辊件、卷绕装置、电芯卷绕方法、电化学装置及电子设备制造方法及图纸

本申请涉及一种辊件、卷绕装置、电芯卷绕方法、电化学装置以及电子设备。其中，所述辊件包括辊主体以及作用件，所述作用件位于所述辊主体的外壁，具有作用物质，所述作用件能够将所述作用物质在正极极片卷绕于卷绕轴之前接触于所述正极极片的正极活性材料。触于所述正极极片的正极活性材料。触于所述正极极片的正极活性材料。

【技术实现步骤摘要】
辊件、卷绕装置、电芯卷绕方法、电化学装置及电子设备


[0001]本申请涉及辊件、卷绕装置、电芯卷绕方法、电化学装置及电子设备。

技术介绍

[0002]卷绕式结构是当前二次电池常用的电芯结构之一，其优点是生产效率高及成本低。
[0003]但卷绕式结构的电芯存在安全性的风险，甚至发生短路失效等问题。

技术实现思路

[0004]鉴于
技术介绍
中存在的问题，本申请的目的在于提供一种辊件、卷绕装置、电芯卷绕方法、电化学装置及电子设备，以解决卷绕式电芯的安全问题，提升电化学装置以及电子设备的可靠性。
[0005]第一方面，本申请提供一种辊件，所述辊件包括：辊主体；作用件，位于所述辊主体的外壁；其中，所述作用件具有作用物质，所述作用件能够将所述作用物质在卷绕物卷绕于卷绕轴之前接触于卷绕物。
[0006]本申请实施例的技术方案中，既便于改变卷绕物的性质，例如辊件适用于卷绕式电芯的卷绕装置中，采用该辊件的作用件将作用物质接触于正极极片的正极活性材料，提高电芯的内圈拐角位置的CB值(Cell Balance，为负极的活性材料容量与正极的活性材料容量的比值)，能够有效的避免析锂问题，以解决卷绕式电芯的安全问题，提升电化学装置以及电子设备的可靠性，同时采用辊件的结构，对卷绕的生产工艺影响小，保留了卷绕式电芯既有的生产效率高及成本低的优点。
[0007]在一些实施例中，所述作用件包括第一腔室，容纳有所述作用物质，所述第一腔室的腔室壁具有毛细孔，以将所述作用物质保持在所述第一腔室内。采用毛细孔的结构，通过简单的结构即可控制作用物质接触于卷绕物的时机。
[0008]在一些实施例中，所述第一腔室具有连通部，用于与压力源连通，当所述压力源施加压力至所述作用物质，所述作用物质从所述毛细孔流出以接触于所述卷绕物。采用压力源连通第一腔室的结构，结构简单，且对于作用物质本身的性质的影响较小，提高了作用物质对活性材料的作用的可靠性。
[0009]在一些实施例中，所述毛细孔的形状为圆形或者多边形的一种或多种，通过毛细孔的形状的灵活设置，可以保证作用物质对于各种面积以及形状的内圈拐角位置的充分接触。
[0010]在一些实施例中，所述作用物质的粘度为0.5
‑
8mPa/s，此粘度范围内的作用物质易于容置于第一腔室。
[0011]在一些实施例中，所述作用物质包括水，N
‑
甲基吡咯烷酮的一种或者多种，以上作用物质是电芯生产中的常用物质，易于获得。
[0012]在一些实施例中，所述辊主体的内壁与外壁限定第二腔室，所述第二腔室容纳有
所述作用物质，所述第二腔室与所述第一腔室连通，以向所述第一腔室供给所述作用物质，如此可以利用辊主体的自身结构储存作用物质，既便于作用物质的输送至作用件的第一腔室，也提高了包括该辊件的卷绕装置的集成度，使得卷绕装置结构紧凑。
[0013]在一些实施例中，所述作用件包括粘接区域，所述粘接区域设置有胶纸，所述胶纸包括基底以及粘接于所述基底的背胶，所述作用物质包括所述背胶。采用胶纸结构，易于在辊主体布置，使得辊件结构简单。
[0014]在一些实施例中，所述辊主体的形状为圆形或者多边形，通过辊主体的形状的灵活设置，可以保证作用件的粘接区域的形状与卷绕式电芯的形状相匹配，胶纸对于各种面积以及形状的内圈拐角位置的均充分接触。
[0015]在一些实施例中，所述背胶包括180度平面剥离强度>0.01N/mm的任意一种压敏胶，所述基底的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)，以上背胶对正极活性材料的粘接效果好，且基底的成本低、易于获得。
[0016]第二方面，本申请提供一种卷绕装置，所述卷绕装置包括：卷绕轴，供卷绕物卷绕；如第一方面所述的辊件，其中，所述辊件位于所述卷绕轴的上游侧；间歇作动装置，连接于所述辊件，使得所述辊件的所述作用件能够间歇地将所述作用物质在卷绕物卷绕于卷绕轴之前接触于所述卷绕物。
[0017]本申请实施例的技术方案中，采用卷绕轴、辊件以及间歇作动装置的协同作用，卷绕装置既实现了便于改变卷绕物的性质，例如将作用物质接触于正极极片的正极活性材料，提高电芯的内圈拐角位置的CB值，能够有效的避免析锂问题，以解决卷绕式电芯的安全问题，提升电化学装置以及电子设备的可靠性，同时采用辊件的结构，对卷绕的生产工艺影响小，保留了卷绕式电芯既有的生产效率高及成本低的优点。
[0018]在一些实施例中，所述卷绕装置包括多个压辊位置，所述多个压辊位置的至少一个对应设置所述辊件。如此可以使得辊件充分利用卷绕装置对应压辊的安装结构，无需对原有的卷绕装置进行较大改动，方案易于实现。
[0019]在一些实施例中，所述辊件为部分的第一方面所述的辊件，所述间歇作动装置包括位置调整机构，能间歇地将所述辊件的位置调整至所述背胶与所述卷绕物接触以将部分卷绕物的材料粘接离开所述卷绕物。
[0020]在一些实施例中，所述辊件为部分的第一方面所述的辊件，所述间歇作动装置包括压力源，能间歇地对所述作用物质施加压力，使得所述作用物质间歇地从所述毛细孔流出以接触于所述卷绕物。
[0021]第三方面，本申请提供一种电芯卷绕方法，所述电芯卷绕方法采用如第一方面所述的辊件，将所述作用物质作用于进行卷绕的正极极片的正极活性材料。
[0022]在一些实施例中，当所述进行卷绕的正极极片对应于正极极片内圈拐角位置时，所述辊件具有的所述作用物质与所述内圈拐角位置接触；当所述进行卷绕的正极极片对应于除正极极片内圈拐角位置之外的位置时，所述辊件具有的所述作用物质与所述正极极片非接触，如此提高了卷绕工艺的效率，也尽可能避免对于电池容量的损失。
[0023]在一些实施例中，当所述进行卷绕的正极极片为电芯的最内层正极极片对应于所述最内层正极极片的内圈拐角位置时，所述辊件具有的所述作用物质与所述内圈拐角位置接触；当所述进行卷绕的正极极片对应于除所述最内层正极极片的内圈拐角位置之外的位
置时，所述辊件具有的所述作用物质与所述正极极片非接触，如此可以进一步提高卷绕工艺的效率，也进一步避免对于电池容量的损失。
[0024]在一些实施例中，其特征在于，当所述进行卷绕的正极极片对应于正极极片内圈拐角位置时，所述辊件具有的所述作用物质与所述内圈拐角位置接触的接触时间为1s
‑
2min，以兼顾卷绕工艺的效率与作用物质与正极极片的正极活性材料充分的接触时间。
[0025]第四方面，本申请提供一种电化学装置，所述电化学装置包括正极极片、负极极片、隔离膜及电解液，所述电化学装置的正极极片的正极活性材料具有第一正极活性材料区，第二正极活性材料区，所述第一正极活性材料区的活性小于所述第二正极活性材料区的活性0.5％
‑
100％。
[0026]本申请实施例的技术方案中，电化学装置可以有效地避免卷绕式电芯的析锂问题，解决了安全问题，提升了运行的可靠性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辊件，其特征在于，包括：辊主体；作用件，位于所述辊主体的外壁；其中，所述作用件具有作用物质，所述作用件能够将所述作用物质在卷绕物卷绕于卷绕轴之前接触于所述卷绕物。2.如权利要求1所述的辊件，其特征在于，所述作用件包括第一腔室，容纳有所述作用物质，所述第一腔室的腔室壁具有毛细孔，以将所述作用物质保持在所述第一腔室内。3.如权利要求2所述的辊件，其特征在于，所述第一腔室具有连通部，用于与压力源连通，当所述压力源施加压力至所述作用物质，所述作用物质从所述毛细孔流出以接触于所述卷绕物。4.如权利要求2或3所述的辊件，其特征在于，所述毛细孔的形状为圆形或者多边形的一种或多种。5.如权利要求2
‑
4任一项所述的辊件，其特征在于，所述作用物质的粘度为0.5
‑
8mPa/s。6.如权利要求2
‑
5任一项所述的辊件，其特征在于，所述作用物质包括水，N
‑
甲基吡咯烷酮的一种或者多种。7.如权利要求2
‑
6任一项所述的辊件，其特征在于，所述辊主体的内壁与外壁限定第二腔室，所述第二腔室容纳有所述作用物质，所述第二腔室与所述第一腔室连通，以向所述第一腔室供给所述作用物质。8.如权利要求1
‑
7任一项所述的辊件，其特征在于，所述作用件包括粘接区域，所述粘接区域设置有胶纸，所述胶纸包括基底以及粘接于所述基底的背胶，所述作用物质包括所述背胶。9.如权利要求1
‑
8任一项所述的辊件，其特征在于，所述辊主体的形状为圆形或者多边形。10.如权利要求8或9所述的辊件，其特征在于，所述背胶包括180度平面剥离强度>0.01N/mm的任意一种压敏胶，所述基底的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、可熔性聚四氟乙烯。11.一种卷绕装置，其特征在于，包括：卷绕轴，供卷绕物卷绕；如权利要求1
‑
10任意一项所述的辊件，其中，所述辊件位于所述卷绕轴的上游侧；间歇作动装置，连接于所述辊件，使得所述辊件的所述作用件能够间歇地将所述作用物质在卷绕物卷绕于卷绕轴之...

【专利技术属性】
技术研发人员：石春美，蔡如乐，杨成龙，胡勇，张海明，唐代春，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：