卷绕装置及卷绕方法制造方法及图纸

本申请涉及电池制备设备技术领域，公开了一种卷绕装置及卷绕方法，卷绕装置包括：卷针，用于卷绕卷材；供电组件，用于与所述卷针电连接，以在所述卷针的轴线上形成电流；供磁组件，用于向所述卷针提供磁场，所述磁场的方向与所述卷针的所述轴线相交，以在卷绕所述卷材时，所述卷针在所述磁场中产生用于抵抗所述卷针变形的安培力。通过上述方式，本申请可以减小卷针变形，降低卷材卷绕形成的卷绕制品的不良率，提高卷绕制品的质量。提高卷绕制品的质量。提高卷绕制品的质量。

【技术实现步骤摘要】
卷绕装置及卷绕方法


[0001]本申请实施例涉及电池制备设备
，具体涉及一种卷绕装置及卷绕方法。

技术介绍

[0002]卷绕式的电极组件在电池领域中由于其性能稳定、制造效率高等优点而被广泛采用。用于制备卷绕式的电极组件的卷绕装置中，其主要部件为卷针，卷针用于将电池的卷材(一般包括极片和位于极片之间的隔膜)进行卷绕，其中，卷针的结构和形状会直接影响卷绕装置的制造效率以及电池的性能。
[0003]目前，卷材在卷绕时，由于受到卷材的张力作用卷针会发生变形，并且卷针越细长、转速越快，卷针的变形程度也越大。卷针变形后，会使电池中极片和隔膜也发生不同程度的变形、褶皱等情况，从而导致电极组件性能下降、达不到所需的质量要求。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种卷绕装置及卷绕方法，以减小卷针变形，降低卷材卷绕形成的卷绕制品的不良率，提高卷绕制品的质量。
[0005]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种卷绕装置，包括：卷针，用于卷绕卷材；供电组件，用于与所述卷针电连接，以在所述卷针的轴线上形成电流；供磁组件，用于向所述卷针提供磁场，所述磁场的方向与所述卷针的所述轴线相交，以在卷绕所述卷材时，所述卷针在所述磁场中产生用于抵抗所述卷针变形的安培力。本申请实施例的卷绕装置，在卷绕时，根据卷材对卷针的张力的大小和方向，通过供磁组件向卷针提供磁场，通过供电组件向卷针提供电流，使得通电卷针在磁场中受到的安培力可以抵消部分或全部卷材对卷针的张力，与传统的卷绕设备相比，该种方式，减小了卷针的变形，降低卷材卷绕形成的卷绕制品的不良率，提高卷绕制品的质量，同时，使卷针的轴向方向的尺寸可以做的更大，径向方向的尺寸可以做的更小，整体结构更加细长。
[0006]在一种可选的方式中，所述卷绕装置还包括控制器和压力传感器，所述压力传感器用于检测所述卷材对所述卷针的张力，所述控制器用于根据所述压力传感器所检测的所述张力来调节所述磁场的强度和/或所述电流的强度。本申请实施例通过设置压力传感器实时监控卷针受到卷材的张力，以便控制器可以根据压力传感器所检测的张力来调节磁场的强度和/或调节通过卷针的电流的强度，从而实现自动调节卷针在磁场中受到的安培力，减小卷针变形，使调节控制更加准确可靠。
[0007]在一种可选的方式中，所述供电组件包括电流调节器，所述电流调节器分别与所述卷针和所述控制器电连接，所述控制器通过控制所述电流调节器以调整所述电流的强度。本实施例中控制器通过控制电流调节器可以实时自动调整通过卷针的电流，控制简单方便，可以实现精准的自动化调整控制。
[0008]在一种可选的方式中，所述供磁组件包括第一励磁线圈和第二励磁线圈，所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈设置于所述卷针相对的两侧；所述第一励磁线圈和所述第
二励磁线圈各自的朝向所述卷针一侧的磁极为异名磁极；所述控制器通过调整所述第一励磁线圈和/或所述第二励磁线圈的电流，以控制所述磁场的强度或方向。本实施例中控制器可以控制通过第一励磁线圈和第二励磁线圈中任意一者的电流强度，就可以改变磁场强度，同时还可以改变第一励磁线圈和第二励磁线圈的电流的方向，调整第一励磁线圈和第二励磁线圈各自朝向卷针一侧的磁极极性，改变穿过卷针的磁场方向，该种方式，大大提高了对穿过卷针的磁场的调节的灵活性。
[0009]在一种可选的方式中，所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈关于所述卷针的轴线对称设置。该种方式，第一励磁线圈和第二励磁线圈之间的磁场方向与卷针的轴线相垂直，结构简单，便于安培力的计算，有利降低对磁场的调节控制难度。在一种可选的方式中，所述供磁组件可环绕所述卷针旋转。本申请实施例通过设置供磁组件可环绕卷针转动，使得在卷绕过程中，卷材对卷针的张力的方向改变时，供磁组件可以通过绕卷针转动跟随着发生改变，以保证卷针受到的安培力和张力的合力处于较小的状态，从而减小卷针的变形。
[0010]在一种可选的方式中，所述供电组件还包括第一导电滑环和第二导电滑环，所述第一导电滑环套接于所述卷针的一端，所述第二导电滑环套接于所述卷针的另一端，其中，所述供电组件通过所述第一导电滑环和所述第二导电滑环与所述卷针电连接。本实例通过设置第一导电滑环和第二导电滑环分别转动套接于卷针的两端，以避免供电组件与卷针两端的连接导线在卷针卷绕过程中被扭伤、扯断。
[0011]在一种可选的方式中，所述卷绕装置还包括夹持组件和驱动组件，所述夹持组件包括第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件分别支撑于所述卷针的两端，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件中的至少一个与所述卷针夹持固定并与所述驱动组件连接，以通过所述驱动组件驱动并带动所述卷针转动。本实施例中，卷针的两端分别通过第一夹持组件和第二夹持组件支撑，以减小卷针在卷绕时的振动；进一步的，当所述第一夹持组件和所述第二夹持组件分别与卷针的两端固定连接，并分别通过驱动组件驱动时，卷针在卷绕时，卷针的两端可以同时快速启动，并且转动时结构稳定，振动小，受到的扭矩较小，变形小，卷针可以采用更加细长的结构。
[0012]根据本申请实施例的另一方面，提供了一种卷绕方法，包括上述的卷绕装置，所述方法还包括以下步骤：将卷材卷绕在所述卷绕装置的卷针上；给所述卷针通电，以在所述卷针的轴线上形成电流；向所述卷针提供磁场，所述磁场方向与所述卷针的轴线相交，以使所述卷针在所述磁场中产生用于抵抗所述卷针变形的安培力。本实施例的方法，可以减小卷绕过程中卷针的变形，降低卷材卷绕形成的卷绕制品的不良率，可以提高卷绕制品的质量，并且卷针的轴向方向尺寸可以做的更大，径向方向的尺寸可以做的更小，可以采用整体结构更加细长的卷针。
[0013]在一种可选的方式中，所述方法进一步包括：在所述卷针转动时，根据所述卷材对所述卷针的张力调整所述电流强度，和/或，根据所述卷材对所述卷针的张力调整所述磁场强度。本实施例中可以通过调整通过卷针的电流强度和/或磁场强度，以便根据卷材对卷针的张力调整卷针在磁场中的所受的安培力，以减小卷针受到的合力，减小卷针的变形。
[0014]在一种可选的方式中，所述方法进一步包括：在所述卷针转动时，将所述供磁组件环绕所述卷针转动，以调整所述磁场方向，减小所述卷针受到所述张力和所述安培力的合力。本实施例中将供磁组件环绕卷针转动，以便根据卷材对卷针的张力方向调整磁场方向，
减小卷针受到的安培力与张力的合力，从而减小卷针的受力变形。
[0015]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0016]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0017]图1示出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷绕装置，其特征在于，包括：卷针，用于卷绕卷材；供电组件，用于与所述卷针电连接，以在所述卷针的轴线上形成电流；供磁组件，用于向所述卷针提供磁场，所述磁场的方向与所述卷针的所述轴线相交，以在卷绕所述卷材时，所述卷针在所述磁场中产生用于抵抗所述卷针变形的安培力。2.根据权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，所述卷绕装置还包括控制器和压力传感器，所述压力传感器用于检测所述卷材对所述卷针的张力，所述控制器用于根据所述压力传感器所检测的所述张力来调节所述磁场的强度和/或所述电流的强度。3.根据权利要求2所述的卷绕装置，其特征在于，所述供电组件包括电流调节器，所述电流调节器分别与所述卷针和所述控制器电连接，所述控制器通过控制所述电流调节器以调整所述电流的强度。4.根据权利要求2所述的卷绕装置，其特征在于，所述供磁组件包括第一励磁线圈和第二励磁线圈，所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈设置于所述卷针相对的两侧；所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈各自的朝向所述卷针一侧的磁极为异名磁极；所述控制器通过调整所述第一励磁线圈和/或所述第二励磁线圈的电流，以控制所述磁场的强度或方向。5.根据权利要求4所述的卷绕装置，其特征在于，所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈关于所述卷针的轴线对称设置。6.根据权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，所述供磁组件可环绕所述卷针旋转。7.根据权利要求1
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6任一项所述的卷绕装置，其特征在于，所述供电组...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐玲珑，潘峰，张威，温裕乾，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：