卷芯卷绕设备及圆柱电池制造技术

技术编号:43481385 阅读:2 留言:0更新日期:2024-11-29 16:54
本技术提供一种卷芯卷绕设备及圆柱电池,该卷芯卷绕设备包括:支架、放卷装置、卷绕装置、加热装置和控制装置;放卷装置连接于支架,并用于放卷第一极片、第二极片、第一隔膜和第二隔膜;卷绕装置连接于支架,并用于将第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜依次层叠卷绕形成卷芯;加热装置设置于第一隔膜和第二隔膜中至少一者的放卷路径上,以对对应的第一隔膜和/或第二隔膜进行加热;控制装置与加热装置电性连接,在卷芯卷绕至设定位置时,发出控制信号,以将加热装置开启或关闭,以改善现有卷芯卷绕设备卷绕形成的卷芯在电池循环过程中内压过大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及锂电池制造领域,具体涉及一种卷芯卷绕设备及圆柱电池


技术介绍

1、目前大圆柱电池因其高安全性、长寿命、优异的快充性能、优良的电池一致性和生产成本低的优势,越来越受到各大车企的青睐。

2、圆柱电池的卷芯是通过卷芯卷绕设备卷绕形成的,卷芯的设计直接影响圆柱电池的寿命。卷芯卷绕设备的结构不同会形成不同结构的卷芯,现有卷芯卷绕设备卷绕形成的卷芯隔膜卷绕圈数多,在电池循环过程中,极片的膨胀会导致卷芯的直径增大,隔膜受张力拉伸后会对极片造成挤压,进而导致卷芯极片间压力过大,造成极片析锂,发生电池容量跳水等问题,因此需要提供一种新型的卷芯卷绕设备和圆柱电池以改善上述问题。


技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点,本技术提供一种卷芯卷绕设备及圆柱电池,以改善现有卷芯卷绕设备卷绕形成的卷芯在电池循环过程中内压过大的技术问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的,本技术提供一种卷芯卷绕设备,该卷芯卷绕设备包括:支架、放卷装置、卷绕装置、加热装置和控制装置;放卷装置连接于支架,并用于放卷第一极片、第二极片、第一隔膜和第二隔膜;卷绕装置连接于支架,并用于将第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜依次层叠卷绕形成卷芯;加热装置设置于第一隔膜和第二隔膜中至少一者的放卷路径上,以对对应的第一隔膜和/或第二隔膜进行加热;控制装置与加热装置电性连接,在卷芯卷绕至设定位置时,发出控制信号,以将加热装置开启或关闭。

3、在本技术卷芯卷绕设备一示例中,加热装置包括加热针,加热针设置在第一隔膜和/或第二隔膜的放卷路径上,以靠近第一隔膜和/或第二隔膜对其进行加热。

4、在本技术卷芯卷绕设备一示例中,加热针上设置有用于供对应的第一隔膜或第二隔膜穿过的第一凹槽。

5、在本技术卷芯卷绕设备一示例中,加热装置还包括驱动加热针沿轴向伸缩的伸缩机构。

6、在本技术卷芯卷绕设备一示例中,加热装置还包括防护箱,防护箱罩设于加热针加热位置的外侧,并具有供对应的第一隔膜或第二隔膜穿过的第二凹槽。

7、在本技术卷芯卷绕设备一示例中,控制装置包括角位移传感器,角位移传感器安装于卷绕装置。

8、在本技术卷芯卷绕设备一示例中,控制装置还包括检测加热针加热温度的温度传感器,温度传感器在加热针达到设定温度时,发出控制信号,以开启或关闭加热针的加热功能。

9、在本技术卷芯卷绕设备一示例中,控制装置还包括控制系统,控制系统分别与角位移传感器和温度传感器电性连接。

10、在本技术卷芯卷绕设备一示例中,放卷装置包括用于放卷第一极片的第一极片放卷轴、用于放卷第二极片的第二极片放卷轴、用于放卷第一隔膜的第一隔膜放卷轴和用于放卷第二隔膜的第二隔膜放卷轴,第一极片放卷轴、第二极片放卷轴、第一隔膜放卷轴和第二隔膜放卷轴均转动连接于支架。

11、在本技术卷芯卷绕设备一示例中,卷绕装置转动连接于支架,并设置于第一极片放卷轴、第二极片放卷轴、第一隔膜放卷轴、第二隔膜放卷轴的共同放卷路径上。

12、本技术还提供一种圆柱电池,该圆柱电池包括:壳体和卷芯;卷芯通过上述任一卷芯卷绕设备卷绕形成,卷芯容纳于壳体并包括第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜;第一隔膜和第二隔膜中的至少一个上设置有环形的热缩区域,沿卷芯的径向,热缩区域的内圆半径大于等于r/4,热缩区域的外圆半径小于等于3r/4;r为壳体内壁的半径。

13、本技术卷芯卷绕设备,在第一隔膜和第二隔膜中至少一者的放卷路径上设置加热装置,以对对应的第一隔膜和/或第二隔膜进行加热,并通过控制装置来控制加热装置在卷芯卷绕至设定位置时开启和关闭,以实现对预设范围的对应的第一隔膜和/或第二隔膜进行加热,使对应区域内的隔膜热缩变形形成热缩区域,热缩区域可以给第一隔膜和/或第二隔膜一定的预应力,可以至少部分抵消卷绕张力造成的第一隔膜和/或第二隔膜拉伸,减小了自然循环过程中第一隔膜和/或第二隔膜受张力拉伸后对极片的挤压,因此本技术卷芯卷绕设备生产出的卷芯可以承受较大的内压,采用该卷芯卷绕设备生产出来的卷芯的圆柱电池,可以在电池循环过程中具有较为适宜的内压,能够降低析锂现象的发生。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种卷芯卷绕设备,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述加热装置包括加热针,所述加热针设置在所述第一隔膜和/或所述第二隔膜的放卷路径上,以靠近所述第一隔膜和/或所述第二隔膜对其进行加热。

3.根据权利要求2所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述加热针上设置有用于供对应的所述第一隔膜或所述第二隔膜穿过的第一凹槽。

4.根据权利要求2所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述加热装置还包括驱动所述加热针沿轴向伸缩的伸缩机构。

5.根据权利要求2所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述加热装置还包括防护箱,所述防护箱罩设于所述加热针加热位置的外侧,并具有供对应的所述第一隔膜或所述第二隔膜穿过的第二凹槽。

6.根据权利要求2所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述控制装置包括角位移传感器,所述角位移传感器安装于所述卷绕装置。

7.根据权利要求6所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述控制装置还包括检测所述加热针加热温度的温度传感器,所述温度传感器在所述加热针达到设定温度时,发出控制信号,以开启或关闭所述加热针的加热功能。

8.根据权利要求7所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述控制装置还包括控制系统,所述控制系统分别与所述角位移传感器和所述温度传感器电性连接。

9.根据权利要求1所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述放卷装置包括用于放卷所述第一极片的第一极片放卷轴、用于放卷所述第二极片的第二极片放卷轴、用于放卷所述第一隔膜的第一隔膜放卷轴和用于放卷所述第二隔膜的第二隔膜放卷轴,所述第一极片放卷轴、所述第二极片放卷轴、所述第一隔膜放卷轴和所述第二隔膜放卷轴均转动连接于所述支架。

10.根据权利要求1所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述卷绕装置转动连接于所述支架,并设置于所述第一极片放卷轴、所述第二极片放卷轴、所述第一隔膜放卷轴、所述第二隔膜放卷轴的共同放卷路径上。

11.一种圆柱电池,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种卷芯卷绕设备,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述加热装置包括加热针,所述加热针设置在所述第一隔膜和/或所述第二隔膜的放卷路径上,以靠近所述第一隔膜和/或所述第二隔膜对其进行加热。

3.根据权利要求2所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述加热针上设置有用于供对应的所述第一隔膜或所述第二隔膜穿过的第一凹槽。

4.根据权利要求2所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述加热装置还包括驱动所述加热针沿轴向伸缩的伸缩机构。

5.根据权利要求2所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述加热装置还包括防护箱,所述防护箱罩设于所述加热针加热位置的外侧,并具有供对应的所述第一隔膜或所述第二隔膜穿过的第二凹槽。

6.根据权利要求2所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述控制装置包括角位移传感器,所述角位移传感器安装于所述卷绕装置。

7.根据权利要求6所述的卷芯卷绕设备,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王洁唐宗尧胡昌成许程钧
申请(专利权)人:远景睿泰动力技术上海有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1