[发明专利]一种卷针及其使用方法

说明书

本发明涉及一种卷针，包括针体和气囊；气囊套设于针体中；气囊外表面形成有多个表面粗糙的凸起部；针体形成有多个可供凸起部伸出的通孔。本发明的目的在于提供一种结构简单且结构巧妙的卷针，该卷针操作方便，有利于制备结构紧凑、体积能量密度大、且不易断裂的电芯。

技术领域

本发明涉及电池制备技术领域，尤其是一种卷针及其使用方法。

背景技术

在锂电池制造工艺中，电芯通常是通过卷绕设备将电池正极极片、负极极片、隔离膜紧密地卷绕在一起，卷绕过程是实现电池高体积能量密度的保障，高峰体积能量密度能够使电池在有限的空间内承载更多的能量。目前，随着电池技术的发展，车载电源、电动汽车等对电池的高体积能量密度有了更高的要求。卷绕设备的组件中，卷针的设计以及卷绕方式对制作的电芯性能的很大的影响。

在现有的卷绕设备中，通常采用两个卷针，将正极极片、隔膜、负极极片夹在两个卷针之间，然后进行卷绕。在卷绕过程中，卷针会被逐渐缠绕挤压，卷绕完成后需要将卷针从卷芯中间抽出。但是，在将卷针抽出时，需要将弹开一定的间隙才能顺利的抽出，这就给卷芯的紧密程度造成一定的影响。由于卷针表面与卷芯紧密挤压，所以将卷针从卷芯中间抽出时会较为困难，甚至可能会带出卷芯的内层隔膜，破坏卷芯，造成卷芯报废。如果卷芯内松外紧就会使电池在工作过程容易出现极片断裂的情况，降低成品率。卷芯抽出后形成的空腔会使电池在工作过程中容易引起内部结构塌陷并引起电池极化，降低电池的使用性能。尤其是在制造中空结构的卷绕式电池时，目前的卷针存在的缺点则更为明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单且结构巧妙的卷针，该卷针操作方便，有利于制备结构紧凑、体积能量密度大、且不易断裂的电芯。

一种卷针，包括针体和气囊；气囊套设于针体中；气囊外表面形成有多个表面粗糙的凸起部；针体形成有多个供凸起部伸出的通孔。

进一步地，凸起部为可充气的鼓包；鼓包与气囊相通。

进一步地，凸起部为实心部件。

进一步地，针体与卷针固定部相连接。

本发明还提供上述的卷针的使用方法，包括步骤：

在针体外部套上中空管；

对气囊进行充气，使气囊外表的凸起部与中空管的内壁紧密接触；

将制备卷芯的材料对折并对齐套在在卷针外部的中空管上，旋转卷针，使中空管与制备卷芯的材料共同形成中空的卷芯；以及

对气囊进行放气，将卷针从中空管中抽出；

其中中空管的直径略大于针体的外径。

进一步地，制备卷芯的材料包括隔膜、正极片、负极片。

进一步地，凸起部为可充气的鼓包；鼓包与气囊相通。

进一步地，凸起部为实心部件。

进一步地，中空管为薄钢管。

本发明的卷针及使用方法具备以下有益效果：

1）本发明的卷针结构简单，通过气囊的充气和放气，可以控制卷针与卷芯的贴合程度，从而使得卷针在脱离卷芯时不会损坏卷芯，从而能够提高卷绕式电芯的成品率和可靠率；

2）本发明的卷针尤其适用于制备中空结构的卷芯，卷芯与中空管一体成型，能够有效地保证卷芯的结构紧凑，从而卷芯不容易出现极片断裂等现象；