一种周向内缩卷针结构.docx

          一种周向内缩卷针结构                    关键词：锂电池；卷绕；卷针；结构设计锂电池是目前二次电池中应用最广的一种，它具有体积小，能量高，储能寿命长，无污染等优点，是目前全球主推的清洁能源尤其近年来国家在新能源汽车的发展和未来规划，也促进了锂电行业的迅猛发展，大大的增加了锂电池的市场需求在此市场前提下，锂电池的成本也逐渐降低，所以锂电池的生产产能问题成为了制约经济效益的主要因素在锂电池生产过程中，极组卷绕是锂电池生产中前序工作中最重要的一个环节，卷绕的产能直接决定了后续产品的产能在卷绕过程中，卷针是一个非常重要的结构部件，卷针结构的改善，通常对产品的良品率有很大的影响在生产实践过程中，极组在卷绕过程中，由于锂电池所用的隔膜为绝缘材料，在与卷针一起旋转工作中，会产生静电效应，使隔膜吸附在卷针上，在卷针退针过程中产品一定的影响，有可能会发生隔膜对齐度不良等情况在生产过程中，我们发现，增加卷针退针时的收缩量，增大与隔膜的间隙，可以在一定情况下缓解产品的对齐度不良情况所以在现有卷针的基础上，提出一种可周向收缩的卷针，以此来增大退针时隔膜与卷针间隙，减小静电效应与隔膜粘性等问题带来的影响。

1.锂电池极组卷绕工序锂电池极组卷绕时，首先是卷针芯夹住隔膜，卷针片向外侧移动呈打开状，然后卷针开始旋转；卷绕结束后，卷针芯打开，卷针片向内侧收缩，机械手夹爪夹住极组，卷针整体从一侧抽出此过程中，卷针与极组间隙大小取决于卷针片内缩大小，传统卷针此间隙均很小2.卷针结构方案本卷针结构在原有卷针结构基础上，引入了上表面的内缩，从而减小隔膜与卷针的接触面积，增大退针时的间隙下图1为改良后卷针的整体结构，图2为结构详图1-卷针座上盖，2-卷针座下盖，3-卷针芯滑块，4-卷针片滑块，5-卷针内芯滑块，6-卷针内芯，7-卷针片左（固定端），8-卷针片右(活动端)，9-卷针芯左（固定端），10-卷针芯右（活动端），11-横向导轨，12-纵向导轨在原有基础上，本结构引入了纵向的收缩，见下图4，卷针内芯滑块5和内芯6是卷针组件控制纵向收缩，原理同图3，在受到压缩后，滑块上移释放后，在弹簧作用下恢复原状结束语随着电池生产技术的发展，锂电池的安全性能要求也越来越高，这就促使电池工艺的提高，也促进了新型原材料的应用随着性能更高的超薄隔膜，陶瓷胶涂层隔膜的应用等新材料的应用，对设备的要求也随之提高，尤其是卷针机构，新型，稳定，性能优异的卷绕机构，是未来锂电池卷绕设备的技术革新的主要方向。

参考资料1．国务院印发，《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）》2．成大先，《机械设计手册》第五版，  -全文完-。