[发明专利]一种异形卷针卷绕电池的方法

说明书

本发明公开了一种异形卷针卷绕电池的方法，所述方法中改变卷绕设备上的极片和隔膜的送进路径，使极片与隔膜间的进入夹角为β，0°≤β≤20°。本发明能够有效避免异形卷针对极片和隔膜产生卷入速度的变化和张力的波动的问题，使得因正、负极片和两个隔膜以相同的导入角进入卷针，各料的卷入速度的同步和不存在相位差，从而能够极大提高卷成品的性能一致性。

技术领域

本发明涉及一种动力电池的卷绕技术，具体涉及一种基于异形卷针来卷绕动力电池的卷绕方法。

背景技术

锂电池（动力电池）以其特有的性能优势在各个领域得到普遍应用，动力电池的成型方式有：叠片式、卷绕式两种，其中以卷绕式最为常见。

卷绕式锂电池（动力电池）由卷绕设备卷绕而成。在卷绕过程中，由相应的卷绕控制系统控制，常见的控制系统分为IO控制模块、张力控制模块、卷绕控制模块、贴胶模块等子模块。采用PLC和DSP相结合的控制技术分别对控制系统的各个模块进行控制。

在卷绕成型中的卷针形状有圆形和异形（矩形、菱形等）之分。

参见图1，目前在绝大部分的卷绕机上，异形卷针1是以等速度旋转的，使正极片2和隔膜3以及负极片4和隔膜5均会产生卷入速度的变化和张力的波动。具体由图2和图3所示：

其中，图2所示，为异形卷针旋转180°时，隔膜的送进速度曲线；而图3所示为两层隔膜导入夹角不同时，送进速度的相位差。

由上可知，在卷针以等速度旋转时，因正、负极片2、4和两个隔膜3、5以不同的导入角进入卷针，会造成各料的卷入速度的不同步和相位差。而这些现象的存在，将影响每个成品电池的性能一致性；也会直接影响锂电池的性能好坏。因此，用现有一般卷绕方法而成的大型卷绕电池的性能是无法满足产品的质量和成本要求的。

发明内容

本发明针对现有异形卷针在等速卷绕过程中，极片和隔膜均会产生卷入速度的变化和张力的波动，造成各料的卷入速度不同步和相位差，大大影响卷成品性能的问题，而提供一种全新的异形卷针卷绕电池的方法。该方法能够极大的降低极片和隔膜在卷绕过程中的速度变化和张力波动，有效提高卷成品的性能。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

方案一：异形卷针卷绕电池的方法中改变卷绕设备上的极片和隔膜的送进路径，使极片与隔膜间的进入夹角为β，0°≤β≤20°。

在本发明的优选实例中，若有两组的极片和隔膜，每组中的极片和隔膜的进入夹角为β，0°≤β≤20°，每组之间的夹角为α，0°≤α≤20°。

方案二：若有只有两组极片和隔膜，每组中的极片和隔膜的进入夹角为β，0°≤β≤20°，每组之间的夹角为α，0°≤α≤20°或者α=180°。

根据上述方案形成的卷入方法，本发明能够有效减小极片、隔膜送进速度的相位差，配上新型的控制器，使极片和隔膜在卷绕过程中的速度变化降低到最小程度，减低张力波动，提高卷成品的性能一致性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为传统卷绕机的进路布局示意图；

图2为异形卷芯旋转180°时，隔膜的送进速度曲线示意图；

图3为传统卷绕机中送进速度的相位差示意图；

图4为本发明中两组极片和隔膜的进路布局示意图；

图5为本发明中两组极片和隔膜的另一种进路布局示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。