特表 2024-522946 リチウム電池巻取針

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-06-21

(54)【発明の名称】リチウム電池巻取針

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/0587 20100101AFI20240614BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20240614BHJP

【ＦＩ】

H01M10/0587

H01M10/052

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024521225

(86)(22)【出願日】2021-11-02

(85)【翻訳文提出日】2023-12-20

(86)【国際出願番号】 CN2021128024

(87)【国際公開番号】W WO2022267293

(87)【国際公開日】2022-12-29

(31)【優先権主張番号】202110707227.X

(32)【優先日】2021-06-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202110814283.3

(32)【優先日】2021-07-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523478964

【氏名又は名称】深▲せん▼市天晧設備有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＮＺＨＥＮ ＴＩＡＮ ＨＡＯ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＰＴＹ ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】１０１， Ｎｏ． １２０ Ｘｉａｎｇｘｉｘｉｎｗｅｉ Ｓｏｎｇｙｕａｎｘｉａ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ， Ｇｕａｎｈｕ Ａｖｅｎｕｅ， Ｌｏｎｇｈｕａ Ｄｉｓｔｒｃｔ Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１１０， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】司 聖科

【テーマコード（参考）】

5H029

【Ｆターム（参考）】

5H029AJ14

5H029CJ07

5H029CJ30

5H029HJ12

(57)【要約】

本発明は、リチウム電池巻取針を開示し、第一の円弧状柱体、第二の円弧状柱体、第三の円弧状柱体及び第四の円弧状柱体は、順に円筒形の中空チャンバー構造となるように囲まれ、第一の円弧状柱体と第二の円弧状柱体との間は、第一のヒンジ連結点を介してヒンジ連結され、第二の円弧状柱体と第三の円弧状柱体との間は、第二のヒンジ連結点を介してヒンジ連結され、第三の円弧状柱体と第四の円弧状柱体との間は、第三のヒンジ連結点を介してヒンジ連結され、第四の円弧状柱体と第一の円弧状柱体との間は、第四のヒンジ連結点を介してヒンジ連結され、円筒形の中空チャンバー構造内には、第一のセパレータクリップと第二のセパレータクリップとが設置される。達成した技術的効果は、本発明のリチウム電池巻取針によって、極板とセパレータとを巻取針に巻き付けて巻取する時に張力の大きさの変化を制御しにくいという従来の技術における問題を解決することができ、加工効率と品質を著しく高め、加工コストを大幅に低減させることである。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

リチウム電池巻取針であって、第一の円弧状柱体（１１）、第二の円弧状柱体（１２）、第三の円弧状柱体（１３）、第四の円弧状柱体（１４）、第一のヒンジ連結点（２１）、第二のヒンジ連結点（２２）、第三のヒンジ連結点（２３）、第四のヒンジ連結点（２４）、第一のセパレータクリップ（３１）及び第二のセパレータクリップ（３２）を含み、前記第一の円弧状柱体（１１）、前記第二の円弧状柱体（１２）、前記第三の円弧状柱体（１３）及び前記第四の円弧状柱体（１４）は、順に円筒形の中空チャンバー構造となるように囲まれ、前記第一の円弧状柱体（１１）と前記第二の円弧状柱体（１２）との間は、前記第一のヒンジ連結点（２１）を介してヒンジ連結され、前記第二の円弧状柱体（１２）と前記第三の円弧状柱体（１３）との間は、前記第二のヒンジ連結点（２２）を介してヒンジ連結され、前記第三の円弧状柱体（１３）と前記第四の円弧状柱体（１４）との間は、前記第三のヒンジ連結点（２３）を介してヒンジ連結され、前記第四の円弧状柱体（１４）と前記第一の円弧状柱体（１１）との間は、前記第四のヒンジ連結点（２４）を介してヒンジ連結され、前記円筒形の中空チャンバー構造内には、前記第一のセパレータクリップ（３１）と前記第二のセパレータクリップ（３２）とが設置される、ことを特徴とするリチウム電池巻取針。

【請求項2】

前記第一のセパレータクリップ（３１）は、前記第四の円弧状柱体（１４）内に固定され、前記第二のセパレータクリップ（３２）は、前記第一の円弧状柱体（１１）内に固定される、ことを特徴とする請求項１に記載のリチウム電池巻取針。

【請求項3】

前記第一の円弧状柱体（１１）、前記第二の円弧状柱体（１２）、前記第三の円弧状柱体（１３）及び前記第四の円弧状柱体（１４）は、円弧面の半径が同じであり、且つ外円弧面が円筒体外周側面の一部である、ことを特徴とする請求項１に記載のリチウム電池巻取針。

【請求項4】

前記第二のヒンジ連結点（２２）は、第一のオープンヒンジ（２２ａ）である、ことを特徴とする請求項１に記載のリチウム電池巻取針。

【請求項5】

前記第四のヒンジ連結点（２４）は、第二のオープンヒンジ（２４ａ）である、ことを特徴とする請求項４に記載のリチウム電池巻取針。

【請求項6】

弾性体（６）をさらに含み、前記第一の円弧状柱体（１１）、前記第二の円弧状柱体（１２）、前記第三の円弧状柱体（１３）及び前記第四の円弧状柱体（１４）で囲まれる外周側全体には、前記弾性体（６）が套設される、ことを特徴とする請求項５に記載のリチウム電池巻取針。

【請求項7】

前記弾性体（６）は、環状引張りバネ又はゴムリングである、ことを特徴とする請求項６に記載のリチウム電池巻取針。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

＜関連出願の相互参照＞
本出願は、２０２１年６月２４日に中国特許局に提案された、出願番号がＣＮ２０２１１０７０７２２７．Ｘであり、出願名称が「リチウム電池巻取針」である中国特許出願、及び２０２１年７月１９日に中国特許局に提案された、出願番号がＣＮ２０２１１０８１４２８３．３であり、出願名称が「リチウム電池巻取針」である中国特許出願の優先権を主張しており、その内容のすべては、援用により本出願に取り込まれる。

【0002】

本発明は、リチウム電池製造技術分野に関し、具体的にはリチウム電池巻取針に関し、具体的には四角形リチウム電池巻取機の巻取針である。

【背景技術】

【0003】

従来の技術では、四角形リチウム電池巻取機機器における巻取針は、シャトル形状であり、極板とセパレータとを巻取針に巻き付けて巻取する時に張力の大きさの変化を制御しにくく、効率と品質に影響を与える。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

そのため、本発明は、従来の技術における上記問題を解決するためのリチウム電池巻取針を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を実現するために、本発明は、以下のような技術案を提供する。

【0006】

本発明の第一の態様によれば、リチウム電池巻取針であって、第一の円弧状柱体、第二の円弧状柱体、第三の円弧状柱体、第四の円弧状柱体、第一のヒンジ連結点、第二のヒンジ連結点、第三のヒンジ連結点、第四のヒンジ連結点、第一のセパレータクリップ及び第二のセパレータクリップを含み、前記第一の円弧状柱体、前記第二の円弧状柱体、前記第三の円弧状柱体及び前記第四の円弧状柱体は、順に円筒形の中空チャンバー構造となるように囲まれ、前記第一の円弧状柱体と前記第二の円弧状柱体との間は、前記第一のヒンジ連結点を介してヒンジ連結され、前記第二の円弧状柱体と前記第三の円弧状柱体との間は、前記第二のヒンジ連結点を介してヒンジ連結され、前記第三の円弧状柱体と前記第四の円弧状柱体との間は、前記第三のヒンジ連結点を介してヒンジ連結され、前記第四の円弧状柱体と前記第一の円弧状柱体との間は、前記第四のヒンジ連結点を介してヒンジ連結され、前記円筒形の中空チャンバー構造内には、前記第一のセパレータクリップと前記第二のセパレータクリップとが設置される。

【0007】

さらに、巻取作動時に、前記第一のセパレータクリップと前記第二のセパレータクリップとの間には、セパレータが挿設される。

【0008】

さらに、前記第一のセパレータクリップは、前記第四の円弧状柱体内に固定され、前記第二のセパレータクリップは、前記第一の円弧状柱体内に固定される。

【0009】

さらに、前記第一の円弧状柱体、前記第二の円弧状柱体、前記第三の円弧状柱体及び前記第四の円弧状柱体は、円弧面の半径が同じであり、且つ外円弧面が円筒体外周側面の一部であり、なお、前記第一の円弧状柱体、前記第二の円弧状柱体、前記第三の円弧状柱体及び前記第四の円弧状柱体は、他の任意の構造形式であってもよい。

【0010】

さらに、電池コアは、前記第一の円弧状柱体、前記第二の円弧状柱体、前記第三の円弧状柱体及び前記第四の円弧状柱体で囲まれる外周側全体に巻取される。

【0011】

さらに、前記第二のヒンジ連結点は、第一のオープンヒンジである。

【0012】

さらに、前記第四のヒンジ連結点は、第二のオープンヒンジである。

【0013】

さらに、弾性体をさらに含み、前記第一の円弧状柱体、前記第二の円弧状柱体、前記第三の円弧状柱体及び前記第四の円弧状柱体で囲まれる外周側全体には、前記弾性体が套設される。

【0014】

さらに、前記弾性体は、環状引張りバネ、ゴムリング又は弾性を有する他の環状構造である。

【0015】

さらに、前記第一の円弧状柱体、前記第二の円弧状柱体、前記第三の円弧状柱体及び前記第四の円弧状柱体で順に囲まれる円筒形の中空チャンバー構造内のチャンバー断面は、等辺四角形である。

【0016】

さらに、巻取針ハンドルとシリンダとをさらに含み、前記第一のヒンジ連結点、前記第二のヒンジ連結点、第三のヒンジ連結点、第四のヒンジ連結点には、いずれも支持棒が設置されており、前記巻取針ハンドルには、対向して設置される案内溝が開設されており、ここで、二つの対角に設置される前記支持棒は、それぞれ前記案内溝内に摺動可能に挿設され、前記シリンダの固定端は、そのうちの一方の前記支持棒に取り付けられ、前記シリンダの伸縮棒端部は、他方の前記支持棒に取り付けられる。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、以下のような利点を有する。本発明のリチウム電池巻取針によって、極板とセパレータとを巻取針に巻き付けて巻取する時に張力の大きさの変化を制御しにくいという従来の技術における問題を解決することができ、加工効率と品質を著しく高め、加工コストを大幅に低減させる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

本発明の実施の形態又は従来の技術における技術案をより明瞭に説明するために、以下は、実施の形態又は従来の技術記述において使用される必要のある図面を簡単に紹介する。自明なことに、以下の記述における図面は、ただ例示的なものであり、当業者にとって、創造的な労力を払わない前提で、提供される図面に基づいて他の実施図面を得ることもできる。

【0019】

本明細書に描かれた構造、比率、大きさなどは、この技術に精通した者が理解し、閲覧するように、いずれも明細書に開示された内容に適合するためにのみ使用されるものであり、本発明が実施可能な限定条件を限定するためのものではないため、技術的に実質的な意義を有さず、任意の構造の修飾、比率関係の変更又は大きさの調整も、本発明の発生可能な効果及び達成可能な目的に影響を与えることなく、いずれも本発明に開示された技術内容がカバーできる範囲内に含まれるべきである。

【図1】本発明のいくつかの実施例によるリチウム電池巻取針の巻取針の構造図である。

【図2】本発明のいくつかの実施例によるリチウム電池巻取針の電池コアが巻取針に巻取される位置、形状図である。

【図3】本発明のいくつかの実施例によるリチウム電池巻取針の対応する２つのヒンジ連結点が力を受け、巻取針が変形し、電池コアがシャトル形状になるものである。

【図4】本発明のいくつかの実施例によるリチウム電池巻取針の巻取針が変形した後に電池コアがシャトル形を呈する正面図である。

【図5】本発明のいくつかの実施例によるリチウム電池巻取針の小型電池コア用のオープンヒンジ巻取針である。

【図6】本発明のいくつかの実施例によるリチウム電池巻取針の異なる内部チャンバー構造である。

【図7】本発明のいくつかの実施例によるリチウム電池巻取針が電池コアを巻取する時の形態である（シリンダが退縮し、巻取針が円形を呈する）。

【図8】本発明のいくつかの実施例によるリチウム電池巻取針の巻取針が変形し、電池コアを取り出す時の巻取針の形態である（シリンダロッドが突出し、巻取針が非円形を呈する）。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下は、特定の具体的な実施例によって本発明の実施の形態を説明し、この技術に精通した者は、本明細書に開示された内容から本発明の他の利点及び効果を容易に理解することができ、明らかに、記述された実施例は、本発明の一部の実施例であり、すべての実施例ではない。本発明における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を払わない前提で得られたすべての他の実施例、本発明の保護範囲に属する。

【0021】

図１から図５に示すように、本発明の第一の態様による実施例におけるリチウム電池巻取針であって、第一の円弧状柱体１１、第二の円弧状柱体１２、第三の円弧状柱体１３、第四の円弧状柱体１４、第一のヒンジ連結点２１、第二のヒンジ連結点２２、第三のヒンジ連結点２３、第四のヒンジ連結点２４、第一のセパレータクリップ３１及び第二のセパレータクリップ３２を含み、第一の円弧状柱体１１、第二の円弧状柱体１２、第三の円弧状柱体１３及び第四の円弧状柱体１４は、順に円筒形の中空チャンバー構造となるように囲まれ、第一の円弧状柱体１１と第二の円弧状柱体１２との間は、第一のヒンジ連結点２１を介してヒンジ連結され、第二の円弧状柱体１２と第三の円弧状柱体１３との間は、第二のヒンジ連結点２２を介してヒンジ連結され、第三の円弧状柱体１３と第四の円弧状柱体１４との間は、第三のヒンジ連結点２３を介してヒンジ連結され、第四の円弧状柱体１４と第一の円弧状柱体１１との間は、第四のヒンジ連結点２４を介してヒンジ連結され、円筒形の中空チャンバー構造内には、第一のセパレータクリップ３１と第二のセパレータクリップ３２とが設置される。

【0022】

上記実施例では、説明すべきこととして、第一の円弧状柱体１１、第二の円弧状柱体１２、第三の円弧状柱体１３及び第四の円弧状柱体１４は、円弧面の半径が同じであり、それらは、円筒体の表面を構成する一部であり、第一のヒンジ連結点２１、第二のヒンジ連結点２２、第三のヒンジ連結点２３、第四のヒンジ連結点２４は、閉鎖型ヒンジであり、２２ａ、２４ａは、開放型ヒンジである。

【0023】

上記実施例が達成した技術的効果は、本実施例のリチウム電池巻取針によって、極板とセパレータとを巻取針に巻き付けて巻取する時に張力の大きさの変化を制御しにくいという従来の技術における問題を解決することができ、加工効率と品質を著しく高め、加工コストを大幅に低減させることである。

【0024】

選択的に、図１から図５に示すように、いくつかの実施例では、巻取作動時に、巻取針ヒンジ連結点２２、２４（２２ａ、２４ａ）が円心に近づくと、第一のセパレータクリップ３１と第二のセパレータクリップ３２とが開き、その間にセパレータ５が挿入され、巻取針が円形である時、第一のセパレータクリップ３１と第二のセパレータクリップ３２とは、セパレータ５をクランプし、極板が挿入され、巻取針は、回転を開始する。

【0025】

選択的に、図１から図５に示すように、いくつかの実施例では、第一のセパレータクリップ３１は、第四の円弧状柱体１４内に固定され、第二のセパレータクリップ３２は、第一の円弧状柱体１１内に固定される。

【0026】

選択的に、図１から図５に示すように、いくつかの実施例では、第一の円弧状柱体１１、第二の円弧状柱体１２、第三の円弧状柱体１３及び第四の円弧状柱体１４は、円弧面の半径が同じであり、且つ外円弧面が円筒体外周側面の一部であり、なお、第一の円弧状柱体１１、第二の円弧状柱体１２、第三の円弧状柱体１３及び第四の円弧状柱体１４は、他の任意の構造形式であってもよい。

【0027】

選択的に、図１から図５に示すように、いくつかの実施例では、電池コア４は、第一の円弧状柱体１１、第二の円弧状柱体１２、第三の円弧状柱体１３及び第四の円弧状柱体１４で囲まれる外周側全体に巻取される。

【0028】

上記選択的な実施例では、説明すべきこととして、ここで、電池コア４は、電池正極板、セパレータ、負極板、セパレータを積層して巻取してなる。

【0029】

選択的に、図１から図５に示すように、いくつかの実施例では、第二のヒンジ連結点２２は、第一のオープンヒンジ２２ａである。

【0030】

選択的に、図１から図５に示すように、いくつかの実施例では、第四のヒンジ連結点２４は、第二のオープンヒンジ２４ａである。

【0031】

選択的に、図１から図５に示すように、いくつかの実施例では、弾性体６をさらに含み、第一の円弧状柱体１１、第二の円弧状柱体１２、第三の円弧状柱体１３及び第四の円弧状柱体１４で囲まれる外周側全体には、弾性体６が套設される。

【0032】

選択的に、図１から図５に示すように、いくつかの実施例では、弾性体６は、環状引張りバネ、ゴムリング又は弾性を有する他の環状構造である。

【0033】

選択的に、図１から図５に示すように、いくつかの実施例では、第一の円弧状柱体１１、第二の円弧状柱体１２、第三の円弧状柱体１３及び第四の円弧状柱体１４は、順に円筒形となるように囲まれ、そして中空のチャンバー構造である。

【0034】

選択的に、巻取針ハンドル９とシリンダ８とをさらに含み、第一のヒンジ連結点２１、第二のヒンジ連結点２２、第三のヒンジ連結点２３、第四のヒンジ連結点２４には、いずれも支持棒７が設置されており、巻取針ハンドル９には、対向して設置される案内溝１０が開設されており、ここで、二つの対角に設置される支持棒７は、それぞれ案内溝１０内に摺動可能に挿設され、シリンダ８の固定端は、そのうちの一方の支持棒７に取り付けられ、シリンダ８の伸縮棒端部は、他方の支持棒７に取り付けられる。

【0035】

上記実施例が達成した技術的効果は、シリンダ８を採用して駆動することにより、装置全体の電池コアの巻取と電池コアの取り出し動作を実現することである。

【0036】

本出願のリチウム電池巻取針は、背景技術における上記問題を解決することができ、極板とセパレータ５とを巻取針に巻取する時、巻取針は、円形であり、張力に変動がなく、巻取が終了した後、外力の作用で巻取針が変化し、電池コアをシャトル形に変化させ、リチウム電池巻取針は、半径が等しい四つの円弧状柱体が互いにヒンジ連結され、第一の円弧状柱体１１、第二の円弧状柱体１２、第三の円弧状柱体１３及び第四の円弧状柱体１４の四つの円弧面の円心が重なる時、巻取針は、円形であり、巻取の電池コアも円形であり、外力の作用で、巻取針に対応する二つのヒンジ連結点２３、２１が円心から離れ（又は一方のヒンジ連結点が円心から離れ、他方のヒンジ連結点が動かない）、もう二つのヒンジ連結点２２、２４（２２ａ、２４ａ）が円心に近づく時、このように電池コアの直径方向が引き伸ばされ、シャトル形を呈し、マニピュレータが電池コアを取り外して整形すると、所要の角型電池となる。

【0037】

上記実施例の実施の形態は以下のとおりであり、即ち、機構を介して図１の巻取針を巻取機の回転軸に接続し、巻取針が円筒形を呈する時に回転軸と同心であり、この機構は、ヒンジ連結点である第一のヒンジ連結点２１と第三のヒンジ連結点２３とを円心から離し（又はそのうちの一方が離れ、他方が動かない）、第二のヒンジ連結点２２と第四のヒンジ連結点２４とを円心に近づけるとともに、第一のセパレータクリップ３１と第二のセパレータクリップ３２との二つのセパレータクリップが開き、セパレータ５が挿入された後、この機構は、ヒンジ連結点である第一のヒンジ連結点２１と第三のヒンジ連結点２３とを円心に近づけ、四つの第一の円弧状柱体１１、第二の円弧状柱体１２、第三の円弧状柱体１３及び第四の円弧状柱体１４の円弧面が同心である時、第一のセパレータクリップ３１と第二のセパレータクリップ３２とは、すでにセパレータ５をクランプしており、セパレータ５に正、負極板が挿入されると、巻取が開始し、この時に張力に変化がなく、巻取速度を速くすることができ、電池コアの品質も良く、巻取が完了する時にセパレータを切断し、テープでセパレータ５を固定すると、円形の電池コアの巻取が完了し、電池コアを取り出す時、機構は、第一のヒンジ連結点２１と第三のヒンジ連結点２３とを円心から離し（又はそのうちの一方が離れ、他方が動かない）、第二のヒンジ連結点２２と第四のヒンジ連結点２４とを円心に近づけるとともに、第一のセパレータクリップ３１と第二のセパレータクリップ３２とが開き、電池コアは、この時に巻取針によってシャトル型になり、巻取針が変形した後に電池コア内周長は、巻取針と電池コアとが接触する長さよりも大きくなり、マニピュレータは、電池コアを順調に取り出すことができ、整形すると、四角形電池になり、図５は、小型の角型電池巻取針を巻取するためのものであり、第一のオープンヒンジ２２ａと第二のオープンヒンジ２４ａとは、オープンヒンジであり、それらの設計は、円心に近いほど、電池コアを巻取針から取り出しやすくするためのものであり、環状の弾性体６は、オープンヒンジの開閉が外れないような力を与える。

【0038】

上述は、すでに一般的な説明及び具体的な実施例を用いて、本発明について詳細に記述したが、本発明に基づいて、それにいくつかの修正又は改良を行うことができ、これは、当業者にとって自明である。そのため、本発明の精神を逸脱することなく行われたこれらの修正又は改良は、いずれも本発明の要求する保護範囲に属する。

【0039】

本明細書で引用される「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」などの用語も、記述を容易にするためのものであり、本発明の実施可能な範囲を限定するためのものではなく、その相対関係の変化又は調整は、技術内容を実質的に変更しない場合にも、本発明の実施可能な範畴とみなすべきである。

【符号の説明】

【0040】

１１、第一の円弧状柱体
１２、第二の円弧状柱体
１３、第三の円弧状柱体
１４、第四の円弧状柱体
２１、第一のヒンジ連結点
２２、第二のヒンジ連結点
２３、第三のヒンジ連結点
２４、第四のヒンジ連結点
２２ａ、第一のオープンヒンジ
２４ａ、第二のオープンヒンジ
３１、第一のセパレータクリップ
３２、第二のセパレータクリップ
４、電池コア
５、セパレータ
６、弾性体
７、支持棒
８、シリンダ
９、巻取針ハンドル
１０、案内溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】