專利名稱:一種二次電池卷針及采用該卷針的電池卷繞方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種二次電池卷針及采用該卷針的電池卷繞方法，尤其涉及一種適用于改善二次電池卷繞效果的一種二次電池卷針，以及能夠延長電池使用壽命、節(jié)約電池原材料的采用該卷針的電池卷繞方法。
背景技術：
以現(xiàn)有的鋰離子電池卷繞技術為例，它是一種采用兩平板先將隔膜夾住，再定位好正、負極片1、2進行卷繞的技術。但是存在以下缺陷卷出極芯呈橢圓狀，且隨著卷繞層數(shù)增加，弧度增大(如圖1所示)。尤其是壓平電池極芯后，由于壓平前外層弧度比內(nèi)層大而導致極芯壓平后兩側拐角處的正、負極片1、2不能很好貼合，存在一定間隙(如圖2所示)，造成充放電時鋰離子不能通過該拐角處。從而導致充電時拐角處(圖2中所示A位置)充不上電，鋰離子通過最近的正、負極片1、2貼合處進行遷移，從而導致拐角邊緣部分(圖2中所示B位置)過充，造成此處的負極上聚集過多鋰離子，可能產(chǎn)生鋰枝晶、負極表面顏色不均一(即過充處B位置呈金黃色，甚至產(chǎn)生銀白色的鋰枝晶；而拐角處A位置呈石墨的黑色等不良現(xiàn)象。此外，現(xiàn)有技術必須要求兩平板先夾住隔膜，再將正、負極片1、2依次定位卷繞，造成極芯內(nèi)部浪費一圈隔膜。

發(fā)明內(nèi)容鑒于上述不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種適用于改善二次電池卷繞效果的一種二次電池卷針，以及能夠延長電池使用壽命、電池節(jié)約原材料的采用該卷針的電池卷繞方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的本發(fā)明一種二次電池卷針，主要設有第一構件與第二構件，尤其是所述第一構件與第二構件之間連接組成具有兩個夾口的夾狀體，該夾狀體的外圍整體呈圓柱體狀。
在此基礎上，可改良為所述第一構件與第二構件均是由圓弧面、大斜面及小斜面圍成的柱狀體，所述組成的夾狀體中的第一構件的大、小斜面分別與第二構件的大、小斜面相對，組成大夾口與小夾口兩個夾口。進一步可改良為所述組成夾狀體的第一構件與第二構件均分別在各自的大、小斜面之間形成有樞接孔，這些樞接孔內(nèi)插設有樞軸，同時在由第一構件的大斜面與第二構件的大斜面所組成的大夾口內(nèi)，固定有使小夾口夾緊的彈簧。再進一步可改良為所述第一構件或第二構件的一端部固定有用裝配夾狀體到電機上的底座。
本發(fā)明采用如上述第一條所述的二次電池卷針的電池卷繞方法，尤其是具有第一工序將夾狀體裝配到電機上；第二工序在夾狀體的一夾口內(nèi)將正極片頭部插入并夾緊，開動電機；第三工序當正極片圍繞夾狀體外周二分之一時關閉電機，將兩面包有隔膜的負極片插入定位；第四工序繼續(xù)開動電機直至將正、負極片全部卷完后停止電機；第五工序將夾狀體拔出。
在上述工序的基礎上，可改良為組成夾狀體第一構件與第二構件均是由圓弧面、大斜面及小斜面圍成的柱狀體，夾狀體中的第一構件的大、小斜面分別與第二構件的大、小斜面相對，組成大夾口與小夾口兩個夾口，所述組成夾狀體的第一構件與第二構件均分別在各自的大、小斜面之間形成有樞接孔，這些樞接孔內(nèi)插設有樞軸，同時在由第一構件的大斜面與第二構件的大斜面所組成的大夾口內(nèi)，固定有使小夾口夾緊的彈簧；所述第二工序是先將夾狀體的大開口壓緊，將正極片頭部插入張開的小開口部分，再松開大開口，同時小開口緊閉，將正極片夾緊定位；所述第三工序將兩面包有隔膜的負極片插入定位，是指將包有隔膜的負極片插入并頂在大夾口的口邊上定位；所述第五工序的操作是先通過大開口壓緊，縮小了夾狀體的體積，然后再拔出夾狀體。
或者改良為所述第一構件或第二構件的一端部固定有用裝配夾狀體到電機上的底座，所述第一工序的操作是通過該底座將夾狀體裝配到電機上的。
本發(fā)明的二次電池卷針相較于現(xiàn)有技術，由于采用圓柱體狀的夾狀體，極片卷繞一圈近似是一個正圓，因此正負極片之間的所有弧度處間距處相等，這樣能很好地控制拐角處的松緊度，使正負極片緊密均勻地貼合在隔膜兩側，保證充放電時，鋰離子能夠直接通過隔膜，充放電均勻。另外由二次電池卷針的夾狀體設有大、小夾口，通過壓緊大夾口，可縮小夾狀體的體積，因此可將本發(fā)明的二次電池卷針輕而易舉地拔出。
本發(fā)明的二次電池卷針的電池卷繞方法，由于設置有小夾口，同時卷繞時先行夾住正極片，然后將包覆有隔膜的負極片插入，因此在卷繞電池的過程可以節(jié)省一圈隔膜，尤其是針對大批量生產(chǎn)二次電池的廠家來講，節(jié)約了隔膜的原材料，大大降低了生產(chǎn)成本，同時所生產(chǎn)的電池內(nèi)的正負極片能夠均勻地緊密地貼合在隔膜兩側，保證充放電時，鋰離子能夠直接通過隔膜，達到充放電均勻，延長電池使用壽命。
為了易于說明，本發(fā)明由下述的較佳實施例及附圖作以詳細描述。
圖1為現(xiàn)有技術中采用兩平板平行結構的卷針在正、負極片卷成極芯后的結構示意圖。
圖2為圖1中所示極芯壓平后的結構示意圖。
圖3為本發(fā)明二次電池卷針的立體分解示意圖。
圖4為本發(fā)明二次電池卷針的立體結構示意圖。
圖5為本發(fā)明采用圖4所示二次電池卷針結構時，定位正極片與卷繞正極片的過程示意圖。
圖6為本發(fā)明采用圖4所示二次電池卷針結構時，定位負極片與卷繞正、負極片的過程示意圖。
圖7為卷繞好正、負極片后極芯的結構示意圖。
圖8為將圖7所示極芯壓平后的結構示意圖。
具體實施方式本發(fā)明二次電池卷針，主要設有第一構件3與第二構件4，是兩個大致呈半圓柱形的鑄件，其中第一構件3與第二構件4均是由圓弧面a、大斜面b及小斜面c圍成的柱狀體，第一構件3與第二構件4均分別在各自的大、小斜面b、c之間形成有樞接孔31、41，在第一構件3的大、小斜面b、c分別與第二構件4的大、小斜面b、c相對時，這些樞接孔31、41內(nèi)插設樞軸5，組成具有大夾口E與小夾口F兩個夾口的夾狀體，該夾狀體的外圍整體呈圓柱體狀。另外，在由第一構件3的大斜面b與第二構件4的大斜面b所組成的大夾口E內(nèi)，固定有彈簧6，使小夾口F閉口夾緊的；在第一構件3的端部，通過螺栓7還固定有一個可將夾狀體裝配到電機上的底座8。
采用上述二次電池卷針的電池卷繞方法，具有如下工序第一工序通過底座8將卷針裝配到電機上；第二工序先將夾狀體的大夾口E壓緊，將正極片1的頭部插入張開的小夾口F內(nèi)，再松開大夾口E，同時小夾口F緊閉，將正極片1夾緊定位，然后開動電機；第三工序當正極片1圍繞夾狀體外周二分之一時關閉電機，將兩面包有隔膜的負極片2插入(如圖6所示)并頂在大夾口E的口邊上定位；第四工序繼續(xù)開動電機直至將正、負極片1、2全部卷完后停止電機；第五工序先通過將大夾口E壓緊，夾狀體的體積縮小了，然后再拔出夾狀體。
按照本發(fā)明卷繞制成的鋰離子電池，在充滿電后拆開，其負極片2表面顏色均一，拐角處無不良現(xiàn)象。此外由于隔膜直接包裹住負極片2進行卷繞，可以節(jié)省4％～6％的隔膜。
權利要求
1.一種二次電池卷針，主要設有第一構件與第二構件，其特征在于所述第一構件與第二構件之間連接組成具有兩個夾口的夾狀體，該夾狀體的外圍整體呈圓柱體狀。
2.如權利要求
1所述的二次電池卷針，其特征在于所述第一構件與第二構件均是由圓弧面、大斜面及小斜面圍成的柱狀體，所述組成的夾狀體中的第一構件的大、小斜面分別與第二構件的大、小斜面相對，組成大夾口與小夾口兩個夾口。
3.如權利要求
2所述的二次電池卷針，其特征在于所述組成夾狀體的第一構件與第二構件均分別在各自的大、小斜面之間形成有樞接孔，這些樞接孔內(nèi)插設有樞軸，同時在由第一構件的大斜面與第二構件的大斜面所組成的大夾口內(nèi)，固定有使小夾口夾緊的彈簧。
4.如權利要求
3所述二次電池卷針，其特征在于所述第一構件或第二構件的一端部固定有用于裝配夾狀體到電機上的底座。
5.一種采用如權利要求
1所述的二次電池卷針的電池卷繞方法，其特征在于具有第一工序將夾狀體裝配到電機上；第二工序在夾狀體的一夾口內(nèi)將正極片頭部插入并夾緊，開動電機；第三工序當正極片圍繞夾狀體外周二分之一時關閉電機，將兩面包有隔膜的負極片插入定位；第四工序繼續(xù)開動電機直至將正、負極片全部卷完后停止電機；第五工序將夾狀體拔出。
6.如權利要求
5所述的電池卷繞方法，其特征在于組成夾狀體第一構件與第二構件均是由圓弧面、大斜面及小斜面圍成的柱狀體，夾狀體中的第一構件的大、小斜面分別與第二構件的大、小斜面相對，組成大夾口與小夾口兩個夾口，所述組成夾狀體的第一構件與第二構件均分別在各自的大、小斜面之間形成有樞接孔，這些樞接孔內(nèi)插設有樞軸，同時在由第一構件的大斜面與第二構件的大斜面所組成的大夾口內(nèi)，固定有使小夾口夾緊的彈簧；所述第二工序是先將夾狀體的大夾口壓緊，將正極片頭部插入張開的小夾口部分，再松開大夾口，同時小夾口緊閉，將正極片夾緊定位；所述第三工序將兩面包有隔膜的負極片插入定位，是指將包有隔膜的負極片插入并頂在大夾口的口邊上定位；所述第五工序的操作是先通過大夾口壓緊，縮小了夾狀體的體積，然后再拔出夾狀體。
7.如權利要求
5所述的電池卷繞方法，其特征在于所述第一構件或第二構件的一端部固定有用于裝配夾狀體到電機上的底座，所述第一工序的操作是通過該底座將夾狀體裝配到電機上的。
專利摘要
本發(fā)明是關于一種二次電池卷針，主要設有第一構件與第二構件，尤其是所述第一構件與第二構件之間連接組成具有兩個夾口的夾狀體，該夾狀體的外圍整體呈圓柱體狀。采用所述的二次電池卷針的電池卷繞方法，尤其是具有將夾狀體裝配到電機上；在夾狀體的一夾口內(nèi)將正極片頭部插入并夾緊開動電機；在正極片圍繞夾狀體外周二分之一時關閉電機，將兩面包有隔膜的負極片插入定位；繼續(xù)開動電機直至將正、負極片全部卷完后停止電機；最后拔出夾狀體。該種結構的二次電池卷針適用于改善二次電池卷繞效果，及采該結構的卷針的電池卷繞方法夠延長電池使用壽命、節(jié)約電池原材料。
文檔編號H01M10/40GK1992414SQ200510121326
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月30日
發(fā)明者路宇帥, 王建軍 申請人:比亞迪股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan