[实用新型]一种电芯卷绕用卷针组件及电池制造设备

说明书

本实用新型提供了一种电芯卷绕用卷针组件，包括第一卷针和第二卷针；第一卷针包括第一卷部和第二卷部；所述第一卷部的厚度小于所述第二卷部的厚度；第二卷针与所述第一卷针相对设置，且与所述第一卷针至少存在一部分重叠区；第二卷针包括第三卷部和第四卷部，所述第四卷部的厚度小于所述第三卷部的厚度；其中，所述第一卷部、第二卷部、第三卷部和第四卷部沿电芯卷绕方向依次设置，且所述第一卷部的外侧壁凸出于所述第二卷部，所述第四卷部的外侧壁凸出于所述第三卷部。相比于现有技术，经由本实用新型带有弧度的卷针组件卷绕得到的电芯，明显改善了电芯在分容首次充满电后负极片脱膜的现象。

技术领域

本实用新型涉及锂电池领域，具体涉及一种电芯卷绕用卷针组件及电池制造设备。

背景技术

随着电子产品市场的快速发展，人们对电子产品中的锂离子的能量密度及安全性需求越来越高。目前负极的水系配方中需要减少粘结剂的占比来提高负极活性物质占比以提高电芯能量密度。而卷绕结构的电芯生产工艺成熟，生产效率高，还具有能量密度高的优点，是目前锂离子电池的最主要结构。

在电芯生产过程中，卷绕是电芯成型最关键的一步，通常是将正极片、隔膜、负极片放在俯视图为长方形的卷针上进行卷绕，卷绕后将卷芯从卷针上抽出。而为提高电芯的能量密度减少负极粘结剂时，负极材料与集流体的粘接力减小，又加上方形卷针卷绕极片时，极片的两边边缘所受卷绕张力比中间所受张力大，导致极片两边边缘容易产生应力无法释放出。如此造成以下问题：在卷芯注液、化成、分容首次充满电后，锂离子从正极迁移到负极过程中，负极活性物质膨胀，同时极片升温，应力释放，负极材料从极片边缘即电池的上下部位脱膜，电芯外观出现上下部位鼓起，电池整体超厚，在电池出现撞击晃动等干扰时，从集流体上脱离的负极材料极易穿破隔膜，然后与正极接触，出现短路起火等安全风险。

针对上述问题，业内普遍采用粘接性更好的粘结剂来改善负极对集流体的粘接性，但相应的每颗电芯的成本会增加，确也无法消除因卷绕时极片边缘产生的应力，在分容首次充满电时，该应力同样会释放，也依然会导致负极材料脱膜，所以想通过提高活性物质的占比来提高能量密度时，即使采用粘结性更好的粘接剂，也不能解决因应力无法及时释放而导致负极材料脱膜的问题。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：提供一种电芯卷绕用卷针组件，以解决目前负极片在卷绕时其两边边缘容易产生应力且无法及时释放的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电芯卷绕用卷针组件，包括：

第一卷针，包括第一卷部和第二卷部；所述第一卷部的厚度小于所述第二卷部的厚度；

第二卷针，与所述第一卷针相对设置，且与所述第一卷针至少存在一部分重叠区；包括第三卷部和第四卷部，所述第四卷部的厚度小于所述第三卷部的厚度；

其中，所述第一卷部、第二卷部、第三卷部和第四卷部沿电芯卷绕方向依次设置，且所述第一卷部的外侧壁凸出于所述第二卷部，所述第四卷部的外侧壁凸出于所述第三卷部。

优选的，所述第一卷部和所述第四卷部的外侧壁的俯视图为弧形、若干个直线依次连接折合的弯曲形、若干个直线与弧形连接组成的弯曲形中的任意一种。

优选的，所述弧形为圆弧形或椭圆弧形。

优选的，所述第二卷部与所述第一卷部的厚度为平缓下降，所述第三卷部与所述第四卷部的厚度为平缓下降。

优选的，所述第一卷部与所述第四卷部的形状和大小相同。

优选的，所述第一卷针还包括第五卷部，所述第五卷部与所述第一卷部相对设置在所述第二卷部的两侧；所述第二卷针还包括第六卷部，所述第六卷部与所述第四卷部相对设置在所述第三卷部的两侧。