本實(shí)用新型涉及電芯卷繞機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池卷針及電芯卷繞機(jī)。

背景技術(shù)：

目前，鋰離子電池廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備、移動(dòng)電源、電子煙、各種數(shù)碼產(chǎn)品、電動(dòng)工具、動(dòng)力、儲(chǔ)能等領(lǐng)域，其市場(chǎng)應(yīng)用廣、潛力大。隨著鋰離子電池的應(yīng)用日益廣泛，電池容量越來(lái)越大，人們對(duì)離子電池的安全性要求也越來(lái)越高，提高離子電池的安全性成為一種迫切而普遍的要求。

其中，為了提高鋰離子電池的安全性，一種方式是采用凝膠卷針來(lái)制備鋰離子電池。在鋰離子電池的制備過(guò)程中，電芯卷繞是一道重要的工序，將電芯卷繞在電池卷針上之后，需要將電池卷針抽取出來(lái)。傳統(tǒng)的電池卷針與凝膠卷針之間存在較大的靜電和摩擦力，導(dǎo)致電芯卷繞之后卷針抽取困難，甚至可能在抽取卷針時(shí)不慎將電極芯一同抽出，破壞電池結(jié)構(gòu)，降低電池生產(chǎn)的良品率。

此外，傳統(tǒng)的電池卷針，在卷繞過(guò)程中與電池隔膜無(wú)縫貼合，導(dǎo)致卷繞完成后電池卷針難以取出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種電池卷針及電芯卷繞機(jī)，能夠可以解決電池卷針和電池隔膜之間摩擦力過(guò)大及存在靜電的問(wèn)題，同時(shí)能夠使得電芯卷繞完成之后，電池卷針更易拔出。

一種電池卷針，包括卷針本體，所述卷針本體包括連接部、第一針體及第二針體，所述第一針體和所述第二針體分別與所述連接部連接，所述電池卷針還包括覆蓋設(shè)置于所述卷針本體外表面的乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層具有若干沿所述卷針本體長(zhǎng)度方向延伸的條形凹槽和/或條形凸起。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層的厚度與所述卷針本體的厚度之比為0.02～0.5:1。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層的厚度與所述卷針本體的厚度之比為0.06～0.25:1。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一針體包括遠(yuǎn)離所述第二針體的第一外表面和靠近所述第二針體的第二外表面，所述第二針體包括遠(yuǎn)離所述第一針體的第三外表面和靠近所述第一針體的第四外表面，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層覆蓋設(shè)置于所述第一外表面、所述第三外表面和所述連接部的外表面。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層設(shè)置有在所述第一外表面上沿長(zhǎng)度方向延伸的若干第一條形凹槽，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層設(shè)置有在所述第三外表面上沿長(zhǎng)度方向延伸的若干第二條形凹槽。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述若干第一條形凹槽在所述第一外表面上均勻分布，所述若干第二條形凹槽在所述第三外表面上均勻分布。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，若干所述第一條形凹槽的總面積和所述第一外表面的面積之比為(0.1～0.45)：1，若干所述第二條形凹槽的總面積和所述第三外表面的面積之比為(0.1～0.45)：1。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層設(shè)置有在所述第一外表面上沿長(zhǎng)度方向延伸的若干第一條形凸起，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層設(shè)置有在所述第三外表面上沿長(zhǎng)度方向延伸的若干第二條形凸起。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一外表面設(shè)置有兩第一條形凸起，所述兩第一條形凸起分別設(shè)置于所述第一外表面與所述第二外表面相接的兩側(cè)；所述第三外表面設(shè)置有兩第二條形凸起，所述兩第二條形凸起分別設(shè)置于所述第三外表面與所述第四外表面相接的兩側(cè)。

一種電芯卷繞機(jī)，其包括卷繞機(jī)構(gòu)及如上述任一所述的電池卷針，所述電池卷針可拆卸設(shè)置于所述卷繞機(jī)構(gòu)上。

上述電池卷針及電芯卷繞機(jī)，能夠解決電池卷針和電池隔膜之間摩擦力過(guò)大的問(wèn)題。對(duì)于采用凝膠隔膜的電池來(lái)說(shuō)，由于凝膠隔膜表面涂覆的聚偏二氟乙烯(PVDF)材料含有氟元素，上述電池卷針的乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層同樣含有氟元素，兩者對(duì)電荷吸引能力相當(dāng)，摩擦?xí)r不易產(chǎn)生靜電，因此還能解決卷針和電池隔膜之間的靜電問(wèn)題。此外，由于乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電 層具有若干沿所述卷針本體長(zhǎng)度方向延伸的條形凹槽和/或條形凸起，使得電池卷針與電池隔膜之間存在空氣，從而使電池卷針更易拔出。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的電池卷針的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電池卷針的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3a為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的電池卷針的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3b為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的電池卷針的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的電池卷針的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

一種電池卷針，包括卷針本體，所述卷針本體包括連接部、第一針體及第二針體，所述第一針體和所述第二針體分別與所述連接部連接，所述連接部中設(shè)置有彈性緩沖層，所述電池卷針還包括覆蓋設(shè)置于所述卷針本體外表面的乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層具有若干沿所述卷針本體長(zhǎng)度方向延伸的條形凹槽和/或條形凸起。

為了進(jìn)一步說(shuō)明上述電池卷針，一個(gè)例子是，請(qǐng)參閱圖1，該電池卷針10包括卷針本體11，所述卷針本體包括連接部111、第一針體112及第二針體113，所述第一針體和所述第二針體分別與所述連接部連接，所述電池卷針還包括覆 蓋設(shè)置于所述卷針本體外表面的乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層12。

本實(shí)施例中，將乙烯-四氟乙烯共聚物包覆在卷針本體表面，由于乙烯-四氟乙烯共聚物材料的摩擦系數(shù)極低，具有潤(rùn)滑作用，因此可以解決電池卷針和電池隔膜之間摩擦力過(guò)大的問(wèn)題。此外，對(duì)于采用凝膠隔膜的電池來(lái)說(shuō)，由于凝膠隔膜表面涂覆的聚偏二氟乙烯(PVDF)材料含有氟元素，上述電池卷針的乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層同樣含有氟元素，兩者對(duì)電荷吸引能力相當(dāng)，摩擦?xí)r不易產(chǎn)生靜電，因此還能解決卷針和電池隔膜之間的靜電問(wèn)題。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層具有若干沿所述卷針本體長(zhǎng)度方向延伸的條形凹槽和/或條形凸起。這樣，能夠避免乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層與電池隔膜無(wú)縫連接，使得在電芯卷繞完成之后，由于電池卷針和電池隔膜之間存在縫隙，使電池卷針更易拔出。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一針體和所述第二針體分別與所述連接部固定連接，并且所述第一針體和所述第二針體相對(duì)設(shè)置。這樣，能夠避免在電芯卷繞過(guò)程中，第一針體和第二針體產(chǎn)生滑動(dòng)，從而提高電芯卷繞的效率。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一針體和所述第二針體分別具有兩相對(duì)的弧形側(cè)面。這樣，能夠避免在電芯卷繞過(guò)程中，電池隔膜被刮破，從而提高電芯的良品率。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述連接部中設(shè)置有彈性緩沖層。這樣，連接部的厚度可調(diào)整，從而使得整個(gè)電池卷針的厚度可調(diào)，使得在電芯卷繞完成之后，通過(guò)壓縮彈性緩沖層減小電池卷針的厚度，使電池卷針更易拔出。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層的厚度與所述卷針本體的厚度之比為0.02～0.5:1。例如，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層的厚度與所述卷針本體的厚度之比為0.06～0.35:1。又如，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層的厚度與所述卷針本體的厚度之比為0.25:1。這樣，能夠具有較好的潤(rùn)滑效果及除靜電效果。

其中，在制備上述電池卷針時(shí)，首先根據(jù)需要計(jì)算出成品卷針的寬度、厚度等尺寸參數(shù)；扣除乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層的尺寸，得到卷針本體的尺寸；根據(jù)卷針本體的尺寸采用預(yù)設(shè)材料制成卷針本體，例如采用金屬材料制成 卷針本體；在卷針本體上包覆乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層，得到成品卷針，即上述電池卷針。上述電池卷針用于電池的電芯卷繞，制備鋰離子電池。尤其適用于凝膠隔膜電池的電芯卷繞。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一針體和所述第二針體為片狀結(jié)構(gòu)。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，所述第一針體包括遠(yuǎn)離所述第二針體的第一外表面112a和靠近所述第二針體的第二外表面112b，所述第二針體包括遠(yuǎn)離所述第一針體的第三外表面113a和靠近所述第一針體的第四外表面113b，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層覆蓋設(shè)置于所述第一外表面、所述第三外表面和所述連接部的外表面。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，所述第一針體遠(yuǎn)離所述連接部的一端設(shè)置有一對(duì)極耳卡槽112c。所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層與所述極耳卡槽相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有開口121。極耳卡槽用于在進(jìn)行電芯卷繞時(shí)，放置電芯上的正極耳和負(fù)極耳。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述連接部設(shè)置有至少一定位孔。所述定位孔貫穿所述連接部。所述定位孔用于配合將所述電芯卷繞機(jī)構(gòu)使用，將電池卷針安裝在電芯卷繞機(jī)構(gòu)上。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，所述第一外表面和所述第三外表面分別具有兩相對(duì)的弧形側(cè)面。光滑的弧形側(cè)面能夠避免電池隔膜被刺破或刮破，提高電芯的良品率。例如，所述第一針體和所述第二針體分別為半橢圓柱體。又如，第一針體和所述第二針體分別為半圓柱體。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，所述第一外表面和所述第三外表面還分別具有一平面，所述平面分別連接所述兩相對(duì)的弧形側(cè)面。這樣，既能避免電池隔膜被刺破或刮破，又能避免電池卷針的厚度過(guò)厚。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3a所示，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層設(shè)置有在所述第一外表面上沿長(zhǎng)度方向延伸的若干第一條形凹槽，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層設(shè)置有在所述第三外表面上沿長(zhǎng)度方向延伸的若干第二條形凹槽。第一條形凹槽和第二條形凹槽能夠使乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層與電池隔膜之間充盈空氣，避免乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層與電池隔膜真空貼合， 從而使電池卷針更易拔出。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述若干第一條形凹槽在所述第一外表面上均勻分布，所述若干第二條形凹槽在所述第三外表面上均勻分布。

在一個(gè)實(shí)施例中，若干所述第一條形凹槽的總面積和所述第一外表面的面積之比為(0.1～0.45)：1，若干所述第二條形凹槽的總面積和所述第三外表面的面積之比為(0.1～0.45)：1。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3b所示，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層設(shè)置有在所述第一外表面上沿長(zhǎng)度方向延伸的若干第一條形凸起，所述乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層設(shè)置有在所述第三外表面上沿長(zhǎng)度方向延伸的若干第二條形凸起。第一條形凸起和第二條形凸起能夠使乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層與電池隔膜之間充盈空氣，避免乙烯-四氟乙烯共聚物抗靜電層與電池隔膜真空貼合，從而使電池卷針更易拔出。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一外表面設(shè)置有兩第一條形凸起，所述兩第一條形凸起分別設(shè)置于所述第一外表面與所述第二外表面相接的兩側(cè)；所述第三外表面設(shè)置有兩第二條形凸起，所述兩第二條形凸起分別設(shè)置于所述第三外表面與所述第四外表面相接的兩側(cè)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一針體和所述第二針體分別與所述連接部固定連接，并且所述第一針體和所述第二針體相對(duì)設(shè)置。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，所述連接部包括第一連接部111a、第二連接部111b和分別設(shè)置于所述第一連接部和所述第二連接部之間的彈性連接件111c，所述第一針體與所述第一連接部連接，所述第二針體與所述第二連接部連接。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述彈性連接件設(shè)置有彈簧。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述彈性連接件設(shè)置有彈性樹脂層。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述彈性連接件設(shè)置有彈簧及彈性樹脂層。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一連接部、所述彈性樹脂層與所述第二連接部的厚度比為(0.6～1.5)：1：(0.6～1.5)。這樣，彈性樹脂層的厚度與第一連接部/第二連接部的厚度接近，具有足夠的壓縮空間，又不至于影響卷針本體的厚度及強(qiáng) 度。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述連接部包括第一連接部和第二連接部，所述第一連接部和所述第二連接部插接設(shè)置，所述第一針體與所述第一連接部連接，所述第二針體與所述第二連接部連接。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一連接部設(shè)置有連接孔，連接孔內(nèi)壁置有至少兩個(gè)環(huán)形凹槽，第二連接部設(shè)置有與所述連接孔匹配的連接柱，連接柱上設(shè)置有凸緣?；蛘撸诙B接部設(shè)置有連接孔，連接孔內(nèi)壁置有至少兩個(gè)環(huán)形凹槽，第一連接部設(shè)置有與所述連接孔匹配的連接柱，連接柱上設(shè)置有環(huán)形凸緣。其中，連接孔內(nèi)壁設(shè)置有彈性層。

這樣，在卷繞電芯時(shí)，連接柱上的環(huán)形凸緣嵌入連接孔內(nèi)部的第一環(huán)形凹槽中，以固定第一針體和第二針體。當(dāng)卷繞完成，需要取出電芯時(shí)，緊捏第一連接部和第二連接部，使得連接柱上的環(huán)形凸緣嵌入連接孔內(nèi)部的第二環(huán)形凹槽中，縮短第一針體和第二針體之間的距離，使得卷針整體直徑變小，容易取出。

一種電芯卷繞機(jī)，其包括卷繞機(jī)構(gòu)及如上述任一實(shí)施例所述的電池卷針，所述電池卷針可拆卸設(shè)置于所述卷繞機(jī)構(gòu)上。例如，所述電池卷針通過(guò)定位孔可拆卸設(shè)置于所述卷繞機(jī)構(gòu)上。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。