[发明专利]加工电池卷绕体的装置及传送电池卷绕体的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于加工电池卷绕体的装置，该卷绕体包括带状的正电极片材和带状的负电极片材，以及夹设于正负电极片材之间的隔离物；本发明还涉及一种用于传送电池卷绕体的装置和方法。

通常，加工电池的工艺包括下列步骤：将带状的正电极片材和带状的负电极片材以及夹设于其间的隔离物卷绕成卷绕体，将卷绕体放到电池壳体中，将电解质溶液注入电池壳体中，以及在电池壳体的开口端进行卷边加工成盖子。

这些步骤希望连续地自动完成。

为了连续地自动完成这些步骤，用于卷绕带状的正负电极片材以及隔离物的卷绕装置将正负电极片材的卷辊放置在位，从该卷辊开卷正负电极片材，将金属导线分别熔合于正负电极片材上的指定位置，将正负电极片材切断成预定的长度，将切断的正负电极片材与隔离物送到卷绕机，该卷绕机将正负电极片材和夹设于其间的隔离物卷绕成卷绕体。

最近，在本领域已经广泛应用锂电池。很多锂电池具有负电极片材，其上贴有锂金属箔。由于锂金属箔很容易与其它金属粘附在一起，当负电极片材卷绕成卷辊时，锂金属箔很容易敷贴于负电极片材上的不应该敷贴的地方。其结果，负电极片材不能以卷辊的形式放置在位，从而正负电极片材不能由卷绕装置自动地卷绕。

一个解决方案已经提出用来与背衬纸制成的隔离物一起卷绕带状的负电极片材。然而，由于当负电极片材开卷时，对隔离物的处理存在着问题，因而，很难高效、自动地卷绕电极片材。

在卷绕装置中，正负电极片材和夹设于其间的隔离物插入到单个卷绕轴的径向缝中或两个卷绕轴之间，通过卷绕轴的转动来卷绕正负电极片材，由此制成卷绕体。然后，将隔离物切断，用胶带将它们的端部进行固定，再将卷绕体取下。

在本领域的现有技术中，已经采用了多种缠绕机将正负电极片材的末端和隔离物的末端缠绕在卷绕体上。例如，图20示出了一种传统的缠绕机2，其包括可转动地支承在摆动臂4的一端的硬橡胶辊3。张紧弹簧5与摆动臂4的另一端相配合，该摆动臂4通过枢销6可摆动地安装于基座7上。

当卷绕轴8转动时，正负电极片材10、12和隔离物14a、14b相间卷绕在卷绕轴8上，由此制成卷绕体16。然后，基座7移动，使辊3压抵卷绕体16的外周面，并将隔离物14a、14b切断。卷绕轴8进一步转动将隔离物14a、14b的末端缠绕在卷绕轴8上。用胶带将隔离物14a、14b的末端固定于卷绕体16，然后，将卷绕体16从卷绕轴8上卸下。

如图21所示，正电极导线17从卷绕体16的一端的大致中央部延伸，而负电极导线18从卷绕体16的另一端的大致外周缘部延伸。隔离物14b的末端用胶带19固定于卷绕体16上。

当正负电极片材10、12和隔离物14a、14b相间卷绕在卷绕轴8上时，由于与负电极片材12相连的负电极导线18被定位于卷绕体16的大致外周面附近，因为负电极导线18在卷绕体16上产生径向向外隆起区域，卷绕体16的外轮廓发生变化。当辊3压抵卷绕体16的外周面、负电极导线18移动到卷绕体16和辊3之间时，辊3从卷绕体16上跳起，使其旋转速度增加。

当辊3从卷绕体16上跳起时，由于卷绕体16与辊3脱离压靠接触并产生振动，卷绕体16倾向于变松。当辊3的旋转速度增加时，辊3由于其增加的圆周速度而向前推压隔离物14b，引起卷绕体16的振动，同时，辊3与卷绕体16的接触点从负电极导线18变到卷绕体的外周而上。

如果卷绕体16变松，其外径就要增加到可能使卷绕体16插不到电池壳体中的程度。这一困难是电池生产中所面临的主要问题。尽管这一缺点可以通过增加辊3对卷绕体16所施加的压力来予以消除，但增加的压力会给卷绕轴8施加过大的弯曲应力，卷绕轴8易于损坏。

插入到单个卷绕轴的径向缝中或两个卷绕轴之间的隔离物的内端，如在侧视图中所看到的，在卷绕体的轴向孔中以螺旋形式沿径向延伸。在卷绕体的轴向孔中以螺旋形式沿径向延伸的隔离物的内端成为电极棒插入的障碍物，该电极棒插入到卷绕体的轴向孔中，用来将负电极导线焊接到电池壳体的底部。因此，在本领域的现有技术中要利用卷绕体校正器，当卷绕体从卷绕装置卸下后，校正器将校正销从卷绕体的轴向孔的至少一端插入到轴向孔中，使校正销在轴向孔中旋转，沿着轴向孔的内壁面校正隔离物的端部。