件50准确定位,以使电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a后即可对准卷绕电芯10的上半部101的中间部分101a。在一个示例中,两个第一让位槽301和两个第二让位槽302沿卷针30的周向分布。优选地,两个第一让位槽301和两个第二让位槽302沿卷针30的周向均匀分布。在卷针30停止卷绕时,沿竖直方向y,两个第二让位槽302中一者可以位于另一者的上方。在一个示例中,参见图3所示,卷针30包括第一半轴31和第二半轴32。第一半轴31和第二半轴32可以沿卷针30的径向相互远离或靠近移动。第一半轴31和第二半轴32上各自设置一个第一让位槽301和一个第二让位槽302。

在一个实施例中,参见图6所示,电芯支撑件50具有插入本体51和插入端部52。沿远离插入本体51的方向,插入端部52的横截面面积逐渐减小,从而在电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a时,插入端部52可以很好地避让卷绕电芯10并且可以引导电芯支撑件50顺利插入卷绕电芯10的中心孔10a,降低电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a时,出现插入端部52易于抵压于卷绕电芯10的端面而导致卷绕电芯10发生结构性损坏的可能性。插入本体51沿卷针30的轴向x延伸。在一个示例中,电芯支撑件50为柱状结构。插入本体51呈圆柱状结构,而插入端部52呈圆锥状结构。从而插入本体51的外周表面呈弧形,而由于卷绕电芯10的内壁也呈弧形,因此插入本体51的外周表面与卷绕电芯10的内壁之间不易出现应力集中而导致卷绕电芯10发生结构性损坏。在另一个示例中,电芯支撑件50为片状结构。电芯支撑件50具有沿自身周向交替设置的宽面和窄面。在电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a后,电芯支撑件50的宽面与卷绕电芯10的内壁接触,从而可以增大电芯支撑件50和卷绕电芯10的接触面积,提高支撑稳定性。

在另一个实施例中,参见图7和图3所示,电芯生产设备20还包括上压扁件100和下压扁件200。上压扁件100和下压扁件200被配置为沿竖直方向y压扁卷绕电芯10。在卷针30完成卷绕以形成卷绕电芯10后,下料组件40和电芯支撑件50分别插入卷针30上的第一让位槽301和第二让位槽302。下压扁件200与卷绕电芯10的下半部102接触以支撑卷绕电芯10的下半部102。卷针30从卷绕电芯10中抽离。电芯支撑件50支撑卷绕电芯10的上半部101。下料组件40沿水平方向移动拉伸卷绕电芯10。上压扁件100沿竖直方向y逐渐靠近下压扁件200以向下压扁卷绕电芯10,同时电芯支撑件50沿竖直方向y靠近下压扁件200移动。在下料组件40和上压扁件100协同作用,将卷绕电芯10压扁至预定程度后,下料组件40和电芯支撑件50从卷绕电芯10的中心孔10a中抽出。上压扁件100继续压扁卷绕电芯10,直至卷绕电芯10扁平程度达到预定程度,停止压扁动作。上压扁件100远离下压扁件200移动,然后取走完成压扁定型的卷绕电芯10。在一个示例中,上压扁件100和下压扁件200均为板状结构。上压扁件100和下压扁件200均具有两个以上并排设置的通孔。在一个示例中,参见图7和图3所示,电芯生产设备20还包括升降导轨300和水平导轨400。升降导轨300可移动连接于水平导轨400。上压扁件100和下压扁件200均可移动连接于升降导轨300。升降导轨300可以方便地沿竖直方向y调整上压扁件100和下压扁件200的位置。水平导轨400可以方便地沿水平方向调整上压扁件100和下压扁件200的位置。上压扁件100和下压扁件200可以将卷绕电芯10压至更为紧实的状态,以减少下料组件40拉扁不紧实造成卷绕电芯10的上半部101在转运过程中发生下塌的可能性。

本申请实施例的电芯生产设备20包括卷针30、下料组件40以及电芯支撑件50。卷针30用于制作卷绕电芯10。下料组件40用于从卷针30上取下卷绕电芯10,实现卷针30和卷绕电芯10分离。电芯支撑件50用于对从卷针30上取下的卷绕电芯10的上半部101提供额外支撑力。电芯支撑件50可以插入卷绕电芯10的中心孔10a并支撑卷绕电芯10的上半部101。由于卷绕电芯10的上半部101受到电芯支撑件50的支撑,因此卷绕电芯10的上半部101的中间部分101a不易发生下垂,从而在卷绕电芯10进行压扁操作时,卷绕电芯10的上半部101的外表面均可以承受压应力,进而使得卷绕电芯10的上半部101的各个位置受力趋于均衡,有利于降低卷绕电芯10压扁过程中,卷绕电芯10的上半部101因受力不均衡而导致出现褶皱或活性物质材料脱落的可能性,提高卷绕电芯10的品质和合格率。

本申请实施例还提供一种电芯制造方法,其包括:

卷针30制作卷绕电芯10;

两个间隔设置的下料组件40分别抵接卷针30上的卷绕电芯10;

电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a并支撑卷绕电芯10的上半部101,沿竖直方向y,电芯支撑件50的正投影位于两个下料组件40的正投影之间;

将卷绕电芯10抽离卷针30;

两个下料组件40远离彼此水平移动以拉伸卷绕电芯10;

电芯支撑件50跟随卷绕电芯10形变同步沿竖直方向y移动。

本申请实施例的电芯制造方法,使用下料组件40对卷绕电芯10在水平方向相对的两个侧部进行支撑,同时使用电芯支撑件50对卷绕电芯10的上半部101进行支撑,从下料组件40和电芯支撑件50分别在不同的位置为卷绕电芯10提供支撑。在下料组件40拉伸卷绕电芯10以使卷绕电芯10变得扁平的过程中,电芯支撑件50跟随卷绕电芯10的上半部101形变而同步沿竖直方向y移动并且始终与卷绕电芯10的内壁保持接触状态。这样,下料组件40和电芯支撑件50协同作用,以在扁平化处理卷绕电芯10的过程中对卷绕电芯10的上半部101形成良好支撑,保证卷绕电芯10的上半部101受力均衡,降低卷绕电芯10形变后出现褶皱或活性物质材料脱落的可能性,提高成型卷绕电芯10的品质。

在一个实施例中,在电芯支撑件50跟随卷绕电芯10形变同步沿竖直方向y移动的步骤之后:将卷绕电芯10压扁至预定程度,抽离电芯支撑件50和下料组件40。由于卷绕电芯10压扁至预定程度后,卷绕电芯10的上半部101和下半部102之间的间距缩小至预定距离,因此卷绕电芯10的上半部101的中间部分101a在自身的重力作用下不易下垂,从而可以将抽离电芯支撑件50和下料组件40,以便对卷绕电芯10执行后续加工动作。在一个示例中,在抽离电芯支撑件50和下料组件40之后,对卷绕电芯10继续执行压扁动作,进一步提高卷绕电芯10的扁平程度。

在一个实施例中,在电芯支撑件50插入卷绕电芯10的中心孔10a并支撑卷绕电芯10的上半部101的步骤中:电芯支撑件50支撑于上半部101的中间部分101a。上半部101的中间部分101a指的是卷绕电芯10的上半部101位于两个下料组件40之间并距离卷针30的轴线误差在20mm至30mm的区域。这样,可以使得卷绕电芯10的上半部101位于电芯支撑件50两侧的部分大致相等,进一步保证卷绕电芯10的上半部101位于电芯支撑件50两侧的部分受力更加均衡。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

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