卷针、卷绕设备、电池极芯、电池及终端设备的制作方法

1.本公开涉及终端设备技术领域，具体涉及一种卷针、卷绕设备、电池极芯、电池及终端设备。


背景技术：

2.随着科学技术的进步，终端设备的功能越来越丰富，能耗也逐渐增加，因此对电池续航能力的要求越来越高。电池内的极芯影响电池的电容量，而极芯是通过卷针将极片和隔膜等卷绕而成的，相关技术中的卷针结构复杂，操作难度大，影响极芯的质量和卷绕效率。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种卷针、卷绕设备、电池极芯、电池及终端设备，用以解决相关技术中的缺陷。
4.根据本公开实施例的第一方面，提供一种卷针，包括卷针本体，所述卷针本体内设有气道，所述气道于所述卷针本体的表面形成吸附口，所述气道内能够形成负压，以使所述吸附口具有吸附力。
5.在一个实施例中，所述气道还设有调压口，所述调压口用于与调压设备连接，以调节所述气道内的气压。
6.在一个实施例中，所述调压设备用于抽真空和/或降低气体温度。
7.在一个实施例中，所述气道包括第一通道和第二通道，所述第一通道与所述吸附口连通，所述第二通道与所述调压口连通，其中，所述第一通道的直径小于所述第二通道的直径。
8.在一个实施例中，所述卷针本体具有用于与待卷物接触的环形外壁和分别与所述环形外壁两端连接的端壁，其中，所述吸附口设于所述环形外壁上，所述调压口设于所述端壁上。
9.在一个实施例中，所述环形外壁的截面呈矩形，所述吸附口设于所述矩形的宽边上。
10.在一个实施例中，所述矩形的宽边与所述矩形的长边间设有圆形倒角。
11.根据本公开实施例的第二方面，提供一种卷绕设备，包括第一方面所述的卷针。
12.根据本公开实施例的第三方面，提供一种电池极芯，所述电池极芯利用第一方面所述的卷针或第二方面所述卷绕设备制备。
13.在一个实施例中，所述电池极芯包括两层隔膜和设于所述两层隔膜之间的极片，所述两层隔膜的一端贴合连接形成起始位置，在所述电池极芯制备过程中，所述起始位置吸附于所述卷针的所述吸附口。
14.在一个实施例中，当所述卷针的环形外壁的截面呈矩形时，在所述电池极芯制备过程中，所述起始位置设于所述矩形的宽边上。
15.根据本公开实施例的第四方面，提供一种电池，包括第三方面所述的电池极芯。
16.根据本公开实施例的第五方面，提供一种终端设备，包括第四方面所述的电池。
17.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
18.本公开通过设置一体式的卷针本体，降低了卷针的复杂程度和操作难度，而且卷针本体通过气道和吸附口能够形成吸附力，因此应用此卷针卷绕极芯时，可以将隔膜和极片等待卷物吸附在吸附口处，以完成待卷物的定位和固定，此种固定方式简单可靠，从而可以更进一步降低操作难度，提高极芯的质量和卷绕效率。
附图说明
19.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
20.图1是本公开一示例性实施例示出的卷针的侧视图；
21.图2是相关技术中的卷针卷绕极芯的状态示意图；
22.图3是本公开一示例性实施例示出的卷针卷绕极芯的状态示意图。
具体实施方式
23.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
24.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
25.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
26.首先结合附图1至附图3，对本公开提供的卷针、卷绕设备、电池极芯、电池及终端设备的结构进行介绍，其中，图1是本公开一示例性实施例示出的卷针的侧视图；图2是相关技术中的卷针卷绕极芯的状态示意图；图3是本公开一示例性实施例示出的卷针卷绕极芯的状态示意图。
27.第一方面，本公开至少一个实施例提供了一种卷针，包括卷针本体100，所述卷针本体100内设有气道，所述气道于所述卷针本体100的表面形成吸附口101，所述气道内能够形成负压，以使所述吸附口101具有吸附力。
28.其中，卷针本体100可以呈柱状或板状，卷针本体100的尺寸可以根据电池以及极芯的尺寸要求进行设计，以使利用该卷针卷绕而成的极芯满足尺寸要求，例如，极芯为板状，则卷针本体100也可以设计为板状，再例如，极芯为柱状，则卷针本体100也可以设计为
柱状。
29.其中，所述气道内形成的负压是相对于卷绕本体所处环境的气压而言的，也就是说，气道内的气压低于卷绕本体所处环境的气压(例如标准大气压)时，便形成了负压，此时气道内的气压和气道外的气压具有压差，因此吸附口101便具有了吸附力，上述压差的大小决定了吸附力的大小。
30.其中，可以通过吸附口101对气道内的气压进行调节，以使气道内形成负压，例如可以通过吸附口101将气道内抽为真空，再例如，可以通过吸附口101对气道内的气体降温。应该注意的是，当吸附口101同时用于调压和吸附时，需要在调压后迅速将待卷物吸附在吸附口101，以避免负压失效。
31.本公开的实施例，通过设置一体式的卷针本体100，降低了卷针的复杂程度和操作难度，而且卷针本体100通过气道和吸附口101能够形成吸附力，因此应用此卷针卷绕极芯时，可以将隔膜301和极片302等待卷物吸附在吸附口101处，以完成待卷物的定位和固定，此种固定方式简单可靠，从而可以更进一步降低操作难度，提高极芯的质量和卷绕效率。
32.本公开的一些实施例中，所述气道还设有调压口，所述调压口用于与调压设备连接，以调节所述气道内的气压。
33.其中，调压设备可以用于抽真空和/或降低气体温度。通过设置调压口，并配合调压设备进行调压，可以在操作时先将待卷物贴合在吸附口101，再通过调压口将气道内调节为负压，从而能够保证形成的负压效果，而且使操作更加方便。
34.本公开的一些实施例中，所述气道包括第一通道102和第二通道103，所述第一通道102与所述吸附口101连通，所述第二通道103与所述调压口连通，其中，所述第一通道102的直径小于所述第二通道103的直径。通过设置内径不等的两个通道，能够使吸附口101处的第一通道102的直径较小，从而进一步强化负压造成的吸附作用，而且能够使调压口处的第二通道103直径较大，便于调压操作，提高调压效率和质量。
35.本公开的一些实施例中，所述卷针本体100具有用于与待卷物接触的环形外壁和分别与所述环形外壁两端连接的端壁104，其中，所述吸附口101设于所述环形外壁上，所述调压口设于所述端壁104上。
36.其中，环形外壁的截面(即端壁104的表面)可以呈方形、矩形、圆形、椭圆形等，隔膜301和极片302等待卷物通过逐层缠绕在环形外壁上，以完成卷绕。根据极芯的尺寸设计，环形外壁的轴向长度(即卷针本体100的长度)可以为15-25cm。
37.本公开实施例中，通过将吸附口101设置在环形外壁上，能够使待卷物的起始位置303吸附于环形外壁上，从而便于待卷物的卷绕，而且将调压口设置在端壁104，不仅便于与调压设备连接，而且能够在卷绕的同时持续调压，从而进一步保证气道的负压效果。
38.本公开的一些实施例中，所述环形外壁的截面呈矩形，所述吸附口101设于所述矩形的宽边上。
39.通过将环形外壁的截面(即端壁104的表面)设置为矩形，能够使整个卷针本体100呈板状，因此能够减薄极芯的厚度，如上说述，环形外壁的轴向即为卷针本体100的长度方向，上述矩形的长边即为卷针本体100的宽度方向，上述矩形的宽边即为卷针本体100的厚度方向。根据极芯的尺寸设计，上述矩形的长边可以设置为1cm-10cm，上述矩形的宽边可以设置为0.8cm以下。
40.将吸附口101设于所述矩形的宽边上，也就是说将吸附口101设于板状的卷针本体100的厚度方向的侧壁上，因此待卷物的起始位置303可以吸附于矩形的宽边(即板状的卷针本体100的厚度方向的侧壁)上。当待卷物为隔膜301和极片302时，极片302设于两层隔膜301之间，且起始位置303两层隔膜301相互贴合(即两层隔膜301间不设置极片302)，因此起始位置303与其他部分的厚度是不同的，将起始位置303设置在厚度方向的侧壁上，卷绕而成的极芯的厚度较为均匀，避免了通过相关技术中分体式卷针卷绕而成的极芯的厚度不均匀且能量密度低的问题。具体的，相关技术中，分体式卷针卷绕极芯时的状态如图2所示，两个卷针片201将两侧隔膜301夹持，然后两层隔膜301从一个表面环绕至另一个表面后，在两个隔膜301间放置极片302，继续卷绕，因此在某一表面存在一部分不具有极片302的隔膜301，且这一部分隔膜301并未布满整个表面，因此造成卷绕形成的极芯的厚度不均匀且能量密度低。而本技术的卷针卷绕极芯时的状态如图3所示，起始位置303的两层隔膜301相互粘接(例如采用热熔粘接的方式)后贴合在卷针本体100的侧壁上的吸附口101处，再对气道进行调压以形成负压，从而将上述起始位置303的两层隔膜301吸附在侧壁上，然后环绕至卷针本体100的任一表面后，将两层隔膜301之间放置极片302后继续卷绕，因此只在侧壁上处存在不具有极片302的隔膜301，且长度较之上述相关技术中不存在极片302的隔膜301更短，进而卷绕形成的极芯的厚度均匀且能量密度高。
41.在一个示例中，所述矩形的宽边与所述矩形的长边间设有圆形倒角。通过设置圆形倒角，能够方便隔膜301和极片302等待卷物的卷绕，还可以避免出现尖锐的转角而损坏待卷物。
42.根据本公开实施例的第二方面，提供一种卷绕设备，包括第一方面所述的卷针。
43.根据本公开实施例的第三方面，提供一种电池极芯，所述电池极芯利用第一方面所述的卷针或第二方面所述卷绕设备制备。
44.其中，所述电池极芯包括两层隔膜301和设于所述两层隔膜301之间的极片302，所述两层隔膜301的一端贴合连接形成起始位置303，在所述电池极芯制备过程中，所述起始位置303吸附于所述卷针的所述吸附口101。
45.其中，当所述卷针的环形外壁的截面呈矩形时，在所述电池极芯制备过程中，所述起始位置303设于所述矩形的宽边上。
46.上述起始位置303在制备过程中的位置，已经在第一方面介绍卷针时进行了详细介绍，这里不再重复赘述。
47.根据本公开实施例的第四方面，提供一种电池，包括第三方面所述的电池极芯。其中，所述电池可以为锂电池。
48.根据本公开实施例的第五方面，提供一种终端设备，包括第四方面所述的电池。
49.其中，所述终端设备可以是智能手机、平板电脑、桌面型/膝上型/手持型计算机、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，umpc)、上网本，以及蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、增强现实(augmented reality，ar)/虚拟现实(virtual reality，vr)设备等设备，本公开的实施例无意对该终端设备的具体形态进行限定。
50.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或
者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
51.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。