專利名稱：一種異形卷針卷繞電池的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力電池的卷繞技術(shù)，具體涉及一種基于異形卷針來卷繞動(dòng)力電池的卷繞方法。
背景技術(shù)：
鋰電池(動(dòng)力電池)以其特有的性能優(yōu)勢在各個(gè)領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，動(dòng)力電池的成型方式有疊片式、卷繞式兩種，其中以卷繞式最為常見。卷繞式鋰電池(動(dòng)力電池)由卷繞設(shè)備卷繞而成。在卷繞過程中，由相應(yīng)的卷繞控制系統(tǒng)控制，常見的控制系統(tǒng)分為IO控制模塊、張力控制模塊、卷繞控制模塊、貼膠模塊等子模塊。采用PLC和DSP相結(jié)合的控制技術(shù)分別對控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行控制。 在卷繞成型中的卷針形狀有圓形和異形(矩形、菱形等)之分。參見

圖1，目前在絕大部分的卷繞機(jī)上，異形卷針I(yè)是以等速度旋轉(zhuǎn)的，使正極片2和隔膜3以及負(fù)極片4和隔膜5均會產(chǎn)生卷入速度的變化和張力的波動(dòng)。具體由圖2和圖3所示其中，圖2所示，為異形卷針旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，隔膜的送進(jìn)速度曲線；而圖3所示為兩層隔膜導(dǎo)入夾角不同時(shí)，送進(jìn)速度的相位差。由上可知，在卷針以等速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，因正、負(fù)極片2、4和兩個(gè)隔膜3、5以不同的導(dǎo)入角進(jìn)入卷針，會造成各料的卷入速度的不同步和相位差。而這些現(xiàn)象的存在，將影響每個(gè)成品電池的性能一致性；也會直接影響鋰電池的性能好壞。因此，用現(xiàn)有一般卷繞方法而成的大型卷繞電池的性能是無法滿足產(chǎn)品的質(zhì)量和成本要求的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有異形卷針在等速卷繞過程中，極片和隔膜均會產(chǎn)生卷入速度的變化和張力的波動(dòng)，造成各料的卷入速度不同步和相位差，大大影響卷成品性能的問題，而提供一種全新的異形卷針卷繞電池的方法。該方法能夠極大的降低極片和隔膜在卷繞過程中的速度變化和張力波動(dòng)，有效提高卷成品的性能。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案方案一異形卷針卷繞電池的方法中改變卷繞設(shè)備上的極片和隔膜的送進(jìn)路徑，使極片與隔膜間的進(jìn)入夾角為β，0°彡β彡20°。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例中，若有兩組的極片和隔膜，每組中的極片和隔膜的進(jìn)入夾角為β，0°彡β彡20°，每組之間的夾角為α，0°彡α彡20°。方案二 若有只有兩組極片和隔膜，每組中的極片和隔膜的進(jìn)入夾角為β，0° ^ β彡20。，每組之間的夾角為α，0。彡α彡20?；蛘擀?=180°。根據(jù)上述方案形成的卷入方法，本發(fā)明能夠有效減小極片、隔膜送進(jìn)速度的相位差，配上新型的控制器，使極片和隔膜在卷繞過程中的速度變化降低到最小程度，減低張力波動(dòng)，提高卷成品的性能一致性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明。圖I為傳統(tǒng)卷繞機(jī)的進(jìn)路布局示意圖；圖2為異形卷芯旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，隔膜的送進(jìn)速度曲線示意圖；圖3為傳統(tǒng)卷繞機(jī)中送進(jìn)速度的相位差示意圖；圖4為本發(fā)明中兩組極片和隔膜的進(jìn)路布局示意圖；圖5為本發(fā)明中兩組極片和隔膜的另一種進(jìn)路布局示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明針對現(xiàn)有卷繞技術(shù)中所存在的問題，所提供的異形卷針卷繞電池的方法是改變卷繞設(shè)備上的極片和隔膜的送進(jìn)路徑，使極片與隔膜間的進(jìn)入夾角為β，0°彡β彡20°，當(dāng)β=0°時(shí)，即極片與隔膜與平行進(jìn)入。在實(shí)際的運(yùn)行中，正極片和一隔膜形成一個(gè)進(jìn)入組，負(fù)極片和另一隔膜形成另一個(gè)進(jìn)入組。在本發(fā)明中，使得每組中的極片和隔膜的進(jìn)入夾角為β，0° < β <20°，而兩組之間的夾角為α，0° < α <20°。由此來保證卷成品的性能一致性。當(dāng)使兩組之間的夾角α為180°，這種情況下，正好使得兩組對于卷針是對稱布置，同樣能夠降低極片和隔膜在卷繞過程中的速度變化，減低張力波動(dòng)，提高卷成品的性能一致性?；谏鲜龇桨?，本發(fā)明的具體實(shí)施如下參見圖4，其所示為由異形卷針100 (橫截面為平行四邊形)來卷繞兩組進(jìn)料200，第一組包括正極片201和隔膜202 ;第二組包括負(fù)極片203和隔膜204。其中第一組中正極片201和隔膜202之間的進(jìn)入夾角為b°，其中0° ^b0彡20°，具體可以為0° (即兩組平行進(jìn)入)、2°、5。、10。、15。、18。、19。、20。等；第二組中極片203和隔膜204之間的進(jìn)入夾角為a°，其中0°彡a°彡20°，具體可以為0° (即兩組平行進(jìn)入)、2°、5°、10。、15。、18。、19。、20。等；并且兩組之間的進(jìn)入夾角(即隔膜202和負(fù)極片203之間的夾角)為c°，其中0° ^ C0彡20°，具體可以為0° (即兩組平行進(jìn)入)、2°、5°、10°、15。、18。、19。、20。等。該實(shí)例中利用上述的送料路徑和角度布局能夠有效減少異形卷針對極片和隔膜產(chǎn)生卷入速度的變化和張力的波動(dòng)的問題，使得正、負(fù)極片和兩個(gè)隔膜以相近的導(dǎo)入角進(jìn)入卷針，各料的卷入速度的差異及相位差減小，從而能夠提高卷成品的性能一致性。參見圖5，其所示為由異形卷針100(橫截面為平行四邊形)來卷繞兩組進(jìn)料200的另一種實(shí)施方式。由圖可知第一組包括正極片201和隔膜202 ;第二組包括負(fù)極片203和隔膜204。其中第一組中正極片201和隔膜202之間的進(jìn)入夾角為b°，其中0° ^b0 <20°，具體可以為0° (即兩組平行進(jìn)入)、2°、5°、10°、15°、18°、19°、20°等；第二組中極片203和隔膜204之間的進(jìn)入夾角為a°，其中0°彡a°彡20°，具體可以為0° (即兩組平行進(jìn)入)、2°、5°、10°、15°、18°、19°、20°等；并且兩組對稱布置在異形卷芯100兩偵牝即兩組之間的進(jìn)入夾角為180° (正極片201和負(fù)極片203之間夾角為180° )。該實(shí)例提供 的方案同樣能夠有效避免異形卷芯對極片和隔膜產(chǎn)生卷入速度的變化和張力的波動(dòng)的問題，使得因正、負(fù)極片和兩個(gè)隔膜以相同的導(dǎo)入角進(jìn)入卷芯，各料的卷入速度的同步和不存在相位差，從而能夠極大提高卷成品的性能一致性。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種異形卷針卷繞電池的方法，其特征在于，所述方法中改變卷繞設(shè)備上的極片和隔膜的送進(jìn)路徑，使極片與隔膜間的進(jìn)入夾角為β，0°彡β <20°。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種異形卷針卷繞電池的方法，其特征在于，若有多組的極片和隔膜，每組中的極片和隔膜的進(jìn)入夾角為β，0°彡β彡20°，每組之間的夾角為α，O。彡 α 彡 20°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種異形卷針卷繞電池的方法，其特征在于，若有只有兩組極片和隔膜，每組中的極片和隔膜的進(jìn)入夾角為β，0°彡β <20°，每組之間的夾角為α，0。彡 α 彡 20?；蛘?α =180。。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種異形卷針卷繞電池的方法，所述方法中改變卷繞設(shè)備上的極片和隔膜的送進(jìn)路徑，使極片與隔膜間的進(jìn)入夾角為β，0°≤β≤20°。本發(fā)明能夠有效避免異形卷針對極片和隔膜產(chǎn)生卷入速度的變化和張力的波動(dòng)的問題，使得因正、負(fù)極片和兩個(gè)隔膜以相同的導(dǎo)入角進(jìn)入卷針，各料的卷入速度的同步和不存在相位差，從而能夠極大提高卷成品的性能一致性。
文檔編號H01M10/0587GK102931442SQ20121043709
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者高恭嫻, 劉聲強(qiáng), 莊三元, 蘇壽喜, 蘇建平 申請人:上海海泰克系統(tǒng)工程有限公司, 高恭嫻